课程设计题目辅导2013

1、电子电路课程设计电子电路课程设计 原理与框图原理与框图 题目题目1. 烟花彩灯控制器烟花彩灯控制器 主要要求及指标：主要要求及指标： 1. 灯光流的点亮方式有四种：（方式灯光流的点亮方式有四种：（方式1：亮：亮1灭灭1；) (方式方式2：亮：亮2灭灭2；) (方式方式3：亮：亮4灭灭4；) (方式方式4：亮：亮8灭灭8; )。 2. 灯光流的点亮方式每个循环切换一次，先正向切换（从方式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至方式至方式4），再反向），再反向 切换（从方式切换（从方式4至方式至方式1）。）。 3. 每种每种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。个

2、节拍作为一个循环，一个循环结束时，控制进行方式切换。 每每4种灯流方式完成时，控制灯流方式切换的正反。种灯流方式完成时，控制灯流方式切换的正反。 4. 彩灯白天不亮，晚间自动亮。彩灯白天不亮，晚间自动亮。 可用可用Q3从从10的变化来触发灯流方式的转换的变化来触发灯流方式的转换 可用灯流方式控制器的可用灯流方式控制器的Q1从从10的变化来触发灯流方式转换方向控制器的变化来触发灯流方式转换方向控制器 0 Q 1 Q 2 Q 3 Q 0 Q 1 Q 灯流信号灯流信号 转换方向控制信号一方面控制灯流信号送入位置，一方面控制移位方向转换方向控制信号一方面控制灯流信号送入位置，一方面控制移位方向 C 1

3、2345678 Q0 Q1 Q2 亮亮 灭灭亮亮灭灭 亮亮灭灭亮亮灭灭 亮亮 灭灭灭灭 亮亮 灭灭灭灭亮亮 亮亮 灭灭灭灭灭灭灭灭亮亮 亮亮亮亮 亮亮 灯流方向 光敏器件检测电路：光敏器件检测电路： 光敏电阻配合定值电阻电压比较器光敏电阻配合定值电阻电压比较器 也可用光敏电阻构成电桥也可用光敏电阻构成电桥+运放运放+比较器（精确比较器（精确 些）些） 彩灯白天不亮，晚间自动亮（采用光电检测电路）彩灯白天不亮，晚间自动亮（采用光电检测电路） 题目题目2. 四档速度的彩灯控制器四档速度的彩灯控制器 主要要求及指标：主要要求及指标： 1. 控制红、黄、绿、蓝一组彩灯，按如下所示的规律（实际上为四位循

4、环码，见下表）控制红、黄、绿、蓝一组彩灯，按如下所示的规律（实际上为四位循环码，见下表） 循环闪亮：全灭蓝绿蓝绿黄绿黄绿蓝黄蓝黄红红蓝红绿蓝循环闪亮：全灭蓝绿蓝绿黄绿黄绿蓝黄蓝黄红红蓝红绿蓝 红绿红黄绿红黄绿蓝红黄蓝红黄全灭。如此循环，产生红绿红黄绿红黄绿蓝红黄蓝红黄全灭。如此循环，产生“流水流水”般的效般的效 果果. 2. 实现四挡不同的速度，交替完成每一循环实现四挡不同的速度，交替完成每一循环“流水流水”。 3. (*)彩灯白天不亮，夜晚自动亮。彩灯白天不亮，夜晚自动亮。与题目与题目1相同相同 四四 位位 循循 环环 码码 表表 顺序顺序红灯红灯黄灯黄灯绿灯绿灯蓝灯蓝灯 0 00 00 0

5、0 00 0 1 10 00 00 01 1 2 20 00 01 11 1 3 30 00 01 10 0 4 40 01 11 10 0 5 50 01 11 11 1 6 60 01 10 01 1 7 70 01 10 00 0 8 81 10 00 00 0 9 91 10 00 01 1 10101 10 01 11 1 11111 10 01 10 0 12121 11 11 10 0 13131 11 11 11 1 14141 11 10 01 1 15151 11 10 00 0 16160 00 00 00 0 四档频率脉冲四档频率脉冲 四四 位位 二二 进进 制制 计计

6、 数数 器器红红黄黄绿绿 Q2 Q1 Q0 逻逻 辑辑 电电 路路 Q3 状态计数器状态计数器 循环循环 结束结束 信号信号 选档选档 信号信号 蓝蓝 光敏器件检测电路光敏器件检测电路 四档频率脉冲四档频率脉冲 状态计数器状态计数器 循环结循环结 束信号束信号 选档选档 信号信号 计数器进位或计数器进位或 借位信号借位信号 某一频率脉冲某一频率脉冲 脉脉 冲冲 源源 分分 频频 f/2 f f/4 门门 电电 路路 某一频率脉冲某一频率脉冲 状态计数器状态计数器 计数器进位计数器进位 或借位信号或借位信号 题目题目3. 移动方向可逆的彩灯控制器移动方向可逆的彩灯控制器 主要要求及指标：主要要求

