数字电子技术课程设计(11).ppt

数字电子技术课程设计 数字电子技术课程设计的目的 1 通过本课程设计 使学生能够巩固学过的基本原理 专业知识 了解基本的数字电路的设计思想和程序 掌握一些仿真软件的应用等 其宗旨是培养学生参与实际设计与运用的能力 2 培养学生独立分析和动手解决实际问题的能力 锻炼查找资料和论文撰写的能力 3 熟悉常用电子元器件类型和特性 掌握合理选用的原则 4 学习仿真软件的使用方法 课程设计步骤 一 选题 分组 确定题目 5人 组 每组一个题目 每班不能有三组以上题目相同 各班学委周三前把本班的分组情况及选题报给我 邮箱 mahx 二 找资料 开始课程设计 一般步骤 选择总体方案 画出系统框图 设计单元电路 选择元器件 计算参数 画出总体电路图 然后给出仿真结果等 注 仿真软件可使用Multisim或Protues 三 撰写报告 按报告模版排版 打印 四 提交报告 电子版和打印版报告 页数不少于10页 课程设计时间 一周 截至到下周四 3月7日 五 考核标准 内容50 格式50 六 同组的报告 总结部分不能相同 不同组的报告设计内容不能完全相同 一 8路呼叫器二 智力竞赛抢答器三 流水灯四 盲人报时钟五 出租车自动计费器六 数字显示电子钟七 交通信号灯自动控制器八 抢答器九 倒计时计时器 题目 十 出租车计费器设计十一 电子秒表十二 自适应频率测量仪十三 洗衣机控制器十四 射击自动报耙器十五 拔河游戏机十六 电话计时器 一 八路呼叫器 1 任务要求 当某一路有呼叫时 能显示该路的的编号 同时给出声光报警信号 报警时间为2s 报警状态可以手动解除 2 原理及框图 如果某一路有呼叫请求 则该呼叫信号被送入优先编码器进行编码 编码器输出经锁存后 送入显示电路 显示这一路的编号 同时锁存控制信号触发单稳态电路 产生脉宽为2秒的脉冲信号控制多谐振荡器 多谐振荡器输出2秒的报警信号 报警状态可以用手动按键消除 二 智力竞赛抢答器 1 任务要求 1 四组参赛者在进行抢答时 用4组彩灯代表 当抢先者按下面前的按钮时 抢答器能准确地判断出抢先者 并以声 光为标志 要求声响 光亮时间为9秒后自动熄灭 2 抢答器应具有互锁功能 某组抢答后能自动封锁其他各组进行抢答 3 数字抢答器定时为30s 通过控制健启动抢答器后 要求30s定时器开始工作 时间到时应发出声响 同时 时间数据要用数码管显示出来 如果30s定时到时 无抢答者 则本次抢答无效 系统短暂报警 4 系统应具有一个总复位开关 2 设计原理 本课程设计的核心为抢答模块 其由四个触发器组成 抢答模块的主要功能是互锁 一旦一个选手先按下开关 其触发器首先触发 并且这个触发器的输出将其它三个触发器CLK脉冲输入屏蔽掉 从而达到互锁的目的 3 原理框图 调频率模块 时间模块 抢答模块 彩灯模块 声响模块 扬声器 彩灯系统 译码 驱动电路 数码管 三 流水灯 1 任务要求 1 设计一个彩灯控制电路 能使8个彩灯依次点亮 2 彩灯流速可以改变 2 原理由555多谐振荡器提供稳定脉冲 二进制加 减计数器用来计数 输出信号通过译码器直接输出控制彩灯 而控制流速用滑动变阻器调节电阻来改变输入脉冲频率 进而改变彩灯流速 灯依次点亮的时间间隔 3 原理框图 1 任务要求 1 具有时 分 秒计时功能 小时1 12 要求用数码管显示 2 具有手动校时 校分功能 3 设有报时 报分开关 当按报时开关时 能以声响数目告诉盲人 当按报分开关时 同样能以声响数目告诉盲人 但每响一下代表十分钟 报时与报分的声响的频率应不同 四 盲人报时钟 2 设计原理 本设计是一个显示时间的系统 所以三个计数器分别为60 60 12进制 用拨码开关不同的组合分别控制调时 调分 正常计时三种不同的状态 在调时 调分的过程中计数器间的CLK脉冲被屏蔽掉 由单步脉冲代替CLK输入 相反正常计时的时候 单步脉冲被屏蔽掉 报时电路中 用减法计数器就可以实现报时的功能 3 原理框图 时间模块 控制模块 声响模块 扬声器 译码电路 数码管 五 电子锁及门铃电路设计 1 任务要求 1 设计一个电子锁 其密码为8位二进制代码 开锁指令为串行输入码 2 开锁输入码与密码一致时 锁被打开 3 当开锁输入码与密码不一致时 则报警 报警时间持续15秒 停3秒后再重复出现 4 报警器可以兼作门铃使用 门铃时间为10秒 5 设置一个系统复位开关 所有的时间数据用数码管显示出来 2 设计原理 用8个数码开关设置密码 密码输入为串行输入 每次用拨码开关输入1位密码 按单步脉冲把这个密码输入 输入8次才以后于原始密码相比较 密码的串行输入可以由移位寄存器 74194 的左移或右移功能来实现 3 原理框图 串行输入模块 比较模块 原始密码 扬声器 译码电路 数码管 计时模块 声响模块 六 数字显示电子钟 1 任务要求 1 时钟的 时 要求用两位数码管显示 上 下午用发光管作为标志 2 时钟的 分 秒 要求各用两位显示 3 整个系统要有校时部分 可以手动 也可以自动 校时时不能产生进位 4 系统要有闹钟部分 声音要响5秒 可以是一声一声的响 也可以连续响 2 设计原理 1 由石英晶体 多谐振荡器和分频器产生1HZ标准秒脉冲 2 秒电路 分电路 均为00 59的六十进制计数 