现场总线实验报告-基于PROFIBUS-DP的彩灯控制
山东交通学院
现场总线课程设计
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现场总线课程设计
任务书
题目基于PROFIBUS-DP的彩灯控制
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主管院长(签字)
2015年11 月11日
一、设计内容及要求
（1）各网络硬件的认识。
（2）用三台PLC实现PROFIBUS-DP通讯。主站按下一个开关，控制2#从站指示灯亮，主站按下另外一个开关，控制3#从站指示灯亮；2#从站按下一个开关，控制主站指示灯亮，3#从站按下一个开关，控制主站另一个指示灯亮。
（3）深入发挥PROFIBUS-DP通讯的功能，结合变频器，其他模块实现对应的功能。
二、设计原始资料
S7—1200PLC实验平台、PC机、通讯线、MM420变频器、电动机
三、设计完成后提交的文件和图表
硬件示意图；
变频器参数表；
设计中遇到的问题，解决方法；
实验结果；
设计心得；
四、进程安排
教学内容学时地点
资料查阅与学习讨论1天实验室
设计及调试3天实验室
成果验收及答辩1天实验室
五、主要参考资料
[1] 王永华、A.Verwer(英)，现场总线技术及应用教程（第2版），机械工
业出版社 2012.
[2] 王建、杨秀双、刘来员，变频器实用技术，机械工业出版社，2012.
[3] S7-1200可编程控制器系统手册。
目录
1 网络硬件认识 (3)
1.1 PROFIBUS-DP介绍 (3)
1.2 RS485MODDBUS (6)
1.3 PFOINET (7)
2 PROFIBUS-DP PLC通信 (10)
2.1 PROFIBUS-DP与变频器通信控制电机 (10)
3 设计中遇到的问题，解决方法 (12)
4 实验结果 (13)
4.1 PROFIBUS-DP PLC通信 (13)
4.2 PROFIBUS-DP与变频器通信控制电机 (13)
5 设计心得 (13)
6 设计总结 (13)
7参考文献 (15)
1 网络硬件认识
1.1 PROFIBUS-DP介绍
PROFIBUS-DP是一种高速、低成本通信，专门用于设备级控制系统与分散式I/O的通信。使用PROFIBUS-DP可取代24V DC或4～20mA信号传输。
1.1.1 PROFIBUS的协议结构
PROFIBUS协议结构是根据ISO7498国际标准，以OSI作为参考模型的。PROFIBUS-DP定义了第1、2层和用户接口。第3到7层未加描述。用户接口规定了用户及系统以及不同设备可调用的应用功能，并详细说明了各种不同PROFIBUS-DP设备的设备行为。
1.1.2 PROFIBUS-DP基本功能
PROFIBUS-DP用于现场设备级的高速数据传送，主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。总线循环时间必须要比主站（PLC）程序循环时间短。除周期性用户数据传输外，PROFIBUS-DP还提供智能化设备所需的非周期性通信以进行组态、诊断和报警处理。
1.1.3 PROFIBUS-DP基本特征
采用RS-485双绞线、双线电缆或光缆传输，传输速率从9.6kbps 到12Mbps。各主站间令牌传递，主站与从站间为主-从传送。支持单
主或多主系统，总线上最多站点（主-从设备）数为126。采用点对点（用户数据传送）或广播（控制指令）通信。循环主-从用户数据传送和非循环主-主数据传送。控制指令允许输入和输出同步。同步模式为输出同步；锁定模式为输入同步。
DP主站和DP从站间的循环用户有数据传送。各DP从站的动态激活和可激活。DP从站组态的检查。强大的诊断功能，三级诊断信息。输人或输出的同步。通过总线给DP从站赋予地址。通过总线对DP主站（DPM1）进行配置，每DP从站的输入和输出数据最大为246字节。
所有信息的传输按海明距离HD=4进行。DP从站带看门狗定时器（Watchdog Timer）。对DP从站的输入/输出进行存取保护。DP
主站上带可变定时器的用户数据传送监视。
每个PROFIBUS-DP系统包括3种类型设备：第一类DP主（DPM1）、第二类DP主站（DPM2）和DP从站。DPM1是是中央控制器，它在预定的周期内与分散的站（如DP从站）交换信息。典型的DPM1如PLC、PC等；DPM2是编程器、组态设备或操作面板，在DP系统组态操作时使用，完成系统操作和监视目的；DP从站是进行输入和输出信息采集和发送的外围设备，是带二进制值或模拟量输入输出的I/O设备、驱动器、阀门等。
经过扩展的PROFIBUS-DP诊断能对故障进行快速定位。诊断信息在总线上传输并由主站采集。诊断信息分3级：本站诊断操作，即本站设备的一般操作状态，如温度过高、压力过低；模块诊断操作，
即一个站点的某具体I/O模块故障；通道诊断操作，即一个单独输人/输出位的故障。
1.1.4 PROFIBUS-DP允许构成单主站或多主站系统
在同一总线上最多可连接126个站点。系统配置的描述包括：站数、站地址、输入/输出地址、输入/输出数据格式、诊断信息格式及所使用的总线参数。PROFIBUS-DP单主站系统中，在总线系统运行阶段，只有一个活动主站。如图1所示为PROFIBUS-DP单主站系统，PLC作为主站。
图1 Profibus-DP单主站系统
PROFIBUS-DP多主站系统中总线上连有多个主站。总线上的主站与各自从站构成相互独立的子系统。如图1所示，任何一个主站均可读取DP从站的输入／输出映像，但只有一个DP主站允许对DP从站写入数据。
图2 Profibus－DP多主站系统
1.2 RS485MODDBUS
1.2.1 MODDBUS协议简介
MODBUS协议详细定义了校验码、数据序列等，这些都是特定数据交换的必要内容。MODBUS协议在一根通讯线上使用主从应答式连接（半双工），这意味着在一根单独的通讯线上信号沿着相反的两个方向传输。首先，主计算机的信号寻址到一台唯一的终端设备（从机），然后，终端设备发出的应答信号以相反的方向传输给主机。
MODBUS协议只允许在主计算机和终端设备之间通讯，而不允许独立的设备之间的数据交换，这样各终端设备不会在它们初始化时占据通讯线路，而仅限于响应到达本机的查询信号。
1.2.2传输方式
传输方式是一个数据帧内一系列独立的数据结构以及用于传输数据的有限规则，下面定义了与MODBUS 协议–RTU方式相兼容的
传输方式。
Coding System 二进制编码8位Start bit
起始位1位Data bits 数据位8位Parity
校验无奇偶校验Stop bit 停止位1位
Error checking 错误检测CRC（循环冗余校验）
1.2.3协议
