数电课程设计题目.docx

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数电课程设计题目

二、题目

1、数字钟

设计任务与要求：

由555定时器组成的多谐振荡器和分频器产生1Hz标准秒信号。

秒、分为00～59六十进制计数器。

时为00～23二十四进制计数器。

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。

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。

5．要求利用设计软件对其进行设计输入，设计仿真，使其具备所要求的功能。

6．要求利用设计软件对其进行设计输入，设计仿真，使其具备所要求的功能。

7．计算参数、安装、调试电路，画出完整电路图，写出设计总结报告。

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：

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。

主干道通行40秒，南北通行时间为20秒。

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：

1Hz~9999Hz。

（4）数字显示位数：

4位数字显示。

（5）测量时间：

t≤。

（6）要求利用设计软件对其进行设计仿真，使其具备所要求的功能。

（7）计算参数、安装、调试电路。

（8）画出完整电路图，写出设计总结报告。

4、汽车尾灯控制电路

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（用发光二极管模拟），当在汽车正常运行时指示灯全灭；在右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮（R1→R1R2→R1R2R3→全灭→R1）时间间隔（采用一个2Hz的方波源）；在左转弯时，左侧3个指示灯按左循环顺序点亮（L1→L1L2→L1L2L3→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（R1R2R3L1L2L3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、电子密码锁的设计

（1）设计任务

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。

6、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6组，每组的序号分别为1，2，3，4，5，6

按键F1，F2，F3，F4，F5，F6对应控制6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20秒，通过按键启动抢答器后要求20秒定时器开始工作，红色小灯泡点亮。

3．抢答者在20秒内进行抢答，则有效；若在20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。

7、三位显示计数系统

三位显示计数是一种用数字显示的计时装置。

三位显示计数由以下几部分组成：

秒脉冲发生器；十进制的秒十位计数器、六进制的秒个位计数器和十进制的分计数器；秒十位、秒个位、分的数码显示部分；连续脉冲电路等。

用中小规模集成电路设计一台能显示时、分、秒的多功能数字钟，具体要求如下：

１．计数系统可以计时，并且可以控制。

２．要求精确到秒，有复位功能。

３．最大计时为９分５９秒。

要求完成的任务如下：

1.画出整体电路图。

2.利用设计软件对电路进行仿真，使电路具有所规定的逻辑功能。

3.调试所设计的电路，使之达到技术指标要求。

4.分析实验结果，写出设计说明书。

8、篮球竞赛25秒倒计时电路

设计任务和要求

1、具有显示25秒计时功能；

2、设置外部操作开关，控制定时器的直接清零、启动和暂停/连续功能；

3、计时器为25秒递减计时器，其计时间隔为1秒；

4、计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出报警信号。

9、可预置定时电路的设计

设计任务与要求

1、设计一个可灵活预置时间的计时电路，要求具有时间显示功能，能准确的预置和清零。

2、设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂时|连续计时。

3、要求计时电路递减计时，每隔一秒，计时器减1。

4、当计时器递减时间到零（即定时时间到）时，显示器上显示00，同时发出光电报警信号。

10、彩灯循环控制器设计

1、设计具体要求与技术指标：

利用所学数字电子技术等相关课程知识设计一个彩灯循环控制器，要求电路能够按照自行设计方案自动控制多路彩灯循环变换，能控制彩灯循环显示的频率快慢，以及控制各变化花样之间间隔时间。

主要技术指标如下：

彩灯能够自动循环被点亮，且有一定循环规律。

每个彩灯被点亮的时间相同，约为秒之间。

至少能够控制4路以上的多路彩灯。

2、设计要求完成的任务：

根据设计要求与技术指标，按照自行设计方案，选择合适的设计器件。

用Multism软件设计、调试电路图，并得出正确的仿真结果。

画出设计总电路图，在实验室连接该电路图，验证所设计电路的功能，实现并分析硬件实验结果，写出设计实验报告。

11、广告灯控制器

1．设计任务:

