数字实验箱的总体设计

数字实验箱的总体设计

摘 要
 
 通过对学校数字实验箱AEDK-DEC1的研发，剖析了现有实验设备存在的问题：导线接触不可靠；缺少面包板，不能模拟实验；连续脉冲信号源频率过高；无数字电压表等。改进后的实验箱将弥补这些缺点，使其能够满足现在实验的要求，更能发挥学生的主动性和独创性。
 依据现有的实验箱为模板，对实验箱的总体布局加以设计，使各部件能够协调的组合在一起，另外在设计中还特别增加万能芯片插座和面包板，在整体的布局中要占有很大的空间，妥善处理好各部件的位置，其中主要包括电源部分的放置选择的合理性以便于实验，两组电源引至负荷中心区，以减少线间高频干扰。
 
 
 关键词：数字实验箱的研发、总体设计、面包板、数字电压表。
 
Abstract
 By way of the development to the school numeral experiments an AEDK- DEC1, analyze the problem of the existing experiment equipments existence: Lead the line contact not dependable; Be short of the breadboard, can't imitate the experiment; The continuous  pulse signal source frequency undue lead high;Nil numeral voltmeter etc…The experiment box that improves the empress will make up these weaknesses, can make it satisfy the request that now experiment, even can develop the student's  active and the unique.
The basis  existing experiment box is a template, taking into the design to the total layout of the experiment box, making the combination that each parts can moderate been together, still increasing the all-powerful chip electric outlet and the breadboard specially in the design moreover, toing occupy the very big space in whole layout, each position of parts of appropriate processing, among them mainly include the power supply part of place the rationality of the choice in order to in experiment, two power supplies lead to the burden center area, to reduce the line high-frequency interference.

 Keyword:The numeral experiments the development of the box, total design, breadboard, numeral voltmeter.

 
 
 目 录
 
 
摘 要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
前 言 1
第一章  数字实验箱的总体概述 2
1.1概述 2
1.2国内外研究的现状分析 2
1.3 数字实验箱的技术性能及配置 3
1.4基本实验部分 3
第二章 数字实验箱的总体设计 4
2.1数字实验箱的总体设计与布局 4
2.2 LED、高低电平的设计与制作 5
2.2.1概述 5
2.3半导体发光二极管工作原理、特性及应用 6
2.3.1 LED的特性 6
2.3.4 发光二极管的检测 7
2.4LED工作原理 9
2.4十六位高低电平的制作 10
第三章PCB印制电路板 11
3.1概述 11
3.2 电源、地线的处理 11
3.2.1 数字电路与模拟电路的共地处理 12
3.2.2 开关电源地线的布局 12
3.3元器件的放置 14
3.4设计规则检查（DRC） 15
第四章  装配和焊接 17
4.1焊接 17
4.2元器件的安装 18
4.2.1双列直插式集成电路的安装 18
4.2.2元器件的装插 18
4.3实验电路的故障检查和排除 19
4.4数字电路的安装与测试技术 20
4.4.1集成电路远见的逻辑功能测试 21
4.4.2集成电路器件的接插和布线方法 21
4.4.3数字电路的调试方法 21
4.4.4几种基本电路的测试方法 22
结 论 24
参考文献 25
致 谢 26
附 录 27

前 言

 为了适应电子科学技术的高度发展和二十一世纪高等教育培养高素质人才的需要，我们在已有的数字实验箱的基础上，总结了前人对实验箱的制作经验，开始了我们的数字模拟综合实验箱的设计。考虑到素质教育的特点，在设计数字实验箱时，既要保持多年形成的比较成熟的体系，又要面向新世纪的发展，既要符合实验课程的基本 要求，又要适应当地引进电子技术中的新器件、新技术、新方法；即要掌握基础知识，又要培养他们的动手能力与创新意识。为此我们制定了“保证基础知识，体现先进，联系实际，引导创新，分清层次，利于教学，节省资源”的设计原则，使我们设计 的实验箱有系统性和科学性， 启发性、先进性、实用性和适用性。由于电子电路分析和设计方法的现代化与自动化，使定量计算更准确和精确，因此本设计更侧重电路结构的设计，力图使实验者不但“知其然”还“知其所以然”从中获得启迪，并进一步提高对数字电子技术与模拟电子技术的掌握与理解，本设计适当引入了进些年来电子技术的新器件、新技术、新方法，如：PCB印制电路板的制作绘画制作，电容开关技术等。
 由于我们的能力和水平有限，所以设计的产品若有疏漏欠妥和错误之处，恳请各位老师指正，以便今后不断改进。
 

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