当数据帧到达终端设备时，它通过一个简单的“端口”进入被寻址到的设备，该设备去掉数据帧的“信封”（数据头），读取数据，如果没有错误，就执行数据所请求的任务，然后，它将自己生成的数据加入到取得的“信封”中，把数据帧返回给发送者。返回的响应数据中包含了以下内容：终端从机地址(Address)、被执行了的命令(Function)、执行命令生成的被请求数据(Data)和一个校验码(Check)。发生任何错误都不会有成功的响应。
1.3 PFOINET
1.3.1 对象模型
PROFInet的结构方案基于微软定义的COM对象
（Component Object Model 部件对象模型）。这就允许以成品部件为基础的应用开发。
部件以对象的形式建立，对象通过已定义的接口进行相互间的通信。一种COM接口具有指定数量的功能，在“接口定义语言”（IDL）中对这些功能作了描述。一个部件支持一个特定的接口（采用某些方
法仔细定义的接口），这实际上就如人们所说的那样:以部件实现接口（这涉及已定义接口的实现和它的语义（服务））。就用户而言，COM部件只不过是一些接口的号码。通过调用一个接口的功能，客户可存取这类部件的服务。
PROFInet辨别工程系统中的对象（ES对象）和运行期系统中的对象（RT对象）。在工程设计期间，ES对象代表RT对象。ES对象的示例、互连和参数化形成了一个特定工厂的自动化解决方案的模型。使用工程模型的评估，下装能触发运行期软件的生成。
PROFInet方案跟随这样一个基本思想:运行期系统中的每个RT 对象恰恰与工程系统中的ES对象相对应，这有利于工程领域映象到运行期领域，反之亦然。以这种方式，ES对象间的关系可容易地映象到相应的RT对象间的关系。这些语句适用于设备（ES设备）和软件（ES自动化）的典型工程。
在这个方案中，ES对象和RT对象被认为是两个不同的对象。因为第一，组态发生在运行期领域（设备）尚不可用的期间;第二，对象的功能不同，因为只有RT对象才能产生实际的自动化功能。
1.3.2 运行期通信
运行期通信通过COM对象的接口以基于草拟的对象模型的对象协议的形式进行。运行期模型代表一台设备上可用的实际对象，该设备通过ＯＬＥ自动化可从外部访问这些对象的接口、方式和各个对象相互间的关系。它并不作任何关于接口实现的假设，因此在实现期
间保持了最大限度的灵活性（只要对象的映象保留在设备的通信线上）。
运行期概念基于传统的Ethernet通信机制，如TCP/IP或ＵＤＰ。后来对这种基本的机制用RPC和DCOM机制进行了加强。DCOM可视为用于基于RPC分布式应用的COM技术的扩展。作为一种选择，现可采用优化的实时通信机制用于实时时间苛求的应用领域。
在运行期期间，PROFInet部件以DCOM对象的形式映象，这样通过对象协议机制确保了DCOM对象的通信。自动化对象即COM
对象作为ＰＤＵ以DCOM协议定义的形式出现在通信总线上。通过“DCOM布线协议”，DCOM定义了对象的标识和具有有关接口和参数的方法。这就可在通信总线上进行标准化的DCOM信息包的传输，通信总线是通过接口定义确定的。这些信息包在客户方生成并在服务器评估和解释。其特点在于:在服务器内不需要有COM对象。它满足了在总线上实现生成“对象幻影”（illusion of an object）的需要。
连接对象活动控制（ACCO）确保了已组态的互相连接的设备间通信关系的建立和数据交换。传输本身是由事件控制的。ACCO也负责故障后的恢复。这包括:质量代码和时间标记的传输、连接伙伴的监视、连接丢失后的再建立以及相互连接性的测试／诊断。
1.3.3具体应用
目前在国内，PROFInet的应用还处于初级阶段，只有少数的公司和单位采用PROFInet结构布局。现在，我们正尝试在国内某家核
电装备工厂采用PROFInet方案集成系统。
系统的最上层是INTERNET，工厂内部网络可以通过接口与外部网络通讯联系；中间层是PROFInet，包括工厂对于车间设备的管理控制单元或软件；最下层则是基于PROFIBUS的现场总线单元，具体包括车间自动化生产线上的各个工段、控制器、执行元件、现场设备（如传感器、仪表）、自动化设备（如车床、铣床）等。我们可以通过PROFInet与现场总线的接口来监控车间各设备的运行，达到对管理层和现场层流程化、理性化集成的目的。
具体系统方案如下图所示：
2 PROFIBUS-DP PLC通信
2.1 PROFIBUS-DP与变频器通信控制电机
2.1.1硬件接线
2.1.2软件设置
2.1.3变频器参数
3 设计中遇到的问题，解决方法
（1）在DP通信中，遇到PLC与PLC不通信，最后找到要在各自的PLC中进行下载程序。
（2）在与变频器通信的时候遇到变频器不动作，设置太多要进行初
始化设置。
4 实验结果
4.1 PROFIBUS-DP PLC通信
用三台PLC实现PROFIBUS-DP通讯。主站按下一个开关，控制2#从站指示灯亮，主站按下另外一个开关，控制3#从站指示灯亮；2#从站按下一个开关，控制主站指示灯亮，3#从站按下一个开关，控制主站另一个指示灯亮。
4.2 PROFIBUS-DP与变频器通信控制电机
通过拨动外部按键控制电动机的正反转。
5 设计心得
通过这次课程设计，让我更加深刻了解课本知识，和以往对知识的疏忽得以补充，在设计过程中遇到一些模糊的公式和专业用语，比如说经济刮板运输机及皮带运输的选择，在选择选择刮板皮带运输选型时,在使用手册时，有的数据很难查出，但是这些问题经过这次设计，都一一得以解决，我相信这本书中还有很多我为搞清楚的问题，但是这次的课程设计给我相当的基础知识，为我以后工作打下了严实的基础。
6 设计总结
虽然这次课程是那么短暂的1周时间，我感觉到这些天我的所学胜过我这一学期所学，这次任务原则上是设计，其实就是一次大的作业，是让我对课本知识的巩固和对基本公式的熟悉和应用，计算力学和运动学及预选电动机过程中的那些繁琐的数据，使我做事的耐心和仔细程度得以提高。课程设计是培训学生运用本专业所学的理论知识和专业知识来分析解决实际问题的重要教学环节，是对三年所学知识的复习和巩固。同样，也促使了同学们的相互探讨，相互学习。因此，我们必须认真、谨慎、踏实、一步一步的完成设计。如果时间可以重来，我可能会认真的去学习和研究，也可能会自己独立的完成一个项目，我相信无论是谁看到自己做出的成果时心里一定会很兴奋。此次设计让我明白了一个很深刻的道理：团队精神固然很重要，担人往往还是要靠自己的努力，自己亲身去经历，这样自己的心里才会踏实，学到的东西才会更多。何为课程设计？在我们的认识中，这便是理论与实践相结合的过程。在老师的课堂中，我们学习了很多关于单片机设计的知识，这让我们脑中有着很多“模型”，如何将模型具体化，这便需要课程设计的“真金”磨练。在课程设计中，我们重新温习并应用了很多课堂知识。在理论与实际相结合的过程中，这让我们更加认识到课堂知识的重要性，这些都将是实际的公路设计的必备品。
7参考文献
[1] 王永华、A.Verwer(英)，现场总线技术及应用教程（第2版），机械工业出版社 2012.
