实验设计报告心得体会

在工作与学习的过程中，受到各种信息的启发，我们可能会获得一些心得体会，将这些心得体会记录下来，可使我们更好的成长。怎么样写出好的心得体会呢？以下是小编整理的关于《实验设计报告心得体会》仅供参考，大家一起来看看吧。

第一篇：实验设计报告心得体会

八路智力竞赛抢答器设计实验报告抢答器设计实验报告

20XX 报 告 汇 编 Compilation of reports

数字电子技术课程设计

题

目:

八路智力竞赛抢答器设计

姓

名:

专

业:

电子科学与技术

班

级:

122 班

学

号:

指导教师:

20

年

月

日 安徽科技学院理学院

报告文档·借鉴学习 word 可编辑·实用文档 八路智力竞赛抢答器设计

一

、课程设计题目 (与实习目的)

(一)、题目：八路智力竞赛抢答器设计 (二)、实习目的：

1.进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。

2.熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。

3.了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。

4.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。

5.数点课程实验是大学中为我们提供的唯一一次动手实践的机会，增强动手实践的能力。

二 、

任务和要求

实现抢答器的方法很多，如 EPROM 编程、RAM 编程、单板机、单片机等，都可以组成抢答器系统。

(1)抢答器设计要求 设计一个抢答器，基本要求：

1.抢答器可以实现基本抢答;可同时供 8 名选手或 8 个代表队参加比赛，他们的编号分别是 0、1、2、3、4、5、6、7，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是 S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。

2.给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零(编号显示数码管灭灯)和抢答的开始。

3.抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在 LED 数码管上显示出选手的编号，同时扬声器给出音响提示。此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

三 、总体方案的选择

( (1 )总体方案的设计 针对题目设计要求，经过分析与思考，拟定以下二种方案：

方案一：该方案是将抢答按钮先直接与锁存器而不是优先编码器相连，将最先抢答的选手的编号锁定，再依次经过优先编码器、译码器和七段显示器，最后显示的是抢答选手的编号，经过优先编码器后的信号到单稳态触发器，单稳态触发器又与报警电路直接连接，所以显示编号的同时可以发出报警信号。另外由主持人控制开关和其他部分电路通过门电路实现对抢答电路、定时电路和报警部分电路的控制。

主体框图如下：

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图 1

八路智力抢答器方案一设计框图

方案二：主持人按动开始抢答的开关后，最先抢答的选手的电平信号先经过优先编码器，再依次经过数据锁存器，此时已经限制了其他选手的抢答，信号再经过译码器和七段数码显示器，将最先抢答的该选手的编号显示出来，并同时产生报警信号，到此完成的是抢答功能;如果没有人抢答， 30 秒减计数器减到 00 时也会发出报警信号，此是完成计时功能。

主体框图如下：

图 2

八路智力抢答器方案二设计框图

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(2 2 )总体方案的选择

相比之下，第二种方案更好些。它的优点表现在以下几个方面：这种方案原理比较简单。主持人对整体电路的控制只需几个门电路就可完成，不必用特别的芯片来组成控制电路;更容易实现报警提示功能，在有选手抢答后或者计时开始和结束时。既减少了布线使整个电路更直观简单，又降低了产生错误的可能性。

四

单元电路的设计

1.设计所使用的元件及工具：

74LS48 ---------------------------- 3 个; 74LS279

----------------------------------- 1 个; 74LS192 -------------------------------- 2 个; 74LS148 --------------------------------------- 1 个; 74LS00

---------------------------- ------3 个; 74LS10

------------------------------------------- 1 个; 发光二极管--------------------------------------------- ------1 个; 555

----------------------------------------------------- 1 个; 电容：

0.1μf

----------------------------------------------1 个; 0.01μf -----------------------------------------------1 个; 电阻：

10kΩ

------------------------------------------------------------ ---------9 个; 15KΩ

----------------------------------------------1 个; 1kΩ ------------------------------------------------1 个; 68KΩ------------------------------------------------1 个 实验板一块; 万用表一个; 钳子一个; 导线若干。

2.各个单元电路 ( (1)

)

抢答电路设计

抢答电路的功能有两个：一是能分辨出选手按按钮的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示电路用;二是要使其他选手的按钮操作无效。因此，选用优先编码器 74LS148 和 RS 锁存器 74LS279 以及译码显示电路完成上述功能。

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抢答器电路

工作原理：SW1-8 为八位选手的抢答开关，SW9 单刀双掷开关设为主持人控制开关。当主持人控制开关置于清零状态时，RS 触发器的 R 端为低电平，输出端全部为低电平。于是 74LS48 的 BI 为高，显示器灭灯;74LS148 的选通输入端 ST 为高电平，74LS148 处于工作状态，此时锁存电路不工作。当 SW9 置于开始状态，优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态。74LS279 的 1R、1S 均为高电平，由真值表可知，输出 1Q 为低电平，从而使 74LS148 输入使能端为低电平有效，即抢答器处于等待工作状态。若有选手(假设为 3 号选手)按动抢答开关(即闭合 SW4)，此时优先编码器74LS148 输入端 I3 接低电平有效，则输出 A2A1A0 为 100，A2A1A0 分别接至 4S、3S、2S，根据 RS 锁存器真值表，2Q3Q4Q 输出分别为 110，从而 74LS48 的输入端 DCBA 为0011，经 74LS48 译码，显示器上显示“3”。与此同时，当 74LS148 输入端有一个为低电平时，GS 为低电平有效，即标志译码器处于工作状态，从而使 1S 为 0，此时 1Q输出为高电平，致使 EI 为高电平，74LS148 处于禁止工作状态，其他选手抢答按钮的输入信号不会被接受。这就保证了抢答者优先性以及抢答电路的准确性。抢答结束后，主持人开关置于清零状态，数码管变灰，一切恢复初始状态，以便进入下一轮抢答环节。

