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數字實驗箱的總體設計
摘 要
通過對學校數字實驗箱AEDK-DEC1的研發，剖析了現有實驗設備存在的問題：導線接觸不可靠；缺少面包板，不能模擬實驗；連續脈沖信號源頻率過高；無數字電壓表等。改進后的實驗箱將彌補這些缺點，使其能夠滿足現在實驗的要求，更能發揮學生的主動性和獨創性。
依據現有的實驗箱為模板，對實驗箱的總體布局加以設計，使各部件能夠協調的組合在一起，另外在設計中還特別增加萬能芯片插座和面包板，在整體的布局中要占有很大的空間，妥善處理好各部件的位置，其中主要包括電源部分的放置選擇的合理性以便于實驗，兩組電源引至負荷中心區，以減少線間高頻干擾。
關鍵詞：數字實驗箱的研發、總體設計、面包板、數字電壓表。
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 錄
摘 要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
前 言 1
第一章 數字實驗箱的總體概述 2
1.1概述 2
1.2國內外研究的現狀分析 2
1.3 數字實驗箱的技術性能及配置 3
1.4基本實驗部分 3
第二章 數字實驗箱的總體設計 4
2.1數字實驗箱的總體設計與布局 4
2.2 LED、高低電平的設計與制作 5
2.2.1概述 5
2.3半導體發光二極管工作原理、特性及應用 6
2.3.1 LED的特性 6
2.3.4 發光二極管的檢測 7
2.4LED工作原理 9
2.4十六位高低電平的制作 10
第三章PCB印制電路板 11
3.1概述 11
3.2 電源、地線的處理 11
3.2.1 數字電路與模擬電路的共地處理 12
3.2.2 開關電源地線的布局 12
3.3元器件的放置 14
3.4設計規則檢查（DRC） 15
第四章 裝配和焊接 17
4.1焊接 17
4.2元器件的安裝 18
4.2.1雙列直插式集成電路的安裝 18
4.2.2元器件的裝插 18
4.3實驗電路的故障檢查和排除 19
4.4數字電路的安裝與測試技術 20
4.4.1集成電路遠見的邏輯功能測試 21
4.4.2集成電路器件的接插和布線方法 21
4.4.3數字電路的調試方法 21
4.4.4幾種基本電路的測試方法 22
結 論 24
參考文獻 25
致 謝 26
附 錄 27
前 言
為了適應電子科學技術的高度發展和二十一世紀高等教育培養高素質人才的需要，我們在已有的數字實驗箱的基礎上，總結了前人對實驗箱的制作經驗，開始了我們的數字模擬綜合實驗箱的設計�？紤]到素質教育的特點，在設計數字實驗箱時，既要保持多年形成的比較成熟的體系，又要面向新世紀的發展，既要符合實驗課程的基本 要求，又要適應當地引進電子技術中的新器件、新技術、新方法；即要掌握基礎知識，又要培養他們的動手能力與創新意識。為此我們制定了“保證基礎知識，體現先進，聯系實際，引導創新，分清層次，利于教學，節省資源”的設計原則，使我們設計 的實驗箱有系統性和科學性， 啟發性、先進性、實用性和適用性。由于電子電路分析和設計方法的現代化與自動化，使定量計算更準確和精確，因此本設計更側重電路結構的設計，力圖使實驗者不但“知其然”還“知其所以然”從中獲得啟迪，并進一步提高對數字電子技術與模擬電子技術的掌握與理解，本設計適當引入了進些年來電子技術的新器件、新技術、新方法，如：PCB印制電路板的制作繪畫制作，電容開關技術等。
由于我們的能力和水平有限，所以設計的產品若有疏漏欠妥和錯誤之處，懇請各位老師指正，以便今后不斷改進。
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