课程设计任务书-2026版

一、课程设计注意事项（1）在以下课题中任选一个课题，完成课程设计。也可以自选题目，如：点阵式LED显示屏、公共汽车报站器、楼栋大门上安装的门铃系统、数据采集与处理系统等等，内容要求涵盖电子技术、单片机、FPGA等。（2）对于自选题，要求将选题的设计内容与部分设计框图写成书面文档与老师讨论，经过老师同意后，作为本次课程设计。（3）此次在“电子技术课程设计”实验教学中引入电子设计竞赛的机制，由ADI公司资助部分元器件和经费，鼓励同学们使用ADI公司的器件（如放大器、模数、数模转换器、单片机芯片及开发工具等）。（4）参赛学生：从我校控制系09级本科生进行选择，要求参赛学生具有较强的实践动手能力，并且“电子线路设计与测试”实验课程的平均成绩要达到80分及以上，竞赛时3人组成一个参赛队，完成一个题目，由学生自主报名、自己组队。由于是第一次举行竞赛，初步打算参赛队数限制在20个队。由班长负责推荐2个队，不参加竞赛的同学最高分不超过89分。完成基本功能但没有获奖的同学，成绩要视工作态度、表现以及完成情况给分。（5）竞赛时间：第1周~第15周，即2025年2月13日~2026年5月25日（6）完成竞赛时，要提交课程设计报告，并现场进行演示。在规定的时间内进行答辩，由教师组成答辩小组，评出相应奖项（特等奖、一等奖、二等奖），给予一定的奖励。（7）上第二次课时，由班长统一将选题情况上交老师（最好用电子文档），题目确定后，中途不得随意更换。

二、课设进度安排及成绩说明Ａ、常规题第1次课：布置任务第2次课：学生选题并查找资料、设计方案第3次课：检查提交设计方案；学生开始实现设计第４－6次课：主体功能基本实现并于第6次课进行阶段检查第7－8次课：外围功能的实现、系统整体调试第9－10次课：系统整体调试和验收、撰写课设报告成绩构成：各阶段检查情况、验收实现功能和时间、回答问题情况、课设报告Ｂ、竞赛题第1次课：布置任务第2次课：学生选题并查找资料、设计方案第3次课：检查提交设计方案和元器件清单；学生开始实现设计第6次课：进行阶段检查第10次课：主体功能基本实现，进行阶段检查5月20日前：自行预约实验室，进行系统设计和实现，完成外围功能的实现、系统整体调试、撰写课设报告5月21日－25日：验收、竞赛答辩成绩构成：各阶段检查情况、验收实现功能、答辩情况、课设报告

三、课程设计题目1.常规题：任务1：交通灯控制器的设计设计内容与要求①设计一个十字路口交通信号灯的控制电路。要求红、绿灯按一定的规律亮和灭，并在亮灯期间进行倒计时，且将运行时间用数码管显示出来。②绿灯亮时，为该车道允许通行信号，红灯亮时，为该车道禁止通行信号。要求主干道每次通行时间为Tx秒，支干道每次通行时间为Ty秒。每次变换运行车道前绿灯闪烁，持续时间为5秒。即车道要由X转换为Y时，X在通行时间只剩下5秒钟时，绿灯闪烁显示，Y仍为红灯。③可以对X，Y车道上交通灯运行的时间进行重新设置， 20≦Tx≦99,10≦Ty≦39④对器件进行在系统编程和实验验证。⑤写出设计性实验报告，并打印各层次的源文件和仿真波形，然后作简要说明。任务2：数字频率计的设计设计任务：设计一个数字频率计，其技术要求如下：(1) 测量频率范围：1Hz~100kHz。(2) 准确度fx/fx2%。(3) 测量信号：方波，峰峰值为3V~5V。(4)使用数码管显示测量的信号频率（测量低频信号时可以只显示测量信号的周期）。(5)打印相关时序仿真波形图，作出实验报告任务3：智能洗衣机控制器的设计设计内容与要求①设计一个智能洗衣机控制器，能够实现洗衣，漂洗和脱水的功能。②要求能够使用按键模拟对洗衣机的控制，能够设置工作模式，为了便于观察，将洗衣机设定的工作模式(1~5)和整个过程所剩的工作时间用数码管显示出来(时间分辨率为1分钟)，能够将洗衣机当前所处的状态（注水，洗衣，排水，甩干）用发光管或者数码管显示出来。