[2] 王建、杨秀双、刘来员，变频器实用技术，机械工业出版社，2012.
[3] S7-1200可编程控制器系统手册。
成绩评定表
指导教师成绩答辩小组成绩总评成绩
现场总线与网络化仪表实验报告要求最新
第一轮实验：实验一、六、七 第二轮实验：实验二、四、五、八、九 不用看实验三
现场总线与网络化仪表 实验指导书 东北大学秦皇岛分校
前言 《现场总线与网络化仪表》是一门实践性的专业技术课程，因此必须在课堂教学的基础上配合以足够的实践性教学环节，以理论联系实际，使学生深入理解课堂知识，加强学生动手能力和分析问题解决问题的能力。本实验指导书是《工业网络技术》一书的配套教材。 该实验指导书紧密结合教材内容，以西门子S7-200及PC机作为实验硬件，深入浅出地介绍MODBUS通信。全书共分两部分。 第一部分基础篇，包括利用西门子S7-200库指令实现PC机与PLC之间的MODBUS通信，CRC校验的程序编写调试的实现等。 第二部分提升篇，利用自由口通信方式实现PC机与PLC之间的通信，MODBUS主从站库指令的剖析实现及调试。 对于每一个实验都给出了实验目的、实验内容、预习要求、报告要求、实验提示等。实验提示部分我们仅给出部分文字提示或者实验程序，以作为学生自己编程时参考。我们主张学生做实验前，充分预习准备，依靠自己在实验前编出的程序，经过实验调试改正程序，得出正确的实验结果。这样的实验才能真正有收获，才能真正提高分析解决问题的能力。 由于编者水平有限，书中不妥之处或者错误之处在所难免，欢迎大家在使用中提出宝贵意见。 编者
目录
实验须知 一、预习要求 1.实验前认真阅读实验教材中有关内容，明确实验目的、内容和实验任务。 2.每次实验前做好充分的预习，对所需预备知识做到心中有数。 3.实验前应编好程序，并对调试过程、实验结果进行预测。 二、实验要求 1.实验课请勿迟到、缺席。 2.爱护实验设备，保持清洁，不要随意更换设备。 3.认真完成各项实验任务。 4.做硬件实验时，严禁带电操作，即所有的接线、改线及拆线操作均应在 不带电的状态下进行。 5.发生事故时应立即切断电源并马上告知实验老师，检查原因，吸取教训。 6.实验完毕后，请整理好实验设备，班级组织同学打扫实验室卫生。 三、报告要求 每次实验后，应提交一份实验报告，报告应包括以下内容： 1.实验名称、实验人名字、班级学号、实验时间、所用设备号。 2.实验目的、任务。 3.完整的电气连接图、程序流程图。 4.实验调试过程，包括实验过程中遇到的问题及解决办法、实验结果分析 等并附上最终的程序清单（带适当的注释） 5.总结实验中的心得体会，提出对实验内容的建议或设想等
plc设计实验报告
学院：信息工程学院班级： 学号： 姓名：
实验一：了解PLC的硬件构成与特性和编 程软件的使用方法 一、实验目的： 1.熟悉LG—K10S1型PLC的构成及特性。 2.掌握基本指令的使用方法。 3. 掌握PLC程序的编制和调试方法。 二、实验步骤： 1.按图接线；开关量输入信号/输出信号。 2.检查无误后，上电运行。 三、掌握PLC编程软件的使用方法： 1) 用户可以在KGL-DOS 或者GSIKGL中使用的程序，参数，变量/注释也适用与KGL for Windows。 2) PLC 系统由工程[Project]结构 KGL for Windows把用户自定义程序当成一个包括参数和变量/注释的工程[Project]来管理。 同时有允许用户把程序(*.PRG)，参数*(.PMT),，变量(*.VAR)，注释(*.CNT)各自保存起来，是这些单独的文件应用到别的工程[Project]中。 3) 用户友好接口 为创建，编辑和监视提供简单的和友好的接口。 4) 在线编辑 在在线方式下可以获得实时编辑。在在线条件下编辑的程序可以自动的下载、而不必停止PLC的硬件。 5) 从PLC监视信息 用户可以轻易的监视PLC的状态如：错误状态，网络信息和系统信息。 6) 调试和自诊断(LG MASTER-K系列) 在精确调试中可以得到取样跟踪，触发和强制I/O Enable。
实验二：多重输入电路及其拓展电路的编程、下载、调试 一、实验目的： 理解典型电路的特性与设计方法，多点输入对输出的影响。 二、实验内容： 多重输入电路的编程、下载、调试 三、实验步骤： 将上述继电器线路图转化成梯形图并输入PLC，并由此进一步熟悉和掌握编程软件。 通过实验操作，观察输入P00、P01、P02、P03对输出P10的影响。并变换输入和输出接点实验。 P00、P02、P01、P03为常开接点。 当P00、P01接通时，P10亮蓝灯。 P00、P03接通时，P10输出。 P02、P01接通时，P10输出。 P02、P03接通时，P10输出。 P00、P02、P01接通时，P10输出。 P00、P02、P03接通时，P10输出。 P00、P01、P03接通时，P10输出。 P02、P01、P03接通时，P10输出。 P00、P02、P01、P03接通时，P10输出。
北邮通电实验报告
实验3 集成乘法器幅度调制电路 信息与通信工程学院 2016211112班 苏晓玥杨宇宁 2016210349 2016210350
一．实验目的 1．通过实验了解振幅调制的工作原理。 2．掌握用MC1496来实现AM和DSB的方法，并研究已调波与调制信号，载波之间的关系。3．掌握用示波器测量调幅系数的方法。 二．实验准备 1．本实验时应具备的知识点 （1）幅度调制 （2）用模拟乘法器实现幅度调制 （3）MC1496四象限模拟相乘器 2．本实验时所用到的仪器 （1）③号实验板《调幅与功率放大器电路》 （2）示波器 （3）万用表 （4）直流稳压电源 （5）高频信号源 三．实验内容 1．模拟相乘调幅器的输入失调电压调节。 2．用示波器观察正常调幅波（AM）波形，并测量其调幅系数。 3．用示波器观察平衡调幅波（抑制载波的双边带波形DSB）波形。 四．实验波形记录、说明 1.DSB信号波形观察
2.DSB信号反相点观察 3.DSB信号波形与载波波形的相位比较 结论：在调制信号正半周期间，两者同相；负半周期间，两者反相。
4.AM正常波形观测 5.过调制时的AM波形观察（1）调制度为100%
（2）调制度大于100% （3）调制度为30% A=260.0mv B=140.0mv
五．实验结论 我们通过实验了解振幅调制的工作原理是：调幅调制就是用低频调制信号去控制高频振荡（载波）的幅度，使其成为带有低频信息的调幅波。目前由于集成电路的发展，集成模拟相乘器得到广泛的应用，为此本实验采用价格较低廉的MC1496集成模拟相乘器来实现调幅之功能。 DSB信号波形与载波波形的相位关系是：在调制信号正半周期间，两者同相；负半周期间，两者反相。 通过实验了解到了调制度的计算方法 六．课程心得体会 通过本次实验，我们了解了振幅调制的工作原理并掌握了实现AM和DSB的方法，学会计算调制度，具体见实验结论。我们对集成乘法器幅度调制电路有了更好的了解，对他有了更深入的认识，提高了对通信电子电路的兴趣。 和模电实验的单独进行，通电实验增强了团队配合的能力，两个人的有效分工提高了实验的效率，减少了一个人的独自苦恼。
《数字电路》课设彩灯循环控制电路设计
