15课程设计 题目

1、 1、数字钟设计任务与要求：用中小规模集成电路设计一台能显示时、分、秒的数字电子钟。1、秒、分为0059六十进制计数器。2、时为0023二十四进制计数器。3、具有校时功能，可手动校正：能分别进行秒、分、时的校正，只要将开关置于手动位置，可分别对秒、分、时进行连续脉冲输入的校正。4、具有整点报时功能：整点报时电路要求在每个整点时鸣叫一次。2、交通灯控制电路设计任务与要求：设计一个十字路口的交通灯控制器，控制A,B两条交叉道路上的车辆通行，东西方向为主干道A，南北方向为副干道B；具体要求如下：1、 每条道路设一组信号灯，每组信号灯有红、黄、绿3个灯组成，绿灯表示允许通过，红灯表示禁止通行，黄灯表示

2、该车道上已过停车线的车辆继续通行，未过停车线的车辆停止通行。2、 主干道通行40秒，南北通行时间为30秒。3、 每次变换通行车道之前，要求黄灯先亮5s，才能变换通行车道。黄灯亮时，要求每秒闪烁一次。3、 数字频率计设计任务与要求：（1）数字频率计是用来测量正弦信号、矩形信号、三角波等波形工作频率的仪器。（2）测量结果直接用十进制数字显示。（3）测量频率范围：1Hz9999Hz。（4）数字显示位数：4位数字显示。（5）测量时间：t1.5s。4、 汽车尾灯控制电路设计任务与要求：设计一个汽车尾灯控制电路，汽车尾部左右两侧各有3个指示灯，当在汽车正常运行时指示灯全灭；右转弯时，右侧3个指示灯按右循环

3、顺序点亮（R1R1R2R1R2R3全灭R1）时间间隔0.5S（采用一个2Hz的方波源）；左转弯时，左侧3个指示灯按左循环顺序点亮（L1L1L2L1L2L3全灭L1）；在临时刹车或者检测尾灯是否正常时，所有指示灯同时点亮（R1R2R3 L1L2L3点亮）；当汽车后退的时候所有尾灯循环点亮；当晚上行车的时候汽车尾灯的最后一个灯一直点亮。5、广告灯控制器设计任务与要求：设计一个广告灯控制电路，该电路在时钟CP脉冲作用下，3个灯的亮灭按如下情况循环进行：E1亮，E2亮，E3亮，E1亮，E1 E2亮，E1 E2 E3亮, E1 E2 E3灭，E1 E2 E3亮,E1亮，E2亮6、电子密码锁的设计(1)设

4、计任务设计一个电子密码锁控制电路,当按密码规定的顺序按下按钮时,输出端为高电平,电子锁动作。若不按此顺序或其他按钮时,输出为低电平,电子锁不动作。此外,若操作时间超过10s,电路输出报警信号，持续时间为20秒,若在此时间内完成,报警信号关闭。(2)设计基本要求:1.密码可以自行设置的并行电子密码锁,开锁代码为6位二进制数。2.以发光二极管作为指示灯,当输入的密码与锁内的密码一致时绿灯亮, 电子密码锁打开。3.当输入的密码错误时绿灯不亮,不能开锁。系统进入“错误”状态,并发出报警信号直到按下复位开关,警报才停止,进入等待下一次的开锁状态。7、电子密码锁的设计设计任务及要求:设计一个电子密码锁控制

5、电路，当按密码规定的顺序按下按钮时，输出端为高电平，电子锁动作。若不按此顺序或其它按钮，输出低电平，电子锁不动作。此外，若操作时间超过10秒，电路输出报警信号，若在此时间内完成，报警电路关闭。1、 密码可以自行设置的串行电子密码锁，开锁代码为4位二进制数；2、 以发光二极管作为输出指示灯，当输入的密码与锁内的密码一致时绿灯亮，开锁；当输出的密码与锁内密码不一致时红灯亮，不能开锁，系统进入“错误”状态。并发出报警信号直到按下复位开关，警报才停止，进入等待下一次的开锁的状态。8、顺序延时关断开关设计任务及要求:设计一个开关装置，该开关装置在按钮k第一次按下时，三盏灯x、y和z同时点亮，当k再次按下

