电子技术课程设计

1、 综合实验安排综合实验安排 综合实验选题情况综合实验选题情况 设计报告要求设计报告要求 设计的总体步骤和方法设计的总体步骤和方法 设计时的注意事项设计时的注意事项 成绩评定成绩评定 电子技术综合实验的题目电子技术综合实验的题目 综合实验安排综合实验安排 1、根据给定的题目，查找资料，进行方案论证，利用、根据给定的题目，查找资料，进行方案论证，利用 Multisim12构建仿真电路，在指定实践到实验室上机设计、构建仿真电路，在指定实践到实验室上机设计、 调试、答辩和撰写实验报告；调试、答辩和撰写实验报告； 2、6月月30日（周二）日（周二）7月月2日（周四）上午日（周四）上午8:3011：30，

2、下午，下午 14:0015:30在在孵化楼孵化楼207上机设计、调试和答辩；上机设计、调试和答辩； 3、7月月3日（周五）下午日（周五）下午16:00前交综合实验报告，过期将没有前交综合实验报告，过期将没有 成绩。成绩。 设计的总体步骤和方法设计的总体步骤和方法 一、整体规划：一、整体规划： 从要求出发，将整体设计分解为多个小模块或从要求出发，将整体设计分解为多个小模块或 者多个步骤。者多个步骤。 二、具体设计：二、具体设计： 根据不同小模块或不同步骤的功能查找可用器根据不同小模块或不同步骤的功能查找可用器 件，并辅以外围电路将功能实现。件，并辅以外围电路将功能实现。 三、调试整合：三、调试整

3、合： 将小模块进行组合或者将不同步骤按顺序依次将小模块进行组合或者将不同步骤按顺序依次 实现。实现。 四、撰写报告：四、撰写报告： 设计报告是学生对课程设计全过程的系统总结。设计报告是学生对课程设计全过程的系统总结。 设计报告要求设计报告要求 1、每份实验报告包括六个部分：封面、目录、每份实验报告包括六个部分：封面、目录、 实验任务书、正文、附录和参考文献。实验任务书、正文、附录和参考文献。 2、实验报告必须按统一格式书写，采用、实验报告必须按统一格式书写，采用 word文档，要求图文并茂，字数不少于文档，要求图文并茂，字数不少于 2500字。字。 3、在封面上写好班级、姓名、学号及设计题、在

4、封面上写好班级、姓名、学号及设计题 目等，于指定时间目等，于指定时间上交，过期将没有成绩。上交，过期将没有成绩。 设计报告要求设计报告要求 14 15 14 15 二二 电子技术综合实验电子技术综合实验 智力竞赛抢答器智力竞赛抢答器 电气与电子工程学院电气与电子工程学院 热能热能130130* * 12345678901234567890 张三张三 柳赟柳赟 1 1周周 2022 7 2022 7 * * 目目 录录 设计任务书设计任务书 一、综合实验的任务与要求一、综合实验的任务与要求 二、设计框图及电路系统概述二、设计框图及电路系统概述 三、各单元电路的设计方案及原三、各单元电路的设计方案

5、及原 理说明、参数计算理说明、参数计算 四、调试过程及结果分析四、调试过程及结果分析 五、设计、安装及调试中的体会五、设计、安装及调试中的体会 附录附录 参考文献参考文献 设计报告要求设计报告要求 设计报告要求设计报告要求 一、综合实验的任务与要求一、综合实验的任务与要求 1. 正文为宋体，五号字正文为宋体，五号字 行间距为单倍行距行间距为单倍行距 1.1 - 二、二、设计框图及电路系统概述设计框图及电路系统概述 1.正文为宋体，五号字正文为宋体，五号字 行间距为单倍行距行间距为单倍行距 1.1 - 三、三、各单元电路的设计方案及原理说明、参数计算各单元电路的设计方案及原理说明、参数计算 1.

6、正文为宋体，五号字正文为宋体，五号字 行间距为单倍行距行间距为单倍行距 1.1 - 四、调试过程及结果分析四、调试过程及结果分析 1.正文为宋体，五号字正文为宋体，五号字 行间距为单倍行距行间距为单倍行距 1.1 - 五、设计、安装及调试中的体会五、设计、安装及调试中的体会 1.正文为宋体，五号字正文为宋体，五号字 行间距为单倍行距行间距为单倍行距 1.1 - 设计报告要求设计报告要求 附录附录（宋体，五号字（宋体，五号字 行间距为行间距为21 ） 附录附录1：设计流程图或系统框图：设计流程图或系统框图 附录附录2：系统电子图：系统电子图 附录附录3：数据表格或真值表等：数据表格或真值表等 附

