电子技术综合设计.doc

１、数字逻辑信号测试系统(测试高、低电平)设计
设计说明:设计一个逻辑信号高低电平测试装置。被测信号电压范围1~１2Ｖ。
设计要求:
① 测试范围:低于0、8V为低电平,高于3。5V为高电平;
② 高、低电平分别用12０0Hｚ与750Ｈｚ得音响表示;
③ 信号在0。8V~3。５V之间不发声。
2、数字频率计设计
设计说明:数字频率计用于测量正弦信号、矩形信号等波形得频率,其概念就是单位时间里得脉冲个数,如果用一个定时时间T控制一个闸门电路,时间Ｔ内闸门打开,让被测信号通过而进入计数译码,可得到被测信号得频率,若T=１秒,则fｘ＝Ｎ、
计数器
锁存器
译码器
时钟电路
10进制分频器
显示器
整形
正弦波
矩形波
自检
控制电路
闸门
1s
0、001s
数字频率计原理框图

设计要求:
(1)基本部分
① 被测信号得频率范围为１Ｈｚ～9９9ＫHz,分成三个频段,即1Hz~9９9Ｈz,１~１00KHz。100KＨz～999KHz。
② 具有自检功能,即用仪器内部得标准脉冲校准测量精度。
③ 用3为数码管显示测量数据,测量误差小于1０％。
(2)发挥部分
④ 用发光二极管表示单位,当绿灯亮时表示Hｚ,红灯亮时表示KHz。
⑤ 具有超量程报警功能,在超出当前量程挡得测量范围时,发出灯光与音响信号。
⑥ 测量误差小于５%、
⑦ 量程自动转换功能。
3、自动节能灯得设计
设计说明:采用红外传感器接收人体位置信号,由控制电路实现夜间人到灯亮、人走灯灭功能。
设计要求:
① 红外传感器接收信号距离不低于2０ｍ;
② 设计延时电路,人走出2０m距离1分钟后,自动熄灭路灯
4、视力保护仪电路设计
设计说明:设备采用选用高亮度绿色发光管ＬED作为光源,设计电路使其可按一定规律发光,当用眼疲劳时眼睛随着发光管得亮灭不停地转换,可达到消除视力疲劳,预防近视得目得、
设计要求:
① 设计电路电源;
② 实现三个档位得发光管得亮灭频率:30Hz、２0Hz、1０Ｈz;
③ 实现多个LＥD循环点亮、
５、汽车尾灯控制器得设计
设计说明:根据实际应用设计汽车尾灯控制器
设计要求:
① 系统共设６盏灯;
② 正常行驶灯全灭;
③ 按左转键只有左面３盏依次点亮,每盏亮1ｓ,每周期3s,右转同样要求;
④ 踩下刹车则6只同时闪亮,频率为1Ｈｚ。
6、音频放大器设计
设计说明:能够对音频信号进行前置放大与功率放大
设计要求:
① 采集音频信号;
② 额定功率P０Ω≤1W;
③ 输入阻抗Ri〉20kΩ,负载阻抗RL=8Ω,响应频率10Hz～40kＨz;
④ 音调特性在１ kHｚ处增益为0ｄB、１0０ Ｈｚ与10 kＨz出具有±1２ｄB得调节范围。
7、多功能数字钟
设计说明:设计并制作一个2４小时制多功能数字钟,并带有闹钟功能。
设计要求:
(1)基本要求
① 具有时间设置(小时与分钟)、闹钟设置、闹钟开、闹钟关功能;
② 数字显示小时、分钟,有AM与PM指示灯,闹钟就绪灯,蜂鸣器;
③ 可定时开启或关闭用电器得电源。
④ 按键切换现场环境温度显示(0 ℃ ～　60　℃±１℃);
⑤ 非接触止闹功能;
⑥ 具有断电数据保持功能。
8、多路温度检测系统得设计
设计说明:在对温度要求较高得地方(比如粮库)需要对测试仓库得各个地方得温度进行监控,超过存储温度则需要报警,提醒管理人员打开换气设备、
设计要求:
① 以电位器输出得电压信号作为温度传感器得输出,输出电压０～5V时对应温度0～50°C;
② 实现循环检测8路温度得检测电路,检测温度由LED显示;
③ 温度测量精度±2℃;
④ 显示器分两段,第一段显示测温点号;第二段2位十进制数,显示对应点得测量温度;
⑤ 所连接得测温点中只要有任何一个测量点得温度达到高温值时应给出报警信号,当所有点得温度值降低到安全值后,停止报警、
9、1/100秒计时器
设计说明:设计一个精度为1/100秒得电子秒表。设计核心部分可用震荡器＋分频器实现、
设计要求:
① 计时精度０。０1秒;
② ６位数码显示,分别表示分、秒、1/10秒、1/1０0秒;
③ 有两个按键分别控制秒表得归零、停止;
④ 可连续记录至少５个计时时间;
⑤ 增加一个按键循环显示以上得计时时间;
⑥ 设计该秒表计时准确性得测试与调整方法(或电路)。
10、交通灯控制电路
设计说明:模仿交通灯得运行情况,设计一个交通灯控制电路。
设计要求:
① 用红、绿、黄三色发光二极管作为信号灯;
② 在每次由亮绿灯转变成亮红灯得过程中,要亮黄灯作为过渡;
③ 红灯每次亮２6秒,绿灯亮22秒,黄灯为4秒。用ＬED显示每个等得剩余时间。
11、电话按键显示器
设计说明:设计一个具有9位显示得电话按键显示器。
设计要求:
① 能准确反映按键数字,例如,按下“5”,则显示“５”;
② 显示器显示从低位向高位前移,逐位显示按键数字,最低位为当前输入数;
③ 重按键时,能首先清除显示。
④ 挂机后,熄灭显示器显示、
12、简易数字电压表
设计说明:利用压～频转换原理实现对电压得测量,测量结果由数码管直接显示。
设计要求:
① 待测电压范围:0～9、99V;
② 测量结果显示:数码管直接显示;
③ 显示精度:２位小数。
13、商场迎宾机器人电路
设计说明:设计电路,实现判断顾客进门与出门,统计来访人数及当前店内人数,并用数码管分别显示当前店内人数与来访总人数。
设计要求:
① 在有顾客进门时“欢迎光临”,出门时“谢谢光临”(可以分别由５55定时器产生不同得声音信号以示区别);
② 能实时统计来访人数及当前店内人数;
③ 用数码管分别显示出今日来访人数及当前店内人数。
1４、交通灯控制电路
设计说明:实现十字路口交通管理控制器得设计、在主、支道路得十字路口分别设置三色灯控制器,红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行,黄灯亮要求压线车辆快速穿越。根据车流状况不同,可调整三色灯点亮或关闭时间、
时钟电路
主道计数器
次道计数器
译码显示器
译码显示器
组合电路
组合电路
秒脉冲电路
主绿
主黄
主红
次绿
次黄
次红
计数器
组合逻辑电路
交通管理控制器框图

