合肥工业大学-课程设计-电子电路课程设计题目PPT课件.ppt

电子电路课程设计 原理与框图 2020 3 25 电工理论与新技术系 1 2020 3 25 可编辑 2 1 节拍速度渐变的彩灯控制器 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 黄红 全亮 红 如此循环 产生 流水 般的效果 2 彩灯白天不亮 晚间自动亮 3 流水的速度由快到慢 再由慢到快 2020 3 25 可编辑 3 调制信号 压控振荡器 考虑用两片555接成不同频率的多谐振荡器 用频率低的振荡器上积分电容的三角波信号 调制另一个频率高的振荡器的振荡频率 输出 光敏器件检测电路 输出 Vo 光敏电阻配合定值电阻 电位器和运放构成电压比较器 2020 3 25 可编辑 4 写出R G Y的逻辑式 如何实现三个逻辑式使电路简洁而工作可靠 问题 2020 3 25 可编辑 5 2 彩灯烟花控制器 设计内容 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 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 灯光流的点亮方式每个循环切换一次 先正向切换 从方式1至方式4 再反向切换 从方式4至方式1 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 每4种灯流方式完成时 控制灯流方式切换的正反 彩灯白天不亮 晚间自动亮 2020 3 25 可编辑 6 2020 3 25 可编辑 7 3 移动方向可逆的彩灯控制器 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 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 如此往复循环 产生 流水 般的效果 2 彩灯白天不亮 夜晚自动亮 3 在 流水 中 前7秒速度快 后7秒速度慢 可变频率脉冲 七进制可逆计数器 红 黄 绿 Q2 Q1 Q0 光敏器件检测电路 逻辑电路 D Q CP 加减控制 循环结束判别 2020 3 25 可编辑 8 4 方向之星 控制器 主要要求及指标 正常直线行驶时 两排小灯不亮 这时若紧急刹车 按键J 左右两排小灯同时闪亮 速率1次 秒 左转弯 按键L 时 左排灯 4个 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 按键R 时 右排灯 4个 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 非正常行驶 左 右 转弯时 左 右 排灯同时闪亮 速率1次 秒 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 2020 3 25 可编辑 9 时钟脉冲 二进制译码器 控制逻辑 左排灯 右排灯 按键L 按键R 按键J 车况输入 加法计数器 提示系统 灯光控制 依次闪亮 同时闪亮 2020 3 25 可编辑 10 1 排灯依次闪亮 时钟CP a b c d 顺序脉冲 方案1 对脉冲计数 所得二进位制数送入译码器74LS138 139 方案2 脉冲源 顺序脉冲发生器4017 Johnsoncounter 2020 3 25 可编辑 11 2 灯光控制 左排灯 右排灯 灯光控制 顺序脉冲 时钟 送时钟 顺序脉冲 脉冲送左 右排灯 需要哪些控制信号 何种电路实现 2020 3 25 可编辑 12 控制逻辑 按键L 按键R 按键J 车况输入 正常 不正常 左转 右转 操作错误 声光提示 3 控制逻辑 EWB仿真时的按键 仿真时可使用蜂鸣器彩灯 2020 3 25 可编辑 13 5 十字路口自动红绿灯指挥系统 主要要求及指标 自动完成绿 黄 红 绿 工作循环 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 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 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 2020 3 25 可编辑 14 置数组合逻辑 两位可预置减法计数器 状态计数器 置数输入端 置数控制端 倒计时数码显示 溢出信号 时钟输入 时钟输入 状态输出 倒计时结束判别 绿黄红 时钟信号 74LS190 192 数据选择器74LS153 2020 3 25 可编辑 15 根据状态置数 这些置数端要根据状态改变电平 1 1 0 A1A0 2020 3 25 可编辑 16 6 洗衣机定时正反转控制 主要要求及指标 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 控制洗涤强度 例如 设洗涤强度分强 弱两档 强档 正转 10秒 停 3秒 反转 10秒 停 3秒 正转 10秒 弱档 正转 7秒 停 3秒 反转 5秒 停 3秒 正转 7秒 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 2020 3 25 可编辑 17 置数组合逻辑 两位可预置减法计数器 状态计数器 