《数字电子技术课程设计》报告 ——彩灯循环控制电路设计 摘要 本次电路设计利用555定时器、计数器等设计LED彩灯控制电路。通过按键实现如下循环特性：当按键没有按下时8个彩灯交叉循环点亮：即在前四秒内第1、3、5、7盏灯依次点亮、后四秒内8、6、4、2盏灯依次点亮，而当按键按下一次后（按下两次等效于没有按下），实现8盏灯依次循环点亮（产生灯光追逐音乐、活跃气氛的效果），并设计成同步电路模式。 用555定时器设计的多谐振荡器来提供时序脉冲，其优点是在接通电源之后就可以产生一定频率和一定幅值矩形波的自激振荡器，而不需要再外加输入信号。由于555定时器内部的比较器灵敏度较高，而且采用差分电路形式，这样就使多谐振荡器产生的振荡频率受电源电压和环境温度变化的影响很小。之后脉冲信号输入到计数器，同时将计数器输出端QC、QB、QA接到译码器的输入端，当译码器输出电平为低电平时，与其相连接的LED会变亮。LED采用共阳极连接，并串上500Ω的电阻。电路由按键SPST_NC_SB控制，使彩灯进入到不同的循环模式。 电路图连接好后，经Multisim软件调试测试，电路可以实现设计要求，即实现从题中要求的交叉循环显示和音乐序列的循环显示。整体电路采用同步电路模式，采用TTL集成电路，电压V 均为5V。运用了所学的555定时器、译码器、计数器与逻辑门 cc 电路等相应的电路器件，提高了对于数字电子技术这门专业基础课的认识与理解，在
实践中发现不足，努力改正，提高了我自学、创新等能力，同时我们也掌握了相应设计电子电路的能力，有利于今后对于专业课程的学习。 关键词：555定时器计数器译码器彩灯循环控制
彩灯循环显示控制电路的设计与仿真EWB
南京信息工程大学实验（实习）报告 实验（实习）名称彩灯循环显示控制电路的设计与仿真实验（实习）日期 2012年11月16日得分指导教师裴晓芳 院电子与信息工程专业电子信息工程年级 10级班次2班姓名张蕾学号 20101305066 1．实验目的： 设计彩灯循环控制电路，要求该电路彩灯循环显示频率快慢可调，控制器具有8路输出。 2．实验内容： 彩灯由发光二极管模拟代替，该电路由555定时器、7490计数器和138译码器组成。7490计数器的时钟由555振荡器提供，改变555的振荡频率，即可以改变计数器的快慢，即可以控制彩灯闪烁的快慢。计数器的输出端作138译码器的输入信号，计数器输出不同数据，即可以控制138译码器得到8种不同的输出，控制彩灯的循环变化。 3．实验步骤： （1）根据电路图图1，从EWB元件器库中选择所需元器件，74LS138芯片、7490芯片、555发生器、发光二级管、电阻、电容、+Vdd电平、接地符号等连接电路，根据需要修改参数，完成后其文件名保存文件。 图1 （2）检查电路无误后，运行该电路观察发光二级管的闪烁情况，如图2所示。 图2
（3）改变555的振荡频率，重新运行电路，观察发光二极管的闪烁情况变化。进过实验，将1MΩ的电阻换为1KΩ的电阻，发现其闪烁的频率变快。 （4）给电路添加复位控制，复位按钮闭合彩灯输出，复位按钮断开彩灯熄灭，电路如图3所示，当space=0时，电路复位。 图3 4．实验分析和总结 通过实验，我学会了如何设计一个彩灯循环显示控制电路，掌握了芯片555定时器，7490计数器以及138译码器的工作原理，学会了创新设计，为以后的学习打下基础。
北邮微波实验报告整理版
北京邮电大学信息与通信工程学院 微波实验报告 班级：20112111xx 姓名：xxx 学号：20112103xx 指导老师：徐林娟 2014年6月
目录 实验二分支线匹配器 (1) 实验目的 (1) 实验原理 (1) 实验内容 (1) 实验步骤 (1) 单支节 (2) 双支节 (7) 实验三四分之一波长阻抗变换器 (12) 实验目的 (12) 实验原理 (12) 实验内容 (13) 实验步骤 (13) 纯电阻负载 (14) 复数负载 (19) 实验四功分器 (23) 实验目的 (23) 实验原理 (23) 实验内容 (24) 实验步骤 (24) 公分比为1.5 (25) 公分比为1（等功分器） (29) 心得体会 (32)
201121111x 班-xx 号-xx ——电磁场与微波技术实验报告 实验二 分支线匹配器 实验目的 1．熟悉支节匹配器的匹配原理 2．了解微带线的工作原理和实际应用 3．掌握Smith 图解法设计微带线匹配网络 实验原理 支节匹配器是在主传输线上并联适当的电纳（或者串联适当的电抗），用附加的反射来抵消主传输线上原来的反射波，以达到匹配的目的。 单支节匹配器，调谐时主要有两个可调参量：距离d 和由并联开路或短路短截线提供的电纳。匹配的基本思想是选择d ，使其在距离负载d 处向主线看去的导纳Y 是Y0+jB 形式。然后，此短截线的电纳选择为-jB ，根据该电纳值确定分支短截线的长度，这样就达到匹配条件。 双支节匹配器，通过增加一个支节，改进了单支节匹配器需要调节支节位置的不足，只需调节两个分支线长度，就能够达到匹配（但是双支节匹配不是对任意负载阻抗都能匹配的，即存在一个不能得到匹配的禁区）。 微带线是有介质εr (εr >1)和空气混合填充，基片上方是空气，导体带条和接地板之间是介质εr ，可以近似等效为均匀介质填充的传输线，等效介质电常数为 εe ，介于1和εr 之间，依赖于基片厚度H 和导体宽度W 。而微带线的特性阻抗与其等效介质电常数为εe 、基片厚度H 和导体宽度W 有关。 实验内容 已知：输入阻抗Z 75in ，负载阻抗Z (6435)l j ，特性阻抗0Z 75 ，介质基片 2.55r ，1H mm 。 假定负载在2GHz 时实现匹配，利用图解法设计微带线单支节和双支节匹配网络，假设双支节网络分支线与负载的距离114d ，两分支线之间的距离为21 8 d 。画出几种可能的电路图并且比较输入端反射系数幅度从1.8GHz 至2.2GHz 的变化。 实验步骤 1．根据已知计算出各参量，确定项目频率。 2．将归一化阻抗和负载阻抗所在位置分别标在Smith 圆上。 3．设计单枝节匹配网络，在图上确定分支线与负载的距离以及分支线的长度，根据给定的介质基片、特性阻抗和频率用TXLINE 计算微带线物理长度和宽度。此处应该注意电长度和实际长度的联系。 4．画出原理图，在用微带线画出基本的原理图时，注意还要把衬底添加到图中，将各部分的参数填入。注意微带 分支线处的不均匀性所引起的影响，选择适当的模型。 5．负载阻抗选择电阻和电感串联的形式，连接各端口，完成原理图，并且将项目的频率改为1.8—2.2GHz 。 6．添加矩形图，添加测量，点击分析，测量输入端的反射系数幅值。 7．同理设计双枝节匹配网络，重复上面的步骤。
现场总线ICAN报告
实验一CAN总线技术与iCAN模块实验 实验报告 学院：自动化学院 专业：自动化专业 班级：2010211410 姓名：高娃姚雷阳 学号：2011211975 2011211977 指导老师：杨军
