基于工作過程的數(shù)字電子技術教程

基 礎 知 識 篇

第0章 數(shù)字電子技術基礎 3

0.1 概述 3

0.1.1 數(shù)字電子技術的幾個概念與應用 3

0.1.2 數(shù)字電路的分類與發(fā)展 3

0.1.3 數(shù)字電子技術的特點 4

0.2 常用數(shù)制的表示及相互轉換 4

0.2.1 常用數(shù)制的表示 4

0.2.2 三種數(shù)制的相互轉換 6

0.3 碼制的基本概念 10

0.4 三種基本邏輯運算 11

0.4.1 幾個基本概念 11

0.4.2 三種基本邏輯關系及其表示方法 11

0.5 復合邏輯函數(shù) 13

0.5.1 與非邏輯 13

0.5.2 或非邏輯 13

0.5.3 與或非邏輯 13

0.5.4 異或邏輯 14

0.5.5 同或邏輯 14

0.6 邏輯函數(shù)的幾種表示方法及相互轉換 15

0.6.1 已知真值表求邏輯函數(shù)式 15

0.6.2 由函數(shù)式到真值表的轉換 16

0.6.3 由函數(shù)式到邏輯電路圖的轉換 16

0.6.4 邏輯函數(shù)的代數(shù)化簡 16

項 目 實 踐 篇

項目一 感應式自動語音盒 21

1.1 感應式自動語音盒簡介 21

1.2 感應式自動語音盒的功能特性及主要技術指標 21

1.3 感應式自動語音盒的主要元器件 22

1.3.1 貼片元件 22

1.3.2 分立模擬元件 25

1.3.3 光敏傳感器 26

1.3.4 ISD1806錄音芯片 27

1.3.5 電原理圖及印刷電路板 29

1.3.6 感應式自動語音盒物料清單 30

1.4 焊接與產(chǎn)品組裝 36

1.4.1 焊接技術簡介 36

1.4.2 貼片元件的焊接技術 36

1.4.3 插件元器件的焊接方法 37

1.4.4 幾個工藝概念 38

1.4.5 器件與電原理圖、印制電路板圖的對應關系 41

1.4.6 電子產(chǎn)品組裝 42

1.4.7 作業(yè)指導書 42

1.4.8 產(chǎn)品裝配總裝圖 43

1.5 感應式自動語音盒的調試和故障檢測 43

1.5.1 裝配質量的檢查 43

1.5.2 關鍵點的測試 43

1.5.3 感應式自動語音盒的故障檢測 45

1.6 感應式自動語音盒的工作原理 45

1.6.1 ISD1806錄音芯片的工作原理 45

1.6.2 人體移動感應電路原理 46

1.6.3 整機工作原理 46

1.7 項目總結報告 47

1.8 考核 47

思考題 47

附錄一 感應式自動語音盒說明書 48

附錄二 實驗成績登記樣表 49

項目二 數(shù)字溫濕度計 50

2.1 數(shù)字溫濕度計簡介 50

2.2 數(shù)字溫濕度計的功能特性及主要技術指標 50

2.3 組成數(shù)字溫濕度計的主要元器件 51

2.3.1 貼片元件 51

2.3.2 分立模擬元件 51

2.3.3 單片機TERS-8722 53

2.3.4 電原理圖及印刷電路板 55

2.3.5 數(shù)字溫濕度計物料清單(BOM表) 58

2.4 焊接與產(chǎn)品組裝 60

2.4.1 傳感器焊接作業(yè)指導書 60

2.4.2 LCD安裝作業(yè)指導書 61

2.4.3 產(chǎn)品裝配總裝圖 61

2.5 數(shù)字溫濕度計的調試 62

2.5.1 裝配質量的檢查 62

2.5.2 關鍵點的測試 62

2.6 數(shù)字溫濕度計的故障檢測 63

2.7 數(shù)字溫濕度計的工作原理 64

2.7.1 單片機TERS-8722的工作原理 64

2.7.2 LCD顯示原理 65

2.7.3 整機工作原理 67

2.8 項目總結報告 67

2.9 考核 68

思考題 68

附錄一 數(shù)字溫濕度計說明書 69

