自动化电子技术课程设计任务书.docx

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自动化电子技术课程设计任务书

自动化121501电子技术课程设计任务书

一、数字式简易温度控制器

设计任务与要求：

1.能够实现温度的检测与转换，检测精度为

。

2.系统温度给定值由拨码盘设定，当检测值温度小于给定值时将加热器打开，否则关闭加热器。

3.利用LED数码管显示检测到的温度值。

4.系统的控制时间间隔设定为5s。

二、峰值检测系统

设计任务与要求：

1.用传感器和检测电路测量某建筑物的最大承受力。

传感器的输出信号为0~5mV。

2.测量值用数字显示，显示范围为0000~1999。

3.峰值电压保持稳定。

三、数字程控放大器

设计任务与要求：

1.设计一个可编程增益放大器。

2.增益可调，8位二进制数字量程。

3.要求输入信号为幅值为5V的正弦波信号，输出信号幅度从0~5V可调，量程可用数字量调控。

提示：

可用D/A转换器和运算放大器设计。

四、压频转换电路设计

设计任务与要求：

1.以ADC0809为主设计一个压频转换电路。

2.要求设计电路的输出频率随输入电压成线性关系。

3.说明压频转换关系。

提示：

参考电路原理框图如下

输入电压模拟量送入A/D转换器，A/D转换器输出的数字量作为二进制计数器的预置数，由多谐振荡器产生的时钟脉冲送给数字计数器，计数器进位端作为输出端，此进位端同时也控制着预置数的载入。

