合肥工业大学电子电路课程设计课题.docx

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1、合肥工业大学电子电路课程设计课题1. 节拍速度渐变的彩灯控制器 设计内容： 在街道、商场或公共场所通常装有各种五彩斑斓的灯饰，美化人们的生活空间。用电子电路设计一个彩灯控制器，控制红绿黄三个灯，按一定规律依次点亮。由电子电路实现一个循环闪亮、具有“流水”般的效果彩灯控制器，并能实现流水的速度有渐变效果。 主要要求及指标： 1 红黄绿三组彩灯循环闪亮，变化规律是：红红绿绿黄绿黄全亮全灭红，如此循环，产生“流水”般的效果； 2 流水的速度由快到慢，再由慢到快。 3 彩灯白天不亮，晚间自动亮； 4 参考方案 压控振荡放大、隔离调制信号流水状态电路控制电路红绿黄光敏器件检测电路2.彩灯烟花控制器 设计

2、内容： 用电子电路设计一个彩灯控制器，实现公共场所装设的彩灯烟花树，要求控制数排彩灯，按一定规律依次点亮，形成数条彩灯流，彩的依次闪亮，模拟出烟花爆炸时的效果。 主要要求及指标： 1 灯光流的点亮方式有四种：方式1：亮1灭1；方式2：亮2灭2；方式3：亮4灭4；方式4：亮8灭8。 2 灯光流的点亮方式每个循环切换一次，先正向切换，再反向切换。 3 每种8个节拍作为一个循环，一个循环结束时，控制进行方式切换。 4 每4种灯流方式完成时，控制灯流方式切换的正反。 5 彩灯白天不亮，晚间自动亮； 参考方案 时钟脉冲产生电路 可用555产生0.5秒矩形波)灯流方式发生器 可用二进制计数器对时钟分频获得

3、不同的灯流方式 方式1方式2方式3方式4灯流方式切换电路 可用多路选择器实现不同的灯流方式的选择)灯流方 式 切换控制转换方式控制逻辑正向输入灯流实现电路 可用 双向移位寄存器 反向输入灯流方式寄存转换控制器 (可用两位计数器 灯流方式转换方向控制器 (可用T-FF 方向控制3.移动方向可逆的彩灯控制器 在街道、商场或公共场所通常装有各种五彩斑斓的灯饰，美化人们的生活空间。用电子电路设计一个彩灯控制器，控制红绿黄三个灯，按一定规律依次点亮。由电子电路实现一个可正向循环、逆向循环效果的彩灯控制器。 主要要求及指标： 1 控制红、绿、黄一组彩灯循环闪亮，变化的规律是：先按正向循环闪亮， 全灭 红

4、红绿 绿 黄绿 黄 全亮 全灭。 紧接着按逆向循环闪亮 全亮 黄 黄绿 绿 红绿 红全灭，如此往复循环,产生移动方向变化的“流水”效果。 2 正向循环闪亮速度慢， 逆向循环闪亮速度快， 3 彩灯白天不亮，夜晚自动亮。 参考方案 光敏器件检测电路 脉冲发生 时钟快慢 控制 D CP 加减控制 可逆计数器 Q2 Q1 Q0 逻 辑 电 路 红 绿 黄 正向循环结束、逆向循环结束判别 4.“方向之星”控制器 由电子电路设计一组灯饰，把它安装在小汽车的后窗上，用以提示小汽车的左转弯、右转弯、刹车等行车情况，该组灯饰叫 “方向之星”。 设计要求及指标 1. 正常直线行驶时,两排小灯不亮。这时若紧急刹车(

5、按键J),左(右)排灯同时闪亮,速率1次/秒; 2. 左转弯时，左排灯依次向左闪亮；这时若紧急刹车(按键J),左排灯同时闪亮,速率1次/秒; 右转弯时，右排灯依次向右闪亮；这时若紧急刹车(按键J), 右排灯同时闪亮,速率1次/秒; 3. 只要按键L、按键R同时按下，两排小灯不亮，但要 设计一个声光提示电路，提示操作有误. 参考方案 二进制译码器 时钟脉冲 加法计数器 灯光控制 提示系统 车况输入 按键L 右排灯 按键R 控制逻辑 左排灯 按键J 5 十字路口自动红绿灯指挥系统 设计一个十字路口交通信号灯控制器，用于控制交通主干道的交通灯和计时器，自动指挥干道车辆和行人轮流通行，保证车辆和行人安