一．实验名称：实验一CAN总线技术与iCAN模块实验 二．实验设备：计算机、CAN总线系列实验箱、测控设备箱、万用表。三．实验过程、实验内容、实验记录： (1)驱动程序安装 USBCAN-2A接口卡的驱动程序需要自己手动进行安装，驱动程序已经存放于实验准备内容中。找到驱动程序，直接点击进行安装即可。安装完成后，在“管理->设备管理器->通用串行总线控制器”中查看驱动是否安装成功。 注意：安装驱动程序过程中PC机不能连接USB电缆。 (2)iCANTEST安装与运行 iCANTEST安装与运行后，利用iCANTest软件对iCAN系列各模块进行验证性测试，可以测试各模块是否可以通过USBCAN-2A接口卡与PC机正常连接与通信以及进行简单的测控操作。 (3)各种iCAN模块的测试 1. 打开iCANTest软件(老师，我们当时觉得安装这些过程太简单了，没意识到截图，所以引用了一些PPT上的图像，但后面测试部分的都是自己的截图，希望老师谅解。) 在工具栏中点击“系统配置”，在弹出的对话框中设置通信信息。如下图： 图1 2. 点击“搜索”，则CAN总线中连接的所有模块应该被搜索出来，列表显示。包括模块设置的MACID。
图 2 3.图示为搜索完成后的显示状态，在从站列表中将所有模块予以显示。点击某个 模块，则弹出该模块的操作窗口。 图 3 4. 点击“启动”，再点击“全部上线”。在从站列表中所有上线的模块标志变成绿色的三角，表示该模块上线成功。 图 4 5.试验各个模块的基本输入输出功能。 ※点击继电器模块2404的4个输出，听到继电器动作声音。
8路输出的彩灯循环控制电路数电说明书(内附电路图)
绪论 数字电子技术已经广泛地应用于计算机，自动控制，电子测量仪表，电视，雷达，通信等各个领域。例如在现代测量技术中，数字测量仪表不仅比模拟测量仪表精度高，功能高，而且容易实现测量的自动化和智能化。随着集成技术的发展，尤其是中，大规模和超大规模集成电路的发展，数字电子技术的应用范围将会更广泛地渗透到国民经济的各个部门，并将产生越来越深刻的影响。随着现代社会的电子科技的迅速发展，要求我们要理论联系实际，数字电子逻辑课程设计的进行使我们有了这个非常关键的机会。 随着科学的发展，人们生活水平的提高，人们不满足于吃饱穿暖，而要有更高的精神享受。不论是思想，还是视觉，人们都在追求更高的美。特别使在视觉方面，人们不满足于一种光，彩灯的诞生让人们是视觉对美有了更深的认识。 本设计是一个彩灯控制器，使其实用于家庭、商场、橱窗、舞厅、咖啡厅、公共广场等场所的摆设、装饰、广告、环境净化与美化。
本次课程设计在编写时参考了大量优秀教材，并得到太原科技大学机械电子工程学院测控技术与仪器教研室刘畅老师的大力支持，他提出来许多的意见和建议，在此表示衷心的感谢。 由于编者水平有限，本设计说明书难免出现不妥之处，恳请老师和广大读者给与批评并提出宝贵的意见，我将由衷地欢迎与感激。 编者 2010年于太科大
目录 绪论 (1) 一、课程设计题目 (3) 二、课程设计目的 (4) 三、课程设计基本要求： (4) 四、课程设计任务和具体功能 (5) 五、工作原理 (5) 六、设计总框图 (6) 七、电路元器件的说明 (6) 八、总电路图 (27) 九、调试与检测 (28) 十、误差分析： (28) 十一、设计心得体会。 (28) 附录 (28) 参考文献 (28) 一、课程设计题目：8路输出的彩灯循环控制电路
十六路彩灯控制电路实验报告
山东科技大学电工电子实验教学中心创新性实验研究报告 实验项目名称＿16路彩灯控制电路＿＿＿ 专题＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 姓名学号＿ 姓名学号＿ 姓名学号＿ 手机Email ＿ 专业电气工程及其自动化班级＿＿＿ 指导教师及职称＿＿＿＿＿＿ 开课学期2011 至＿2012 学年＿2 ＿学期提交时间2012 年 6 月28 日
一、实验摘要 设计一种利用发光二极管作为彩灯指示，实现发光二极管四种花样依次点亮，并能够实现这四种点亮方式自动状态切换的彩灯循环控制电路。实验按照效果预设、电路设计、仿真调试、实物实验连接与调试的步骤进行，在实验组三人的分工合作下完成对预定效果的实现。实验原理主要涉及数字电子技术和模拟电子技术知识，要求通过本实验既能加深对原有基础知识的熟悉和掌握，并实现在所学内容的基础上创新性设计和应用。本实验用到的元器件主要包括555定时器、16进制加减计数器、普通16进制加法计数器以及译码器，并以它们为各自核心分别构成了多谐振荡信号输出部分、彩灯状态编码输入部分、彩灯点亮花样切换控制部分和彩灯状态译码输出部分，从而实现在有高电平脉冲输入的情况下彩灯电路自动实现不同的闪烁效果。 二、实验目的 1.学会分析、设计和测试用555计时器构成的多谐振荡器。 2.熟悉掌握16进制计数器的不同工作状态的基本原理并在自主设计下实现不同状态之间的自动转换。 3.实现16个已编号LED灯四种方式的点亮花样的依次循环： ①从1号灯开始依次加法式顺次点亮至第16号灯； ②从16号灯开始依次减法式顺次点亮至第1号灯； ③1号灯和9号灯同时点亮，并且分别以它们为起点依次加法式顺次点亮至第8号和第16号灯，即1号灯点亮并依次加法式顺次点亮至第8号灯的同时9号灯点亮并依次加法式顺次点亮至第16号灯，然后重复一次； ④16号灯和8号灯同时点亮，并且分别以它们为起点依次减法式顺次点亮至第9号和第1号灯，即16号灯点亮并依次减法式顺次点亮至第9号灯的同时8号灯点亮并依次减法式顺次点亮至第1号灯，然后重复一次； 并且以上四种循环点亮方式要实现①→②→③→④的状态自动控制循环。 4.实现两片3线-8线译码器用作4线-16线译码器，并且要在彩灯点亮花样的要求下实现同一时间下的不同工作状态的组合，以控制彩灯不同的点亮或熄灭循环状态。 5.掌握电子电路安装和调试以及故障排除的方法，学会用Multisim软件对电路仿真。 6.通过查阅手册和文献资料，培养分析问题和解决问题的能力，培养创新思维和创新能力。 三、实验场地及仪器、设备和材料：
北京邮电大学通信原理软件实验报告
北京邮电大学实验报告 题目：基于SYSTEMVIEW通信原理实验报告
实验一：验证抽样定理 一、实验目的 1、掌握抽样定理 2. 通过时域频域波形分析系统性能 二、实验原理 低通滤波器频率与m（t）相同 三、实验步骤 1. 要求三个基带信号相加后抽样，然后通过低通滤波器恢复出原信号。 2. 连接各模块完成系统，同时在必要输出端设置观察窗。 3. 设置各模块参数。 三个基带信号的频率从上到下分别设置为10hz、12hz、14hz。 抽样信号频率设置为28hz，即2*14hz。（由抽样定理知，） 将低通滤波器频率设置为14hz，则将恢复第三个信号（其频率为14hz）进行系统定时设置，起始时间设为0，终止时间设为1s.抽样率设为1khz。 3.观察基带信号、抽样后的信号、最终恢复的信号波形
四、实验结果 最上面的图为原基带信号波形，中间图为最终恢复的信号波形，最下面的图为抽样后的信号波形。 五、实验讨论 从实验结果可以看出，正如前面实验原理所述，满足抽样定理的理想抽样应该使抽样后的波形图如同冲激信号，且其包络图形为原基带信号波形图。抽样后的信号通过低通滤波器后，恢复出的信号波形与原基带信号相同。 由此可知，如果每秒对基带模拟信号均匀抽样不少于2次，则所得样值序列含有原基带信号的全部信息，从该样值序列可以无失真地恢复成原来的基带信号。 讨论：若抽样速率少于每秒2次，会出现什么情况？ 答：会产生失真，这种失真被称为混叠失真。 六、实验建议、意见 增加改变抽样率的步骤，观察是否产生失真。