置数输入端 置数控制端 倒计时数码显示 溢出信号 时钟输入 时钟输入 状态输出 倒计时结束判别 驱动电机 时钟信号 强档 弱档 2020 3 25 可编辑 18 7 数字式电容测量仪 设计要求及指标 1 被测电容的容量在0 01 F至100 F范围内 2 设计两个测量量程 3 用3位数码管显示测量结果 4 显示小数点和单位 启动定时 小数点 定时电路 多谐振荡器标准脉冲 计数器 译码器 数码显示器 控制电路 清零 量程调节 启动定时 Tc f N 2020 3 25 可编辑 19 测量原理 将待测电容构成单稳态电路 在一定条件下 则单稳态电路的暂稳态时间与电容值成正比 用单稳态电路的暂稳态时间作为一个时间窗 在这个时间窗内 对标准脉冲信号进行计数 从而测出时间窗的宽度 进而得到电容值 Tc K C K Cnum 秒 计数 脉冲个数 N f 例如C 0 11 F Cnum 11 时间窗中脉冲个数 N Tc f K f Cnum 取f 1000Hz 10kHz等 关键 选择电阻R使K f 1 则N Cnum 2020 3 25 可编辑 20 量程选择和小数点位置调整 例如 C 0 11 F Cnum 11C 11 F Cnum 11 Tc K C K Cnum 10 8F 秒 Tc K C K Cnum 10 6F 秒 时间窗中脉冲个数 N Tc f K 10 6 f Cnum Cnum即K 10 6 f 1 N Tc f K 10 8 f Cnum Cnum即K 10 8 f 1 改变量程时 要改变K R 或f 2020 3 25 可编辑 21 8 拔河游戏 玩具 主要要求及指标 设计一个裁判按键 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 绳子中心居中 安排15个发光二极管模拟绳子 2 设计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 点亮的发光二极管 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 2020 3 25 可编辑 22 计数器 译码器 甲记分器 控制器 电子绳 甲方 裁判初态命令 乙记分器 乙方 加 减 锁住计数脉冲 裁判按键置初始位置例如将计数器清零 绳结移到端点 两片74138考虑如何轮流工作 2020 3 25 可编辑 23 整形 甲方 乙方 加 减 整形 防抖 窄脉冲 窄脉冲 可逆计数器 为防止一方按住按键不放而使计数器无法对另一方脉冲计数 每次按键应产生一个窄脉冲 2020 3 25 可编辑 24 9 停车场车位管理系统 主要要求及指标 1 设计一个强制清空键 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 2020 3 25 可编辑 25 可逆计数器 方向鉴别电路 乙传感器 甲传感器 空余泊位数显示 加脉冲 减脉冲 UP DOWN 传感器电路 传感器电路 锁脉冲电路 译码电路 提示电路 手动调整键 无空位 2020 3 25 可编辑 26 甲 乙 进in 甲 乙 出out 方向鉴别 甲 乙 加脉冲 减脉冲 说明 1 甲乙传感器的脉冲可由开关模拟 要注意甲乙开关拨动的顺序 2 甲乙脉冲和加减脉冲也可能是负脉冲 可逆计数器对加减脉冲有要求 触发减脉冲 使加脉冲不能被甲触发 甲复位减脉冲 3 加减脉冲分别由两个D触发器产生 2020 3 25 可编辑 27 10 触摸玩具控制器 1 设计一个玩具小狗控制电路 控制玩具小狗发声 发光 行走 2 动作状态的循环为 静止 闪烁发光 发声 行走 静止 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 为此需要设计一个及由触摸启动的时间控制电路 当定时时间到时对状态锁存电路进行复位 使之进入静止状态 4 设计适当的声光控制电路和驱动电路 复位 复位 单稳态电路 计数电路 延时 四进制计数器和译码器 或分配器 驱动电路 行走机构 控制发光 发声电路 触摸点 秒信号 扬声器 发光元件 其他电路 声 光 行走部分的电路设计主要是完成功率放大或驱动 2020 3 25 可编辑 28 11 方便预置的倒计时数显定时器 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秒任意预置 预置后的定时可重复使用 3 数字式显示剩余时间 4 定时时间到自动进入预置状态 倒计时时预置键无效 定时结束信号 倒计时计数 减法 预置计数器 加法 倒计时结束判别 声响提示 控制电路 时基电路 开始键 预置键 Load CLK 秒脉冲 秒脉冲 两位十进制计数器 2020 3 25 可编辑 29 12 医院病人紧急呼叫系统 主要要求及指标 一个病床有一个供病人呼叫的按键 至少四个病床 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 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 设计呼叫清除电路 一个按键 当医生处理完当前 最高优先级 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 双音频声音 2020 3 25 可编辑 30 