1、 西北工業大學課 程 設 計 報 告題 目: 通用示波器顯示字符學 院: 自動化學院 班 級: 09020802班 學生（學號）: 郝成龍 2008302218 學生（學號）: 劉旭 2008302223 日期: 2011 年 1 月 摘 要 本次實驗的設計目的是設計在通用示波器上顯示漢字的控制電路。利用555定時器改裝成多諧振蕩器以確定點在示波器上存留的時間，利用74LS161接成計數器并將其輸出端和EPROM相接賦予EPROM地址，將燒入EPROM的編碼經DAC轉化，通過LM324輸出到示波器，實驗要求在示波器上顯示09Hz，和一句唐詩。關鍵詞：脈沖控制、DAC轉化、EPROM編碼、示波器

2、顯示目 錄摘 要1目 錄2一、課程設計目的3二、設計任務與要求3三、方案設計與論證3四、單元電路設計與參數計算6五、電路的安裝與調試7六、遇到問題的解決方法8七、結論與心得9八、參考文獻9附件：總原理圖及元器件清單通用示波器顯示字符一、 課程設計目的1鞏固和加深對電子技術課程基本知識的理解，提高綜合運用所學知識的能力。2提高獨立解決工程實際問題的能力。培養根據課題需要選用參考書、查閱手冊、圖表和文獻資料的能力。3通過設計方案的分析比較、設計計算、元件選擇及電路安裝調試等環節初步掌握簡單實用電路的工程設計方法。4提高動手能力。掌握常用儀器設備的正確使用方法，學會對簡單實用電路的實驗調試和對整機指

3、標的測試方法。5能按課程設計任務書的要求編寫設計說明書。了解與課題有關的電路以及元器件的工程技術規范，能正確反映設計和實驗成果。二、設計任務與要求1使用示波器的X-Y方式顯示漢字字符；2兩個內容：0-9Hz數字字母和一句唐詩（內容自選）；3人眼不易察覺閃爍；4. 分為兩行顯示方式-用按鍵選擇。三、方案設計與論證在實驗前需弄清楚示波器的顯示原理示波器的顯示原理是用數字的方法產生鋸齒波采用8位精度，相當于把示波器劃分為256×256小格對應Y掃描的1個周期，X有256個掃描周期，示意如下：采用8位精度，相當于把示波器劃分為256×256小格對應Y掃描的1個周期，X有256個掃描

4、周期，示意如下：根據示波器的顯示原理可以設計出三種方案：方案一：根據示波器的顯示原理編出要顯示的字的代碼，利用數據選擇器及相關組合電路實現利用計數器控制輸出X,Y坐標的電評以達到控制示波器在預定位置打點的效果。該方案需要用到555定時器，計數器，D/A轉換器等器件。由于需要顯示內容較多，且電路較為復雜，故放棄使用。方案二：利用EPROM的可儲存性，設計電路，使得電路實現利用555定時器給定輸入信號，利用8位二進制計數器控制EPROM的詢問地址，將EPROM中輸出的信號輸入D/A轉換器中，實現模數轉換，最后利用放大電路使示波器顯示要求字符。需要器件有555定時器，EPROM，D/A轉換器，LM3

5、24等，EPROM編碼采用逐點編碼。由于編碼行數太多，超出內存允許，無法實現。方案三：在方案二的基礎上，改進電路，簡化代碼，使代碼行數減少到1500行左右，161計數器數量從4個減少到3個，并設計含有發光二極管的檢測電路。由于設計思路較為明確，電路連接簡單，編碼量較少，故采用該種方案。該方案設計流程圖如下：ROM陣列編寫原理如下：四、單元電路設計與參數計算1.輸入信號的產生555定時器產生方波信號2.8位二進制計數器的設計根據課本上的方法連接兩片74LS161，使其構成8位2進制計數器3.EPROM及DAC的連接原理圖如圖所示。五、電路的安裝與調試1、調試前的直觀檢查檢查電路連線是否正確；包括

6、錯線、少線、多線；（1）按照電路圖檢查安裝的線路；（2）按照實際電路來對照原理電路進行查線。2、元、器件安裝情況     檢查元、器件引腳之間有無短路；連接處有無接觸不良；3、電源供電與信號源連線     檢查電源供電（包括極性）、信號源連線是否正確；4、電源端對地（）是否存在短路     在通電前，斷開一根電源線，用萬用表檢查電源端對地（）是否存在短路若電路經過上述檢查，并確認無誤后，就可轉入調試階段。調試階段：一、通電觀察1) 觀察有無異常現象，有無冒煙。2) 異常氣味。