6、时，x灯立刻熄灭；y灯5s后熄灭，在y灯熄灭8s后，z灯熄灭。原理框图如图所示。9、智力竞赛抢答器设计任务与要求：1设计抢答器组数最多为7组，每组的序号分别为1，2，3，4，5，6，7按键F1， F2， F3 ，F4， F5， F6，F7对应控制7个组，按键后组号在LED显示器上显示，同时封锁其他组的按键信号。2数字抢答器定时为25秒，通过按键启动抢答器后要求25秒定时器开始工作，红色小灯泡点亮。 3抢答者在25秒内进行抢答，则有效；若在25秒定时到达时，仍无抢答者则定时器自动清零，蓝色小灯泡点亮。 4系统外设置手动清零，按键则LED显示器自动清零。10、演讲自动报时器设计任务与要求：设计一个

7、演讲自动报时控制电路，要求演讲时间为6min，在剩最后1min时喇叭响一下（输出为高电平）提醒演讲者。在6min时喇叭再次鸣叫，时间为1min,即通知台上的演讲者时间已到，应停止演讲。要求用指示灯显示秒数（以10s为单位），用显示器显示分钟数。11、通话3分钟告知器设计任务与要求：1.摘机则开始通话，七段数码管开始计时，同时LED1(绿)灯被点亮。2.七段数码管计时到2分45秒时，LED1（绿）灯熄灭，提醒通话3分钟时间已用去大半。3.七段数码管计时到2分55秒时，LED2（红）灯被点亮，告知通话时间已为2分55秒，这时通话人可从容挂机，通话不会超过3分钟。12、电子秒表设计任务：1、秒表由五

8、位七段LED显示器显示，其中一位显示“min”，四位显示“s”，其中显示分辨率为0.01s，计时范围为09分59秒99毫秒；2、具有清零、启动计时、暂停计时及继续计时等功能；3、控制开关为两个；启动（继续）/暂停计时开关和复位开关。设计要求1. 设计基准脉冲信号源以满足计时部分电路的需求. 2. 计时部分的计数器由0.01s位、0.1位、s个位三个计数器组成。 3. 计时器控制部分可选用3位环形计数器来实现。其3个输出端分别用做清零、计时、停止3种状态；单脉冲发生器由基本RS触发器构成，为节拍发生器提供时钟脉冲。每按一次开关就能产生一个单脉冲。每按一次开关就能产生一个单脉冲，用以控制3种状态的

9、转换。 13、篮球比赛计分显示电路设计任务与要求： 1分别记录两队得分情况； 2进球得分加2分，罚球进球得分加1分；3纠正错判得分减2分或1分； 4分别用三个数码管显示器记录两队的得分情况。14、彩灯控制器设计任务与要求：1有十只LED，L0L92显示方式先奇数灯依次灭再偶数灯依次灭再由L0到L9依次灭3显示间隔0.5S，1S可调。15、电子日历设计任务与要求：1能显示年、月、日，星期；2例如：“11.12.08 4”，星期日显示“8”；3年月日，星期可调； 4不考虑闰年。16、自动电子钟设计任务与要求：1用24小时制进行时间显示；2能够显示小时、分钟；3每秒钟要有秒闪烁指示；4上电后从“00