呼叫按钮 信号锁存 优先编码 数码显示 声光提示 二进制译码 清除信号 逻辑控制 清除按键 编码锁存 74LS148 74LS273 373 2020 3 25 可编辑 31 13 竞赛抢答器 主要要求及指标 设计一个主持人按键 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 2020 3 25 可编辑 32 有人抢到 预定时间到 允许编码 抢答按钮 置数端 开始命令 主持人 数码显示 窄脉冲形成 允许抢答判别 信号锁存 定时器 音频信号发生器 编码 倒计数 时钟 373 2020 3 25 可编辑 33 14 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 黑双方对弈时间累计均为三分钟 超时判负 2 甲乙对弈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 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 3 超时能发出声音 报警判负 秒脉冲 计数器 译码器 数码显示器 计数器 译码器 数码显示器 控制器 红方 黑方 裁判 报警判负 报警判负 74LS190 2020 3 25 可编辑 34 计数器 计数器 控制器 红方 黑方 74LS190 红方 黑方 0 0 1 1 保持 计数 2020 3 25 可编辑 35 15 稳压二极管质量分选器 主要要求及指标 要用恒流源电路 5mA 为被测稳压二极管提供统一的工作点 以保证测量准确性 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 设计一个比较结果判别逻辑电路 CMOS芯片 用于判别稳压二极管合格与否 当稳压二极管的稳定电压 3 12V 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 当被测稳压管接反或接触不牢时 给出出错信号 不能给出不合格信息 2020 3 25 可编辑 36 恒流源电路 比较电路 判别电路 单稳 音频信号 不合格信号 产生基准电压 出错信号 1 恒流源电路仿真时用EWB自带的恒流源 3 比较电路由运放构成 选择合适的电源电压 12V 及基准电压 2 选择EWB稳压管general模型不同稳压值稳压管 2020 3 25 可编辑 37 16 车用电子计程表 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 至少2个 3 要求节能 低功耗 2020 3 25 可编辑 38 计程原理 一个脉冲代表车辆行驶了X米 经过两次分频和单稳脉冲 时间窗 的变换后 一个脉冲代表车辆行驶了100米 计数器对此脉冲计数 所计数值为QQQ 表示行驶了QQQ 100米 即QQ Q公里 传感器 1puls 转 X米 1puls 分频 K1 X米 1puls 单稳 K1 X米 1puls 1puls触发一个单稳K1 X米 一个单稳 与门 Tc 标准信号f Tc f个脉冲 一个单稳 K1 X米 一个单稳 Tc f个脉冲 K1 X米 分频 计数器 要求1个脉冲 100米 可设定参数Tc f K1 K2 2020 3 25 可编辑 39 传感器 1puls 转 X米 1puls 分频 K1 X米 1puls 单稳 K1 X米 1puls 1puls触发一个单稳K1 X米 一个单稳 与门 Tc 标准信号f Tc f个脉冲 一个单稳 K1 X米 一个单稳 Tc f个脉冲 K1 X米 分频 计数器 要求1个脉冲 100米 设定参数Tc f K1 K2的考虑 1 f取10nHz 周期要小于Tc 2 K1要考虑Tc和其触发脉冲的间隔 3 Tc和K2要使比例为1 100 2020 3 25 可编辑 40 17 数字密码锁 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 例如显示 号 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 复位 2020 3 25 可编辑 41 输入控制 伪码键 密码键 确认键 按键个数计数复位 返回键 复位键值锁存密码顺序判别 显示 输出控制 声光报警 密码正确 74LS164 密码正确信号 确认信号 2020 3 25 可编辑 42 18 大小月份自动调节功能的日历 设计内容 由电子电路实现日期的计数 完成大月31天 小月30天 二月28天的功能 主要要求及指标 1 用两片十进制计数器级联构成日计数器 再两片十进制计数器级联构成月计数器 2 设计日计数器的状态译码电路 应能输出三个信号 分别表示Y28 Y30 Y31 3 设计月计数器的状态译码电路 应能输出两个选择信号A B 并能代表当前月是大月 小月 平月 4 设计选通电路让信号A B去控制Y28 Y30 Y31中的那个信号去控制日计数器的置数 复位 和月计数器的进位 5 日计数器置数 复位 后应为1 月计数器应为12循环计数 2020 3 25 可编辑 43 输出 日计数器 高位 时钟 置位控制端 数据输入 0000 输出 日计数器 低位 时钟 置位控制端 数据输入 0001 级联 日显示 译码 Y31 Y30 Y28 数据选择器 控制逻辑 A1