《電子設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《電子設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（32頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,電子設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)題目（1+8選3）,實(shí)驗(yàn)一：鍵盤掃描與LCD顯示,實(shí)驗(yàn)二：多路數(shù)據(jù)采集與顯示,實(shí)驗(yàn)三：DC/DC變換器,實(shí)驗(yàn)四：步進(jìn)電機(jī)控制,實(shí)驗(yàn)五：串行傳輸通信,實(shí)驗(yàn)六：基于DDS的信號(hào)發(fā)生器,實(shí)驗(yàn)七：交通信號(hào)燈控制器,實(shí)驗(yàn)八：無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸,實(shí)驗(yàn)九：直流電機(jī)驅(qū)動(dòng),實(shí)驗(yàn)地點(diǎn),工程訓(xùn)練樓4樓407、405,實(shí)驗(yàn)分批,分大組，每大組34個(gè)小組,分小組，每小組3人,開放時(shí)間,周六全天、周日上午下午（可以驗(yàn)收）,周一下午、周二周四周五下午晚上（開放）,周三下午（可以領(lǐng)用材料）,單個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間安排,一個(gè)實(shí)驗(yàn)一般在2

2、周內(nèi)完成,允許在大組內(nèi)協(xié)商解決實(shí)驗(yàn)時(shí)間問題，自己選擇時(shí)間段,實(shí)驗(yàn)一以個(gè)人為單位驗(yàn)收,選作實(shí)驗(yàn)以小組為單位檢查最后的作品，并作為選拔競(jìng)賽參賽的依據(jù),主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備,PC,數(shù)字萬(wàn)用表,直流穩(wěn)壓電源,數(shù)字雙蹤示波器,低頻信號(hào)發(fā)生器,實(shí)驗(yàn)用主要元器件,提供常用電子元器件,MCU：STM32F103C8T6、STM32F103RBT6,A/D、D/A,運(yùn)放,開放性自主管理模式,采用大組長(zhǎng)負(fù)責(zé)制,由大組長(zhǎng)領(lǐng)用實(shí)驗(yàn)儀器,由小組為單位領(lǐng)用元器件,提供的STM32實(shí)驗(yàn)板,STM32單片機(jī)（STM32F103C8T6/RBT6）,44鍵盤,1602 字符型LCD/5110 LCD,LED,RS232串口,J-Lin

3、k仿真器（每個(gè)大組一個(gè)）,需要同學(xué)自學(xué)的軟件,原理圖繪制軟件,或Altium Designer,PCB工具,Altium Designer,MCU編程軟件,RealView MDK（Keil）、,文檔處理,Word,Visio,電子設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),各個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求,實(shí)驗(yàn)題目（1+8選3）,實(shí)驗(yàn)一：鍵盤掃描與LCD顯示（必選）,實(shí)驗(yàn)二：多路數(shù)據(jù)采集與顯示,實(shí)驗(yàn)三：DC/DC變換器,實(shí)驗(yàn)四：步進(jìn)電機(jī)控制,實(shí)驗(yàn)五：串行傳輸通信,實(shí)驗(yàn)六：基于DDS的信號(hào)發(fā)生器（限選）,實(shí)驗(yàn)七：交通信號(hào)燈控制器,實(shí)驗(yàn)八：無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸,實(shí)驗(yàn)九：直流電機(jī)驅(qū)動(dòng),實(shí)驗(yàn)一：鍵盤掃描與LCD顯示,設(shè)計(jì)要求,（基本）：讀取4 X 4 行列

4、式鍵盤上單鍵按下事件，在1602 LCD上第一行顯示鍵碼，第二行顯示按鍵的次數(shù),（擴(kuò)展）：當(dāng)鍵按下每超過1.5秒，識(shí)別為重復(fù)按鍵,（擴(kuò)展）：識(shí)別雙鍵，并且在LCD顯示按鍵狀態(tài),實(shí)驗(yàn)二：多路數(shù)據(jù)采集與顯示,設(shè)計(jì)要求,（基本）：4路模擬信號(hào)輸入，采樣精度高于1%。一路溫度（0100）、兩路電壓信號(hào)（0.2V4.5V）、一路電流信號(hào)（050mA）,（基本）：對(duì)于電壓、電流采樣率1ksps，對(duì)于溫度信號(hào)每秒2次,（基本）：LCD顯示或數(shù)碼管顯示,（擴(kuò)展）：提高采樣精度和采樣速率,實(shí)驗(yàn)三：DC/DC變換器,設(shè)計(jì)要求,（基本）：輸入9V，輸出25V可調(diào)，輸出功率1W，紋波50mV,（基本）：輸入9V，輸出

5、12V20V可調(diào)，輸出功率0.5W，紋波100mV,（擴(kuò)展）：輸出電壓范圍數(shù)控可調(diào)，可以用鍵盤設(shè)定,（擴(kuò)展）：顯示實(shí)際的輸出電壓,（擴(kuò)展）：輸出電壓設(shè)定掉電保持,降壓型DC/DC變換器原理示意,升壓型DC/DC變換器原理示意,NCP3063,實(shí)驗(yàn)四：步進(jìn)電機(jī)控制,設(shè)計(jì)要求,（基本）：控制四相六線式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)（四相八拍方式）,（基本）：顯示步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)、角度和方向,（擴(kuò)展）：用非接觸的方式實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)步進(jìn)電機(jī)的工作狀態(tài),步進(jìn)電機(jī),步進(jìn)電機(jī)是機(jī)電控制中一種常用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它的用途是將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移，通俗地說：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度（