7、录附录4：测试数据等：测试数据等 参考文献参考文献 1 作者作者1, 作者作者2 书名书名. 出版单位出版单位, 版本版本. 出版日期出版日期 2 作者作者1, 作者作者2 书名书名. 出版单位出版单位, 版本版本. 出版日期出版日期 设计报告要求设计报告要求 设计时的注意事项设计时的注意事项 一、绘制电路图要规范，不能乱飞线，根据整体规一、绘制电路图要规范，不能乱飞线，根据整体规 划后的结果合理地预分配不同器件在原理图编辑划后的结果合理地预分配不同器件在原理图编辑 区中的位置。这样，即保证电路的整齐，更方便区中的位置。这样，即保证电路的整齐，更方便 最后的调试。最后的调试。 二、尽可能的分模

8、块或者分步骤调试，这样可以节二、尽可能的分模块或者分步骤调试，这样可以节 省大量的重复工作量。省大量的重复工作量。 三、善于通过现象判断出错位置，并借助仪器观察三、善于通过现象判断出错位置，并借助仪器观察 出错位置以及相关位置的输出变化，进而找出错出错位置以及相关位置的输出变化，进而找出错 误。误。 成成 绩绩 评评 定定 特别说明：特别说明： 每班每个题目第一个做出来的同学，如果仿真顺利每班每个题目第一个做出来的同学，如果仿真顺利 通过、报告符合要求，一免答辩，二成绩为优；通过、报告符合要求，一免答辩，二成绩为优； 每个题目前几位完成的同学答辩时间为每个题目前几位完成的同学答辩时间为1-21

9、-2分钟；分钟； 越往后答辩时间越长，答辩问题越难，成绩等级越低越往后答辩时间越长，答辩问题越难，成绩等级越低 。 综合评定总成绩：优、良、中、及格和不及格。综合评定总成绩：优、良、中、及格和不及格。 （1 1）设计方案的正确性与合理性；）设计方案的正确性与合理性； （2 2）实验动手能力）实验动手能力( (连线工艺水平、调试中分析解决问连线工艺水平、调试中分析解决问 题的能力以及创新精神等题的能力以及创新精神等) )； （3 3）总结报告；）总结报告； （4 4）答辩情况）答辩情况( (课题的论述和回答问题的情况课题的论述和回答问题的情况) )； （5 5）设计过程中的学习态度、工作作风和科

10、学精神。）设计过程中的学习态度、工作作风和科学精神。 电子技术综合实验的题目电子技术综合实验的题目 课题一课题一 移位寄存器型彩灯控制器移位寄存器型彩灯控制器 课题二课题二 智力竞赛抢答器智力竞赛抢答器 课题三课题三 电子拔河游戏机电子拔河游戏机 课题四课题四 交通信号灯控制器交通信号灯控制器 课题五课题五 电子密码锁电子密码锁 课题六课题六 数字电子钟数字电子钟 课题一课题一 移位寄存器型彩灯控制器移位寄存器型彩灯控制器 一、设计任务与要求一、设计任务与要求 1 1、要求采用移位寄存器设计一个彩灯控制器。、要求采用移位寄存器设计一个彩灯控制器。 2 2、要求实现三种变换花型、要求实现三种变换

11、花型 以某种节拍按一定规律改变彩灯的输入电平值，控制彩以某种节拍按一定规律改变彩灯的输入电平值，控制彩 灯的亮与灭，按预定规律显示一定的花型。灯的亮与灭，按预定规律显示一定的花型。 花型花型1 1：8 8路彩灯从左至右顺次渐亮，全亮后逆序渐灭；路彩灯从左至右顺次渐亮，全亮后逆序渐灭； 循环循环两两次。次。 花型花型2 2：8 8路彩灯从中间到两边对称地逐次渐亮，全亮后路彩灯从中间到两边对称地逐次渐亮，全亮后 仍由中间到两边逐次渐灭；循环仍由中间到两边逐次渐灭；循环两两次。次。 花型花型3 3：8 8路彩灯分两半，从左至右顺次渐亮，全亮后则路彩灯分两半，从左至右顺次渐亮，全亮后则 灭，循环灭，循