6、全通行。 主要要求及指标： 1.自动完成绿黄红绿工作循环； 2.每种信号灯亮的时间不等，如：绿灯亮20秒黄灯亮5秒红灯亮15秒，如此循环； 3.用倒计时的方法，数字显示当前信号的剩余时间，提醒行人和司机； 4(*) 信号灯的时间分别可调，以适应不同路口，不同路段交通流量的需求。 参考方案 倒计时数码显示 倒计时结束判别 溢出信号 时钟输入 时钟信号 时钟输入 状态计数器 两位可预置减法计数置数输入端 置数控制端 绿 黄 红 状态输出 置数组合逻辑 6.洗衣机定时正反转控制 洗衣机完成洗涤过程，关键是对洗衣机内的电动机的运行进行合理的控制，保证洗涤过程的有效，节约，方便等。 本题任务是：用中规模

7、集成电路实现洗衣机总洗涤时间、定时正反转及洗涤强度控制。 设计要求及指标： 1. 完成洗涤电机实现“正转停止反转停止正转”的工作循环。 2. 用倒计时的方法，数字显示当前状态的剩余时间. 3. 洗涤强度分强、弱两档。 强档：正转停反转停正转； 弱档：正转停反转停正转。 4.(*) 可设置总的洗涤时间，总的洗涤时间结束时，有声光报警提示。 参考方案 倒计时数码显示 时钟信号 状态转换电路 溢出信号 时钟输入 状态计数器 时钟输入 一位可预置减法计数状态输出 置数输入端 置数控制端 驱动电 机 置数组合逻辑 强档 弱档 7.数字式电容测量仪 在电子电路的设计或调试过程中，常常需要知道电容元件的好坏

8、及电容量, 由电子电路设计一台数字式电容测量仪用来测量电容器的电容量C的大小。 设计要求及指标： 1. 被测电容的容量在0.01F至100F范围内. 2. 设计两个的测量量程。 3. 用3为数码管显示测量结果。 4. 显示小数点和单位。 参考方案 多谐振荡器标准脉冲 量程 调节 f 控制门 Tc 计数器 N 清零 定时电路 译码器 数码显示器 小数点 控制 电路 启动 测量 启动 被测电容 8.“拔河游戏“玩具 电子拔河游戏机是一种能容纳甲乙双方参赛或甲乙双方加裁判的三人游戏电路。由一排LED发光二极管表示拔河的“电子绳”。由甲、乙二人通过按钮开关使发光的LED管向自己一方的终点移动，当亮点移

9、到任何一方的终点时，则该方获胜，连续比赛多局以定胜负。 主要要求及指标：. 1. 设一个裁判按键, 供裁判宣布新一轮游戏开始. 裁判按键后, 两个竞赛按键才有效，同时将中间的发光二极管点亮。安排15个发光二极管模拟绳子. 2. 设两个竞赛按键供二人游戏使用，每按动一次，产生一个脉冲，使计数器加1 或减 1 ，计数器经过译码后 ，绳子中心相应地移动一次。此处注意：如一方在按键或松开按键时，要保证另一方能正常工作。 3当绳子中心移到任一端，结束游戏。同时，要锁住计数脉冲，竞赛按键无效， 并产生一计分脉冲。 4(*) 安排两个计分计数器及译码，显示电路，实现计分，记录双方获胜的次数。 参考方案 甲记