实验二:奈奎斯特第一准则 一、实验目的 （1）理解无码间干扰数字基带信号的传输； （2）掌握升余弦滚降滤波器的特性； （3）通过时域、频域波形分析系统性能。 二、实验原理 在现代通信系统中，码元是按照一定的间隔发送的，接收端只要能够正确地恢复出幅度序列，就能够无误地恢复传送的信号。因此，只需要研究如何使波形在特定的时刻无失真，而不必追求整个波形不变。 奈奎斯特准则提出：只要信号经过整形后能够在抽样点保持不变，即使其波形已经发生了变化，也能够在抽样判决后恢复原始的信号，因为信息完全恢复携带在抽样点幅度上。 奈奎斯特准则要求在波形成形输入到接收端的滤波器输出的整个传送过程传递函数满足：,其充分必要条件是x(t)的傅氏变换X ( f )必须满足 奈奎斯特准则还指出了信道带宽与码速率的基本关系。即R B =1/T B =2? N =2B N。 式中R b 为传码率，单位为比特/每秒（bps）。f N 和B N 分别为理想信道的低通截止 频率和奈奎斯特带宽。上式说明了理想信道的频带利用率为R B /B N =2。 在实际应用中，理想低通滤波器是不可能实现的，升余弦滤波器是在实际中满足无码间干扰传输的充要条件，已获得广泛应用的滤波器。 升余弦滤波器的带宽为：。其中，α为滚降系数，0 ≤α≤1， 三、实验步骤 1.根据奈奎斯特准则，设计实现验证奈奎斯特第一准则的仿真系统，同时在必 要输出端设置观察窗。设计图如下
现场总线实验报告
现场总线 实验报告 专业班级：测控1202 姓名：李聪 学号：12054224
一、实验目的： 1、熟悉现场总线控制系统的组成 2、了解常用的现场总线控制软件 3、熟悉STEP7、SIMATIC组态软件的使用 4、了解PROFIBUS-DP总线接口卡CP5611的工作原理 二、实验设备： 1、PROFIBUS-DP现场总线控制系统 2、万用表 3、4-20MA温度变送器 三、实验内容： 现场总线是一种串行的数字数据通讯链路，它沟通了生产过程领域的基本控制设备之间以及更高层次自动控制领域的自动化控制设备之间的联系。 Profibus是世界上最快的总线，世界范围的标准。主要应用于工业控制的各个领域。PROFIBUS提供了3种数据传输类型：用于DP和FMS的RS-485传输、用于PA的IEC1158-2传输、用光纤传输。 分为工厂级，车间级还有现场级。 实验室的Profibus总线系统
实验室通过电脑显示4-20 ma常规信号 三、实验步骤： 1.打开station cobfiguration editor。设置OPC server和CP5611 2.打开STMATIC Manager，通过insert>station>simatic pc station插入一个pc站，站名要更 改为configuration editor中所命名的。 3.选择address为1，并新建subnet
4.在Set pc interface中选择pc internal（local） 5.双击cobfiguration，打开硬件组态窗口，组态与所安装的simatic net软件版本 相一致的硬件，插槽机构与在cobfiguration editor的pc站一致 6.设置address为4 7.设置数据类型为w
彩灯双向循环电子技术课程设计实验报告
安徽农业大学经济技术学院 电子技术课程设计报告书 课题名称一种多种波形发生器设计 姓名汪亦嘉 学号150103233 院、系、部机械工程系 专业机械设计制造及其自动化 指导教师李琰 2017年 6月 13 日
一、设计任务及要求： 1、用中规模计数器设计双向流动彩灯控制器。 2、要求彩灯双向流动点亮，其闪烁频率在1～10Hz内可调。 3、要求用555定时器设计时钟脉冲，五路彩灯采用五个发光二极管代替。设计要求 4、双向流动彩灯控制器的直流稳压电源要求自行设计。 5、在选择器件时，应考虑成本。 6、根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。 7、画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。 指导教师签名： 2017年6月日二、指导教师评语： 指导教师签名： 2017年6月日
三、成绩 指导教师签名： 2017年6月日
一、设计目的 1、对模拟电子技术的的直流电源中的整流、滤波、稳压等环节加深印象。 2、了解直流电源各部分的结构。 3、加深对于555定时器的内部结构的理解。 4、将74LS161改为十六进制以内的任一进制计数器。 5、Mulsitim 电路仿真软件应用灵活。 二、方案论证 设计一个双向彩灯控制器，控制五路彩灯。 方案一：以555定时器为基础连接成多谐振荡器产生周期在1～10Hz 矩形时钟脉冲，用以启动74LS161计数器。并用74LS161构成八进制加法计数器通过74LS138译码器输出给五个彩灯，实现双向循环。方案一原理框图如图1所示。 图1 双向彩灯控制器方案一的原理框图 方案二：与方案一的第一部分原理相同同样采用555定时器构成多谐振荡器，用来产生1～10Hz 的周期矩形时钟脉冲，启动计数器。第二部分采用四进制加法计数器和四进制减法计数器结合实现循环，第三部分同样采用74LS138译码器输出给五路彩灯，实现循环。方案二原理框图如图2所示。 图2 双向彩灯控制器方案二的原理框图 最终本设计采用的是方案一，只采用一个八进制加法计数器，循环简单方便，仅需一次循环就可实现五路彩灯双向流动。在考虑成本的条件下，节省器件。所以方案一更加合适。 多谐振荡器 八进制加法计数器 译码器 彩灯 多谐振荡器 四进制加法计数器 四进制减法计数器 译码器 彩灯
北邮arduino实验报告
电子电路综合实验设计 实验名称： 基于 Arduino 的电压有效值测量电路设计与实现 学院： 班级： 学号： 姓名： 班内序号：
实验 基于Arduino 的电压有效值测量电路设计与实现 一. 摘要 Arduino是一个基于开放原始码的软硬件平台，可用来开发独立运作、并具互动性的电子产品，也可以开发与PC 相连的周边装置，同时能在运行时与PC 上的软件进行交互。为了测量正弦波电压有效值，首先我们设计了单电源供电的半波整流电路，并进行整流滤波输出，然后选择了通过Arduino设计了读取电压有效值的程序，并实现使用此最小系统来测量和显示电压有效值。在频率和直流电压幅度限定在小范围的情况下，最小系统的示数基本和毫伏表测量的值相同。根据交流电压有效值的定义，运用集成运放和设计的Arduino最小系统的结合，实现了运用少量元器件对交流电压有效值的测量。 关键字:半波整流整流滤波 Arduino最小系统读取电压有效值 二. 实验目的 1、熟悉Arduino 最小系统的构建和使用方法； 2、掌握峰值半波整流电路的工作原理； 3、根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数； 4、画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）； 5、熟悉计算机仿真方法； 6、熟悉Arduino 系统编程方法。 三. 实验任务及设计要求 设计实现 Arduino 最小系统，并基于该系统实现对正弦波电压有效值的测量和显示。 1、基本要求 （1）实现Arduino 最小系统，并能下载完成Blink 测试程序，驱动Arduino 数字13 口LED 闪烁； （2）电源部分稳定输出5V 工作电压，用于系统供电； （3）设计峰值半波整流电路，技术指标要求如下：