6、即步進(jìn)角）。通過控制脈沖個(gè)數(shù)即可以控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。,常見的步進(jìn)電機(jī)分三種：永磁式（PM），反應(yīng)式（VR）和混合式（HB）。實(shí)驗(yàn)中使用的是永磁式步進(jìn)電機(jī)24BY 型，下圖是該電機(jī)的接線圖，從圖中可以看出，電機(jī)共有四組線圈，四組線圈的一個(gè)端點(diǎn)連在一起引出，這樣一共有5 根引出線。要使用步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，只要輪流給各引出端通電即可。將COM 端標(biāo)識(shí)為C，只要AC、A C、BC、B C，輪流加電就能驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，加電的方式可以有多種，如果將COM 端接正電源，那么只要用開關(guān)元件（如三極管），將A、A、B、B 輪

7、流接地。,實(shí)驗(yàn)五：串行傳輸通信,設(shè)計(jì)要求,（基本）：操作I2C器件24C04,（基本）：操作OneWire器件DS18b20,（基本）：雙機(jī)SPI通信,（基本）：通過MCU的UART與PC通信,（擴(kuò)展）：使用其他I2C、SPI、UART、OneWire器件,（擴(kuò)展）：使用USB、CAN、LVDS、LIN通信,AT24C04A是一個(gè)I2C總線接口的E2PROM，在電子系統(tǒng)中常常作為參數(shù)的掉電保持。,I2C總線是一種常用于單片機(jī)與低速外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的串行總線，它僅僅使用兩條信號(hào)線：SCL、SDA，一個(gè)是數(shù)據(jù)，一個(gè)是時(shí)鐘，具體的總線協(xié)議可以參看I2C總線標(biāo)準(zhǔn)或者直接查看24C04A的數(shù)據(jù)手冊(cè)。,D

8、S18B20是采用OneWire（單總線）總線接口的數(shù)字溫度傳感器，只是用一根信號(hào)線與單片機(jī)通信，關(guān)于OneWire的具體操作協(xié)議，可以參看DS18B20的數(shù)據(jù)手冊(cè)。,SPI是一種同步串行總線，它往往采用4條線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，與I2C、OneWire不同，SPI可以工作在很高的通信速率上，經(jīng)常用于單片機(jī)與單片機(jī)、單片機(jī)與中高速外設(shè)的串行通信。,實(shí)驗(yàn)六：基于DDS的信號(hào)發(fā)生器,設(shè)計(jì)要求,（基本）：使用DDS原理設(shè)計(jì)信號(hào)發(fā)生器，產(chǎn)生正弦信號(hào)100Hz1MHz，步進(jìn)100Hz，輸出幅度3V,（擴(kuò)展）：提高頻率帶寬,（擴(kuò)展）：輸出雙路正弦信號(hào)，向相位差控,實(shí)驗(yàn)七：交通信號(hào)燈控制器,設(shè)計(jì)要求,（基本）：設(shè)

9、計(jì)十字路口的交通燈，每個(gè)路口用三個(gè)紅綠雙色LED表示左轉(zhuǎn)、直行、右轉(zhuǎn)三個(gè)方向，每個(gè)方向用紅、綠、黃三種顏色表示，自行設(shè)計(jì)控制邏輯,（基本）：用鍵盤輸入交通狀態(tài)模擬道路情況,（擴(kuò)展）：為每個(gè)路口的紅燈加兩位數(shù)碼管顯示等待時(shí)間,本實(shí)驗(yàn)需要考慮MCU的I/O擴(kuò)展問題，由于需要控制很多燈，需要進(jìn)行I/O串行擴(kuò)展以便增加MCU的I/O，同時(shí)簡(jiǎn)化信號(hào)傳輸線的數(shù)量。,典型方案是采用外擴(kuò)74HC595的方式，進(jìn)行擴(kuò)展。,可以采用三色LED來簡(jiǎn)化燈的設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)八：無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸,設(shè)計(jì)要求,（基本）：可以使用紅外或者無(wú)線的方式設(shè)計(jì)無(wú)線串口，波特率1200bps，要求傳輸誤碼每秒10Bytes,（擴(kuò)展）：提高波特率到9600bps,（擴(kuò)展）：降低誤碼率到每秒1Byte,對(duì)于沒有做過無(wú)線發(fā)射、接收的同學(xué)，建議采用紅外方式來實(shí)現(xiàn)本實(shí)驗(yàn)要求。對(duì)于采用紅外方式傳輸?shù)耐瑢W(xué)，用一個(gè)紅外發(fā)射管加上一個(gè)一體化紅外接收頭，就可以簡(jiǎn)單構(gòu)成一個(gè)紅外傳輸通道。送給紅外發(fā)射管的只要簡(jiǎn)單的脈沖控制，從一體化紅外接收頭收到的信號(hào)已經(jīng)轉(zhuǎn)化成普通的TTL電平信號(hào)。,不論是采用紅外還是無(wú)線都勢(shì)必要考慮傳輸誤碼問題，如何糾錯(cuò)，會(huì)決定最后的誤碼率。,實(shí)驗(yàn)X,鼓勵(lì)有一定基礎(chǔ)的同學(xué)自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題目,題目可以按照歷屆電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽賽題進(jìn)行設(shè)計(jì),題目需要指導(dǎo)教師批準(zhǔn),相關(guān)實(shí)驗(yàn)材料自備（可報(bào)銷一定額度的發(fā)票）,