7、及指标： 1.1.控制红、绿、黄一组彩灯循环闪亮，变化的规律是：红控制红、绿、黄一组彩灯循环闪亮，变化的规律是：红 红绿红绿 绿绿 黄黄 绿绿 黄黄 全亮全亮 全灭全灭 全亮全亮 黄黄 黄绿黄绿 绿绿 红绿红绿 红，如此红，如此 往复循环往复循环, ,产生产生“流水流水”般的效果；般的效果； 2.2.彩灯白天不亮，夜晚自动亮。彩灯白天不亮，夜晚自动亮。 3.3.( (* *) )在在“流水流水”中，前中，前7 7秒速度快，后秒速度快，后7 7秒速度慢。秒速度慢。 参考方案参考方案 1、节拍脉冲发生的频率可控、节拍脉冲发生的频率可控 脉冲源：（可用脉冲源：（可用1秒多谐振荡）秒多谐振荡） 分频器

8、：两种速度，可分频器：两种速度，可2或或4分频分频 输出控制：由控制门电路输出控制：由控制门电路 2、要正反循环，用可逆计数器，、要正反循环，用可逆计数器， 控制其加减则可，（需七个状态）控制其加减则可，（需七个状态） 3、一个循环结束，要改变闪亮速度和循环方向，可用一、一个循环结束，要改变闪亮速度和循环方向，可用一T-FF(状态计数器）状态计数器） 4、循环结束信号可用计数器输出、进位、借位等信号加逻辑电路实现、循环结束信号可用计数器输出、进位、借位等信号加逻辑电路实现 光敏器件检测电路 脉冲发生 可 逆 计 数 器 逻 辑 电 路 红黄绿 Q2 Q1 Q0 D CP 加减控制 正向循环结束

9、、逆向循环结束判别 时钟 快慢 控制 循环结束信号 要注意所需的信号的沿要注意所需的信号的沿 题目题目4. “方向之星方向之星”控制器控制器 主要要求及指标：主要要求及指标： 1. 正常直线行驶时,两排小灯不亮，这时若紧急刹车(按键J) ，左右两排小灯 同时闪亮,速率1次/秒； 2. 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。 3. 只要按键L、按键R同时

10、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 。 参考方案参考方案 1、八个灯分左右两排、八个灯分左右两排 2、三个按键控制闪亮方式、三个按键控制闪亮方式 3、时钟脉冲形成节拍、时钟脉冲形成节拍 4、 排灯依次闪亮方式及控制方案排灯依次闪亮方式及控制方案 a b c d 时钟CP a b c d 顺顺 序序 脉脉 冲冲 方案方案1: 对脉冲计数，所得二进制数送入译码器对脉冲计数，所得二进制数送入译码器74LS138/139 方案方案2: 脉冲源脉冲源+顺序脉冲发生器顺序脉冲发生器4017 5、灯光控制、灯光控制 左侧灯、右侧灯的依次闪亮控制方法：左侧灯、右侧灯的依次闪亮控制方

11、法： 可用控制信号控制译码器将输出分为两组 分组信号 也可将LED的公共端加三极管来进行控制 也可用逻辑门进行控制 按键出错按键出错 左转左转 右转右转 控制逻辑控制逻辑 按键按键L 按键按键R 按键按键J 车车 况况 输输 入入 正常正常/不正常不正常 左转左转 右转右转 操作错误，声光提操作错误，声光提 示示 6、控制逻辑、控制逻辑 EWB仿真时的按键 仿真时可使用 蜂鸣器 彩灯 题目题目5. 十字路口自动红绿灯指挥系统十字路口自动红绿灯指挥系统 主要要求及指标：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；

12、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。 参考方案参考方案 1、时钟、时钟 2、倒计时计数器、倒计时计数器 3、剩余时间显示、剩余时间显示: 两位两位LED数码显示数码显示 计时时间最大计时时间最大20秒，秒， 需两位十进制计数器需两位十进制计数器 计时时间可变，需计时时间可变，需 用初值可预置的计数用初值可预置的计数 器，可选器，可选74192 置数组合逻辑置数组合逻辑 两位可预置减法计数器两位可预置减法计数器 状态计数器状态计数器 置数输入端置数输入端置数控制端置数控制端 倒计时数码显示倒计时数码