现场总线技术文献综述
《现场总线技术》 论文 论文题目: 现场总线技术文献综述 论文类型：文献综述 姓名: 学号: 班级: 2016 年 6 月 6 日
摘要 现场总线(Fieldbus)是指开放式、国际标准化、数字化、相互交换操作的双向传送、连接智能仪表和控制系统的通信网络。它作为工厂数字通信网络的基础 沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一个基层网络 而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这是一项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术 是信息化带动工业化和工业化推动信息化的适用技术 是能应用于各种计算机控制领域的工业总线 因现场总线潜在着巨大的商机 世界范围内的各大公司投入相当大的人力、物力、财力来进行开发研究[1]。当今现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域 由于现场总线技术的不断创新 过程控制系统由第四代的DCS发展至今的FCS(Fieldbus Control System)系统 已被称为第五代过程控制系统[2]。而FCS 和DCS 的真别在于其现场总线技术。现总线技术以数字信号取代模拟信号 在3C(Computer 计算机、Control 控、Commcenication 通信)技术的基础上 大量现场检测与控制信息就地采集、就地处理、就地使用 许多控制功能从控制室移至现场设备。由于国际上各大公司在现场总线技术这一领域的竞争 仍未形成一个统一的标准 目前现场总线网络互联都是遵守OSI 参考模型[3]。由于现场总线以计算机、微电子、网络通讯技术为基础 这一技术正在从根本上改变控制系统的理念和方法 将极大地推动整个工业领域的技术进步 对工业自动化系统的影响将是积极和深远的。 关键字 CAN总线、LonWorks总线、FF总线 Abstract Fieldbus (Fieldbus) refers to open, international standardization, digital and mutual exchange operations two-way transmission, connecting intelligent instrument and control system of communication network. It as plant digital communication network, the basis of the production process communication between field and the control equipment with higher control management level and the contact between. It s not only a grass-roots network, but also a kind of open, new whole distribution control system. This is an intelligent sensing, control, computer, digital communication technology as the main contents of the comprehensive technology, is becoming an information based society impetus industrialization and the industrialization push the applicable technology, information can be applied to various computer control areas of industrial bus, because of fieldbus potential great opportunities, the worldwide each big companies invest considerable human, material nd financial resources to develop research [1]. Today's Fieldbus technology has been international companies competitive field, because of Fieldbus technology unceasing innovation, process Control System consists of the fourth generation since the DCS development of Fieldbus Control System (FCS) System, has been called the fifth generation process Control System [2]. But the real difference of DCS and FCS in the fieldbus technology. Now bus technology replaced with digital signal analog signals in 3C (Computer Control Control, Computer, Commcenication communication) technology, and on the basis of field test and Control information of in situ Set, in situ treatment and on-the-spot use, many control functions from the control room moved to site equipment. The big company because international in the fieldbus technology this field of competition, still not form an unified standards, currently fieldbus network interconnection abide by the OSI reference model [3].