附錄二 實驗成績登記樣表 70

項目三 紅外體溫計 71

3.1 紅外體溫計簡介 71

3.2 紅外體溫計的功能特性及主要技術指標 71

3.3 組成紅外體溫計的主要元器件 72

3.3.1 貼片元件 72

3.3.2 分立模擬元件 72

3.3.3 存儲芯片F(xiàn)M24C02B 75

3.3.4 單片機TERS-D 77

3.3.5 LCD顯示屏 80

3.3.6 電原理圖及印刷電路板 81

3.3.7 紅外體溫計物料清單(BOM表) 82

3.4 焊接與產(chǎn)品組裝 85

3.4.1 傳感器焊接作業(yè)指導書 85

3.4.2 LCD安裝作業(yè)指導書 85

3.4.3 產(chǎn)品裝配圖 86

3.5 紅外體溫計的調試 87

3.5.1 裝配質量的檢查 87

3.5.2 關鍵點的測試 87

3.6 紅外體溫計的故障檢測 89

3.7 紅外體溫計的工作原理 90

3.7.1 存儲芯片F(xiàn)M24C02B的工作原理 90

3.7.2 單片機TERS-D的工作原理 91

3.7.3 傳感器運放電路 93

3.7.4 整機工作原理 93

3.8 項目總結報告 94

3.9 考核 94

思考題 94

附錄一 紅外體溫計說明書 95

附錄二 實驗成績登記樣表 99

項目四 數(shù)碼錄音相框 100

4.1 數(shù)碼錄音相框簡介 100

4.2 數(shù)碼錄音相框的功能特性及主要技術指標 100

4.3 組成數(shù)碼錄音相框的主要元器件 100

4.3.1 貼片元件 100

4.3.2 分立模擬元件 101

4.3.3 觸摸板 102

4.3.4 ISD1610錄音芯片 102

4.3.5 電原理圖及印刷電路板 104

4.3.6 錄音相框物料清單 106

4.4 焊接與產(chǎn)品組裝 109

4.4.1 發(fā)光二極管裝配作業(yè)指導書 109

4.4.2 產(chǎn)品裝配總裝圖 109

4.5 錄音相框的調試 110

4.5.1 裝配質量的檢查 110

4.5.2 關鍵點的測試 110

4.6 錄音相框的故障檢測 111

4.7 錄音相框的工作原理 111

4.7.1 ISD1610錄音芯片的工作原理 111

4.7.2 MIC錄音電路原理 112

4.7.3 整機工作原理 115

4.8 項目總結報告 115

4.9 考核 115

思考題 116

附錄一 錄音相框說明書 117

附錄二 實驗成績登記樣表 118

項目五 無線水池數(shù)字溫度計 119

5.1 無線水池數(shù)字溫度計簡介 119

5.2 無線水池數(shù)字溫度計的功能特性及主要技術指標 119

5.3 組成無線水池數(shù)字溫度計的主要元器件 120

5.3.1 貼片元件 120

5.3.2 分立模擬元件 120

5.3.3 單片機TERS-8726 123

5.3.4 單片機TERS-129 126

5.3.5 電原理圖及印刷電路板圖 129

5.3.6 無線水池數(shù)字溫度計物料清單(BOM表) 134

5.4 焊接與產(chǎn)品組裝 137

5.4.1 發(fā)射分機傳感器、電池片安裝作業(yè)指導書 138

5.4.2 發(fā)射分機LCD安裝作業(yè)指導書 138

5.4.3 發(fā)射分機吊繩封蓋打防水膠 139

5.4.4 接收主機LCD裝配 140

5.4.5 產(chǎn)品裝配總裝圖 140

5.5 無線水池數(shù)字溫度計的調試 141

5.5.1 裝配質量的檢查 141

5.5.2 關鍵點的測試 141

5.6 無線水池數(shù)字溫度計的故障檢測 143

5.7 無線水池數(shù)字溫度計的工作原理 143

5.7.1 單片機TERS-8726的工作原理 143