设计一个广告灯控制电路，该电路在时钟CLK脉冲作用下，三个灯的亮灭情况如下所示：

E1亮，E2亮，E3亮，E1亮，E1E2亮，E1E2E3亮,E1E2E3灭，E1E2E3亮,E1亮，E2亮…

2．基本要求

①、根据题目设计电路，写出设计报告

②、设计时钟振荡电路。

③、用LED灯显示并观察输出波形

12、波形变换电路

1、设计任务：

设计制作一个矩形波与锯齿波（三角波）的变换电路。

2、设计要求：

（1）具有产生矩形波和锯齿波或三角波并且两种波形可以相互变换的功能。

（2）输入信号的幅值小于5V，频率小于100Hz

（3）输出的波形是周期性的。

（4）对输出波形的周期幅值不做要求。

13、数字式脉宽电路

设计任务：

设计一个数字式脉宽电路。

1.输入一个固定的脉冲信号，在数字显示屏上自己跳出输入脉宽。

2在给定输入脉冲后，电路能自动显示输入脉冲宽度。

3.测量完以后能自动跳变回零，等待下一次测量。

设计要求

1所测脉冲最大宽度为99毫秒,分辨率为10微秒。

2.输入跳变时间为10微秒。

14、演讲自动报时器

设计一个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。

15、通话3分钟告知器

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。

16、八位串行数据接收器

设计任务：

设计八位串行数据接收器

设计要求：

此电路具有一个输入端和八个输出端，输入为一组串行的八位二进制码，前七位为数据位，最后一位为偶校验位。

输出为七位数据并行输出及报错输出端F。

当八位数码中有偶数个一时，报错输出端F为零，否则为一。

17、电子秒表设计

设计任务：

1、秒表由五位七段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，计时范围为0～9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位、位、s个位三个计数器组成。

3.计时器控制部分选用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种状态的转换。

18、八位串行数字比较器

设计任务与要求：

设计一个串行数字比较器，要求电路不仅能检测A、B两个数相等，同时还可检测两个数的大小，用数据选择器和JK触发器实现电路

19、八路信号显示转换器

设计一个八路信号显示转换器，与单踪示波器配合使用，同时显示多路被测信号。

设计任务与要求：

1同时显示八路数字信号波形且清晰稳定。

被测信号上限频率不小于2KHz。

20、篮球比赛计分显示

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。

数电课程设计题目选

一、设计并制作一数字式温度计

〖基本要求〗采用电桥法，利用PT~100热电阻对0~200℃测温范围进行测量并送LED数码管显示，要求测量分辨率为℃,数据测量间隔时间为5秒。

〖提高要求〗1）针对不同的铂热电阻讨论不同的温度信号测量办法

2）利用电路对测温电路进行非线性校正，提高测温精度（电路非线性校正和EPROM查表法非线性校正两种方法）

3）讨论误差的形成因素和减少误差的措施

4）进行简单的温度开关控制

〖参考原理框图〗系统参考原理框图如下：

电桥电路

供电电路

时钟电路

放大电路

A/D转换

显示电路

〖主要参考元器件〗

MCl4433

（1），LM324

（1），七段数码管（4），CD4511

（1）,MC1413

（1）,铂热电阻使用普通

精密电位器代替。

二、十二小时电子钟

〖基本要求〗利用基本数字电路制作小时电子钟，要求显示时分秒；并能实现校时和校分的功能。

〖提高要求〗1）针对影响电子钟走时精度的因素提出改进方案

2）增加日期显示

3）实现倒计时功能

4）整点报时（非语音报时）

5）定时功能

〖参考原理框图〗：

〖主要参考元器件〗：

CD4060，74LS74，74LS161，74LS248

三、电平感觉检测仪

〖基本要求〗：

采用光电式摇晃传感器，其检测范围为±90℃，每摇晃一度传感器就输出一个脉冲信号给计数单元，在给定时间内测量到的脉冲数目就能表明该人的电平感觉，测试时采用头戴式传感器、闭上双目，单脚立地：