12、环三三次。次。 花型真值表如表所示。花型真值表如表所示。 3 3、三种花型先以、三种花型先以慢节拍慢节拍显示一遍，再以显示一遍，再以快节拍快节拍显示一遍，构显示一遍，构 成一次大循环，然后重复。当然也可以相反。成一次大循环，然后重复。当然也可以相反。 1 1 花型真值表花型真值表 课题一课题一 移位寄存器型彩灯控制器移位寄存器型彩灯控制器 1 1 二、总体方案设计二、总体方案设计 彩灯控制器以某种节拍按一定规律改变彩灯的输入电平值，彩灯控制器以某种节拍按一定规律改变彩灯的输入电平值， 控制彩灯的亮与灭，按预定规律显示一定的花型。因此彩灯控制彩灯的亮与灭，按预定规律显示一定的花型。因此彩灯 控制

13、器需要一个能够按一定规律输出不同高低电平编码信号控制器需要一个能够按一定规律输出不同高低电平编码信号 的编码发生器，同时还需要编码发生器所要求的时序信号和的编码发生器，同时还需要编码发生器所要求的时序信号和 控制信号。由于实际应用场合所用彩灯可能是功率较大的白控制信号。由于实际应用场合所用彩灯可能是功率较大的白 炽灯或其它，因此还需要一定的驱动电路，实验中因采用发炽灯或其它，因此还需要一定的驱动电路，实验中因采用发 光二极管或指示灯，故可省略驱动电路。彩灯控制器的原理光二极管或指示灯，故可省略驱动电路。彩灯控制器的原理 框图如图所示。框图如图所示。 课题一课题一 移位寄存器型彩灯控制器移位寄存

14、器型彩灯控制器 1 1、原理框图、原理框图 1 1 二、总体方案设计二、总体方案设计 课题一课题一 移位寄存器型彩灯控制器移位寄存器型彩灯控制器 2 2、设计思路、设计思路 （1 1）节拍控制电路）节拍控制电路 三种花型循环一次需要三种花型循环一次需要1616* *2+82+8* *2+52+5* *3=633=63个节拍，再加上清个节拍，再加上清 “0”0”一拍，共一拍，共6464拍，凑成拍，凑成2 26 6，可用六位二进制计数器实现。，可用六位二进制计数器实现。 三三 种花型若先以慢节拍显示一遍，再以快节拍显示一遍，这样构成种花型若先以慢节拍显示一遍，再以快节拍显示一遍，这样构成 一次大循

15、环共需一次大循环共需128128节拍。节拍。 1 1 二、总体方案设计二、总体方案设计 课题一课题一 移位寄存器型彩灯控制器移位寄存器型彩灯控制器 2 2、设计思路、设计思路 （1 1）节拍控制电路）节拍控制电路 1 1 CP 128128个节拍产生电路个节拍产生电路 CP1 CP2 CP3 CP4 CP5 CP6 CP7 CP CPLCPH 花型花型1花型花型2 花型花型3 二、总体方案设计二、总体方案设计 课题一课题一 移位寄存器型彩灯控制器移位寄存器型彩灯控制器 2 2、设计思路、设计思路 （1 1）节拍控制电路）节拍控制电路 1 1 7.7. LH CPCP CPCP CP 脉冲脉冲C

16、P的表达式为：的表达式为： 快慢节拍分配电路快慢节拍分配电路 电路中的电路中的CPLCPL和和CPHCPH可直接使用元件箱中的脉冲信号源，可直接使用元件箱中的脉冲信号源， 也可以使用字信号发生器生成，还可以采用也可以使用字信号发生器生成，还可以采用555555定时器构成多定时器构成多 谢振荡电路。谢振荡电路。 二、总体方案设计二、总体方案设计 2 2、设计思路、设计思路 （2 2）通用移位寄存器）通用移位寄存器74LS194 74LS194 74LS194 74LS194的功能表如下的功能表如下 要实现上述花型显示，关键是移位寄存器的功能控制端要实现上述花型显示，关键是移位寄存器的功能控制端S

17、0、 S1和左移和左移DSL、右移、右移DSR的信号电平如何组织。的信号电平如何组织。 课题一课题一 移位寄存器型彩灯控制器移位寄存器型彩灯控制器 1 1 花型真值表花型真值表 课题一课题一 移位寄存器型彩灯控制器移位寄存器型彩灯控制器 右右1 1 左左1 1 右右1 1 左左0 0 右右1 1 左左0 0 左左0 0 右右0 0右右1 1 右右0 0 左左1 1 左左0 0 右右1 1右右1 1 656410 .SSCP CPCP CP 左左左左 左片：左片： 6410 .SSCP CP 右右右右 右片：右片： 二、总体方案设计二、总体方案设计 2 2、设计思路、设计思路 （2 2）通用移位