【模式1】：洗衣模式－－强力洗（洗衣30分钟）【模式2】：洗衣模式－－普通洗（洗衣20分钟）【模式3】：洗衣模式－－轻柔洗（洗衣10分钟）【模式4】：漂洗模式【模式5】：甩干模式注：在以上5个模式中，每次注水1分钟，漂洗5分钟，排水1分钟,甩干1分钟，模式1～3的洗衣时间如上所示，具体的洗衣步骤如下：【模式1～3】：注水->洗衣->排水->甩干->注水->漂洗->排水->甩干 ->注水->漂洗->排水->甩干。【模式4】：注水->漂洗->排水->甩干->注水->漂洗->排水->甩干。【模式5】：甩干。【要求】：实现逻辑控制过程，可以选择性的加入注水口无水报警等人性化的状态提示，操作完毕使用蜂鸣器鸣叫两秒提示。③画出洗衣机控制器的状态机，写出状态编码方案。④用Verilog语言对设计进行描述，设计一个测试方案，并能够下载到实验板上调试成功。⑤写出设计性实验报告，并打印各层次的源文件和仿真波形，然后作简要说明。并谈谈此次实验的收获、感想及建议任务4：智能电梯控制器的设计设计内容与要求①楼层的高度大于等于6，根据降低运行成本的原则，设计并实现一个以方向优先电梯调度算法。②要求能够使用按键模拟对电梯的控制，为了便于观察，将电梯所在的楼层(1~6)用数码管显示出来，将电梯的上下楼状态(上，下，开门，关门，静止)用发光管或数码管显示出来，并且能够实现对电梯实现锁定禁止运行。③画出电梯控制器的状态机，写出状态编码方案。④用Verilog语言对设计进行描述，并下载到实验板上调试成功，适当增加比较符合现实的控制限制。⑤写出设计性实验报告，并打印各层次的源文件和仿真波形，然后作简要说明。并谈谈此次实验的收获、感想及建议任务5：电话计费器的设计设计内容与要求①能够通过选择增减的方式快速设定卡内的余额（最大显示200元）②能设定通话的种类（1～4，按键选择），并能根据打电话的种类和通话时间进行金额的扣除：1为市话（0.1元/分钟），2为国内长话（1元/分钟），3为国际长话（2元/分钟），4为特殊种类电话（1.6元/分钟）③能进行余额不足的报警：市话低于0.5元报警；国内长话低于5元报警；国际长话低于10元报警；特殊电话低于8元报警，并且当余额不足以通话一分钟即停止通话④用Verilog语言对设计进行描述，并下载到实验板上调试成功，适当增加比较符合现实的控制限制。⑤写出设计性实验报告，并打印各层次的源文件和仿真波形，然后作简要说明。并谈谈此次实验的收获、感想及建议任务6：出租车计价器的设计设计内容与要求①设计一个出租车计价器。该计价器的计费系统：行程3公里（不含3公里）内，且等待累计时间2分钟内（不含2分钟），起步费为10元；3公里外以每公里1.6元计费，等待累计时间2分钟外以每分钟以1.5元计费。并能显示行驶公里数、等待累计时间、总费用。主要技术指标计价范围:0～999.9元计价分辨率：0.1元计程范围:0～99公里计程分辨率：1公里计时范围:0～59分计时分辨率：分②用Verilog语言对设计进行描述，并下载到实验板上调试成功；能够增加符合题目要求的测试按键。③写出设计性实验报告，并打印各层次的源文件和仿真波形，然后作简要说明。并谈谈此次实验的收获、感想及建议。

2.竞赛题目（成本控制：每个组限额200元）任务7：LCD显示的数字电子秤设计(罗杰)设计内容与要求：（可提供硬件电路板和相关资料，主要编写调试软件）①设计一个高精度的数字电子秤，要求用LCD显示。其组成框图如下：②电子秤的主要技术指标如下：基本功能：额定的最大称重量：3.0kg；精度：能分辨1g物体的重量；LCD能够分别显示物体的重量和ADC芯片转换后的数字代码。扩展功能：提高精度：分两档设计，即能分辨0.5g、1g物体的重量；其他附加功能（如增加去皮按键、自动校准等）；②用C51语言对设计进行描述，并下载到实验板上调试成功。③按照设计流程，写出设计性实验报告（包括设计环境、硬件电路框图、主要芯片介绍），画出程序流程框图，并打印有注释的源文件。并谈谈此次实验的收获、感想及建议.任务8：心电信号检测与放大电路（曾喻江）心电图是心脏兴奋的发生、传播及恢复过程的客观指标，是医疗诊断的重要工具，而便携式的心电监测与监控装置是目前医疗电子设备的一个重要分支。