彩灯循环显示控制电路设计
课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位：信息工程学院 题目: 彩灯循环显示控制电路设计 初始条件： 74LS160计数器、74HC390计数器、74HC139译码管、脉冲发生器、数码管和必要的门电路，可以选用其他的计数器和集成电路，但必须给出原理说明 要求完成的主要任务: 以LED数码管作为控制器的显示元件，它能自动地依次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9（奇数列），0、2、4、6、8（偶数列）和0、1、2、3、4、5、6、7、0、1（音乐符号数列），然后由依次显示出自然数列、奇数列、偶数列和音乐符号数列......如此周而复始，不断循环。 设计要求 ①打开电源时，控制器可自动清零。 ②每个数字的一次显示时间基本相等，这个时间在0.5s到2s范围内连续可调。 ③确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和集成电路，设计分电路，画 出总体电路原理图，阐述基本原理。 ④用EWB软件或者multisim软件或者Quartus软件完成仿真。 指导教师签名： 2008 年 6月 2日 系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 摘要 (1) 1主要任务 (2) 2技术要求 (2) 3基本组成方框图 (2) 4设计方案 (3) 4.1数列循环部分 (3) 4.2数列显示部分 (7) 4.3脉冲信号的产生 (8) 4.4方案的确定 (9) 5单元电路的设计及其原理 (9) 5.1数列循环电路的设计 (9) 5.2序列显示电路的设计 (10) 5.2.1十进制自然序列的显示电路 (10) 5.2.2奇数序列显示电路 (11) 5.2.3偶数序列显示电路 (11) 5.2.4音乐序列显示电路 (12) 5.3脉冲产生电路的设计 (13) 5.4二分频电路的设计 (14) 5.5总电路图的设计 (14) 6仿真结果 (16) 6.1脉冲产生电路的仿真 (16) 6.2二分频电路的仿真 (17) 7测试结果分析 (18) 8体会与心得 (19) 9元件清单 (20) 10参考文献 (21)
数电彩灯
课程设计报告 课程名称数字电子技术 课题名称彩灯控制器 专业电气工程及其自动化 班级1284班 学号33 姓名汪文龙 指导教师张向华 2014年12月5日
湖南工程学院 课程设计任务书 课程名称：数字电子技术 题目：彩灯控制器 专业班级：电气工程及其自动化1284 班 学生姓名：汪文龙学号：33 指导老师：张向华 审批： 任务书下达日期2014年11月24日 设计完成日期2014年12月 5 日
设计内容与设计要求 一、任务与要求： 设计一个彩灯控制器，要求如下： 1．有8只彩灯（用发光二极管代替）。 2．自左至右或顺时针逐次点亮至全亮，然后逐次熄灭至全灭。 3．自右至左或逆时针逐次点亮至全亮，然后逐次熄灭至全灭。 4．闪烁，8只灯同亮、同灭、同亮、同灭。 5. 自主设计一个彩灯花样。 5. 按2、3、4、5循环工作。 二、设计要求： 1．电路设计要求思路清晰，给出整体设计框图和总电路图； 2．单元电路设计，给出具体设计思路和电路； 3．采用EWB、protous、multism中任一软件对电路进行仿真。 4．安装、调试电路； 5．写出设计报告；
主要设计条件 1.提供调试实验室； 2.提供调试面板，元件；
目录 一．设计总体思路，基本原理和框图（总电路图） (6) 1.1、总体思路： (6) 1.2基本原理 (7) 1.3总电路图 (9) 二、单元路设计电 (10) 2.1双向移位寄存器的设计 (10) 2.2二进制计数器与逻辑组合电路的设计... 错误！未定义书签。 三、仿真波形 .................................................... 错误！未定义书签。 3.1彩灯输出波形 ......................................... 错误！未定义书签。 3.2芯片74LS161连接四或门时输出波形.. 错误！未定义书签。 四、安装与调试步骤 (12) 五、故障分析与电路改进 (14) 六、总结与体会 (15) 七、附录（元器件清单） (16) 八、参考文献 (17)
北邮通信原理实验报告
北京邮电大学通信原理实验报告 学院：信息与通信工程学院班级： 姓名： 姓名：
实验一：双边带抑制载波调幅（DSB-SC AM ） 一、实验目的 1、了解DSB-SC AM 信号的产生以及相干解调的原理和实现方法。 2、了解DSB-SC AM 信号波形以及振幅频谱特点,并掌握其测量方法。 3、了解在发送DSB-SC AM 信号加导频分量的条件下,收端用锁相环提取载波的原理及其实现方法。 4、掌握锁相环的同步带和捕捉带的测量方法,掌握锁相环提取载波的调试方法。 二、实验原理 DSB 信号的时域表达式为 ()()cos DSB c s t m t t ω= 频域表达式为 1 ()[()()]2 DSB c c S M M ωωωωω=-++ 其波形和频谱如下图所示 DSB-SC AM 信号的产生及相干解调原理框图如下图所示
将均值为零的模拟基带信号m(t)与正弦载波c(t)相乘得到DSB—SC AM信号，其频谱不包含离散的载波分量。 DSB—SC AM信号的解调只能采用相干解调。为了能在接收端获取载波，一种方法是在发送端加导频，如上图所示。收端可用锁相环来提取导频信号作为恢复载波。此锁相环必须是窄带锁相，仅用来跟踪导频信号。 在锁相环锁定时，VCO输出信号sin2πf c t+φ与输入的导频信号cos2πf c t 的频率相同，但二者的相位差为φ+90°，其中很小。锁相环中乘法器的两个 输入信号分别为发来的信号s(t)（已调信号加导频）与锁相环中VCO的输出信号，二者相乘得到 A C m t cos2πf c t+A p cos2πf c t?sin2πf c t+φ =A c 2 m t sinφ+sin4πf c t+φ+ A p 2 sinφ+sin4πf c t+φ 在锁相环中的LPF带宽窄，能通过A p 2 sinφ分量，滤除m(t)的频率分量及四倍频载频分量，因为很小，所以约等于。LPF的输出以负反馈的方式控制VCO,使其保持在锁相状态。锁定后的VCO输出信号sin2πf c t+φ经90度移相后，以cos2πf c t+φ作为相干解调的恢复载波，它与输入的导频信号cos2πf c t 同频，几乎同相。 相干解调是将发来的信号s(t)与恢复载波相乘，再经过低通滤波后输出模拟基带信号 A C m t cos2πf c t+A p cos2πf c t?cos2πf c t+φ =A c 2 m t cosφ+cos4πf c t+φ+ A p 2 cosφ+cos4πf c t+φ 经过低通滤波可以滤除四倍载频分量，而A p 2 cosφ是直流分量，可以通过隔直
现场总线控制技术实验报告.
课程名称：现场总线实验任课教师：廉迎战 学院：自动化 专业班级： 学号： 学生姓名：
2015 年6月16日 实验一频移键控法仿真实验 一．实验目的 初步掌握通信原理基础知识中频移键控法的基本原理。 能用MATLAB仿真软件，编写并调试简单的仿真程序。 二．实验主要仪器设备和材料 1. 实验用计算机 2. MATLAB仿真软件 三．实验内容 四．实验步骤及结果测试 1．安装部署MATLAB仿真环境，同时根据频移键控法要求，设置仿真环境。 2.在MATLAB环境下，输入频移键控法原理图。 原理图如下：
方法一 方法二 Repeating sequence stair:F3数字信号sine wave ：100Hz信号 Sine wave1 ：50Hz信号 Scope1：示波器
方法一：Switch1:选通开关//方法二：用乘法器product代替 3.在MATLAB中产生F1=50Hz和F2=100Hz的交流信号，以及需要 发送的数字信号，数字信号为：F3=01101001方波波形。 4.加载输入信号，观察仿真原理图输出信号波形，同时记录并分析。 如下图： 五．思考题 1.数字信号01101001的频移键控法输出波形表示形式如下： 输出的数字信号为10110101时，其频移键控波形如下的OUT：
1~6行输出信号分别为：1.数字信号10110101的输入信号；2. 50Hz 频率sine；3.100Hz频率sine；4. Product输出；5.product1输出； 6.add输出 2.如何实现幅移键控法的信号通讯技术？ 通过信号幅值的高低映射到数字信号的1和0从而达到载波传输信号，可利用 现成的电信网，电话网等设施构成信道。