13、显示 溢出信号溢出信号 时 钟 输时 钟 输 入入 时钟输入时钟输入 状态输出状态输出 倒计时结束判别倒计时结束判别 绿绿 黄黄 红红 时钟时钟 信号信号 4、红黄绿灯轮流点亮，可用状态计数器实现（如三进制计时器或脉冲分配器、红黄绿灯轮流点亮，可用状态计数器实现（如三进制计时器或脉冲分配器4017） 倒计时归零时，状态计数器应翻转到下一状态，所以要用倒计时结束产生信倒计时归零时，状态计数器应翻转到下一状态，所以要用倒计时结束产生信 号作为其时钟，注意时序的配合。号作为其时钟，注意时序的配合。 5、倒计时归零时，应为倒计时计数器预置下一个定时时间、倒计时归零时，应为倒计时计数器预置下一个定时时间

14、 注意：倒计时归零后，要先触发状态计数器翻转，之后才能发出注意：倒计时归零后，要先触发状态计数器翻转，之后才能发出load信号信号 load 所以不能用倒计时计数器的溢出信号直接作为所以不能用倒计时计数器的溢出信号直接作为load,应加以延迟电路应加以延迟电路 B0 6、置数逻辑电路，根据状态计时器的状态输出决定倒计时的预置数值、置数逻辑电路，根据状态计时器的状态输出决定倒计时的预置数值 可用数据选择器可用数据选择器153，也可用数据锁存器，也可用数据锁存器373 数据选择数据选择 器器 74LS153 74LS190 /192 延迟电路延迟电路 B0 根据状态设置置数数值（例如用数据选择器1

15、53） 灯 计数器 状态 要置的数 十位 个位 D C B A D C B A 红0 0 14 0 0 0 1 0 1 0 0 绿0 1 19 0 0 0 1 1 0 0 1 黄1 0 4 0 0 0 0 0 1 0 0 这些置 数端要 根据状 态改变 电平 D C B A 190/192十位 1 1 0 A1 A0 来自状态计数器的状态信号 Y C0 C1 C2 C3 153 A0 A1 题目6. 洗衣机定时正反转控制 主要要求及指标：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：

16、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。 参考方案参考方案 包含时钟、可预置减法包含时钟、可预置减法 计数器、剩余时间显示、计数器、剩余时间显示、 状态计数器、倒计时结状态计数器、倒计时结 束判别等部分束判别等部分 2、强弱档用开关、强弱档用开关 1、该题目与题目、该题目与题目5大体相同大体相同 3、置数数据的产生由状、置数数据的产生由状 态输出和强弱档信号共态输出和强弱档信号共 同决定同决定

17、 置数组合逻辑置数组合逻辑 两位可预置减法计数器两位可预置减法计数器 状态计数器状态计数器 置数输入端置数输入端置数控制端置数控制端 倒计时数码显示倒计时数码显示 溢出信号溢出信号 时钟输入时钟输入 时钟输入时钟输入 状态输出状态输出 倒计时结束判别倒计时结束判别 驱动驱动 电机电机 时钟时钟 信号信号 强档强档弱档弱档 4、状态计数器的输出不直接驱动电机，可用指示灯来显示电机状态，正转灯，、状态计数器的输出不直接驱动电机，可用指示灯来显示电机状态，正转灯， 反转灯，停止灯。反转灯，停止灯。 可用状态计数器的状态输出信号经过译码实现可用状态计数器的状态输出信号经过译码实现 题目7. 触摸玩具控

18、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。 题目8. 微波炉控制器系统

19、1三档微波加热功能（三档微波加热功能（1个按键），表示微波炉工作状态为烹调、烘烤、解冻，试个按键），表示微波炉工作状态为烹调、烘烤、解冻，试 验使用验使用LED模拟；模拟； 2设置时间预置键进行时间预置，最大预置数为设置时间预置键进行时间预置，最大预置数为59秒。秒。 3实现工作步骤：手动（或上电）复位待机实现工作步骤：手动（或上电）复位待机 设置微波功能和定时器初值设置微波功能和定时器初值 启启 动定时开始工作动定时开始工作 结束烹调（待机）、音响提示结束烹调（待机）、音响提示23s。 烘烤 时间到 微波功能键 四进制计数和译码 （或分配器） 待机 复位 启动、 复位键 控制 计数电路（定时

20、） 发声电路 秒信号 时间预置键 烹调 解冻 题目9医院病人紧急呼叫系统 主要要求及指标主要要求及指标： 1、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。 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（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。 4、 (*)双音频声音。 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