5.7.2 單片機TERS-129的工作原理 145

5.7.3 數(shù)字信號調制與解調 146

5.7.4 整機工作原理 148

5.8 項目總結報告 149

5.9 考核 149

思考題 150

附錄一 無線水池數(shù)字溫度計說明書 151

附錄二 實驗成績登記樣表 154

項目六 家庭省電寶 155

6.1 家庭省電寶簡介 155

6.2 家庭省電寶的功能特性及主要技術指標 155

6.3 組成家庭省電寶的主要元器件 156

6.3.1 貼片元件 156

6.3.2 分立模擬元件 156

6.3.3 單片機TERS-70A1 159

6.3.4 單片機TERS-2735 162

6.3.5 電原理圖及印刷電路板圖 166

6.3.6 家庭省電寶物料清單(BOM表) 170

6.4 焊接與產(chǎn)品組裝 175

6.4.1 監(jiān)控主機LCD裝配作業(yè)指導書 175

6.4.2 產(chǎn)品裝配總裝圖 176

6.5 家庭省電寶的調試 177

6.5.1 裝配質量的檢查 177

6.5.2 關鍵點的測試 177

6.6 家庭省電寶的故障檢測 179

6.7 家庭省電寶的工作原理 180

6.7.1 單片機TERS-70A1的工作原理 180

6.7.2 單片機TERS-2735的工作原理 181

6.7.3 交流電測量方法 182

6.7.4 整機工作原理 182

6.8 項目總結報告 183

6.9 考核 184

思考題 184

附錄一 家庭省電寶說明書 185

附錄二 實驗成績登記樣表 196

從真實產(chǎn)品出發(fā)，是本書的一大特色。企業(yè)參與教材的編寫不僅對項目的材料配套、產(chǎn)品實現(xiàn)以及學習指導提供了保障，同時也考慮到了電子類專業(yè)的學生在以后工作中所應具備的相關實踐能力。

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學生通過學習《數(shù)字電子技術與項目訓練教程》，可掌握數(shù)字電子技術的基本知識、邏輯電路的簡單分析和設計，提高職業(yè)技能水平。數(shù)字電子技術是高職高專電子信息、自動化、計算機專業(yè)及相關專業(yè)的一門十分重要的專業(yè)技能基礎課?！稊?shù)字電子技術與項目訓練教程》是作者在多年從事數(shù)字電子技術教學的基礎上，結合高職高專教育的"理論夠用"、"內容適用"、"行動導學"、"提高技能"等特點而編寫的。

《數(shù)字電子技術與項目訓練教程》可作為高職高專電子信息、自動化、計算機專業(yè)及相關專業(yè)學生的教材，還可作為教師、電子技術人員以及廣大電子愛好者的參考用書。

書 名: 數(shù)字電子技術項目教程

作 者:朱祥賢

出版社: 機械工業(yè)出版社

出版時間: 2010年02月

ISBN: 978-7-111-29673-7

開本: 16開

定價: 25.00 元

《數(shù)字電子技術項目教程(項目式)》是根據(jù)高職高專的培養(yǎng)目標，結合高職高專教學改革的要求，本著"工學結合、項目引導、任務驅動、教學做一體化"的原則而編寫的。《數(shù)字電子技術項目教程(項目式)》以項目為單元，以應用為主線，將理論知識融入到實踐項目中。全書共有8個項目，包括三人表決器電路、搶答器電路、數(shù)碼顯示電路、計數(shù)分頻電路、觸摸式防盜報警電路、溫度檢測電路、數(shù)字鐘電路等的設計與裝調以及用FPGA實現(xiàn)計數(shù)器等。通過項目任務的完成，提高學生對數(shù)字電子技術的理解，使之能綜合運用所學知識完成小型數(shù)字系統(tǒng)應用電路的設計制作，包括查閱資料、確定電路設計方案、計算與選擇元器件參數(shù)、安裝與調試電路，能使用相關儀器進行指標測試和編寫實訓報告。

