数电课程设计-投掷硬币电路设计

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1、 数字电子技术课程设计 题 目 投掷硬币电路设计 学生姓名 X X X 专业班级 电器工程及其自动化 X班 学 号 201XXXX 院 （系） 电气工程学院 指导教师 X X 完成时间 20XX年 X月 X日 目 录 摘 要 1 1 设计的目的 . 2 2 设计任务与要求 . 2 3 设计方案与论证 . 3 3.1 功能描述 5 4 设计原理及功能说明. 6 5 单元电路的设计（计算与说明） . 8 6 硬件的制作与调试 . 11 7 总结 . 12 参考文献 14 附录 1：实物图 15 附录 2：总体电路原理图 . 16 附录 3：元器件清单 17 1 摘 要 现如今在以信息和技术为基础的

2、现代社会，人们面临更多的机会和选 择同时，常常需要在不确定情境中根据大量无组织的数据做出合理的决 策。社会发展统计学在人们的生活中变的越来越重要，由于随机现象在现 实世界中大量存在概率必将越来越显示出它巨大的威力。随着社会的变 迁，统计与人们的生活已经密不可分，你中有我，我中有你，生活离不开 统计。我们设计的掷硬币电路则帮助人们解决简单的统计问题，而掷硬币 是人们常用的一种随机决策方式。掷硬币电路模拟器使用了红绿两种颜色 不同的发光二极管，它可以用不同颜色的灯光模拟演示投掷硬币的结果。 每按一次控制按钮,红灯和绿灯中就有一个被点亮,相当于一次掷硬币的结 果，这样可以更方便人们记录数据，从而节约

3、人们的时间，方便人们的生 活。统计学成为我们认识世界、了解世界、改造世界的工具，它与我们的 生活更是息息相关，密不可分。电路多谐振荡器、随机控制电路和 LED 驱动显示电路组成。 2 1 设计的目的 （1）学习基本理论在实践中综合运用的初步体验，掌握数字电路设计 的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。 （2）学会掷硬币器的设计方法和性能指标测试方法。 （3）培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。 （4）设计并制作一个掷硬币器。 （5）设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原 理电路图。 （6）自拟试验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的 规格、数量，交

4、给指导教师审核。 （7）批准后，进行组装、调试，并测试其主要性能参数。 2 设计任务与要求 （1）设计任务 1利用 7805、7905设计一个输出（59）V、1A的直流稳压电源。 动手设计并制作一个投掷硬币模拟器，主要技术指标要求闭合开关时会随 机点亮红色或绿色发光二极管; 2 设计出电路的结构、选择电路元件，计算出各个元件参数 ，画出实 用电路原理图；确定随机控制电路、自激多谐振荡器、LED 驱动显示电路 都能够正常工作。 3 查出测试所需仪器及元器件的规格、数量，进行组装、调试，并测 试其主要性能参数，拟定试验方法、步骤及数据表格。 3 4 选择多谐振荡器、掌握自激多谐振荡器和随机控制电路

5、的特性及应 用 5掌握多谐振荡器与 555定时器区别。 （2）设计基本要求 1、画出系统电路图，并画出变压器输出、滤波电路输出及稳压输出 的电压波形； 画出变压器副边电流的波形。 2、输入工频 220V交流电的情况下，确定变压器变比。 3、在满载情况下选择滤波电容的大小（取 5倍工频半周期） 。 4、求滤波电路的最大输出电压。 5、求电路中固定电阻阻值和可调电阻的调节范围。 （3）设计报告要求 1、画出完整的电路图。 2、画出整流、滤波、稳压各环节的电压波形。 3、选择各环节所用器件的参数。 3 设计方案与论证 4 4013 双 D触发器 结构功能原理应用电路 图 3-1 4013CD触发器逻

6、辑图 U7A 74LS74N 1D 2 1Q 5 1Q 6 1CLR 1 1CLK 3 1PR 4 U1A 74LS74N 1D 2 1Q 5 1Q 6 1CLR 1 1CLK 3 1PR 4 图 3-2 CD4013触发器 5 4013 是集成触发器芯片，内部有两个独立的 D触发器。每个触发器 都有一个置位端（SET),复位端（RESET),时钟端（CLOCK),数据输入端 （DATA),两个输出端 Q 和Q端。 3.1 功能描述 当 R 为 1、S 为 0 时，无论 D 和 CL（时钟）为什么状态，输出 Q 一 定为 0，因此 R 可称为复位端。当 S 为 1、R 为 0 时，输出 Q 一定为 1，s 称为置位端。当 R、S均为 0时，Q 在 CP端有脉冲上升沿到来时动作，具 体是 Q=D，即若