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( (2)

)

定时电路设计

设计要求抢答器具有定时功能，且节目主持人根据抢答题的难易程度，可设定一次抢答的时间(设为 30s)。设计中选用十进制同步加/减计数器 74LS192 进行设计，74LS192 是具有置数和清零功能, 其引脚图和逻辑图如图 10 所示。

图 10

74LS192 引脚图和逻辑图 P0、P1、P2、P3——置数并行数据输入; Q0、Q1、Q2、Q3——计数数据输出; CR————————清零端; LD————————置数端; CPu ———————加法计数 CP 输入; CPd ———————减法计数 CP 输入; CO————————进位输出端; BO————————借位输出端。

表 5

74LS192 真值表 根据设计要求，需要两片 74LS192 构成 100 进制减计数器。由功能真值表可知，只需将个位 74LS192 的借位输出端 BO 与十位 74LS192 的 CPd 即可实现 100 进制减计

报告文档·借鉴学习 word 可编辑·实用文档 数。值得注意的是，要使其实现减计数，CPu 端口必须接高电平。

计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。秒脉冲电路由555构成的多谐振荡器构成，如图 11 所示。多谐振荡器无需外加输入信号就能在接通电源自行产生矩形波输出。

图 11

多谐振荡器 因为周期为一秒，所以频率是 1 赫兹。图中电容的充放电时间分别是：

t1=RB×C×ln2≈0.7RB×C

t2=(RA+RB)×C×ln2≈0.7(RA+RB)C

所以 555 的 3 端输出的频率为：

f=1/(t1+t2)≈1.43/[(2RA+RB)C]

我们采用的电阻和电容值分别是：RA=15KΩ，R2=68KΩ，C1=10uf,满足上式，即得到的是秒脉冲。

由以上集成芯片设计的定时电路如图 12 所示。

图 12

定时电路

报告文档·借鉴学习 word 可编辑·实用文档 工作原理：首先主持人根据题的难易程度改变 74LS192 的输入端 D3D2D1D0 的电平来确定抢答时间(假定为 30 秒)，555 构成秒脉冲产生电路为计时电路提供脉冲。抢答开始前主持人闭合开关，74LS192 的置数端 PL 为低电平有效，处于置数状态，数码管显示定时时间。抢答开始，主持人打开开关，计数器处于计数状态，555 产生的秒脉冲与十位 74LS192 借位输出端(其初始状态为高电平)相与。计数器递减计数至 00，十位 74LS192 借位输出端为低电平，计数器停止工作，产生报警。计时期间有人抢答，减计数器停止计时，显示器上显示此刻时间。

( (3)

)

报警电路设计 由 555 定时器和三极管构成的报警电路如图 13 所示。图中 555 定时器用来构成多谐振荡器，其震荡频率和秒脉冲产生电路中频率的计算方法相同。3 端的输出信号经过三级管驱动扬声器，发出报警信号。当 4 端的输入信号是高电平时，振荡器工作，有报警信号，4 端输入低电平时，振荡器不工作，没有报警信号。也就是说需要报警时只需控制输入端即可。

电路图如下:

图 13 报警电路

报告文档·借鉴学习 word 可编辑·实用文档 ( (4)

)

时序控制电路 时序控制电路是抢答器设计的关键，需要完成以下三项功能：

a.主持人将控制开关拨到“开始”位置时，扬声器发声，抢答电路和定时电路进入正常抢答工作状态。

b.当竞赛选手按动抢答键时，扬声器发声，同时抢答电路和定时电路停止工作。

c.当设定的抢答时间到，无人抢答时扬声器发声，同时抢答电路和定时电路停止工作。

本设计中采用门电路对控制开关、抢答电路、定时电路、报警电路进行连接，以实现上述三项功能要求(如图 14 所示)。

图 14 时序控制电路

报告文档·借鉴学习 word 可编辑·实用文档 其中，两输入与非门采用 74LS00，引脚图如图 15 所示。三输入与门采用 74LS11，引脚图如图 16 所示。电路中利用与非门两输入端相连实现非门的逻辑功能。

图 15 74LS00 引脚图 图 16 74LS11 引脚图 工作原理：门 G1 的作用是控制时钟信号 CP 的放行与禁止，门 G2 的作用是控制74LS148 的输入使能端。主持人控制开关从“清零”位置拨到“开始”位置时，74LS279的输出 1Q=0，经 G3 反相，A=1，则从 555 输出端来的时钟信号 CP 能够加到 74LS192的 CPd 始终输入端，定时电路进行递减计时。同时，在定时时间未到时，74LS192 的借位输出端 BO2 为低电平，门 G2 的输出 ST 为高电平，使 74LS148 处于正常工作状态，从而实现功能 a 的要求。当选手在定时时间内按动抢答按钮时，1Q=1，经 G3 反相，A=0，封锁 CP 信号，定时器处于保持工作状态;同时，门 G2 的输出 ST 为低 74LS148处于禁止工作状态，从而实现功能 b 的要求。当定时时间到时，来自 74LS192 的 BO2为高，ST 为高，74LS148 处于禁止工作状态，禁止选手进行抢答。同时，门 G1 处于关门状态，封锁 CP 信号，使定时电路保持 00 状态不变，从而实现功能 c 的要求。