18、寄存器）通用移位寄存器74LS194 74LS194 课题一课题一 移位寄存器型彩灯控制器移位寄存器型彩灯控制器 由此可知两片由此可知两片194194的控制端表达式分别为：的控制端表达式分别为： 花型真值表花型真值表 课题一课题一 移位寄存器型彩灯控制器移位寄存器型彩灯控制器 右右1 1 左左1 1 右右1 1 左左0 0 右右1 1 左左0 0 左左0 0 右右0 0右右1 1 右右0 0 左左1 1 左左0 0 右右1 1右右1 1 1 1 16162 . SLAA DCP QCP Q 1 1 SR D 0 SL2 D 661 . SR2D2D DCP QCP Q 二、总体方案设计二、总体

19、方案设计 2 2、设计思路、设计思路 （3 3）复位电路）复位电路 复位电路的功能如下：复位电路的功能如下： a) a) 系统总复位，用启动开系统总复位，用启动开 关关S S控制。控制。 b) b) 花型花型3 3每每5 5拍清零一拍清零一 次，次， 。 c) c) 三种花型运行一遍即第三种花型运行一遍即第 6464拍总清零一次，可用拍总清零一次，可用 对周期为对周期为6464拍的拍的CP6CP6微分微分 得到的负脉冲实现。得到的负脉冲实现。 QH.QECr 课题一课题一 移位寄存器型彩灯控制器移位寄存器型彩灯控制器 1 1 CP6 去移位寄去移位寄 存器清存器清0 去节拍控去节拍控 制电路清

20、制电路清0 总清总清0 2 2 课题二课题二 智力抢答器智力抢答器 一、设计任务与要求一、设计任务与要求 1 1、设计制作一个可容纳六组参赛队的智力竞赛抢答器，每、设计制作一个可容纳六组参赛队的智力竞赛抢答器，每 组设置一个抢答按钮供抢答者使用。设置一个组设置一个抢答按钮供抢答者使用。设置一个“系统复位系统复位” ” 按按 钮和一个钮和一个“抢答开始命令抢答开始命令”按钮供主持人使用。按钮供主持人使用。 2 2、电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。在主持人将、电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。在主持人将 系统复位并发出系统复位并发出“抢答开始命令抢答开始命令”后，若参赛者按下抢答按钮，后

21、，若参赛者按下抢答按钮， 就显示最先抢答者的组号，指示抢答有效，并以声音警示。若系就显示最先抢答者的组号，指示抢答有效，并以声音警示。若系 统复位但未发统复位但未发“抢答开始命令抢答开始命令”，参赛者就按下抢答按钮，也显，参赛者就按下抢答按钮，也显 示抢答者的组号，但指示抢答无效，并以声音警示。要求确定第示抢答者的组号，但指示抢答无效，并以声音警示。要求确定第 一个输入的抢答信号，并保持该信号不变，同时使后输入的信号一个输入的抢答信号，并保持该信号不变，同时使后输入的信号 无效。无效。 3 3、在发出、在发出“抢答开始命令抢答开始命令”后开始计时，经过规定的抢答后开始计时，经过规定的抢答 时间

22、后若没有人抢答，就发出时间后若没有人抢答，就发出“抢答时间到抢答时间到”信号，以声光警示，信号，以声光警示， 并锁定输入电路使各路抢答信号无法再输入。并锁定输入电路使各路抢答信号无法再输入。 4 4、设置计分电路，开始时每组预置为、设置计分电路，开始时每组预置为100100分或其它，答对一分或其它，答对一 次加次加1010分，答错减分，答错减1010分。分。 二、总体设计思路二、总体设计思路 1 1、本题的根本任务是准确判断出、本题的根本任务是准确判断出第一抢答者的信号第一抢答者的信号并将其锁并将其锁 存。实现这一功能可用触发器或锁存器等。在得到第一抢答存。实现这一功能可用触发器或锁存器等。在

23、得到第一抢答 信号之后应立即将电路的输入封锁，使其他组的抢答信号无信号之后应立即将电路的输入封锁，使其他组的抢答信号无 效。同时还必须注意，效。同时还必须注意，第一抢答信号应该在主持人发出第一抢答信号应该在主持人发出“抢抢 答开始命令答开始命令”后才有效，否则无效后才有效，否则无效。 课题三课题三 智力抢答器智力抢答器 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 二、总体设计思路二、总体设计思路 2 2、当电路形成第一抢答信号之后，用、当电路形成第一抢答信号之后，用编码、译码及数码显示编码、译码及数码显示 电路电路显示出抢答者的组号。还可用鉴别出的第一抢答信号控显示出抢答者的组号。