10、：00”开始显示。17、洗衣机控制电路设计任务与要求：1洗衣机工作时间可在115分钟内任意设定（整分钟数）；2规定电动机运行规律为正转20s、停10s、反转20s、停10s、再正转20s，以后反复运行；3要求能显示洗衣机剩余工作时间，每当电机运行一分钟，显示计数器自动减1，直到显示器为“0”时，电机停止运转；4电机正转和反转要有指示灯指示。18、药片计数器的设计设计任务与要求：设计一个药片装瓶计数的控制电路，使药片在装瓶时能够自动计数，达到设定量后自动停止，并开始第二瓶计数。当药瓶装瓶时，挡住了光线的照射，使计数器获得一个计数脉冲，计数器计数加1。第二片到来时，计数器再加1 ，随着药片的增加，

11、获得数字A，用数字A和标准量B进行比较，当A=B时，计数器停止计数。同时控制传动皮带使第二瓶进行装片（计数）。19、乒乓球游戏机电路设计任务与要求：设计一个乒乓球游戏控制电路，用8个排成一长串的灯来表示球的位置，S1 代表发球开关，S2代表接球球拍，CLK脉冲为1Hz 。发球时S1 接动一下，左边一个灯亮，并且自左向右移动。当球到达最右端后，最右边一个灯点亮，若此时能及时按动接球开关S2，把球击到最左边（最左边的球接着点亮），就算接到了球，球就会重新开始从左向右移动；若接球不及时，球就会消失（灯全暗），就算丢一球，再由S1 发球，游戏重新开始。20、拔河游戏机设计设计任务及要求:1、设计一个能

12、进行拔河游戏的电路。2、电路使用9个发光二极管，开机后只有中间一个发亮，此即拔河的中心点。3、游戏双方各持一个按钮，迅速地、不断地按动，产生脉冲，谁按得快，亮点就向谁的方向移动，每按一次，亮点移动一次。4、亮点移到任一方终端二极管时，这一方就获胜，此时双方按钮均无作用，输出保持，只有复位后才使亮点恢复到中心。5、用数码管显示获胜者的盘数。21、出租车自动计费器设计任务及要求:出租车自动计费器根据客户用车的实际情况而自动显示用车费的数字仪表，根据用车起价，行车里程计费及等候时间计费三项求出客户用车的总费用，通过数码自动显示。1. 里程测量精确到1km。2. 起步价按8元/3km,起步价外按1元/

13、1km进行计费。3. 等候，按1元/5 min计费。4. 具有里程显示，收费显示，里程单价显示。22、逆计时数显定时器设计任务及要求:设计一个可预置：30秒的显示报警系统。要求预置30秒减到0秒报警(也可预置0秒计数到30秒时报警)；每隔5秒显示次时间(即30秒，25秒，5秒，0秒时显示)；系统能准确地预置和清零。23、篮球比赛计时器设计任务与要求：设计一个12分00秒篮球比赛倒计数定时器（1） 篮球比赛全场时间为48分钟，共分为4节，每节12分钟，要求开机自动置节计数器为第“1”节，节计数器为“12分00秒”。(2) 用数字显示篮球比赛当时节数及每节时间的倒计时，计数器由分秒计数器完成，秒计

14、数器为模60，分计数器应能计满12分钟。(3) 能随时用钮子开关控制比赛的启动/停止，启动后开始比赛，停止期间不计时，重新启动后继续计时。(4) 每节比赛时间结束时，能以音响自动提示并暂停计时，同时节数自动加1。24、加热控制器设计任务与要求：设计一个控制电路，控制电热器的加热和电风扇的运行。在按钮K1按下后，加热器J加热25s；然后停止加热，使电扇F通电15s后，加热器加热10s后停止加热，并使电风扇F断电。当按钮K2按下时，可以随时停止加热，并使电风扇断电。25、四路彩灯显示系统用中规模集成电路设计并制作一个四路彩灯现实系统，要求如下： 1、 开机自动置入初始状态后即能按规定的程序进行循环