报告文档·借鉴学习 word 可编辑·实用文档 五 五 总体电路图

图 17

总电路图

下面介绍八路智力竞赛抢答器的使用原理。

首先是各个选手分别对应的按钮编号是 S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7，抢答后显示器上显示的分别是 0、1、2、3、4、5、6、7。

然后是主持人对整个电路系统清零，将开关置于“清零”的位置，输出低电平，分为两路：一路与锁存器的 1R2R3R4R 端相连，使输出端 1Q2Q3Q4Q 为低电平，1Q 所输出的低电平经与门反馈给 74LS148 的 EI 端子，编码器不工作，因此抢答部分显示器灭灯无显示，实现了清零;另一路低电平输出到计数器 74LS192 的 LD 端，而 CR端也是低电平，所以使得对应显示器输出预置的数据。

接下来主持人根据题目的难易程度设置抢答时间，此设定可以通过调节输入两片74LS192 的四个输入端 D、C、B、A 的高低电平来进行(例如要设定时间为 30 秒,就

报告文档·借鉴学习 word 可编辑·实用文档 将十位的 74192 的 D、C、B、A 分别置位为 0、0、1、1，而将各位的 74LS192 的 D、C、B、A 都置于 0)。当主持人宣读完题目说“开始”并将开关置于“开始”位置后，输出为高电平，此高电平有两路方向：一路输出到 74LS192 的 LD 端，使其处于高电平而开始减计数;还有一路输出到锁存器的 R 端。

当任意一个选手抢答时，例如 3 号抢答时，74LS148 三号端子输入低电平有效，此时 GS 为低电平有效，表征编码器在正常工作。编码输出 A2A1A0 为 100，与其对应的 4S3S2S 为 100，经 74LS279 锁存，4Q3Q2Q 输出为 011，经译码显示编号为 3。与此同时，1Q 所输出的高电平反馈回编码器的是能输入端，使其停止工作。此时，其他选手若再按动按钮也无对应输出，这就保证了抢答者优先性以及抢答电路的准确性。另一路，74LS148 的 GS 端输出电平由高变低，与秒脉冲发生器产生的秒脉冲相与后输出为 0，使得无脉冲抵达计数器 74LS192 的 Down 端。计数器停止工作，保持原来显示不变，即实现了暂停减计数使其记录抢答时间的功能。

若没有选手按动按钮，则 74LS279 输出全为高电平，74LS148 也输出高电平，1Q端输出低电平至 74LS48 的灭灯输入 RI/RBO 端，使得信号经 74LS48 到显示器上时无显示;若到定时部分计数器倒计时到 00 还无选手按动按钮的话，十位 74LS192 的借位输出端输出高电平反馈回个位 Down 端，停止计数。

综上所述，所设计的电路基本可以实现要求中的功能。

六 电路仿真

电路仿真采用 Multisim 仿真软件进行的。Multisim 软件可提供的仿真元器件资源：仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件;可提供的仿真仪表资源 ：示波器、逻辑分析仪信号发生器、交直流电压表电流表等。它不仅具有其它 EDA 工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。因此，选用该软件对抢答器各单元电路及整体电路进行仿真。

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七、小结

通过本次课程设计，不仅有效巩固了本学期所学数电的相关知识，加强了对重要知识点的记忆和理解，还学会如何运用Multisim仿真进行仿真受益匪浅，现总结如下。

本设计的难点在于时序控制电路的设计，如何在第一位抢答者抢答题目后让编码器停止工作;如何使计时电路在抢答后停止倒计时;如何让定时电路和抢答电路同时清零。设计过程中，根据以往抢答器设计思路，及查阅相关资料，可运用74LS279的输出1Q完成上述控制任务。从这一点，折射出自己在平时的学习中较死板，缺乏变通思考的能力。在电路仿真的过程中，由于Multisim操作相对较简单，因此在仿真过程中较为顺利。。

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通过本次实践操作，也让我深刻明白：只有将课本上的理论知识，结合实践不断练习，不断总结提炼，反复思考实践中的经验教训，才能够真正消化为自己的知识。

八 八 分析和总结。

本次课程设计我只用了一个星期的时间就全部做完，效率很高，因为在设计之前根据设计的要求，每个模块都仔细的设计分析了，正是整个过程我都认真的态度和方案选择合适，才有这么高的效率。而且从本次课程设计中收获很多。可以总结为以下的几点：

(一)、巩固数电知识 这次课程设计主要是运用数字电路逻辑设计的一些相关知识，在整个实习过程中，都离不开对数字电路课程知识的再学习。我在最开始，就先将实习用到的知识通过翻阅数电书回顾了一遍(这也是对这门课的复习，给以后的复习备考减少了很多负担)，这样的回顾让我对知识的理解更加透彻，对后来的快速设计起了很好的铺垫作用。而且还参考了数字电路实验指导书， 关于芯片的管脚，里面有清晰的描述。

(二)、学会用电路板、芯片、导线等组装各种功能的电路; 虽然这不是第一次用电路板，因为之前的课内实验也用过，但当时的运用也只是插些导线和电阻电容之类的，用了电路板的很小部分。这次的实习中应用了整块板子，实习后对电路板的组成完全了解了，并能熟练运用。实习中通过对电路的连接也懂得了如何通过设计的分析对所连电路的整体布局，如何更好的放置芯片在最合适的位置。在导线的连接上，如何选择导线走向是关键，我们应该尽量保证所连电路的简捷，宁短勿长，合理布线。一个完美的作品不仅要能很好的完成要求实现功能，还要在感官上给人美的享受。所以站在美的角度对自己的电路进行改良是很必要的。