24、还可用鉴别出的第一抢答信号控 制音频振荡器工作，给以警示。制音频振荡器工作，给以警示。 3 3、计分电路可采用、计分电路可采用3 3位七段数码位七段数码 管显示，由于每次都是加或减管显示，由于每次都是加或减1010 分，故个位总保持为分，故个位总保持为0 0，只要十位，只要十位 和百位作加减计数即可，可采用和百位作加减计数即可，可采用 两级十进制加两级十进制加 / /减计数器完成。减计数器完成。 课题三课题三 智力抢答器智力抢答器 2 2 课题三课题三 电子拔河游戏机电子拔河游戏机 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

25、三人游戏电路。由一排的三人游戏电路。由一排LEDLED发光二极管表示拔河的发光二极管表示拔河的“电子绳电子绳”。由。由 甲、乙二人通过按钮开关使发光的甲、乙二人通过按钮开关使发光的LEDLED管向自己一方的终点移动，当管向自己一方的终点移动，当 亮点移到任何一方的终点时，则该方获胜，连续比赛多局以定胜负。亮点移到任何一方的终点时，则该方获胜，连续比赛多局以定胜负。 一、设计任务与要求一、设计任务与要求 1 1、由裁判下达比赛开始命令后，甲乙双方才能输入信号，否则，、由裁判下达比赛开始命令后，甲乙双方才能输入信号，否则， 由于电路具有自锁功能，使输入信号无效。由于电路具有自锁功能，使输入信号无效

26、。 2 2、“电子绳电子绳”至少由至少由1717个个LEDLED管构成，裁判下达管构成，裁判下达“比赛开始比赛开始”命令命令 后，位于后，位于“电子绳电子绳”中点的中点的LEDLED管发亮。甲、乙二人通过按钮开关管发亮。甲、乙二人通过按钮开关 使发光的使发光的LEDLED管向自己一方的终点移动，并阻止其向对方延伸。当管向自己一方的终点移动，并阻止其向对方延伸。当 点亮的点亮的LEDLED管到达某一方的终点时，该方获胜。此时通过自锁功能管到达某一方的终点时，该方获胜。此时通过自锁功能 锁定电路，使输入不再有效，必须由裁判再次发出锁定电路，使输入不再有效，必须由裁判再次发出“比赛开始比赛开始”命命

27、 令时方能开始下一次比赛。令时方能开始下一次比赛。 3 3、某方赢一次，由计分电路自动给该方加分一次，通过多次比赛、某方赢一次，由计分电路自动给该方加分一次，通过多次比赛 以定胜负。以定胜负。 3 3 二、总体方案设计二、总体方案设计 电子拔河游戏机原理框图电子拔河游戏机原理框图 课题三课题三 电子拔河游戏机电子拔河游戏机 3 3 二、总体方案设计二、总体方案设计 1 1、信号输入电路与控制电路的设计、信号输入电路与控制电路的设计 要求甲乙的输入互相控制，即在有效时间里若甲先输入则要求甲乙的输入互相控制，即在有效时间里若甲先输入则 甲有效，乙先输入则乙有效。由两端输出，无效端保持不变，甲有效，

28、乙先输入则乙有效。由两端输出，无效端保持不变， 有效端输出一脉冲进入计数器的加有效端输出一脉冲进入计数器的加/ /减脉冲输入端，其进入方减脉冲输入端，其进入方 向则由参赛双方输入的按键信号决定。向则由参赛双方输入的按键信号决定。 2 2、计数电路、计数电路 由加减计数器构成，加减由加减计数器构成，加减 两端分别接控制门的两个输出两端分别接控制门的两个输出 端，若当甲有效时，就进行加端，若当甲有效时，就进行加 计数，乙有效时则减计数。计数，乙有效时则减计数。 课题三课题三 电子拔河游戏机电子拔河游戏机 3 3 二、总体方案设计二、总体方案设计 3 3、输出电路、输出电路 （1 1）译码器的输入接

29、计数器的输出，输出接电子绳，根据加、）译码器的输入接计数器的输出，输出接电子绳，根据加、 减计数情况决定电子绳的亮灯向上移动还是向下移动。减计数情况决定电子绳的亮灯向上移动还是向下移动。 （2 2）计分器的设计，当最左面）计分器的设计，当最左面 的灯亮的时候，给甲加一分，的灯亮的时候，给甲加一分， 最右面的灯亮的时候，给乙加最右面的灯亮的时候，给乙加 一分。并能对多次比赛计分，一分。并能对多次比赛计分， 最后计算总成绩。当最左或最最后计算总成绩。当最左或最 右的灯亮的时候，电路被锁定，右的灯亮的时候，电路被锁定， 使输入不再有效，当裁判清零使输入不再有效，当裁判清零 以后方能进行下一次比赛。以