10、锁住计数脉分器 甲方 加 控计译电 制数码子器 器 绳 器 减 乙记乙方 分器 裁判初态命 9. 停车场车位管理系统 某停车场为了便于车辆进出的控制，需要自动通知欲停泊的车辆有无空位，及车辆的准入控制，试设计一个由电子电路实现的、实时检测进车出车、显示停车场空余的泊车位数目、最大停车位数可设定、无空位告警提示的“停车场车位管理系统”。 主要要求及指标： 1. 设一个强制清空键。清空后, 显示停车场最大泊车位数(如40) 。设两个手动调整键(个位,十位), 方便调整现场实际空余泊车位数,此键应去抖动。两位LED显示. 2. 设计一个方向识别电路供加/减计数器使用，进车后空余的泊车位数目减1, 出

11、车后空余的泊车位数目加1 。 3. 当无空位时应将无空位告警提示灯点亮，此时若有车强行进入,无空位状态要保持不变, 若有出车自动解除无空位状态。 4. (*) 设计两个红外线光发射/接收传感器电路供方向识别电路使用,传感器的输出信号需整形处理。 参考方案 提示电路 译码电路 空余泊位数显示 可逆计数器 加脉冲 UP DOWN 减脉冲 锁脉冲 电路 方向鉴别电路 传感器电路 甲传感器 乙传感器 传感器电路 手动调整键10触摸玩具控制器 许多儿童玩具除了具有生动的外形以外，还具有运动、闪光、声响等更能吸引孩子的功能，这些功能的实现往往需要采用电子电路。请设计一个触摸触发的玩具小狗控制电路。 主要要

12、求及指标： 1 计一个触摸触发电路及由触摸触发改变的动作状态锁存电路。 2 动作状态的循环为：静止闪烁发光发声行走静止状态。 3 任一动作的执行时间限制在10秒钟之内，若10秒钟内无下一次触摸，则自动进入静止状态，为此需要设计一个时间控制电路，当定时时间到时，对状态锁存电路进行复位，使之进入静止。 4 (*)设计适当的驱动电路。 参考方案 行走机构 驱动电路 触摸点 单稳态电路 四进制计数和译码 发声电路 控制发光 扬声器 发光元件 其他电路 复位 复位 计数电路 秒信号 11. 方便预置的倒计时数显定时器 在人们日常生活中，或大众关心的某项活动中，或电器使用过程中，常常需要一个倒计时计时器，

13、用以醒目的显示要做的事件所剩下的时间，提醒人们做好准备。本题任务是：设计一个可以快速预置，数显示剩余时间，定时时间到有声响提示的倒计时数字显示器 。 主要要求及指标： 1.设置开始键。按动开始键倒计时开始，定时结束后声响提示。 2. 设置预置键。定时时间可以在范围60妙任意预置，预置后的定时可重复使用。 3. 数字式显示剩余时间。 5. 定时时间到自动进入预置状态，倒计时时预置键无效。 参考方案 时基电路秒脉冲计时结束开始键秒脉冲预置键倒计时结束判别声响提示控制电路控制门Load倒计时计数两10进制预置计数器两10进制译码显示CP译码显示12医院病人紧急呼叫系统 医院一个科室有一个医生值班室，

14、需要照顾多个病房的病人，请设计一个由电子电路实现的、多病房使用的、具有病情级别区分、远距离传输、床位对应、集中提示的“医院病人紧急呼叫系统”， 主要要求及指标： 1、一个病床有一个供病人呼叫的按键。呼叫后状态存在一组锁存器内。设计优先编码电路对锁存器内状态编码，根据病人病情设置优先级别，病情严重者优先。 2、当病人紧急呼叫时，产生声、光提示，并按优先级别显示病人编号。 3、设计呼叫清除电路，当医生处理完当前显示的病号后，可将该呼叫清除，系统能自动显示优先级病床呼叫信号。 4、 (*)双音频声音。 参考方案 呼叫按键输入电路信号锁存优先编码电路声光提示译码数码显示清除译码编码锁存按键清除按键锁存