(三)、理论联系实际 据老师介绍，这是大学里唯一一次比较大型的动手实践机会。我当然不会错过。课程设计，通过选择的题目，根据要求，运用所学知识将其付诸实践来完成。这并不是在课堂上的单纯听懂，或者课后看书过程中的深入理解，这需要的是一种理论联系实践的能力。理论知识往往都是在一些理想状态下的假设论，而实际的动手操作则完全不同，需要考虑实际中的很多问题。有些知识在理论上可能完全没错但到了实际中则不然。比如在动笔做题时我们是不用考虑导线、电阻是否连接的牢固合理，但在实际中，导线电阻有时是会带来时延造成花型变化的错乱，所以我们应尽量在连接电路时选择最短路径。平时试验中，我就很认真，所以会比平时不动手的要轻松地多。

(四)、和同学 共同合作、互相学习、共同进步 最初大家没思路的时候，特别的着急，我想出来了，大家问我，我就说了我的思路，我们不是抄袭，只是探讨，们个人都理解了才开始设计，我做的循环两遍，他们的都不是。我们的设计不同，我只是给大家启发了一个思考点。理论上我先设计出来，但在实习中经常会遇到一些自己可能暂时无法想明白的问题，请教同学或老师是很好的做法，节省时间，也会从别人身上学到更多。在设计时和同学相互交流各自的想法也是很重要的，不同的人对问题的看法总有差异，我们可以从交流中获得不同的idea，其他人的设计也可能有比你出色的地方，很好的借鉴，并在大家的商讨中选择最优方案最终一定会得到最好的设计方法。

第二篇：机械设计实验报告

实验一机械零件认识实验

一、实验目的

1.初步了解《机械设计》课程所研究的各种常用零件的结构、类型、特点及应用。

2.了解各种标准零件的结构形式及相关的国家标准。

3.了解各种传动的特点及应用。

4.了解各种常用的润滑剂及相关的国家标准。

5.增强对各种零部的结构及机器的感性认识。

二、实验方法

通过对实验指导书的学习及机械零件模型的展示，实验教学人员的介绍，答疑及同学的观察去认识机器常用的基本零件，使理论与实际对应起来，从而增强同学对机械零件的感性认识。并通过展示的机械设备、机器模型等，使学生们清楚知道机器的基本组成要素—机械零件。

三、实验内容

(一)螺纹联接

螺纹联接是利用螺纹零件工作的，主要用作紧固零件。基本要求是保证联接强度及联接可靠性，同学们应了解如下内容：

1.螺纹的种类; 2.螺纹联接的基本类型;

3.螺纹联接的防松;4.提高螺纹联接强度的措施。

在掌握上述内容，通过参观螺纹联接模型，同学应区分出：①什么是普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹和锯齿螺纹;②能认识什么是普通螺纹、双头螺纹、螺钉及紧定螺钉联接;③能认识摩擦防松与机械防松的零件;④了解联接螺栓的光杆部分做得比较细的原因是什么等问题。

(二)标准联接零件

标准联接零件一般是由专业企业按国标(GB)成批生产，供应市场的零件。这类零件的结构形式和尺寸都已标准化，设计时可根据有关标准选用。通过实验学生们要能区分螺栓与螺钉;能了解各种标准化零件的结构特点，使用情况;了解各类零件有那些标准代号，以提高学生们对标准化意识。

1.螺栓; 2.螺钉;3.螺母;4.垫圈;5.挡圈。

(三)键、花键及销联接

1.键联接;2.花键联接;3.销联接

以上几种联接，通过展柜的参观同学们要仔细观察其结构，使用场合，并能分清和认识以上各类零件。

(四)机械传动

机械传动有螺旋传动、带传动、链传动、齿传动及蜗杆传动等。各种传动都有不同的特点和使用范围，这些传动知识同学们在学习“机械设计”课程中都有

要详细讲授。在这里主要通过实物观察，增加同学们对各种机械传动知识的感性认识，为今后理论学习及课程设计打下良好基础。

1.螺旋传动;2.带传动; 3.链传动; 4.齿轮传动; 5.蜗杆传动。(五)轴系零、部件

1.轴承;2.轴 (六)弹簧

(七)润滑剂及密封

实验二轴承装置设计和分析

一、实验目的

了解轴承的类型、布置、安装及调整方法，以及润滑和密封方式。

二、实验设备及工具

1. 组合式轴系结构设计分析实验箱 2. 测量及绘图工具

300mm钢板尺、游标卡尺、铅笔、三角板等。

三、实验内容及要求

1.依据指导教师给每组指定实验内容(圆柱齿轮轴系、小圆锥齿轮轴系或蜗杆轴系)观察组装后的轴系结构，绘制轴系部件的装配草图。

2.测量轴系的主要装配尺寸，分析并测绘轴系零件，绘制主要零件的结构草图。

四、实验步骤

1.明确实验内容，理解设计要求;

2.复习有关轴承组合设计的内容与方法;3.构思轴承装置设计方案

1)根据齿轮类型选择滚动轴承型号;

2)确定支承轴向固定方式(两端固定：一端固定、一端游动);

3)根据齿轮圆周速度(高、中、低)确定轴承润滑方式(脂润滑、油润滑);