译码 显示电路 3 时电路 为00 23的二十四进制计数 译码 显示电路 3 结构框图 任务要求设计一个十字路口的交通信号控制器 控制A B两条交叉道路上的车辆通行 具体要求如下 1 每条道路设一组信号灯 每组信号灯由红 黄 绿3个灯组成 绿灯表示允许通行 红灯表示禁止通行 黄灯表示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 每条道路上每次通行的时间为25s 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 4 黄灯亮时 要求每秒钟闪烁一次 七 交通信号灯自动控制器 八 抢答器 任务要求该设计为一个抢答时间控制系统 本系统可以对抢答时间和答题时间进行倒计时控制 可以调节抢答时间或答题时间 按 抢答开始 键 会有提示音 1 抢答组数分为8组 每组序号分别为1 2 3 4 5 6 7 8 按键SB0 SB7分别对应8个组 抢答者按动本组按键 组号立即在LED显示屏上显示 同时封锁其他组的按键信号 2 系统设置外部清除健 按动清除健 LED显示器自动清零灭灯 3 数字抢答器定时为30s 通过控制健启动抢答器后 要求30s定时器开始工作 发光二极管点亮 4 抢答者在60s内进行抢答 则抢答有效 如果60s定时到时 无抢答者 则本次抢答无效 系统短暂报警 1 任务要求 倒计时计时器的用途很广泛 它可以用做定时 控制被定时的电器的工作状态 实现定时开或者定时关 最长定时时间为999分钟 它还可以用做倒计时记数 最长记时时间为999秒 有三位数码管显示记数状态 九 倒计时计时器 2 设计原理 用三个可预置数的减计数器组成三位二 十进制减计数器 用三个译码器和三个LED数码管显示器 1 任务要求 1 自动计费器具有行车里程计费 等候时间计费和起步费三部分 三项计费统一用4位数码管显示 最大金额为99 99元 2 行车里程单价设为1 80元 km 等候时间计费设为1 5元 10分钟 起步费设为8 00元 要求行车时 计费值每公里刷新一次 等候时每10分钟刷新一次 行车不到1km或等候不足10分钟则忽略计费 3 在启动和停车时给出声音提示 十 出租车计费器 2 设计原理 分别将行车里程 等候时间都按相同的比价转换成脉冲信号 然后对这些脉冲进行计数 1 起价可以通过预置送入计数器作为初值 2 行车里程计数电路每行车1km输出一个脉冲信号 启动行车单价计数器输出与单价对应的脉冲数 例如单价是1 80元 km 则设计一个一百八十进制计数器 每公里输出180个脉冲到总费计数器 即每个脉冲为0 01元 3 等候时间计数器将来自时钟电路的秒脉冲作六百进制计数 得到10分钟信号 用10分钟信号控制一个一百五十进制计数器 等候10分钟单价计数器 向总费计数器输入150个脉冲 这样 总费计数器根据起步价所置的初值 加上里程脉冲 等候时间脉冲即可得到总的用车费用 3 原理框图 任务要求手动开关 具有起停控制作用 计时精度0 01S 计时范围00 00 59 99S 十一 电子秒表 1 任务要求 1 频率测量范围 1Hz 10MHz 2 测量四个量程 1Hz 10kHz10kHz 100kHz100kHz 1MHzs1MHz 10MHz 3 自动转换量程 4 测量数据显示四位 用小数点代表k的单位 5 测量误差 0 05 FSR 满量程 十二 自适应频率测量仪 2 设计原理 频率计的测量频率就是在一段时间内测得的脉冲的个数 例如 在1秒钟内测得的脉冲个数为33 则所测频率为33Hz 在0 1秒钟内测得的脉冲个数为330Hz 如果在1秒钟内测得的脉冲的个数超过9999个 产生溢出信号 计时模块自动换档在0 1秒内测脉冲个数 同时小数点移动位置 依此类推直到在一段时间内不再产生溢出信号 3 原理框图 计脉冲模块 计时模块 译码电路 数码管 任务要求 设计一个洗衣机洗涤程序控制器 控制洗衣机的电机作如下规律运转 十三 洗衣机控制器 用两位数码管预置洗涤时间 分钟数 洗涤过程在送入预置时间后开始运转 洗涤中按倒计时方式对洗涤过程作计时显示 用LED表示电机的正 反转 如果定时时间到 则停机并发出音响信号 十四 射击自动报耙器 任务要求1 用11个开关信号模拟环数取样信号 分别表示 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 环 其中0表示没射中 每次射击完毕后立刻显示环数 2 每个人可以射击5次 5次后射击次数自动清零 表示此人不能再射击 3 自动统计累计环数并显示 4 自动统计中靶次数并显示 十五 拔河游戏机 任务要求 1 设计一个能进行拔河游戏的电路 2 电路使用15个 或9个 发光二极管表示拔河的 电子绳 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 由裁判下达比赛开始命令后 甲乙双方才能输入信号 否则 输入信号无效 6 用数码管显示获胜者的盘数 每次比赛结束自动给获胜方加分 十六 电话计时器 任务要求 a每3分钟计时一次 以3分钟为单位 b显示通话次数 最多为99次 c每次定计时误差小于1sd具有手动复位功能 e具有声响提醒功能