15、脉冲产生13竞赛抢答器 举办智力竞赛，抢答器是必不可少的器材。该抢答器是一个可容纳六组参赛队的智力竞赛抢答器，在主持人发出抢答开始命令后的规定时间内，各组按抢答键才由效，否则抢答无效。 主要要求及指标： 1. 设一个主持人按键, 供主持人宣布抢答开始. 抢答开始后, 6个选手抢答才有效, 同时启动限时定时器。 2. 设6个抢答按键供6人抢答使用，第一个抢答键按下后要锁住抢答器，并用声、光指示，用LED显示是几号按键抢到。后按的抢答键不起作用。 3. 安排倒计数定时器。开始后若预定时间内无人抢答，自动给出信号停止抢答。倒计数定时器的时间可以随意预置。 4(*)对犯规选手给出告示信号。 参考方案

16、有人抢答窄脉冲形成数码显示抢答允许控制定时音频信号发生抢答按钮信号锁存编码允许预定时间到计数器时钟主持人开始命令load14.象棋快棋赛电子裁判计时器的设计 主要要求及指标： 1. 象棋快棋赛规则是，红、黑双方对奕时间累计均为三分钟，超时判负。 2. 甲乙对奕方的计时器共用一个秒时钟，双方均用3位数码管显示，预定的初值均为三分钟(180秒)，采用倒计时方式，通过按扭启动，由本方控制对方，比如甲方走完一步棋后必须按一次甲方的按键，该按键启动乙方倒计时, 甲方停止计数。 3. 同理，乙方走完一步棋后必须按一次乙方的按键，该按键启动甲方倒计时， 乙方停止计数。 6 超时能发出声音，报警判负。 参考方

17、案 秒脉冲发生器甲按键乙按键裁判键输入锁存锁存逻辑控制门电路门甲计数器乙计数器判负音响电路译码器译码器数码显示器数码显示器判负音响电路15 稳压二极管质量分选器 某稳压二极管生产厂家为捡出不合格的稳压二极管，需要一台“稳压二极管质量检测筛选设备”，请设计该设备的“稳压二极管质量检测和筛选控制电路”， 主要要求及指标： 1 要用恒流源电路为被测稳压二极管提供统一的工作点，以保证测量准确性； 2 设计比较电路，将稳压二极管的稳定电压与上限基准电压和下限基准电压进行电压比较，上限基准电压和下限基准电压的要可调，以适合不同的稳压管检测。 3 设计一个比较结果判别逻辑电路(CMOS芯片)，用于判别稳压二

18、极管合格与否，当稳压二极管的稳定电压(312V)超出了上下限基准电压时，为产品不合格应输出相应的剔除控制信号和提示声响。 4 (*)当被测稳压管接反或接触不牢时，给出出错信号。 参考方案 恒流源被测管基准电压比较电路逻辑门电路单稳不合格指示合格指示出错指示音频信号16. 车用电子计程表 行车计程表是装备在自行车、摩托车和汽车上测试行车距离的一种仪表。应用电子计数器来设计一台用于自行车、摩托车的行车计程表。 主要要求及指标： 1 最大行车里程99.9km。LED显示，单位为km, 具有100m分辨率。 2 通过开关可设置为多种型号，以适用于多种型号的自行车、摩托车。 3 要求节能、低功耗。 参考

19、方案 单稳态TC时间窗标准脉冲分频器K1门控分频器K2整形计数器传感器译码显示清零键F17. 数字密码锁 设计内容： 电子密码锁是现代锁具，它具有更高的安全性和使用的方便性。 设计一个数字密码锁，要求只有按正确的顺序输入正确的密码方能输出开锁信号，实现开锁路。 主要要求及指标： 1 设置三个正确的密码键，实现按密码顺序输入的电路。密码键只有按顺序输入后才能输出密码正确信号。 2 设置若干个伪键，任何伪键按下后，密码锁都无法打开。 3每次只能接受四个按键信号，且第四个键只能是“确认”键，其他无效。 4能显示已输入键的个数。 5第一次密码输错后，可以输入第二次。但若连续三次输入错码，密码锁将被锁住，必须系统操作员解除。 伪码键复位键密码键逻辑控制按键次数计数器复位译码显示确认键允许开锁输键值锁存出密码顺序判别控制声光报警开锁