《數(shù)字電子技術項目教程(項目式)》力求體現(xiàn)項目課程的特色與設計思想，以項目任務為出發(fā)點，激發(fā)學習興趣。項目內容選取力求具有典型性和可操作性。《數(shù)字電子技術項目教程(項目式)》可作為高職高專電子信息大類各專業(yè)的教材，也可作為相關專業(yè)學生的自學參考書和培訓教材。

緒論(1)

項目1 簡單搶答器的制作 (5)

1.1 工作任務 簡單搶答器的制作 (5)

1.2 知識鏈接1 邏輯代數(shù)的基本知識 (7)

1.2.1 邏輯變量和邏輯函數(shù) (7)

1.2.2 邏輯運算 (8)

1.2.3 邏輯函數(shù)的表示方法 (12)

1.2.4 邏輯代數(shù)的基本定律 (13)

1.3 知識鏈接2 邏輯門電路的基礎知識 (14)

1.3.1 基本邏輯門 (14)

1.3.2 復合邏輯門 (16)

1.3.3 TTL集成門電路 (17)

1.3.4 CMOS集成門電路 (22)

1.4 技能訓練 常用集成門電路的邏輯功能測試 (24)

1.5 知識拓展1 不同類型集成門電路的接口 (27)

1.5.1 TTL集成門電路驅動CMOS集成門電路 (28)

1.5.2 CMOS集成門電路驅動TTL集成門電路 (29)

1.6 知識拓展2 面包板的使用 (29)

習題1 (30)

項目2 產(chǎn)品質量檢測儀的設計與制作 (33)

2.1 工作任務1 產(chǎn)品質量檢測儀的制作 (33)

2.2 知識鏈接1 邏輯函數(shù)的化簡方法 (36)

2.2.1 公式化簡法 (36)

2.2.2 卡諾圖化簡法 (37)

2.3 知識鏈接2 組合邏輯電路的分析與設計 (42)

2.3.1 組合邏輯電路概述 (42)

2.3.2 組合邏輯電路的分析 (42)

2.3.3 組合邏輯電路的設計 (43)

2.4 工作任務2 產(chǎn)品質量檢測儀的設計 (44)

習題2 (46)

項目3 一位加法計算器的設計與制作 (47)

3.1 知識鏈接1 數(shù)制與編碼的基礎知識 (47)

3.1.1 數(shù)制 (47)

3.1.2 不同數(shù)制之間的轉換 (48)

3.1.3 編碼 (49)

3.2 知識鏈接2 編碼器 (50)

3.2.1 二進制編碼器 (50)

3.2.2 二-十進制編碼器 (51)

3.3 知識鏈接3 譯碼器 (52)

3.3.1 二進制譯碼器 (52)

3.3.2 二-十進制譯碼器 (53)

3.3.3 譯碼器的應用 (54)

3.4 技能訓練1 譯碼器邏輯功能測試及應用 (55)

3.5 知識鏈接4 數(shù)字顯示電路 (57)

3.5.1 數(shù)碼顯示器件 (57)

3.5.2 顯示譯碼器 (58)

3.6 技能訓練2 計算器數(shù)字顯示電路的制作 (61)

3.7 知識鏈接5 加法器 (63)

3.7.1 半加器 (63)

3.7.2 全加器 (64)

3.7.3 多位加法器 (65)

3.8 知識鏈接6 寄存器 (66)

3.9 工作任務 一位加法計算器的設計與制作 (67)

習題3 (71)

項目4 電動機運行故障監(jiān)測報警電路的制作 (73)

4.1 工作任務 電動機運行故障監(jiān)測報警電路的制作 (73)