4)选择端盖形式(凸缘式、嵌入式)并考虑透盖处密封方式(毡圈、皮碗、油沟);5)考虑轴上零件的定位与固定，轴承间隙调整等问题;4.组装轴系部件

根据轴承装置设计方案，从实验箱中选取合适零件并组装成轴系部件，检查所设计组装的轴系结构是否正确。

5.绘制轴承装置结构草图。

6.测量零件结构尺寸(支座不用测量)，并作好记录。 7.将所有零件放人实验箱内的规定位置，交还所借工具

8.根据结构草图及测量数据，在3号图纸上用1：l比例绘制轴系结构装配图，要求装配关系表达正确，注明必要尺寸(如支承跨距、齿轮直径与宽度、主要配合尺寸)，填写标题栏和明细表。

9.写出实验报告。

实验三轴系结构设计和分析

一、 实验目的

1.熟悉并掌握轴与轴上零件的结构形状及功用、工艺要求和装配关系;2.熟悉并掌握轴及轴上零件的定位与固定方法;

3.熟悉并掌握轴系结构设计中有关轴的结构设计基本方法

二、实验设备及工具

1. 组合式轴系结构设计分析实验箱

实验箱提供了可组成减速器圆柱齿轮轴系、小圆锥齿轮轴系和蜗杆轴系三类轴系结构模型的成套零件(详见实验中的设备介绍)。

2.测量及绘图工具

300mm钢板尺、游标卡尺、铅笔、三角板等。

三、实验内容及要求

1.依据指导教师给每组指定实验内容(圆柱齿轮轴系、小圆锥齿轮轴系或蜗杆轴系)观察组装后的轴系结构，绘制轴系部件的装配草图。

2.测量轴系的主要装配尺寸，分析并测绘轴系零件，绘制主要零件的结构草图。3.每人编写实验报告一份。

四、实验步骤

1.明确实验内容，理解设计要求;2.复习有关轴的结构设计内容与方法;

3.对轴系部件进行拆解，观察和分析轴系各零件的结构，对其主要的结构尺寸进行测量(支座不用测量)。

4. 根据装配草图和测量数据，绘制轴系部件装配图。 5.装配轴系部件使其恢复原状。

第三篇：模电设计性实验实验报告范文

1. 课程设计目的

1)学会选择变压器，整流二极管，滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源;

2)结合所学的电子电路的理论知识完成直流稳压电源课程设计; 3)通过该设计学会并掌握常用电子元器件的选择和使用方法; 4)掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法; 5)加强自主性学习、研究性学习，加强团队合作，提高创新意识

2.课程设计考核题目

2.1课程设计任务

用LM137设计一个输出1A的恒压源,输出电压为-3~-10V 2.2课程设计要求

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)求滤波电路的输出最大电压;

5)求电路中固定电阻阻值、可调电阻调节范围。 2.3 设计思路

直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，直流稳压电源包括变压器，整流，滤波，稳压电路，负载组成。其框图如下

3.设计电路图;

降压电路

通过变压器将电网照明电压降低到所需要的电压值，公式如下：

U1U2L1n L

2 整流电路

整流电路是由整流管构成的电路。其原理是利用二极管的单向导电性将交流电变成脉动的直流电。在输入电压的正半周，其极性为上正下负，即UA>UB，二极管D1,D3导通，D2,D4截止，在负载端得到一个半波电压;负半周同理。

滤波电路

- 1

网电压可能波动±10%。 代入数据，计算得：

UImin≈(10+3)÷0.9=14.4V 这里取15V。

2)选择电源变压器：

确定电源变压器副边电压及电流：

U2 ≧ UImin/1.1, I2≧IImin

因为输出电流最大为1A,所以取I2为1.1A,U2 ≧ 15/1.1=13.6V。 输入的交流电压：U1=220v,所以变压器的变比为：

n=220/13.6=16.18, 1/n=0.062. 3)选择整流二极管：

利用单向导电二极管，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。 整流二极管的平均电流：Id=1/2*I(omax)=0.5A 二极管承受的最大反向电压：Urm=1.414*U2=19.233V 所以根据算出的最大反向压降和导通电流可以选择二极管为3N246型

4)选择滤波电路：

可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。

此次设计采用单向桥式整流滤波电容滤波。

题目要求是5倍工频半周期，所以C1=5*T*Imax/2UImin=3819UF 所以应选择3.9mF/14v的电解电容 5)设计稳压电路：

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③团队的力量大于个人，团队的默契程度可以将各种困难一一化解，不是一个人厉害就行，要以大局为重。

同时，在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可! 9.参考书目：

[1] 刘润华,任旭虎. 电子技术实验与课程设计[M].山东：中国石油大学出版社，2005年

[2] 刘润华 . 模拟电子技术基础[M].山东：中国石油大学出版社，2007年

第四篇：无线课程设计实验报告

扩频实验报告

学 院： 电子信息工程学院

专 业： 通信工程 组员： 12211008 吕兴孝 12211010 牟文婷 12211096 郑羲 12211004 冯顺 任课教师： 姚冬萍 1实验四 扩频实验

一、实验目标

在本实验中你要基于labview+usrp平台实现一个扩频通信系统，你需要在对扩频技术有一定了解的基础上编写程序，完成所有要求的实验任务。在这一过程中会让你对扩频技术有更直接和感性的认识，并进一步掌握在labview+usrp平台上实现通信系统的技巧。

二、实验环境与准备

软件环境：labview 2012(或以上版本);

硬件环境：一套usrp和一台计算机;

实验基础：了解labview编程环境和usrp的基本操作;