15、显示。 2、由三个节拍组成：第一节拍时，四路输出Q1-Q4依次为1，使第一路彩灯先点亮，接着第二，第三，第四彩灯点亮。第二节拍时，Q4-Q1依次为0，使第四路彩灯先灭，然后使第三，第二，第一路彩灯灭。第三节拍时，Q1-Q4输出同时亮0.5秒，然后同时为灭0.5秒，共进行4次。每个节拍持续都为4秒，执行一次程序需12秒。 3、用发光二极管显示彩灯系统的各节拍。26、喷泉控制器设计设计任务与要求：喷泉有A、B、C三组喷头，按下K1启动后，A组先喷5s，然后B、C同时喷，5s后B停，再5s后C停，而A、B又喷，在2s后C也喷，持续5s后全部停，再过3s重复上述过程。按钮K2可以随时停止所有喷头喷水（

16、K2控制器输出信号控制电磁水阀门开启与关闭，也就控制了喷泉是否喷水）。27、加热控制系统设计任务与要求： 在按钮K1按下后，加热器J加热25s；然后停止加热，使电扇F通电15s后，加热器加热10s后停止加热，并使风扇F断电。当按钮K2按下时，可以随时停止加热，并使风扇F断电。28、报时式数字钟的设计一、技术指标要求：1、完成带时、分、秒显示的24小时计时功能；2、整点报时功能，要求当数字钟计到59分51秒时发出四声低音一声高音的报时音响，最后一声结束，整点时间到；3、完成对“分”、“时”的校准。（要求有去抖动电路）4、带闹钟功能（仿真）二、数字钟的组成框图三、单元电路设计1、振荡器振荡器的作用

17、是产生时间标准信号。数字钟的精度，取决于时间标准信号的稳定度，因此，一般采用石英晶体振荡器经过分频得到这一信号（如32.768Khz的石英晶体）。2、计数器有了时间标准“秒”信号以后，就可以根据60秒为一分钟、60分为一小时、24小时为一天的计数周期，分别组成两个60进制计数器、一个24进制计数器。将这些计数器适当连接，就可以构成秒、分、时的计数，实现计时功能。3、译码和数码显示电路译码和数码显示电路是将数字钟的计时状态直观清晰地显示出来，被人们的视觉器官所接受。显示器件选用七段数码管。4、校时电路实际的数字钟电路由于秒信号的精确性和稳定性不可能做到完全准确无误，加之电路中其它原因，数字钟总会

18、产生走时误差的现象。因此，电路板中就应该有校准时间的功能电路，要求对分、小时进行矫正，同时秒位清零。5、报时电路当数字钟显示整点时，应能报时。要求当数字钟计到59分51秒时发出四声低音一声高音的报时音响，要求每隔一秒鸣叫一次，最后一声结束，整点时间到。四、参考元器件：74HC20，74HC74，74HC153，CD4518，CD4060，20P、30P电容器，石英晶体（32.768khz）等。29、钟控定时电路一、设计要求：1、 计时时间为099秒，用两位LED分别显示；（实做采用一位LED）2、 定时控制时间的输入方式为串行输入（可用计数器实现），范围是099秒，用两位LED分别显示；3、

19、手动开关控制系统的复位、时间的寄存及启动，定时时间到要有声响报警，报警时间为5秒；4、 在计时开始前“0”=“0”不应报警，只有在启动后时间到才可以报警。5、 全部电路的控制开关不能超过2个。二、系统框图如图所示。 钟控定时电路框图三、控制器工作时序本系统中的控制器应能完成如下功能：电路的清零（包括保持电路）、输入定时时间、启动计数器工作三个脉冲。其时序图如图所示。控制器时序图四、参考元器件：CD451874hc8574hc7474hc0874hc194等30、交通灯控制器一、设计要求1、 十字路口有主、次道之分，用两组6位发光二极管表示两套红、绿、黄灯。当一路为红灯时另一路为绿灯；红灯变绿灯