4.2 知識鏈接 數(shù)據(jù)選擇器與數(shù)據(jù)分配器 (75)

4.2.1 數(shù)據(jù)選擇器 (76)

4.2.2 數(shù)據(jù)分配器 (77)

4.3 知識拓展 大規(guī)模集成組合邏輯電路 (78)

4.3.1 存儲器的分類 (78)

4.3.2 只讀存儲器(ROM) 的結構原理 (79)

4.3.3 可編程邏輯陣列PLA (81)

習題4 (82)

項目5 由觸發(fā)器構成的改進型搶答器的制作 (84)

5.1 工作任務 由觸發(fā)器構成的改進型搶答器的制作 (84)

5.2 知識鏈接1 觸發(fā)器的基礎知識 (87)

5.2.1 基本RS觸發(fā)器 (88)

5.2.2 同步RS觸發(fā)器 (89)

5.2.3 主從觸發(fā)器 (90)

5.2.4 邊沿觸發(fā)器 (91)

5.3 知識鏈接2 常用集成觸發(fā)器的產(chǎn)品簡介 (91)

5.3.1 集成JK觸發(fā)器 (91)

5.3.2 集成D觸發(fā)器 (92)

5.4 知識拓展 觸發(fā)器的轉換 (93)

5.4.1 JK觸發(fā)器轉換為D觸發(fā)器 (93)

5.4.2 JK觸發(fā)器轉換為T觸發(fā)器和T' 觸發(fā)器 (94)

5.4.3 D觸發(fā)器轉換為T觸發(fā)器 (94)

習題5 (95)

項目6 數(shù)字電子鐘的設計與制作 (98)

6.1 知識鏈接1 計數(shù)器及應用 (98)

6.1.1 二進制計數(shù)器 (98)

6.1.2 十進制計數(shù)器 (100)

6.1.3 實現(xiàn)N進制計數(shù)器的方法 (102)

6.2 技能訓練 計數(shù)、譯碼和顯示電路綜合應用 (106)

6.3 知識鏈接2 數(shù)字電子鐘的電路組成與工作原理 (109)

6.3.1 電路組成 (109)

6.3.2 電路工作原理 (109)

6.3 工作任務 數(shù)字電子鐘的設計與制作 (113)

習題6 (119)

項目7 叮咚門鈴的制作 (120)

7.1 工作任務 叮咚門鈴的制作 (120)

7.2 知識鏈接 555定時器及應用 (122)

7.2.1 555定時器的電路結構及其功能 (123)

7.2.2 555定時器構成多諧振蕩器 (124)

7.2.3 555定時器構成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 (128)

7.2.4 555定時器構成施密特觸發(fā)器 (130)

習題7 (133)

項目8 數(shù)字電壓表的設計與制作 (135)

8.1 工作任務 數(shù)字電壓表的設計與制作 (135)

8.2 知識鏈接 模/數(shù)轉換器(A/D轉換器) (138)

8.2.1 A/D轉換器的基本原理 (139)

8.2.2 并行比較A/D轉換電路 (140)

8.2.3 A/D轉換器的主要技術指標 (141)

8.2.4 三位半集成ADC芯片MC14433 (141)

習題8 (143)

項目9 鋸齒波發(fā)生器的設計與制作 (145)

9.1 工作任務 鋸齒波發(fā)生器的設計與制作 (145)

9.2 知識鏈接 數(shù)/模轉換器(D/A轉換器) (147)

9.2.1 權電阻網(wǎng)絡D/A轉換電路 (148)

9.2.2 R-2R倒T形電阻網(wǎng)絡D/A轉換電路 (149)

9.2.3 D/A轉換器的主要技術指標 (151)

9.2.4 8位集成DAC芯片DAC0832 (151)

習題9 (153)

附錄 (155)

附錄A 74系列集成芯片型號、名稱對照表 (155)

附錄B 常見集成芯片管腳圖 (158)

參考文獻 (170)