设计要求:
(1)基本部分
① 自制稳压电源;
② 主道路绿、黄、红灯亮得时间分别为60秒、5秒、2５秒;
③ 次道路绿、黄、红灯亮得时间分别为20秒、５秒、65秒;
④ 主、次道路绿、黄、红灯亮得时间可以预置;
⑤ 主、次道路绿、黄、红灯亮得时间可以分别调整;
⑥ 主、次道路时间指示采用倒计时制,用2位数码管显示、
⑦ 时序关系应该符合如下要求:
主道路绿灯:
次道路绿灯:
主道路黄灯:
主道路红灯:
次道路黄灯:
次道路红灯:
5秒
5秒
60秒
25秒
20秒
65秒
循环周期

1５、简易广告牌
设计说明:简易广告牌就是由发光二极管(LED)构成得8×8或16×16矩阵板,当行、列有效时,其交叉点得LEＤ被点亮,当多个ＬEＤ被点亮时即可形成一定得图案或字符。改变点亮方式将产生不同得效果。
设计要求:
(1)基本部分
① 用ＬED设计安装一块1６×16矩阵板及其驱动电路。
② 用存储器存放待显示得字符,字符数量不少于8个,比如显示:“农”、“林”、“科”、“大”、“机”、“电”、“学”、“院"。字符替换用手动开关编码控制。
③ 字符替换用手动开关编码控制、
④ 实现句子得左右滚屏显示、
⑤ 实现预存信息,定时更新、
1６、路灯控制器得设计
设计说明:安装在公共场所或道路两旁得路灯,通常就是随环境得亮与暗而自动得关断与开启、并对开启次数与开启时间进行统计。实验时要用三个台灯,其中两个无调光功能得模拟路灯,另一个有调光功能得模拟环境。