30、后方能进行下一次比赛。 课题三课题三 电子拔河游戏机电子拔河游戏机 3 3 课题四课题四 交通信号灯控制器交通信号灯控制器 4 4 一、设计任务与要求一、设计任务与要求 在一个具有主、支干道的十字路口，设计一个交通灯自动控制装在一个具有主、支干道的十字路口，设计一个交通灯自动控制装 置。红灯置。红灯(R)亮表示该条道路禁止通行，黄灯亮表示该条道路禁止通行，黄灯(Y)亮作为过渡，以使亮作为过渡，以使 行驶中的车辆有时间停到禁止线以外，绿灯行驶中的车辆有时间停到禁止线以外，绿灯(G)亮表示该条道路允亮表示该条道路允 许通行。具体要求如下：许通行。具体要求如下： 1、主干道经常通行（即主支道均无车时

31、，主道绿灯，支道红灯）。、主干道经常通行（即主支道均无车时，主道绿灯，支道红灯）。 2、支干道有车才通行。、支干道有车才通行。 3、主、支干道均有车时，两者交替通行，并要求主干道每次最多放、主、支干道均有车时，两者交替通行，并要求主干道每次最多放 行行30秒，支干道每次最多放行秒，支干道每次最多放行20秒；采用传感器分别监测主、支干秒；采用传感器分别监测主、支干 道是否有车，有车时向主控制器发出信号，实验中用逻辑开关代替。道是否有车，有车时向主控制器发出信号，实验中用逻辑开关代替。 4、每次绿灯变红灯时，要求黄灯先亮、每次绿灯变红灯时，要求黄灯先亮5秒，此时原红灯不变；秒，此时原红灯不变； 5

32、、设计、设计5秒、秒、20秒、秒、30秒计时的译码显示电路，每秒改变一次显示数秒计时的译码显示电路，每秒改变一次显示数 字，可以采用正计时，也可倒计时。字，可以采用正计时，也可倒计时。 6、当任意一条路上出现特殊情况，如消防车、救护车或其它需要优、当任意一条路上出现特殊情况，如消防车、救护车或其它需要优 先放行的车辆时，各方向上均为红灯，计时停止。当特殊运行状态先放行的车辆时，各方向上均为红灯，计时停止。当特殊运行状态 结束后，控制器恢复原来状态，继续正常运行。用逻辑开关模拟有结束后，控制器恢复原来状态，继续正常运行。用逻辑开关模拟有 无特殊情况。无特殊情况。 课题四课题四 交通信号灯控制器交

33、通信号灯控制器 4 4 二、总体方案设计二、总体方案设计 1、采用传感器分别监测主、支干道是否有车，有车时向主控、采用传感器分别监测主、支干道是否有车，有车时向主控 制器发出信号，实验中用逻辑开关代替。制器发出信号，实验中用逻辑开关代替。 2、计时器在完成计时任务时，计时部分的控制电路要向主控、计时器在完成计时任务时，计时部分的控制电路要向主控 制器发出相应的计时结束信号以使电路根据设计进入到下制器发出相应的计时结束信号以使电路根据设计进入到下 一个状态。一个状态。 3、按照主控制器所处的状态进行译码，再驱动相应的信号灯。、按照主控制器所处的状态进行译码，再驱动相应的信号灯。 系统原理框图系统

34、原理框图 课题四课题四 交通信号灯控制器交通信号灯控制器 4 4 二、总体方案设计二、总体方案设计 4、交通灯控制的状态设计。、交通灯控制的状态设计。 课题四课题四 交通信号灯控制器交通信号灯控制器 状状 态态 转转 换换 图图 4 4 状态转换表状态转换表 注意：注意：用二进制定义不同状态用二进制定义不同状态 时，相邻状态之间的改变尽时，相邻状态之间的改变尽 量避免两位二进制同时变化量避免两位二进制同时变化 （如（如10变为变为01），因为这样），因为这样 可能带来竞争冒险，使电路可能带来竞争冒险，使电路 出现不可预知的错误。出现不可预知的错误。 课题四课题四 交通信号灯控制器交通信号灯控制