7、3) 元器件是否發燙。4) 電源是否有短路。二、靜態調試 靜態測試模擬電路的靜態的工作點。數字電路的各輸入端和輸出端的高、低電平值及邏輯關系。三、動態調試調試的方法： 在電路的輸入端接入適當頻率和幅值的信號。 循著信號的流向逐級檢測各有關點的波形、參數和性能指標。 發現故障現象，縮小故障范圍， 設法排除故障調試中注意事項:1、正確使用測量儀器的接地端。2、測量電壓所用儀器的輸入阻抗必須遠大于被測處的等效阻抗。3、測量儀器的帶寬必須大于被測電路的帶寬。4、要正確選擇測量點。5、測量方法要方便可行。6、調試過程中，不但要認真觀察和測量，還要善于記錄。7、調試時出現故障，要認真查找故障原因，切不可一

8、遇故障解 決不了就拆掉線路重新安裝。六、遇到問題的解決方法1.定時器模塊電路的連接與調試：設計采用555定時器的最大問題就是定時器產生方波脈沖不穩定，檢查很長時間沒能找到問題所在，請教老師后，明白可能是由于器件存在問題，通過調換器件使該部分工作正常。2.計數器的連接與調試：在將3個74LS161直接按照自己設計的電路圖完整連接成12位進制的計數器時，通過函數信號發生器輸入方波信號進行計數，卻發現輸出端沒有產生高低電平變化，接發光二極管測試后，未發現明顯變化。檢查各線路連接后確定接線無誤后通過降低輸入方波頻率和提高輸入方波幅值，使計數器得以正常工作。3.EPROM和LM324的連接與調試；接電后

9、發現發現示波器沒有波形顯示，用萬用表檢查各輸出端電平變化后發現，EPROM和LM324沒有正常工作，通過查閱資料后發現器件的工作電壓與其它器件不同，給EPROM接+10V，LM324接+12V和-12V后問題解決。4.示波器的調試：按老師的要求將電路接入老款示波器中發現不易顯示波形，且不易調試，經老師同意后使用數字示波器，經調試后發現波形不是設計目標波形，字無法正常顯示，出現亂碼，詢問老師后，老師建議重新編寫代碼。5.代碼的編寫：代碼的編寫是本次實驗最為復雜的一環，我們一共編寫了四種代碼，第一種是按字形逐點編碼，編碼約4500行，因擔心可能會數據溢出，放棄使用。第二種是按首末點編寫，編碼約50

10、0行，進入實驗室后發現要使用打點的顯示方式，不能使用。第三種是采點編寫，通過將第一種編寫的代碼簡化，減少代碼數量，使編碼控制在1300行左右，但在實驗中并未出現預想圖像，放棄使用。第四種，通過改進第三種代碼，擴大字的顯示區域，但在實驗中還是無法正常顯示，不明原因。七、結論與心得1.這次電子技術課程設計安排在我們學完了電路基礎、模擬電子技術和數字電子技術這些課程之后，這是非常恰當也非常有必要的。這次課程設計是我們第一次將課本上所學到的理論知識進行綜合運用，解決實際問題，這極大地激發了我們對所學知識的興趣，也是對我們的一項挑戰。2.在設計過程中，我們查閱資料，閱讀技術報告，提高獨立解決工程實際問題

11、的能力。培養根據課題需要選用參考書、查閱手冊、圖表和文獻資料的能力。3.在進實驗室進行實物連接時，使我對萬用表、示波器、函數信號發生器，面包板的使用有了進一步的熟悉，提高我們的動手能力掌握常用儀器設備的正確使用方法，以及對簡單實用電路的實驗調試和對整機指標的測試方法。4. 在實驗室的兩天多時間使我們進一步認識到嚴肅認真的工作作風和科學態度的重要性，通過課程設計實踐，我也初步建立了正確的生產觀點，經濟觀點，全局觀點和安全用電、節約用電的觀點。5.實驗中雖然遇到一些令人頭痛的問題，但我們通過這些問題也認識到了很多自己的不足，也學到了很多課本上不曾出現的東西。通過一次次的調試及修正，讓我意識到了在工程設計中認真和耐心的重要性，也意識到了團隊合作的作用，而且在今后的工作學習中我要更加虛心地請教別人，畢竟自己還是有很多不足。八、參考文獻1 張文榮.模擬電子技術課程教學新探J. 河北能源職業技術學院學 報.2004,4(3).2 余道衡，徐承和. 電子電路手冊M.  北京：北京大學出版社， 19963 童詩白，華成英.模擬電子技術基礎M.北京：高等教育出版社，2001.414-417.4 彭介華。電子技術課程設計指導M.北京：高等教育出版社，1997.3-45.5 閻石，數字電子技術基礎M.北京：高等教育出版社，1998.