知识基础：了解扩频通信的基本原理。

三、实验介绍

1、扩频通信技术简介

扩频通信技术是一种十分重要的抗干扰通信技术，可以大大提高通信系统的抗干扰性能，在电磁环境越来越恶劣的情况下，扩频技术在诸多通信领域都有了十分广泛的应用。

扩频技术简单来讲就是将信息扩展到非常宽的带宽上——确切地说，是比数据速率大得多的带宽。在扩频系统中，发端用一种特定的调制方法将原始信号的带宽加以扩展，得到扩频信号;然后在收端对接收到的扩频信号进行解扩处理，把它恢复为原始的窄带信号。

扩频系统之所有具有较强的抗干扰能力，是因为接收端在接收到扩频信号后，需要通过相关处理对接收信号进行带宽的压缩，将其恢复成窄带信号。对于干扰信号而言，由于与扩频信号不相关，所以会被扩展到很宽的频带上，使之进入信号带宽内的干扰功率大幅下降，即增加了相关器输出端的信号/干扰比。因此扩频系统对大多数人为干扰都具有很强的抵抗能力。

22、发射端程序简介

本实验包括发射端和接收端两个主程序，其中发射端主程序top_tx的前面板如图1所示。

图1 发射端程序前面板

前面板上部的选项卡控件中可以配置各项参数。在硬件参数部分中可以配置usrp的ip地址、载波频率等参数;在信号参数部分中可以配置调制方式、设配采样速率、成型滤波器等参数;在信道模型参数部分中你可以选择不同的信道模型并设置噪声功率;在右侧你可以设置扩频码的长度。在前面板下方为显示界面，包括发送信号的时域/频域波形以及星座图和眼图。

发射端的程序框图主要由两部分组成。

主程序框图左侧的transmitter子程序完成发射信号的生成、扩频、调制等功能，程序框图如图2所示。

3图2 transmitter的程序框图

3、接收端程序简介

接收端主程序top_rx的前面板如图3所示。

图3 接收端程序前面板

与发射端程序类似，接收端主程序前面板上部为各项参数的输入，例如硬件参数、扩频参数、同步参数等。前面板下部显示生成的图形，包括星座图、眼图、信噪比/误码率曲线等。 接收端端的程序框图也主要由两部分组成。

主程序框图右侧的receiver.vi子程序主要完成发射信号的接受、同步、解扩和解调等功能，程序框图如图3所示。 4 图3 receiver.vi 的程序框图

matched filter子程序完成匹配滤波;其中rx init子程序是接收机的初始化;

synch子程序使同步模块，完成收发同步;channel estimated子程序完成信道估计;equalize子程序的作用是信道均衡;strip control子程序用来删除控制信息，即训练序列;decode子程序实现信号的解调;de-dsss子程序用来实现解扩;error detect子程序的作用是计算误码率。

接收端主程序框图的其他部分主要用来完成usrp的配置、计算信噪比/误码率曲线以及生成所需的图形。

四、实验任务

1、ds-ss.vi子程序

ds-ss子程序的作用是对信源进行直接扩频(direct sequence spread spectrum)。其原理是利用10个以上的chips来代表原来的0或1，使得原来较高功率、较窄的频谱变成具有较宽频的低功率频谱，这种特性类似于噪声功率谱，因此接收端只有知道正确的扩频码才能进行正确的接收，进而增加了传输的可靠性。它是一种数字调制方法，具体说，就是将信源与一定的pn码(伪随机码、chip)进行同或运算。例如，在发射端用11000100110代替1，用00110010110代替0，这个过程就实现了扩频。上述过程如图4所示。

5 图4 扩频的实现过程

前面板：

图6 ds-ss前面板 ds-ss程序框图：

图7 ds-ss程序框图

实验步骤：

1、首先产生所需长度的伪随机序列(pn序列)： pn序列(pseudo-noise sequence)即伪噪声序列，这类序列具有类似随机噪声的一些统计特性，但和真正的随机信号不同，它可以重复产生和处理，故称作

pn码最见的用途是在扩频系统中用来扩展信号频谱;伪随机噪声序列。此外pn 码也可以用来作为信源信息。

图8 mt generate bits输入输出

其中total bits为生成的伪随机序列的总长度、pn sequence order用来设定pn序列的循环周期(如果pn sequence order设为n，则周期为)、seed in指定pn序列生成器移位寄存器的初始状态(默认为0xd6bf7df2);output bit stream为伪随机序列的输出。

此外mt generate bits函数还有user defined模式，在此模式下函数可以 根据用户自定义的输入序列生成所需长度的循环序列。其输入输出如图9所示：

图9 user defined模式的输入输出 其中user base bit pattern为用户指定的序列，控件会不断循环用户指定的序列output bit stream为生成序列的直到输出序列的长度达到total bits所设定的值。输出。

本例中用到了三个mt generate bits函数，分别用来生成保护序列、同步序列和信息序列。

2、利用产生的序列对信源序列进行扩展：

图10 扩频模块

输入信源bit码、pn扩频码、误差;输出扩频码、误差。

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2、de-dsss.vi子程序

de-dsss子程序的作用是在接收端实现对信号的解扩。解扩操作即扩频操作的逆过程。继续使用上面的例子，当你在发射端用11000100110代替1，而用00110010110代替0后，在接收机处只要把收到的序列是11000100110恢复成1，而00110010110恢复成0，这就是解扩。上述过程如图0所示。

图11 解扩的实现过程

前面板：

图12 de-dsss前面板 de-dsss程序框图：

8 图13 de-dsss程序框图

五、实验步骤：

1、产生所需长度的并与发射端相同伪随机序列(pn序列)，同ds-ss;