35、器 计时显示电路示例计时显示电路示例 4 4 锁是人们生活中的常用物品。本题要求用电子器锁是人们生活中的常用物品。本题要求用电子器 件设计制作一个密码锁，使之在输入正确的代码时，件设计制作一个密码锁，使之在输入正确的代码时， 输出开锁信号以推动执行机构动作，并用红灯亮、绿输出开锁信号以推动执行机构动作，并用红灯亮、绿 灯灭表示关锁，而绿灯亮、红灯灭表示开锁。灯灭表示关锁，而绿灯亮、红灯灭表示开锁。 课题五课题五 电子密码锁电子密码锁 6 6 一、设计任务和要求一、设计任务和要求 1 1、在锁的控制电路中储存一个可修改的、在锁的控制电路中储存一个可修改的4 4位二进制位二进制 代码作为密码，当输

36、入代码和锁的密码相等时，进代码作为密码，当输入代码和锁的密码相等时，进 入开锁状态使锁打开。入开锁状态使锁打开。 2 2、从第一个按钮触动之后的、从第一个按钮触动之后的5 5秒内若未将锁打开，秒内若未将锁打开， 则电路进入自锁状态，使之无法再打开，并由扬声则电路进入自锁状态，使之无法再打开，并由扬声 器发出持续器发出持续1010秒的报警信号秒的报警信号。 课题五课题五 电子密码锁电子密码锁 6 6 课题五课题五 电子密码锁电子密码锁 二、总体方案设计二、总体方案设计 1 1、电子密码锁的原理框图、电子密码锁的原理框图 6 6 二、总体方案设计二、总体方案设计 2、设计思路、设计思路 （1）该题

37、的主要任务是产生一个开锁信号，而开锁信号的形）该题的主要任务是产生一个开锁信号，而开锁信号的形 成条件是输入代码和已设置的密码相同。实现这种功能的电成条件是输入代码和已设置的密码相同。实现这种功能的电 路构思有多种。比如：用路构思有多种。比如：用2片片8位数据锁存器或位数据锁存器或2片片4位寄存器，位寄存器， 一片存入开锁的代码，另一片存入密码，通过比较的方法判一片存入开锁的代码，另一片存入密码，通过比较的方法判 断，若二者相等，则形成开锁信号。断，若二者相等，则形成开锁信号。 （2）在产生开锁信号后，要求输出声、光信号。其中音响的）在产生开锁信号后，要求输出声、光信号。其中音响的 产生可以由

38、开锁信号去触发一个音响电路。其中的光信号可产生可以由开锁信号去触发一个音响电路。其中的光信号可 以用开锁信号点亮以用开锁信号点亮LED指示灯。指示灯。 （3）用按钮开关的第一个动作信号触发一个）用按钮开关的第一个动作信号触发一个5S的定时器，的定时器， 若在若在5S内未将锁打开，则电路进入自锁状态，使之无法再打内未将锁打开，则电路进入自锁状态，使之无法再打 开，并由扬声器发出持续开，并由扬声器发出持续10秒的报警信号。秒的报警信号。 课题五课题五 电子密码锁电子密码锁 6 6 二、总体方案设计二、总体方案设计 3 3、部分电路示例（密码预置和修改电路）、部分电路示例（密码预置和修改电路） 课题

39、五课题五 电子密码锁电子密码锁 6 6 课题六课题六 数字电子钟数字电子钟 一、设计任务与要求一、设计任务与要求 1 1、设计一个能直接显示时、分、秒并可以进行校、设计一个能直接显示时、分、秒并可以进行校“时时”、校、校“分分” 的数字电子钟。小时采用二十四进制。的数字电子钟。小时采用二十四进制。 2 2、（、（1 1）设计）设计2424小时整点报时控制电路，要求每整点发出一声音响小时整点报时控制电路，要求每整点发出一声音响 报时。（报时。（2 2）要求只在）要求只在6-226-22点之间每整点报时一次，点之间每整点报时一次，23-523-5点之间点之间 整点不报时。整点不报时。 3 3、设计

40、任意几点几分均可响铃的闹钟控制电路。响铃、设计任意几点几分均可响铃的闹钟控制电路。响铃1 1分钟，可提分钟，可提 前终止。前终止。 4 4、根据规定的作息时间表，设计自动响铃控制电路。（选做）、根据规定的作息时间表，设计自动响铃控制电路。（选做） 7 7 二、总体方案设计二、总体方案设计 数字式电子钟的基本功能是能够实现时、分、秒的正确数字式电子钟的基本功能是能够实现时、分、秒的正确 计时，计时单位为计时，计时单位为1 1秒。因此，一个简单的数字式电子钟应由秒。因此，一个简单的数字式电子钟应由 三大部分组成：即计时显示电路、秒脉冲产生电路和控制电三大部分组成：即计时显示电路、秒脉冲产生电路和控