20、前，另一路应为绿灯变黄灯。2、 工作方式有两种：一种是主道绿灯16秒，黄灯3秒，红灯7秒。第二种方式为主道绿灯常亮，只有当次道有车时（用一位开关来模拟此信号），次道才由红灯变为绿灯。用一位开关来转换两种工作方式。二、电路原理框图电路原理框图如图所示。交通灯电路原理框图三、交通灯简介主、次道灯可用6位发光二极管代替，逻辑控制器的功能是控制各种信号灯的亮、灭，设计方法是先设计一个计数器，它的输出状态与交通灯的一个工作循环的时间相同，再利用译码电路将各种灯的工作状态译出，通过显示电路显示即可。设计中要注意红灯的时间等于另一路绿灯加黄灯的时间。四、功能扩展用红外发射接收管替代工作方式转换开关。（自行参

21、阅资料，画出电路图）五、参考元器件74hc161，160，194等。74hc0074hc0274hc0874hc3231、智力竞赛抢答器要求：1 三组抢答，用一位LED显示组号；2 各组的抢答要有自锁和互锁；3 有抢答开始开关，只有当主持人按键后，抢答才是有效的，抢答时要有声音提示。4 有犯规判别电路，即在主持人没按键时，有人抢答即为犯规，声音提示，并显示组号。5 问题抢答限时30秒，到时间不能再抢答；回答问题限时30秒，从抢答有效开始计时，到时有声音提示，提示时5秒。参考元件：CD451874hc7574hc2074hc0032、彩灯控制器一、设计要求1、 8个彩灯的循环花型如表1所示；2、

22、 节拍变化的时间为0.5秒和0.25秒，两种节拍交替运行；3、 三种花型要求自动循环变化。表1 彩灯花型状态编码表节拍顺序编码输出QH，QG，QF，QE，QD，QB，QC，QB，QA花型1花型2花型30123456789101112131415160 0 0 0 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 01 1 0 0 0 0 0 01 1 1 0 0 0 0 01 1 1 1 0 0 0 01 1 1 1 1 0 0 01 1 1 1 1 1 0 01 1 1 1 1 1 1 01 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 01 1 1 1 1 1 0 01 1 1 1 1 0

23、 0 01 1 1 1 0 0 0 01 1 1 0 0 0 0 01 1 0 0 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 1 1 0 0 00 0 1 1 1 1 0 00 1 1 1 1 1 1 01 1 1 1 1 1 1 11 1 1 0 0 1 1 11 1 0 0 0 0 1 11 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 01 0 0 0 1 0 0 01 1 0 0 1 1 0 01 1 1 0 1 1 1 01 1 1 1 1 1 1 10 1 1 1 0 1

24、 1 10 0 1 1 0 0 1 10 0 0 1 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0 0二、彩灯控制器框图彩灯控制器框图如图7所示。图7 彩灯控制器框图三、彩灯控制器简介编码器根据不同的花型送出8位状态码以控制彩灯按规律亮灭。可以选用双向移位寄存器74LS194实现该功能。左、右移位的控制信号及节拍变化均由控制电路提供信号。控制器电路完成对编码器的预置功能，按花型控制编码器的移位功能及节拍变化功能。可先对单一功能进行设计，只后再扩展多种花型节拍。控制电路可以用计数器及译码器、数据分配器实现各种花型及节拍的控制。四、功能扩展产生追逐的效果所用器件：74hc161等。33、集成数字式闹钟

25、一、设计目的1.进一步熟悉和掌握数字电子电路的设计方法和步骤2.进一步将理论和实践相结合3.熟悉和掌握仿真软件的应用二、设计任务与要求(1) 时钟功能：具有24小时或12小时的计时方式，显示时、分、秒。(2) 具有快速校准时、分、秒的功能。(3) 能设定起闹时刻，响闹时间为1分钟，超过1分钟自动停；具有人工止闹功能；止闹后不再重新操作，将不再发生起闹。(4) 计时准确度：每天计时误差不超过10秒。(5) 供电方式：220V，50HZ交流供电，当交流中断时，自动接上内部备用电源供电，不影响计时功能。三、设计要求1完成全电路的理论设计2参数的计算和有关器件的选择3对电路进行仿真4撰写设计报告书34