控制输入电压的大小就改变了计数器的预置数，从而改变计数器的输出频率，达到用模拟电压控制频率的目的。

关键：

考虑可预置计数器输入一个固定频率的时钟f0，那么其输出进位脉冲和f0以及预置数之间的关系。

五、8位数码管动态显示电路设计

设计任务与要求：

1.设计个8位数码管动态显示电路，动态显示1、2、3、4、5、6、7、8。

2.要求在某一时刻，仅有一个LED数码管发光。

3.该数码管发光一段时间后，下一个LED发光，这样8只数码管循环发光。

4.当循环扫描速度足够快时，由于视觉暂留的原因，就会感觉8只数码管是在持续发光。

5、研究循环地址码发生器的时钟频率和显示闪烁的关系。

六、拔河游戏机设计

设计任务与要求：

1.拔河游戏机用15个发光二极管排列成一行，开机后只有中间一个点亮，以此作为拔河中心线。

2.游戏双方各持一个按键，迅速地、不断地按动以产生脉冲，谁按的快，亮点就向谁的方向移动，每按一次，亮点移动一次，移到任一方终端的放光二极管点亮，则这一方就得胜。

3.任一方取胜后，双方按键均不再起作用，输出保持。

4.只有经复位后才使亮点恢复到中心线。

5.扩展功能：

用LED显示器显示胜者的盘数。

七、8路抢答器

设计任务与要求：

1.设计一个8路抢答器。

2.当8个按键中的任何一个按下的时候，有对应的信号指示，并其他7个抢答按键不再有效。

3.只有复位按键按下后才能使显示信号消失，并将抢答按键解锁，进入下一次抢答。

4.能显示抢答者的编号，并进行声音提示。

八、带有偶校验的数据发送器的设计

设计任务与要求：

1.设计一个带有偶检验位的数据发送器。

2.此电路具有4个输入端，输入为一组并行的4位二进制数码，输出是一组串行（低位先行）的四位二进制码。

其中串行输出的码组的最后一位（即最高位）为偶校验位（由数据发送器输出时加入），前四位依次为数据位。

3.当输入的四位二进制码中有奇数个1时，使其偶校验位为1，否则为0。

九、带有偶校验的数据接收器的设计

设计任务与要求：

1.设计一个能检测有偶检验位的5位串行数据接收器。

2.此电路具有一个输入和5个输出端，输入为一组串行的5位二进制数码，前4位为数据位，最后一位为偶校验位。

3.输出是4位数据并行输出和报错输出。

4.当5为数码中有偶数个1时，报错输出为1，否则为0

十、多路数据采集系统

设计任务与要求：

1.设计一个8路数据采集系统。

2.要求能对8路信号（如温度，压力，应力等各种模拟量）进行采样并保持。

3.将采样/保持单元获取的模拟量，通过A/D转换成相应的数字量并进行显示。

4.有地址选通采样/保持电路通道。

十一、多路信号显示转换电路

设计任务与要求：

为了分析系统的逻辑关系，往往需要同时显示几个点的输出波形，便于观察和比较。

为了使单踪示波器能同时显示多路被测信号，可在单踪示波器的输入端接入一个多路信号显示转换电路，实现对多路信号的同时观察。

设计一个多路信号转换器，与单踪示波器配合使用，同时显示多路被测信号，并要求其技术指标如下：

1．同时显示八路数字信号波形且清晰稳定；

2．被测信号上限频率不小于2000Hz。

十二、家用电风扇控制逻辑电路

设计任务与要求：

1.用中规模数字集成电路实现电风扇控制器的控制功能，具体要求如下：

2.用四个按键分别选择“风速”、“风种”、“定时”、“停止”四种操作功能。

3.用九个发光二极管分别指示“风种”和“风速”的六种状态以及三种“定时”状态。

4.电扇在停转状态时，只有按“风速”键才能启动电扇，按其余键无响应。

优化设计方案，使整个电路采用的集成块尽可能少。

十三、电动机控制电路

设计任务与要求：

1.设计一个控制两个电动机的控制器。

要求电动机1运转10s后，电动机1停止，电动机2工作。

2.电动机2工作5s后，电动机2停止，电动机1启动，不断循环。

3.按钮k按下后，控制器开始运行。

4.自行设计秒脉冲。

十四、定时器控制电路设计

设计任务与要求：

1.试设计一个能预置1-999s（如256s）定时器控制电路，要求定时器启动后电路开始计时。

2.当计时到预定时间，输出高电平10s。

3.可自动重置预置数，可停止定时器工作。

比如：

当预置600s（即10分钟）时，从启动定时期开始，经过10分钟后指示灯或执行机构动作10s，提示定时时间到，同时定时器自动重置600s，又开始定时，到10分钟后指示灯重新点亮，如此往复，直到停止定时器工作。

十五、步进电机环形脉冲分配器设计

设计任务与要求：

1.设计一个兼有三相三拍、三相六拍两种工作方式的脉冲分配器。

可用于控制步进电机的三相三拍和三相六拍的正向和反向运转。

2.要求能自启动。

3.设计电路工作的时钟信号，频率为10HZ~10KHZ，且连续可调。

提示：

步进电动机定子上绕了A、B、C三相绕组。

脉冲分配器是整个控制器电路的核心，它将连续脉冲分配给A、B、C三相绕组，其分配方式因工作方式X、转动方向Y的不同而不同。

由于脉冲分配器将输入时钟信号变为三相脉冲输出，并受X和Y的控制，实质上是一个具有五个变量的可控计数器电路。

可按计数器的设计方法设计，同时还必须考虑自启动，否则可能出现无效循环。

两种工作方式的脉冲加入次序如下：

（1）三相三拍

（2）三相六拍

十六、数字钟

设计任务与要求:

1.设计一数字种，显示时、分、秒。

2.小时采用12小时记时法。

3.具有报时功能，当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时；

4.具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间。

十七、数字频率计

设计任务与要求：

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，测量结果用十进制数字显示。

1．测量频率范围：

1Hz~10KHz；

2．数字显示位数：

4位数字显示；

3．测量时间：

t≤1.5s；

4．被测信号：

方波、三角波、正弦波。

十八、电子秒表

设计任务与要求：

1.设计一电子秒表，计时范围0.01s~9min（即电子秒表计时显示部分由0.01s位、0.1s位、s个位、s十位和min个位共五位组成）。

2.具有清零、计时和停止三种功能。

3.自行设计基准脉冲信号源。

十九、洗衣机电子定时器

设计任务与要求：

1.设计一洗衣机电子定时器，来控制洗衣机的电机作如下运转：

2.洗涤时间可在0~20min内任意设定。

3.用两位数码管显示洗涤的预置时间（分钟数），按倒计数方式对洗涤过程作计时显示，直到时间到而停止。

4.当定时时间到达终点时，使电动机停止转动，同时发光二极管发光提醒用户注意。

5.洗涤过程在送入预置时间后即开始运转。

二十、带报警的电子密码锁和门铃电路

设计任务与要求：

设计一带报警的电子密码锁和门铃电路，要求如下：

1.编码按钮分别为1，2，3，……，9九个按键。

2.发光二极管作为输出指示灯，灯亮代表锁“开”，暗为“不开”。

3.设计开锁密码，并按此密码设计电路。

密码可以是1~9位数。

若按开锁编码规定数的先后顺序按动按钮后，发光二极管由暗变亮，表示电子锁打开。

4.该电路应具有防盗报警功能，秘密顺序不对或密码有误时系统自动复位，当开锁时间超过30s时，蜂鸣器发出1kHZ频率信号报警。

5.设计门铃电路，按动门铃按钮，发出500HZ的频率信号，并可使编码电路清零，同时可解除报警。

二十一、自动增益控制器

设计任务与要求：

设计一个增益能自动控制的运算放大器，要求：

1.当输入交流信号峰值在[0V，0.5V]时，放大倍数为8。

2.当输入交流信号峰值在[0.5V，1V]时，放大倍数为4。

3.当输入交流信号峰值在[1V，2V]时，放大倍数为2。

4.当输入交流信号峰值在[2V，4V]时，放大倍数为1。

二十二、彩灯控制器

设计任务与要求：

1．以LED数码管作为显示元件，能自动地一次显示数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然序列），1、3、5、7、9（奇序列），0、2、4、6、8（偶序列）和0、1、3、4、5、6、7、0、1（音乐符号序列）,然后又依次显示自然序列、奇序列、偶序列和音乐序列…，如此周而复始，不断循环。

2．打开电源时可自动清零，从接通电源时刻起，数码管最先显示自然序列的0，再显示1，然后按上述规律变化。

3．每个数字显示时间基本相等。

这个时间在0.5s到2s连续可调。

二十三、顺序开关控制器

设计任务与要求：

1.有A、B、C三盏灯，当开关第一次按下时，灯A立刻亮，灯B在延时11s后亮，在灯B亮15s后，灯C亮。

2.当按钮第二次按下时，灯C立刻亮，延时17s后灯B灭，灯B灭后12s，灯A灭。

二十四、大电容数字显示测量电路

设计任务与要求：

1.能测量电容量不超过1990µF的大容量的电解电容器。

2.用两只LED数码管和一只发光二极管构成数字显示器。

发光二极管用来显示最高位，它的亮状态和暗状态分别表示数字“1”和“0”。

数码管用来显示后两位，它们分别显示出0～9十个数字。

最大显示数字为199，最小显示数字为0。

3.数字显示器所显示的数字N与被测电容CX的函数关系为：

式中N为正整数.