41、制电 路。路。 课题六课题六 数字电子钟数字电子钟 7 7 一、设计任务与要求一、设计任务与要求 1、设计一个能直接显示时、分、秒的数字电、设计一个能直接显示时、分、秒的数字电 子钟。小时采用二十四进制。子钟。小时采用二十四进制。 2、设计校、设计校“时时”、校、校“分分”控制电路。控制电路。 3、设计、设计24小时整点报时控制电路，要求从小时整点报时控制电路，要求从59 分分50秒开始，每秒开始，每2秒钟响一声，共响秒钟响一声，共响 5次；次； 每响一次声音持续每响一次声音持续0.5秒。秒。 实例实例：数字电子钟的设计：数字电子钟的设计 二、总体方案设计二、总体方案设计 数字式电子钟的基本功

42、能是能够实现时、分、秒数字式电子钟的基本功能是能够实现时、分、秒 的正确计时，计时单位为的正确计时，计时单位为1 1秒。因此，首先必须有秒。因此，首先必须有计计 时显示电路和秒脉冲产生电路时显示电路和秒脉冲产生电路。其次，接通电源或时。其次，接通电源或时 钟走时出现误差时，需要进行时间校准，因此应有钟走时出现误差时，需要进行时间校准，因此应有校校 时控制电路时控制电路。另外，要求数字钟能够自动整点报时，。另外，要求数字钟能够自动整点报时， 还应有还应有整点报时控制电路整点报时控制电路。若还需要其它功能，相应。若还需要其它功能，相应 的还要有一些控制电路。综上所述，数字式电子钟应的还要有一些控制

43、电路。综上所述，数字式电子钟应 由三大部分组成：由三大部分组成： 计时显示电路计时显示电路 秒脉冲产生电路秒脉冲产生电路 控制电路控制电路 其结构框图如图所示：其结构框图如图所示： 数字电子钟的设计数字电子钟的设计 1、秒脉冲发生器、秒脉冲发生器 （1）振荡器：用来产生时间标准信号的电路。）振荡器：用来产生时间标准信号的电路。 由于数字钟的精度主要取决于时间标准信号的频率及由于数字钟的精度主要取决于时间标准信号的频率及 其稳定性，所以一般采用石英晶体振荡器。振荡频率其稳定性，所以一般采用石英晶体振荡器。振荡频率 高，精度高；但频率高，分频级数增多，所以要综合高，精度高；但频率高，分频级数增多，

44、所以要综合 考虑。采用考虑。采用f=100KHz的晶振。的晶振。 二、总体方案设计二、总体方案设计 数字电子钟的设计数字电子钟的设计 1 1、秒脉冲发生器、秒脉冲发生器 （2）分频器：石英晶体振荡器产生）分频器：石英晶体振荡器产生f=100KHz的的 频率，不能用于计时，需要将其分频为频率，不能用于计时，需要将其分频为1Hz的信号，的信号， 若采用十进制计数器对其分频，需要五级。若采用十进制计数器对其分频，需要五级。 二、总体方案设计二、总体方案设计 数字电子钟的设计数字电子钟的设计 2、计数器的组成、计数器的组成 每天每天24小时、每小时小时、每小时60分、每分钟分、每分钟60秒，因此设秒，

45、因此设 定定“时时”“分分”“秒秒”计数器。分、秒计数器为计数器。分、秒计数器为60进进 制，制，“逢逢60进进1”；时计数器为；时计数器为24进制，进制，“逢逢24进进1”， 如果仍采用如果仍采用74LS160，每个计数器都需要两片。，每个计数器都需要两片。 二、总体方案设计二、总体方案设计 数字电子钟的设计数字电子钟的设计 3、显示器及显示译码器、显示器及显示译码器 （1）显示器）显示器 共阳极数码管共阳极数码管 共阴极数码管共阴极数码管 （2）显示译码器）显示译码器 共阳极译码器共阳极译码器74LS247 共阴极译码器共阴极译码器74LS248 74LS247是集电极开路输是集电极开路输 出结构，输出必须接电阻；出结构，输出必须接电阻； 74LS248内部有上拉电阻，内部有上拉电阻， 输出不用接电阻。输出不用接电阻。 （3）带译码驱动的显示器）带译码驱动的显示器 二、总体方案设计二、总体方案设计 数字电子钟的设计数字电子钟的设计