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        基于多功能數(shù)字鐘的數(shù)字電路項(xiàng)目教學(xué)實(shí)踐

        2017-06-07 23:03:01李澤明
        科技與創(chuàng)新 2017年8期
        關(guān)鍵詞:實(shí)訓(xùn)

        李澤明

        摘 要:“數(shù)字電子產(chǎn)品組裝與測(cè)試”是技工院校電工、電子專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程。課程要求主要包括掌握各種電子元器件的參數(shù)和性能,了解數(shù)字系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的基本知識(shí)與原理,掌握各種數(shù)字電力測(cè)試方法,掌握各類(lèi)邏輯電路分析與設(shè)計(jì)的基本方法。如何將學(xué)生的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合并提高實(shí)踐水平,同時(shí)積累項(xiàng)目制作經(jīng)驗(yàn)?“多功能數(shù)字鐘設(shè)計(jì)與制作”項(xiàng)目就是個(gè)很好的鍛煉機(jī)會(huì),整個(gè)過(guò)程按照項(xiàng)目制作過(guò)程來(lái)實(shí)施。

        關(guān)鍵詞:多功能數(shù)字鐘;數(shù)字電路;項(xiàng)目教學(xué);實(shí)訓(xùn)

        中圖分類(lèi)號(hào):TH714;G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.149

        1 整體思路

        以綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目數(shù)字鐘為任務(wù)引領(lǐng),將項(xiàng)目分成6個(gè)模塊,每個(gè)模塊都以實(shí)訓(xùn)內(nèi)容帶動(dòng)相關(guān)理論知識(shí)的學(xué)習(xí),前期采用化整為零的方式,將綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目分成6個(gè)模塊來(lái)實(shí)施,分別進(jìn)行制作、調(diào)試、測(cè)試,并將相關(guān)理論知識(shí)融合在實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中,使學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中感悟理論。6個(gè)模塊分別包括振蕩器電路、分頻器電路、分秒計(jì)數(shù)器電路、小時(shí)計(jì)數(shù)器電路、顯示譯碼電路、校時(shí)電路。6個(gè)模塊分別調(diào)試完成后,就要采用積零為整的方式將6個(gè)模塊合在一起,完成數(shù)字鐘主體電路的制作與調(diào)試,最后設(shè)計(jì)并組裝一個(gè)多功能數(shù)字鐘的真實(shí)電子產(chǎn)品。

        2 原理分析

        該項(xiàng)目由主體電路和擴(kuò)展電路兩大部分組成,如圖1所示。

        主體電路主要由時(shí)顯示器、分顯示器、秒顯示器組成,擴(kuò)展電路具有定時(shí)控制、仿電臺(tái)報(bào)時(shí)、報(bào)整點(diǎn)時(shí)數(shù)、觸摸整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能。其工作原理是:振蕩器產(chǎn)生高頻脈沖信號(hào),經(jīng)分頻器輸出標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖信號(hào),秒、分計(jì)數(shù)器計(jì)滿60后分別向后進(jìn)位,小時(shí)計(jì)數(shù)器則到了計(jì)數(shù)12復(fù)歸。顯示輸出經(jīng)過(guò)校時(shí)電路的修正、譯碼器的譯碼后分別供顯示器使用。

        3 涉及的集成電路

        該項(xiàng)目至少包括7種常用元件:①74LS48,BCD-7段譯碼驅(qū)動(dòng)器,用來(lái)驅(qū)動(dòng)共陰極的數(shù)碼管顯示器;②74LS74,雙D觸發(fā)器;③74LS191,單時(shí)鐘4位同步加/減可逆計(jì)數(shù)器,是BCD碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器;④74LS92,二—六—十二進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器;⑤74LS90,二—五—十進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器;⑥555,集成定時(shí)器,因內(nèi)部有3個(gè)5 kΩ電阻而得名;⑦BS202,7段發(fā)光共陰數(shù)碼管,每段的驅(qū)動(dòng)電流最大為15 mA。

        4 典型模塊教學(xué)實(shí)施

        振蕩器是數(shù)字鐘的核心。下面以多諧振蕩器的制作為例來(lái)介紹。根據(jù)精度要求,選用555構(gòu)成的多諧振蕩器。教學(xué)過(guò)程按項(xiàng)目教學(xué)法開(kāi)展,首先進(jìn)行信息收集,收集555電路的相關(guān)信息,讓學(xué)生回答與理論知識(shí)相關(guān)的問(wèn)題;然后進(jìn)行繪圖、討論修正、焊接實(shí)施、檢測(cè)等環(huán)節(jié),達(dá)到產(chǎn)品檢驗(yàn)要求,并撰寫(xiě)相應(yīng)文檔。

        將“多功能數(shù)字鐘設(shè)計(jì)與制作”這個(gè)項(xiàng)目作為數(shù)字電路綜合項(xiàng)目的特點(diǎn)是擺脫枯燥的定義、公式計(jì)算,引入一個(gè)完成的數(shù)字電子產(chǎn)品為實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,分模塊、分單個(gè)任務(wù),從實(shí)踐到經(jīng)驗(yàn),再上升到理論,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,大大提高學(xué)生的參與度,實(shí)現(xiàn)一體化教學(xué)。同時(shí),整個(gè)項(xiàng)目教學(xué)要注意培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng),包括吃苦耐勞的精神、守時(shí)意識(shí)、質(zhì)量意識(shí)和守信意識(shí)。

        〔編輯:劉曉芳〕

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