2、然后利用产生的序列对接收信号进行解扩：

输入：将信源与pn序列通过“数组大小”模块返回其长度，相除得到的商作为搜索深度;输入经信道传输后的扩频码、与发送端同步的扩频序列以及误差。输出得解扩后码序列以及误差。

3、实验验证

在ds-ss子程序中，你可以手动输入一串0/1作为信源序列，并设置好pn序列的长度(设为n)。单独运行ds-ss子程序，观察输出的序列长度是否扩展了n倍，并注意输出序列中pn码是否与相应的0或者1对应。验证成功的话便表明你的ds-ss子程序编写正确。并利用类似的方法验证de-dsss子程序的正确性。

然后验证发射端主程序是否能正确的发射我们想要的扩频信号。首先正确的

连接usrp并合理的配置发射端的各项参数，运行程序。

然后你可能会看到如图

9至图所示的发射信号时域波形和频域波形。

图14不扩频的时域信号

图16扩频后的时域信号

图17扩频后的频域信号 图15不扩频的频域信号

10可以看出经过扩频的发射信号与不经过扩频的发射信号相比，在频域上进行

了展宽，在时域上变得更加密集。这与扩频的基本原理相符，说明发射端的设计基本正确。

在接收端，我们需要使得参数能够与发射端匹配，这样才能正常的接收。特

别需要注意capture time、packet length和rx sample rate这几个参数，你首先需要理解它们的意义，这样才能够正确的配置它们。如果你在发射端没有修改默认参数的话，接收端的默认参数恰好能够与发射端匹配。你需要同时运行发射端和接收端程序，在发射端正确运行时观察接收端能否正确接收。程序会计算当前信噪比下的误码率，并逐渐增大信噪比、最终得出一条信噪比/误码率曲线，如图3-4- 11所示。你可能需要稍等一段时间才能够看到程序运行完成的结果。在接收端程序运行的同时，你可以进入receiver子程序中的ber detected子程序，在里面观察当前信噪比接收到的数据数和误码数，如图3-4- 12所示。

图18误码率曲线 图19运行时的数据显示

然后你可以尝试改变收发端的各项参数，观察不同参数对运行结果的影响。最后你需要按照要求完成实验报告。

六、实验结果 qpsk: 将usrp连接电脑，更改ip地址等参数。频率使用915mhz避免干扰。如下图20： 11 发送端前面板调制参数以及发送星座图发送时域波形如下图21：

12 发送端眼图和发送端频域波形如下，眼图的尖锐程度和发送频率有关，如图22：

接收端的硬件参数和误码率如下图，如图23：

13 接收端眼图如图24所示： bpsk： 调制参数如下： 14bpsk:发送端硬件参数

发送端星座图：

15 接收端眼图：

接收端星座图及误码率曲线(信噪比较低)：

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五、实验扩展

1、解释接收端同步模块的具体实现方式及其利用的基本原理。

(1)初始同步，或称粗同步、捕获。它主要解决载波频率和码相位的不确定性，保

证解扩后的信号能通过相关器后面的中频滤波器，这是所有问题中最难解决的问题。

(2)跟踪，或称精同步。

接收机对接收到的信号，首先进行搜索，对收到的信号与本地码相位差的大小进行判断，若不满足捕获要求，即收发相位差大于一个码元，则调整时钟再进行搜索。直到使收发相位差小于一个码元时，停止搜索，转入跟踪状态。 图3-4- 5同步流程图

图3-4- 6跟踪流程图

2、扩频通信技术除了有较强的抗干扰能力外，还具有哪些优点?逐一例举出来并简述扩频技术具有这些优点的原因。

(1)易于重复使用频率，提高了无线频谱利用率

无线频谱十分宝贵，虽然从长波到微波都得到了开发利用，仍然满足不了社会

17的需求。在窄带通信中，主要依靠波道划分来防止信道之间发生干扰。为此，世界各国都设立了频率管理机构，用户只能使用申请获准的频率。扩频通信发送功率极低，采用了相关接收技术，且可工作在信道噪声和热噪声背景中，易于在同一地区重复使用同一频率，也可与各种窄道通信共享同一频率资源。所以，在美国及世界绝大多数国家，扩频通信无须申请频率，任何个人与单位都可以无执照使用。

(2)抗干扰性强，误码率低

扩频通信在空间传输时所占用的带宽相对较宽，而接收端又采用相关检测的办法来解扩，使有用宽带信息信号恢复成窄带信号，而把非所需信号扩展成宽带信号，然后通过窄带滤波技术提取有用的信号。这样，对于各种干扰信号，因其在接收端的非相关性，解扩后窄带信号中只有很微弱的成分，信噪比很高，因此抗干扰性强。在商用的通信系统中，扩频通信是唯一能够工作在负信噪比条件下的通信方式。

(3)隐蔽性好，对各种窄带通信系统的干扰很小

由于扩频信号在相对较宽的频带上被扩展了，单位频带内的功率很小，信号湮没在噪声里，一般不容易被发现，而想进一步检测信号的参数如伪随机编码序列就更加困难，因此说其隐蔽性好。再者，由于扩频信号具有很低的功率谱密度，它对使用的各种窄带通信系统的干扰很小。

(4)可以实现码分多址

扩频通信提高了抗干扰性能，但付出了占用频带宽的代价。如果让许多用户共用这一宽频带，则可大大提高频带的利用率。由于在扩频通信中存在扩频码序列的扩频调制，充分利用各种不同码型的扩频码序列之间优良的自相关特性和互相关特性，在接收端利用相关检测技术进行解扩，则在分配给不同用户码型的情况下可以区分不同用户的信号，提取出有用信号。这样一来，在一宽频带上许多对用户可以同时通话而互不干扰。