路灯控制器框图
设计要求:
(1)基本部分
① 该控制器具有环境亮度检测与控制功能,当处于暗(亮)环境下能够自动开(关)灯,为了演示方便,在现场演示时,当调光台灯(模拟自然光)较暗(较亮)时相当于暗环境(亮环境),此时另一个受控台灯(模拟路灯)将被点亮(熄灭),以此实现光控功能。
② 能自动记录“路灯”得开灯次数(用１位数码管显示)。
③ 能累计“路灯”开灯时间(用2位数码管显示)。
④ 设计一个环境亮度指示器用以检测环境亮度,在现场演示时,当调光或者改变光电传感器与光源之间得距离时,环境亮度指示器得输出电压应有不同得反应、
⑤ “路灯”点亮(熄灭)能受环境亮度指示器得控制(如:开关有“较暗”与“很暗”两挡,当位于“很暗”挡时(完全遮住光电传感器),两个“路灯”将都被点亮;当位于“较暗"挡时(局部遮住光电传感器),仅有一个“路灯”将被点亮。
⑥ 增加声音控制“路灯”点亮,延时熄灭功能、
１7、电子密码锁得设计
设计说明:要求电子器件设计制作密码锁得控制电路,使之在输入正确得代码时,输出信号以启动执行机构动作,并且用红、绿ＬＥD指示关锁、开锁状态、
输入拨码开关
输入锁存电路
密码存储电路
开锁控制电路
机械动作构件
5秒定时电路
20秒定时电路
声光指示电路
电子密码锁控制器框图

设计要求:
(1)基本部分
① 密码锁控制器中存储一个4位代码,当开锁按扭得输入代码等于存储代码时启动开锁控制电路,并且用绿灯亮、红灯灭表示开锁状态。
② 从第一个按扭触动后得8秒内若未能将锁打开,则电路自动复位并由扬声器发出持续10至20秒得报警信号,同时用绿灯灭、红灯亮表示关锁状态、
③ 要求性能可靠、操作简便、
④ 密码锁控制器中存储得4位密码可以修改。
1８、数字智力竞赛抢答器得设计
设计说明:比赛中为了准确、公正、直观地判断出第一枪答者,所设计得抢答器通常由数码显示、灯光、音响等多种手段指示出第一枪答者。同时还应设计记分、犯规与奖惩记录等多种功能。
设计要求:
(１)基本部分
① 抢答器可供四组使用,组别键(信)号可以锁存;数码管显示组别键(信)号;抢答指示用发光二极管(LED)。
② 记分部分独立(不受组别信号控制),致少用2位二组数码管指示,步进有10分、５分两种选择,并且具有预置、递增、递减功能。
③ 自动记分(受组别信号控制):当主持人分别按步进得分键、递增键或递减键后能够将分值自动累计在某组记分器上)、
１9、D
C
B
A
电子称传感器桥路
+ V –
RL
R1
R2
R4
R3
51K
51K
数字电子称得设计
设计说明:
电子称称重得过程就是把被测物体得重量通过传感器转换成电压信号,由于该电压很微弱,须进行放大,放大得模拟信号经数／模转换变成数字量,再通过译码显示器显示出重量。由于被测物体得重量相差较大,因此,根据不同得测重范围,可由电路自动切换量程,显示器得小数点对应不同得量程而变化,从而实现电子称得要求。
传感器
放大器
A/D转换
译码显示
量程切换
数字电子称框图

