数字电子技术课程设计 1.docx

数字电子技术课程设计 1.docx

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数字电子技术课程设计1

《数字电子技术》课程设计大纲

课程名称：

数字电子技术课程设计学时：

1周

一、课程设计的性质、目的、任务

数字电子技术课程设计是重要的实践性教学环节，同“数字电子技术”理论讲授课程有密不可分的关系，起着相辅相成的作用，也是在“数字电子技术实验”课的基础上，进一步深化的实践环节。

其主要目的是通过本课程，培养、启发学生的创造性思维，进一步理解数字系统的概念，掌握小型数字系统的设计方法，掌握查阅有关资料的技能。

二、课程设计要求

课程设计的基本要求是设计一个小型数字电子系统。

以数字电子技术的基本理论为指导，因而应具备相关的理论知识，包括：

脉冲的基本概念；数字和进制的基本概念；TTL、CMOS类型常用器件的性能特点；组合电路的基本概念、简单分析、设计方法；时序电路的基本概念、简单分析、设计方法；脉冲电路的功能和性能等。

特别要加强“系统”的概念，从“系统”的层次分析问题、解决问题。

三、课程设计基本内容

学生按给定的题目进行设计，题目的难度要保证中等水平的学生在教师的指导下在一周内独立完成设计任务。

题目要综合运用所学的数字电子技术基础设计的基本知识。

在设计一个电子电路系统时，首先必须明确系统的设计任务，根据任务进行方案选择，然后对方案中的各部分进行电路的设计、器件选择，最后将各部分连接在一起，画出一个符合设计要求的完整的系统电路图。

课程设计的一般步骤如下：

1．选择一个课题；明确系统的设计任务要求，充分了解系统的性能、指标、内容及要求。

2．查阅有关资料;

3．进行可行性论证;

4．通过设计方案的比较，定出最优的设计方案。

5．分解为多个功能模块；把系统要完成的任务分配给若干个单元电路。

6．分别设计各个功能模块电路；单元电路的设计、器件选择。

7．完整的数字系统电路图

8．编写设计报告。

设计方案可以利用计算机仿真软件进行仿真，也可利用器件到实验室完成。

四、考核方式与评分标准

考核方式和最后成绩的评定，视乎设计的创新性、复杂程度、完成的情况、课程设计总结报告及综合决定。

附：

、设计报告模版

编写课程设计的总结报告是对学生写科学论文和科研总结报告能力的训练。

通过写报告，不仅把设计、组装、调试的内容进行全面总结，而且把实践内容上升到理论高度。

总结报告应包括以下几点：

（1）课题名称

（2）设计内容及要求。

（3）选定设计的系统方案，画出系统框图。

（4）单元电路设计、器件选择。

（5）画出完整的电路图，并说明电路的工作原理。

（6）结果分析。

（7）列出系统需要的元器件。

（8）列出参考文献。

（9）收获、体会。

课程设计评分标准

课程设计评分表

评定项目

评分成绩

1.选题目的明确，充分理解设计题目要求（10分）

2.设计方案正确，具有可行性、创新性（30分）

3.设计结果（硬件电路图）（30分）

4.态度认真、按时完成设计任务（20分）

5.设计报告的规范化、参考文献充分（不少于5篇）（10分）

总分（100分）

备注：

成绩等级：

优（90分—100分）、良（80分—89分）、中（70分—79分）、及格（60分—69分）、60分以下为不及格。

课程设计一：

智力竞赛定时抢答器设计

一、设计目的

1.设计一个8路智力竞赛定时抢答器。

2.掌握数字系统设计方法和集成芯片的使用。

二、设计任务与要求

１．可同时供8名选手或8个代表队参加比赛，他们的编号分别是I0～I7，各用一个抢答按钮，按钮的编号分别与选手的编号相对应，分别是S0～S7。

２．给节目主持人设置一个控制开关S，用来控制系统的清零和抢答的开始。

３．抢答器具有数据锁存和显示功能，抢答开始以后，若有选手按动抢答按钮，编号便立即锁存，并在LED数码管上显示出选手的编号，同时，扬声器发出音响提示。

此时，输入回路封锁，禁止其他选手抢答。

优先抢答的选手的编号一直保持到主持人将系统清零时为止。

４．抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定，当节目主持人启动“开始”键后，要求定时器立即进行减法计数，并用显示器显示，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续时间为0.5秒左右。