(5)抗多径干扰

这两种技术在扩频通信中都易于实现。利用扩频码的自相关特性，在接收端从多径信号中提取和分离出最强的有用信号，或把多个路径来的同一码序列的波形相加合成，这相当于梳状滤波器的作用。另外，在采用频率跳变扩频调制方式的扩频系统中，由于用多个频率的信号传送同一个信息，实际上起到了频率分集的作用。

(6)能精确地定时和测距

电磁波在空间的传播速度是固定不变的光速，人们自然会想到如果能够精确测

18量电磁波在两个物体之间的传播时间，也就等于测量两个物体之间的距离。在扩频通信中如果扩展频谱很宽，则意味着所采用的扩频码速率很高，每个码片占用的时间就很短。当发射出去的扩频信号在被测量物体反射回来后，在接收端解调出扩频码序列，然后比较收发两个码序列相位之差，就可以精确测出扩频信号往返的时间差，从而算出两者之间的距离。测量的精度决定于码片的宽度，也就是扩展频谱的宽度。码片越窄，扩展的频谱越宽，精度越高。

(7)适合数字话音和数据传输，以及开展多种通信业务

扩频通信一般都采用数字通信、码分多址技术，适用于计算机网络，适合于数据和图像传输。

(8)安装简便，易于维护

扩频通信设备是高度集成，采用了现代电子科技的尖端技术，因此，十分可靠、小巧，大量运用后成本低，安装便捷，易于推广应用。

3、伪随机序列有许多种，例如m序列、gold序列、m序列等。尝试使用不同的方法来产生伪随机序列，并用其实现对信号的扩频。

(1)m序列是目前广泛应用的一种伪随机序列，m序列每一周期中 1 的个数比 0 的个数多 1 个。状态“0”或“1”连续出现的段称为游程。游程中“0”或“1” m序列的一个周期(p=2^n-1)中，的个数称为游程长度。游程总数为 2^n-1，“0”、“1”

各占一半。2个彼此移位等价的相异m序列，按模2相加所得的序列仍为m序列，并与原m序列等价。

(2)gold序列gold码序列是一种基于m序列的码序列，具有较优良的自相关和互相关特性，产生的序列数多。gold码的自相关性不如m序列，具有三值自相关特性;互相关性比m序列要好，但还没有达到最佳。是由两个码长相等、码时钟速率相同的m序列优选对通过模2相加而构成的。

4、适当的在系统中添加干扰，以验证扩频的良好的抗干扰能力。

强扩频通信系统扩展的频谱越宽，处理增益越高，抗干扰能力就越强。简单

地说，如果信号频谱展宽10倍，那么干扰方面需要在更宽的频带上去进行干扰，分散了干扰功率，从而在总功率不变的条件下，其干扰强度只有原来的1/10。另外，由于接收端采用扩频码序列进行相关检测，空中即使有同类信号进行干扰，如果不能检测出有用信号的码序列，干扰也起不了太大作用，因此抗干扰性能强是扩频通信的最突出的优点。 19 20

第五篇：网页设计实验报告

本课程的设计目的是通过实践使同学们经历Dreamweaver cs3开发的全过程和受到一次综合训练，以便能较全面地理解、掌握和综合运用所学的知识。结合具体的开发案例，理解并初步掌握运用Dreamweaver cs3可视化开发工具进行网页开发的方法;了解网页设计制作过程通过设计达到掌握网页设计、制作的技巧。了解和熟悉网页设计的基础知识和实现技巧。根据题目的要求，给出网页设计方案，可以按要求，利用合适图文素材设计制作符合要求的网页设计作品。熟练掌握Photoshop cs

3、Dreamweaver cs3等软件的的操作和应用。增强动手实践能力，进一步加强自身综合素质。

1.课程设计题目

跑车世界，为了拉近人们与高端汽车的距离，让人们更加的了解它们，我收集了一些关于汽车的知识，并通过网页的形式展现在人们面前.

2.总结

在这次的网页设计中用到大量的布局，所以怎么样建立布局是关键。Dreamweaver cs3是大多数人设计网页的称手兵器，也是众多入门者的捷径。特别是其在布局方面的出色表现，更受青睐。大家都知道，没有表格的帮助，很难组织出一个协调合理的页面。通过这次网页课程设计激发学习兴趣，调动学习的自觉性，自己动脑、动手，动口，运用网络资源，结合教材及老师的指导，通过自身的实践，创作出积聚个人风格、个性的个人网页。总体来说，整个学期的学习过程，我学会了很多知识，在设计网页的这几天里，我充分利用了这次设计的机会，全心全意投入到网页世界，去不断的学习，去不断的探索;同时去不断的充实，去不断的完善自我，在网络的天空下逐渐的美化自己的人生!做好页面，并不是一件容易的事，它包括个人主页的选题、内容采集整理、图片的处理、页面的排版设置、背景及其整套网页的色调等很多东西。本次课程设计不是很好，页面过于简单，创新意识反面薄弱，这是我需要提高的地方。需要学的地方还有很多，需要有耐心、坚持，不断的学习，综合运用多种知识，才能设计出好的web页面。总体来说，通过这次的对网页课程设计，有收获也有遗憾、不足的地方，但我想，我已经迈入了网页设计的大门，只要我再认真努力的去学习，去提高，凭借我对网页设计的热情和执着，我将来设计出的网页会更加专业，更完善。感谢老师、同学在这次课程设计中给我的帮助、指导