21、制 清除按键 编码 锁存 74LS148 74LS273/373 D D CPCP 输入输入 QQ 1 1 +Vcc+Vcc A A 清除清除 R R 图中是先编码后锁存，图中是先编码后锁存， 也可以先锁存后编码。也可以先锁存后编码。 题目10竞赛抢答器 主要要求及指标：主要要求及指标： 1. 设一个主持人按键设一个主持人按键, 供主持人宣布抢答开始供主持人宣布抢答开始. 抢答开始后抢答开始后, 4个选手抢答才个选手抢答才 有效有效, 同时启动限时定时器。同时启动限时定时器。 2. 设设4个抢答按键供个抢答按键供4人抢答使用，第一个抢答键按下后要锁住抢答器，并人抢答使用，第一个抢答键按下后要锁

22、住抢答器，并 用声、光指示，用用声、光指示，用LED显示是几号按键抢到。后按的抢答键不起作用。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。答。倒计数定时器的时间可以随意预置。 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 题目11. “拔河游戏”玩具 主要要求及指标主要要求及指标： 1.

23、 设一个裁判按键设一个裁判按键, 供裁判宣布新一轮游戏开始供裁判宣布新一轮游戏开始. 裁判按键后裁判按键后, 两个竞赛按键两个竞赛按键 才有效，同时将中间的发光二极管点亮（绳子中心居中）。安排才有效，同时将中间的发光二极管点亮（绳子中心居中）。安排9个发光二极个发光二极 管模拟绳子管模拟绳子. 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 加加1 或减或减 1 ，计数器经过译码后，计数器经过译码后 ，绳子中心相应地移动一次。此处注意：如，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

24、另一方能正常工作。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，计数脉冲，竞赛按键无效， 并产生一计分脉冲。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。次数。 参考方案：参考方案： 1、电子绳用、电子绳用9个发光二极管，个发光二极管， 2、两个人分别用两个按钮向四位二进制可逆计数器送加减脉冲，看谁快、两个人分别用两个按钮向四

25、位二进制可逆计数器送加减脉冲，看谁快 1 2 3 4 5 6 7 8 9 乙赢 甲赢 3、 按钮输入需要防抖，并整成窄脉冲按钮输入需要防抖，并整成窄脉冲 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 整形整形 甲方甲方 乙方乙方整形整形 防抖电路防抖电路 窄脉冲窄脉冲 窄脉冲窄脉冲 加加 减减 可可 逆逆 计计 数数 器器 控控 制制 4、要使计数器的计数值对应点亮对应相应的灯，需要用译码器（用、要使计数器的计数值对应点亮对应相应的灯，需要用译码器（用154或或138） 5、任一方胜出，应阻止计数脉冲继续输入，并为胜出方加分。、任一方

26、胜出，应阻止计数脉冲继续输入，并为胜出方加分。 胜出条件的判别可从译码器获得，也可从计数器获得。胜出条件的判别可从译码器获得，也可从计数器获得。 停止计数可锁住计数脉冲，也可直接停止计数器）停止计数可锁住计数脉冲，也可直接停止计数器） 胜出次数记分，甲乙各用一位十进制计数器，由获胜判别给出计数脉冲胜出次数记分，甲乙各用一位十进制计数器，由获胜判别给出计数脉冲 6、要设置一裁判键来启动新一轮比赛，需要完成的任务是，、要设置一裁判键来启动新一轮比赛，需要完成的任务是，为计数器置初值为计数器置初值 （使电子绳亮点位于中心），（使电子绳亮点位于中心），开放甲乙双方的脉冲输入（防止强按）。开放甲乙双方的

27、脉冲输入（防止强按）。 若用若用138，需要两片，要考虑如何配合。，需要两片，要考虑如何配合。 计计 数数 器器 译译 码码 器器 甲甲 记分器记分器 控控 制制 器器 电电 子子 绳绳 甲方甲方 裁判初态命令裁判初态命令 乙乙 记分器记分器 乙方乙方 加加 减减 锁住计数锁住计数脉冲脉冲 题目12. 停车场车位管理系统 主要要求及指标主要要求及指标： 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,

28、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。 可可 逆逆 计计 数数 器器 方方 向向 鉴鉴 别别 电电 路路乙传感器乙传感器 甲传感器甲传感器 空余空余 泊位泊位 数显数显 示示 加脉冲加脉冲 减脉冲减脉冲 UPUP DOWNDOWN 传 感 器传 感 器 电路电路 传 感 器传 感 器 电路电路 锁锁 脉脉 冲冲 电电 路路 译码电路译码电路提示电路提示电路 手动调整键手动调整键 无空位无空位 甲乙 进车 甲乙 出车 方向鉴别 甲 乙 加脉冲 减脉冲 说明