保持静止，开始测试。

定时时间为1分钟

〖提高要求〗

〖参考原理、框图〗：

〖主要参考元器件〗CD4060，555，74LS74

四、便携式快速心律计

基本要求〗利用数字电路制作一便携式快速心律计，用于在较短时间内测量脉搏跳动速率：

并使用LED显示。

〖提高要求〗1）提高测量精度的方法

2）设计能比较准确测量1S内心跳的电路

〖参考原理框图〗

传感器

基准时间产生电路

倍频器

放大与整形

控制电路

计数译码显示电路

〖主要参考元器件〗CD4060，4528，4518；4511，14526

五、数字式定时开关

〖基本要求〗设计并制作一数字式定时开关，此开关采用BCD拨盘预置开关时间，其最大定时时间为9秒，计数时采用倒计时的方式并通过一位LED数码管显示。

此开关预置时间以后通过另一按钮控

制并进行倒计时，当时间显示为0时，开关发出开关信号，输出端呈现高电平，开关处于开态，再按按钮时，倒计时又开始。

计时时间到驱动扬声器报警。

〖提高要求〗l）输出部分加远距离（100m）继电器进行控制

2）延长定时时间

3）探讨提高定时精度的方法

〖参考原理框图〗

外部操作开关

〖主要参考元器〗：

CC4511,CC14522,CD4060

六、数字式电容测试仪

〖基本要求〗1）设计一个能测量电容容量在100pF~100uF之间的测试仪

2）用3位数码管显示

3）多测量量程

〖提高要求〗1）超量程判断及显示

2）击穿电容测试保护

〖参考原理框图〗

电容

〖主要参考元器〗

CC40106，LM324，CC4518，CC4049，74LS14，74LS74

七、透明度报警器

〖基本要求〗:

通过判断收到的被动光强的变化判断透明度；当透明度变化时报警

〖提高要求〗

〖参考原理、框图〗利用光强度伺服环路实现发光二极管发射的光线稳定均匀，光敏三极管接收到的信号通过电流电压变换、积分器处理，送入比较器、与设定信息进行比较

〖主要参考元器件〗LM324

八、八路抢答器

〖基本要求〗利用数字电路设计一八路抢答器，要求：

1）允许八路参加，并具有锁定功能，用LED实现最先抢答的队号码，系统设置外部清除键，按动清除键，LED显示器自动清零灭灯。

2）数字显示功能：

数字抢答器定时为30S，启动开启键以后要求Ⅰ）定时开始；Ⅱ）扬声器要短暂报警；Ⅲ）发光二极管亮灯；如果在30S内抢答有效,计时结束，30S内抢答无效，系统短暂报警，发光二极管灯灭

〖提高要求〗1）按钮到控制中心距离为20M

2）计分显示，可以进行加／减分

〖参考原理框图〗

〖主要参考元器〗74LS148，74LS48，74LS279

九、篮球竞赛30S计时器

〖基本要求〗

1）具有显示30S计时功能

2）设置外部操作开关，控制计数器的直接清零，启动和暂停/连续功能

3）在直接清零时，要求数码显示器灭灯

4）计时器为30S递减计时，计时间隔为1S

5）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

〖主要参考元器〗：

NE555

（1），74ls161

（1），74LSl92

（2）

十、峰值检波系统

〖基本要求〗设计一峰值检波系统测量某建筑物的最大承受力。

设计要求及技术指标如下：

器的输出信号为0~5mV（400Kg／mV）

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

〖提高要求〗1）传感器的输出信号分为4档：

1~10V，10~100V，100V~1Mv，要求能

够自动切换量程

〖参考原理框图〗

放大器

采样保持控制电路

传感器

采样/保持

A/D转换

译码显示

数字锁存电路

〖主要参考元器件〗

uA74l、集成采样／保持器LF398,74LS121,MC1403,MC14433,CC4511,MC1413,LED数码管

十一、交通灯控制器

〖基本要求〗:

用数字电路实现下面功能

要求：

1）增加自动夜间开关功能，黄灯亮（使用光敏三极管）

2）增加手动功能，方便盲人通过

〖提高要求〗

1）要求显示剩余时间

2）增加拐弯时序

〖参考原理框图〗

〖主要参考元器件〗：

74LS74，74LS00，74LS168，74LS248，74LS164，74LS08

十二、可编程函数发生器

〖基本要求〗

用开关输入8位二进制数，要求输出50Hz~1KHz的方波

要求使用D/A转换方式

要求频率按照由小到大自动变化

〖参考原理框图〗

D/A转换

波形发生电路

压控方波发生器

00~FFH

其他波形

方波输出

〖主要参考元器〗DAC0832，LM741，9013

十三、红外线互锁开关

〖基本要求〗利用红外线发射和接收的方式遥控十路开关，发射端有10个按钮，开关1路使用继电器，9路使用LED。

〖提高要求〗

〖参考原理、框图〗采用CD4017进行编码，然后驱动发光二极管发出定按键相对应的脉冲数，在接收端使用光敏三极管和CX20106接收脉冲，用CD4017解码；控制相应的开关

〖主要参考元器件〗CD4017，CX20106，555

十四、数字血压计

〖基本要求〗采用半导体压阻式传感器测量0~40Kap人体血压，用三位半A／D转换，数码显示

〖提高要求〗

〖参考原理、框图〗桥路->放大->A/D->数码显示

〖主要参考元器件〗CD4040、CD4553、CD4511、NE555

十五、数字频率计

〖基本要求〗采用基本数字集成电路设计制作——简易数字频率计，要求测量频率范围为0～9999Hz测量幅值范围为lV~10V，测量分辨率为10Hz，并使用LED数码管显示。

〖提高要求〗1）讨论测量误差的形成原因并提出改进方案

2）提高测频范围的方案

3）输入保护

4）输入信号为正弦波、三角波、方波的情况

5）与集成信号发生器的合成

〖参考原理框图〗

〖主要参考元器件〗74LS390，74LS247，CD4060，74LS00，74LS74

十六、展览广告逐级显示电路

〖基本要求〗用于切换画面，自动轮换，时间可以设定为2秒~5分钟可调，需要切换的画面为10路，使用继电器驱动（9路使用LED）

〖提高要求〗加入红外外遥控方式，每按一次键翻转一次

〖参考原理、框图〗系统主要由振荡器组成的触发电路、计数电路，延时启动电路、继电器驱动电路组成。

〖主要参考元器件〗CX20106，CD4096，CD4017，555，74LS04

十七、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个按钮

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时系统主动复位，当开锁时间超过5Min时，则蜂鸣器发出1KHz的信号报警。