26、、数控直流稳压电源一、技术指标要求：1.输出直流电压调节范围515V，有数字显示。2.输出电流为500mA。稳压系数小于02。3.直流电源内阻小于05。4.输出直流电压能步进调节，步进值分0.1V/步。5.输出电压步进可增可减。二、数字钟的组成框图三、参考元器件：7805，0832，（计数器）等35、带报警器的密码电子锁和门铃电路基本要求1）按钮分别为 1，2.9 个 2）用发光二极管作为输出指示灯 3）设计门铃电路，按动门铃按钮，发生 500Hz 的频率信号，并可使编码电路清零，同时可解除报警。 提高要求1）将指示灯换成继电器进行控制 2）密码顺序不对或密码有误码时系统主动复位，当开锁时间超

27、过 5Min ,则蜂鸣器发出 1KHz 的信号报警。 参考电路原理图36、家用电风扇控制逻辑电路设计基本要求1）实现风速的强、中、弱控制（一个按钮控制，循环） 2）实现睡眠风、自然风。正常风三种风态（一个按钮控制，循环） 3）LED 显示状态 提高要求1）按键提示音 2）定时关机功能（以小时为单位） 参考电路图 电路分成下面三大部分 1）状态锁存器电路 2）、触发脉冲电路 3）、风种控制电路 主要元件：74LS00，74LS175，74LSl51，74LS08 37、多功能流水灯基本要求设计一个彩灯流水控制电路，其主要部分实现定时功能，即在预定时时间到来时，如何产生一个控制信号控制彩灯的流向、

28、间歇等，可通过利用组合电路实现自控、手控、流向控制等功能。 提高要求（1）用 8 个发光二极管作为彩灯显示，设计一个彩灯控制电路，能使彩灯控制电路，能使彩灯的流向可以变化，具有彩灯亮点的右移、左移、全移、全亮及全灭等功能。灯流动的方向可以手控也可自控，自控往返时间为 10 秒。 （2） 彩灯可以间歇流动，10 秒间歇 1 次，间歇时间为 1 秒。 38、脉搏计的设计设计任务与要求设计一个脉搏计，要求测量lmin的脉搏数，并且显示其数字。正常人脉搏数为6080次min，婴儿为90100次min，老人为100150次/min。 电子脉搏计是用来测量一个人心脏跳动次数的电子仪器，也是心电图的主要组成

29、部分。由给出的设计技术指标可知，脉搏计是用来测量频率较低的小信号(传感器输出电压一般为几个毫伏)，它的基本功能应该是：用传感器将脉博的跳动转换为电压信号，并加以放大、整形和滤波。测出每分钟的脉搏数。39、音乐彩灯控制器设计任务与要求设计一个音乐彩灯控制器，要求电路把输入的音乐信号分为高、中、低三个频段，并且分别控制三种颜色的彩灯。每组彩灯的亮度随各自输入音乐信号大小分为八个等级。输入信号最大时，彩灯最亮。当输入信号的幅度小于10mV时，要求彩灯全亮。主要技术指标如洗下：（1）高频段20004000Hz，控制蓝灯。（2）中频段5001200Hz，控制绿灯。（3）低频段50250Hz，控制红灯。（4）电源电压交流220V，输入音乐信号10mV。40、篮球竞赛25秒计时器设计任务与要求（1）具有25秒计时功能,并且能够实时显示计数结果。（2）设有外部操作开关,控制计数器实现直接清零启动以及暂停/连续工作等操作。（3）计时器为25秒递减计时,计时间间隔为1秒。（4）计时器递减计时到零时,数码显示器不能灭灯,同时发出光电报警信号。41、开关型直流稳压电源设计任务及要求:开关电源是一种高频电源变换电路，它既可以采用市电经整流、滤波后高效率的产生一路或多路稳定的直流电压输出。设计要求：1、输入交流电压220V（506