本课题将要实现的便携无线心电监控系统以采集、分析、显示人体心电图为目标，整体可以划分为三大模块：心电前端模块、微控制器模块和PC端模块（可选）。具体设计内容与要求如下：心电前端模块采用高共模抑制比的放大电路实现对人体心电电位信号的采集与放大；微控制器模块利用模数转换模块实现对模拟信号的数字化转换，然后将心电波形/心率数值显示在LCD上。如果系统包括PC端，该模块还需要控制与PC的数据通信。PC端模块（可选）通过无线通信实现与微控制器模块的信息交互、数据存储及处理，实现对多个终端设备（默认是一个终端，多个终端也是可选项）的监控管理、日志记录以及存储回放功能。任务9：基于DDS技术的的信号产生器（杨小献）设计内容与要求：=1\*GB3①设计并实现一个由AD9850或AD9851为核心的DDS模块和单片机为核心的按键LCD显示控制模块、滤波模块等构成的ＤＤＳ函数信号发生器。基本功能：ａ、产生波形：正弦波、方波、三角波、锯齿波ｂ、频率范围：正弦波为1Ｈｚ～10ＭＨｚ，其它波形为1Ｈｚ～1ＭＨｚｃ、频率分辨率0.1Ｈｚｄ、幅度范围：20ｍＶp-p～10Ｖp-p；ｅ、可测试外部输入信号的频率。频率测量范围：1Hz～100MHz；输入信号幅度：100ｍＶp-p～10Ｖp-p扩展功能：ａ、方波可实现波形占空比可调ｂ、可实现其它更多波形；用户自定义波形的输入与产生ｃ、可实现波形的定频、扫频、2PSK、ASK和FSK等ｄ、提高所设计实现的波形发生器与频率计的量程与精度ｅ、其他功能与性能。②用C51语言对设计进行描述，并下载到实验板上调试成功。③按照设计流程，写出设计性实验报告（包括设计环境、硬件电路框图、主要芯片介绍），画出程序流程框图，并打印有注释的源文件。并谈谈此次实验的收获、感想及建议任务10：设计实现一个具有温度显示功能的电热壶控制系统（张林）基本要求实现加热、温度显示、90C~100C保温、沸腾自动断电等功能。发挥部分实现开始工作时间预设定、温度预设定、异常情况报警断电等功能。说明:1、需准备无控制功能的、功率不太大的最简单电热壶。2、元器件选型：需要热敏元件测温，需要小型继电器控制强电。其它元器件视设计需要而定，但电路主要部分需选用ADI公司的元器件，若用单片机控制也需选用ADI的产品。3、需设计制作印刷电路板（PCB），元器件安装在PCB上。4、按要求完成设计报告任务11：基于单片机的多路温度测量与巡检装置（龚军）设计一个基于单片机的多路温度测量与巡检装置，要求用LCD显示。其组成框图如下：放大及数字模拟转换放大及数字模拟转换CPU处理器SD存储部分显示部分输入按键部分多路选择器传感器传感器传感器传感器传感器基本要求：1、测温范围：-30℃～100℃；2、能显示各路温度值；2、可以设定通道之间扫描速度；3、传感器断线具有自动检测功能。4、温度单位摄氏（℃）华氏（F）可以自动转换；5、用C51语言对设计进行描述，并下载到实验板上调试成功。发挥部分1、可以设定任意一路温度上下限报警，也可以全部通道报警；2、测试通道可以任意设定，满足测量和速度的要求；3、各通道不均匀度：仪器分辩率为0.5度；4、保存数据时间间隔可以设定。其他自选题目：如计步器（用于记录人走路或跑步的步数）参考书目谢自美主编.电子线路设计综合设计.华中科技大学出版社，2025罗杰，谢自美主编.电子线路设计.实验.测试（第4版）.电子工业出版社，2025.4罗杰主编.VerilogHDL与数字ASIC设计基础.华中科技大学出版社，2025.3FPGA与SOPC设计教程-DE2实践，张志刚编著，西安电子科技大学出版社，2025.4夏宇闻.Verilog数字系统设计教程.北京航空航天大学出版社孙来军，庄培栋等.ADuC7026原理与应用.电子工业出版社，2025.8普通题课程设计报告要求（供参考）（竞赛题报告要求见另外的文档）报告封面：设计名称，系，班，姓名，学号，指导教师（见下页样例）课程设计名称设计内容及要求系统设计系统框图与说明状态转换图输入输出设计（按键，数码管，发光管，蜂鸣器）测试平台设计（testbench）系统仿真各工作模式仿真波形