〖参考原理框图〗

编码按键

门铃按钮

控制电路

门铃电路

报警电路

开锁控制电路

编码电路

〖主要参考元器〗：

CC4017，NE555，9013，8050，IN4148

十八、多路数据采集系统

〖基本要求〗1）实现4路温度信号的采集

2）温度范围为0~20℃，采用PT-100电阻

3）采用31／2AD转换器；LED数码管显示

〖提高要求〗1）系统的输入为差动输入

2）讨论非线性校正约方法

3）讨论提高测试精度的方法

4）讨论多路开关对测试的影响

〖参考原理框图〗

传感器电路

传感器电路

前置放大

传感器电路

传感器电路

前置放大

前置放大

前置放大

多路开关

A/D转换

显示电路

〖主要参考元器件〗

CD4051，LM324，ICL7107

十九、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（—个按钮控制，循环）：

2）实现睡眠风、自然风。

正常风三种风态（—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）

〖参考原理框图〗：

电路分成下面三大部分

l、状态锁存器电路

2、触发脉冲电路

3、风种控制电路

〖主要参考元器〗

74LS00，74LS175，74LSl51，74LS08

二十、四花样彩灯控制器

〖基本要求〗设计一四花样自动切换的彩灯控制器，要求实现

（1）彩灯一亮一灭,从左向右移动

（2）彩灯两亮两灭，从左向右移动

（3）四亮四灭，从左向右移动

（4）从1～8从左到右逐次点亮，然后逐次熄灭

（5）四种花样自动变换。

〖参考原理框图〗

〖主要参考元器〗

555,74LS93，74LS74,74LS153,74LS164

二十一、光电式报警器

〖基本要求〗

1、采用双光路结构，当任一光路被遮挡时，报警器发出间歇式声光报警

2、采用LED显示被遮栏的路数，无报警显0，l路显1，2路显2，同时遮挡显3

3、采用5V供电

〖主要参考元器〗：

光耦，555,74LS08，74LS247

二十二、电子节拍器

〖基本要求〗

要求本节拍器具有声光显示功能：

设有2/4，3/4，4/4三档节拍转换开关，音响有强弱之分。

节拍速度连续可调。

〖参考原理框图〗

脉冲产生电路

节拍信号产生电路

发声电路

显示电路

〖主要参考元器件〗555：

CD4017，8050，LM386

二十三、定时排气扇

〖基本要求〗：

实现总定时时间8小时（可以调节，用发光二极管显示），占空比可调的间歇排气。

〖提高要求〗

〖参考原理、框图〗：

〖主要参考元器件〗555，CD4001,CD4017

二十四、投弹游戏机

〖基本要求〗10个LED顺序点亮（移动速度可变），如果能够在点亮的同时将小球投中目标，则发出1000Hz庆贺声

〖参考原理、框图〗

系统由无稳态多谐振荡器、十进制计数器、RS触发电路、音频振荡器，喇叭驱动电路

〖主要参考元器件〗555，CD4017，CD4001

二十五、数字式电容测试仪

〖基本要求〗同16题，采用A/D转换方式

〖要参考元器件〗7107，555，LM324

二十六、宽范围可编程定时器

〖基本要求〗定时范围从几分钟到几个小时，由拔码开关预置

〖提高要求〗输出驱动继电器

〖参考原理框图〗

系统主要由：

分钟脉冲发生器、可预置计数器、分频器、驱动器以及报警器组成

〖主要参考元器件〗

二十七、电阻在线测量仪

〖基本要求〗本仪器用于在不从电路板上焊下电阻的情玩下检测电阻的阻值，测量的阻值分成4档

X1，X10，X100，X1K。

阻值采用31/2数字显示

〖提高要求〗

〖参考原理框图〗电阻测量部分+显示部

〖主要参考元器〗UA741、MC1403、MC14433、CC4511，MC1413，LED数码管

二十八、新型数字温度计温度计

〖基本要求〗1）利用555实现温度／脉宽转换

2）测量范围为0-50摄氏度；精度为度

3）采用AD590温度传感器

4）数字化显示

〖提高要求〗提高测量精度的方法

〖参考原理、框图〗

温度计由数字式温度传感器、单稳定时电路、计数电路、译码驱动组成

〖主要参考元器件〗：

；LM741，555，MC14553

二十九、LED猜盘游戏

〖基本要求〗系统有10个（或18个）LED组成轮盘,开始前,先猜测某个LED，然后按下按钮,LED高速旋转,速度逐渐减缓，最后停下已猜中未赢。

〖提高要求〗

〖参考原理〗系统由电压控制器（包括自激振荡器+2分频电路）、触发器、加＼减控制、分频器组成。

〖主要参考元器件〗555，74LS73，74LS193，74LS154，74LS00

三十、简便湿度测量控制仪

〖基本要求〗利用湿敏电容测量湿度，当湿度高于某一值时驱动报警（相对湿度为0%时电容值为115pF，100%时为160pF）

〖提高要求〗数字显示相对湿度

〖参考原理、框图〗

系统由基准脉冲发生器＼湿敏电容传感器单稳延时电路、脉宽比较电路、积分电路和数字显示组成

〖主要参考元器〗555、UA741、MC14433等

三十一、下限温度自动监测及加热电路

〖基本要求〗采用RT负温度系数热敏电阻，当测量的温度低于60度开