4.在正常工作条件下，接上被测电容后便可自动显示出数字（不需要测试者进行清零和启动），响应时间不超过两秒，其误差的绝对值不超过3N/100+2。

5.若被测电容超过1990µF，则数码管呈全暗状态，发光二极管呈全亮状态，表示超量程。

6.测量电路应有被测电容的“+”、“-”两标志插孔。

“+”端电位的瞬时值不低于“-”端电位瞬时值，而且它们之间的开路电压瞬时值最大不超过5.5V。

当“+”端电位和“-”端电位被短路时，数字显示的状态与CX>1990µF时的状态相同，而且即使“+”端和“-”端短路的时间很长，测量电路也不会因此损坏。

当“+”端和“-”端开路时，数字显示器所显示的状态应为0。

二十五、交通灯控制电路

设计任务与要求

为了确保十字路口的车辆顺利畅通地行驶，往往都采用自动控制的交通信号灯来进行指挥。

其中红灯亮，表示该条道路禁止通行；黄灯亮表示停车；绿灯亮表示允许通行。

设计一个十字路口交通信号灯控制器，其要求如下：

1.满足两个方向的工作时序：

东西方向红灯亮的时间应等于南北方向黄、绿灯亮的时间之和；南北方向红灯亮的时间应等于东西方向黄、绿灯亮的时间之和。

黄灯用于闪烁提示绿灯变为红灯。

一个周期为60秒，其中，绿灯亮25秒，黄灯亮5秒，红灯亮30秒。

2.十字路口要有数字显示装置，作为时间提示，以便人们更直观地把握时间。

具体要求为：

当某方向绿灯亮时，置计数器为某一个数值，然后以每秒减1的计数方式工作，直至减到数为“0”，十字路口红、绿灯交换，一次工作循环结束，进入另一个方向的工作循环。

例如：

当南北方向从红灯转换成绿灯时，置南北方向数字显示为29，并使数显计数器开始减“1”计数，当减法计数到绿灯灭而黄灯亮（闪耀）时，数码管显示的数值应为4，当减法计数到“0”时，黄灯灭，而南北方向的红灯亮；同时，使得东西方向的绿灯亮，并置东西方向的数码管的显示为29。

3.可以手动控制夜间状态，夜间为黄灯闪耀。

二十六、数显式脉搏测试仪

设计任务与要求：

1.设计一个数显式脉搏测试仪。

正常人脉搏数为60～80次／min，婴儿为90～100次／min，老人为100～150次/min。

2.要求实现在15s内测量lmin的脉搏数，并且显示其数字。

二十七、彩灯控制电路

设计任务与要求：

1.设计一彩灯控制其，有八个发光二极管，它能循环显示八种图案，即：

彩灯自左向右渐亮至全亮，彩灯自左向右渐灭至全灭，彩灯自右向左渐亮至全亮，彩灯自右向左渐灭至全灭，彩灯全亮，彩灯全灭，再彩灯全亮，彩灯全灭。

可循环。

2．打开电源时控制器可自动清零，每个灯被点亮的时间相同，约为0.5~2秒之间。

二十八、出租车自动计费器

设计任务与要求:

出租车自动计费器是根据客户用车的实际情况而自动显示用车费用的数字仪表。

仪表根据用车起价、行车里程两项求得用车的总费用，通过数码自动显示。

1.设计一个自动计费器，具有行车里程计费，等候时间计费及起价等三部分。

用四位数码管显示总金额，最大金额是99.99。

2.行车起价为8.00元，超过4公里为2.2元/公里，车费超过20元为3.3元/公里。

二十九、演讲自动报时装置

1．要求演讲时间为8min，在最后1min扬声器提醒演讲者。

2．在8min时再次响，通知演讲者时间已到，应停止演讲。

3．用指示灯显示秒数（以10秒为单位），用数码管显示分钟数。

三十、汽车尾灯控制电路

设计任务与要求：

1.设计一汽车尾灯控制电路，假设汽车尾部左右两侧各有三个指示灯（用发光二极管模拟）。

2.汽车正常运行时指示灯全灭：

右转弯时，右侧三个指示灯按右循环顺序点亮；左转弯时左侧三个指示灯按左循环点亮；临时刹车时所有指示灯同时闪烁。

三十一、逆计时数显定时器

设计任务与要求：

1.设计一个可预置30秒的显示报警系统。

2.要求预置30秒，减到0秒报警；每隔5秒显示一次时间（即30秒，25秒，………，5秒，0秒时显时）

3.系统能准确地预置和清零。