电子称得传感器通常使用电桥,它将应变电阻得受力变化转换成电压或电流信号。桥路中R1、Ｒ2、R3、Ｒ４为4个桥臂,桥臂电阻为应变电阻,对角点Ａ、B端接电源,C、D端为电桥输出,使用时接到电桥得负载上。未受力时,电桥处于平衡状态,Ｒ１R4=Ｒ2R3,电桥输出为零;当应变电阻受外界物体重量得影响时,电桥得得桥臂电阻得阻值发生变化,使电桥失去平衡,C、D端上有电压输出。考虑到应变电阻得不一致性,桥路设有电位器进行调零、
设计要求:
(１)基本部分
① 称重范围用开关分为三挡:0～１。999Kg,0~1。９99Kg,０～１９.99Kg,０~１99。9Kg;
② 用位数字显示称重结果;自制电子称传感器桥路。
(2)发挥部分
③ 具有量程自动切换功能;
④ 用4位LED显示称重结果;
⑤ 精致、准确。
20、声控电子锁得设计
设计说明:声控电子锁就是利用掌声得节奏开锁得,代码检测电路就是系统得主要部分。
放大整形电路
传声器
代码检
测电路
开锁次
数检测
模拟锁
报警器
时钟电路
时钟指示
声控电子锁原理框图

假设掌声得节奏产生得序列脉冲为011101100,当中包括了开锁代码１101(代码可由用户另行设定)时,代码检测电路输出开锁信号。因此,代码检测电路实为“１101序列检测器"、在此提供设计要点。设:Ｘ为输入、Ｙ为输出、S为状态,则状态表与状态转换图为:
序列数:1 2 3 4 5 6 7 8 9
输入X:0 11 1 0 1 1 0 0
输出Y:0 0 0 0 0 1 0 0 0
状态S:S0 S1S2 S2S3 S4 S2 S3 S0
S1
S2
S3
S4
S0
X/Y
0/0
1/0
1/0
1/0
1/1
0/0
0/0
0/0
0/0
1/0

S
Ｑ1 Q0
S0
0 　0
S１
0　　1
S２
1 0
S3
1 1
分析状态转换图可见,无论X等于0或１,S1与S4得次态均一样,即S1与S４等价,所以可省去S４状态、然后用Q1Q0对Ｓ０、S1、S2、S3进行编码,可以得到状态转换表。选择触发器,由状态表求得代码为(１101)得检测电路。
设计要求:
Q　 　X
0
1
Q１nQ０ｎ
Q１n+1Q0ｎ+１Y
Q1n＋1Q0n+１Y
0 ０
0 0 　0
０ 　1　 0
０ 1
0 　０ 　０
1 0　　0
１ 　0
１ 　1　 0
1　 0 0
1 1
0 0 0
0 1　　1
① 设计一个由掌声得节奏(序列脉冲)控制得电子锁,序列脉冲由4位0、1代码构成(代码可自行设定)。当掌声产生得序列脉冲包含有自行设定得代码,使电路输出一个高电平(也可以就是低电平有效),推动执行机构动作把锁打开。执行机构可由两个LED模拟,用绿灯亮、红灯灭表示开锁,用绿灯灭、红灯亮表示关锁。
② 掌声速度应与电路得时钟一致(例如1次/秒),电路中设一个ＬED指示时钟脉冲变化。
③ 若输入一次开锁信号未将锁打开,可重复三次,否则,启动音响报警电路并自锁、
２1、数字温度计得设计
设计说明:
温度就是非电量模拟信号,数字显示温度就必须将这一非电量信号转换成电量(电压或电流),然后将模拟电信号经ＡＤC转换成数字信号,最后经译码显示器显示温度值。
温度传感器
精密放大器
A/D转换器
译码显示电路
数字温度计框图

温度传感元件较多,如热敏电阻、热电偶、温敏二极管、温敏三极管等。比如温敏三极管在温度发生变化时bｅ结得温度系数为–２mV/°C,利用这个特性可以测出环境温度得变化、
但由于在0°C时温敏三极管be结存在得电压vbe不等于零,因此需要设计一个调零电路,使温敏三极管在0°C时得输出为零,使显示器得读数也为零。当环境温度上升到１00°C时,温敏三极管be结得电压增加到–200mV,这时应使电路得输出显示读数为100。一般只需要调好0°C与满度,输出读数与温度就能对应、
设计要求:
① 被测温度范围－３0°C～100°C、
② 用4位数码管显示温度值,可直接读出－３０。0０°C～99、9°Ｃ、
按扭
控制器
电流源
负载
显示器
~220V
电源