５．参赛选手在设定的时间内抢答有效，显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清零时为止。

６．如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答时，则本次抢答无效，系统短暂报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器上显示00.

课程设计二：

多功能数字钟的电路设计

数字钟是采用数字电路实现“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。

由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的使用，使得数字钟的精度、稳定度远远超过了机械钟表。

钟表的数字化在提高报时精度的同时，也大大扩展了它的功能，诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭路灯等。

因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。

三、设计目的

1.掌握数字钟的设计、组装与调试方法。

2.熟悉集成电路的使用方法。

四、设计任务与要求

1.时钟显示功能，能够以十进制显示“时”、“分”、“秒”。

2.具有快速校准时、分、秒的功能。

3.计时准确度，每天计时误差不超过1s。

4.整点自动报时，在离整点10s时，便自动发出鸣叫声，步长1s，每隔1s鸣叫一次，最后一响结束为整点。

选做：

1.闹钟功能，可按设定的时间闹时。

2.日历显示功能。

将时间的显示扩展为“年”、“月”、“日”。

课程设计三：

交通灯控制电路设计

由一条主干道和一条支干道的汇合点形成十字交叉路口，为确保车辆安全、迅速地通行，在交叉路口的每个入口处设置了红、绿、黄三色信号灯。

红灯亮禁止通行；绿灯亮允许通行；黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停靠在禁行线外。

实现红、绿灯的自动指挥对城市交通管理现代化有着重要的意义。

一、设计目的

1.掌握交通灯控制电路的设计、组装与调试方法。

2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。

二、设计任务与要求

1.用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。

2.当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯，而支干道允许亮绿灯时，主干道亮红灯。

3.主支干道交替允许通行，主干道每次放行30s、支干道20s。

设计30s和20s计时显示电路。

4.在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，要亮5s的黄灯作为过渡，以使行驶中的车辆有时间停到禁止线以外，设置5s计时显示电路。

课程设计四：

简易数字频率计电路设计

数字频率计是用数字显示被测信号频率的仪器，被测信号可以是正弦波、方波或其它周期性变化的信号。

如配以适当的传感器，可以对多种物理量进行测试，比如机械振动的频率、转速、声音的频率以及产品的计件等等。

因此，数字频率计是一种应用很广泛的仪器。

一、设计目的

1.了解数字频率计测量频率与测量周期的基本原理；

2.熟练掌握数字频率计的设计与调试方法及减小测量误差的方法。

二、设计任务与要求

要求设计一个简易的数字频率计，测量给定信号的频率，并用十进制数字显示，具体指标为：

1.测量范围：

1HZ—9.999KHZ，闸门时间1s；

10HZ—99.99KHZ，闸门时间0.1s；

100HZ—999.9KHZ，闸门时间10ms；

1KHZ—9999KHZ，闸门时间1ms；

2.显示方式：

四位十进制数

3.当被测信号的频率超出测量范围时,报警.

课程设计五：

洗衣机控制电路设计

一、设计目的

1.掌握洗衣机控制电路的设计、组装与调试方法。

2.熟悉数字和模拟集成电路的设计和使用方法。

二、设计任务与要求

设计制作一个洗衣机控制器，具有如下功能：

1.采用中小规模集成芯片设计洗衣机的控制定时器，控制洗衣机电机作如下运转：

2.洗涤电机用两个继电器控制。

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

4.当定时时间到达终点时，一方面使电机停转，同时发出音响信号提醒用户注意。

5.洗涤过程在送入预置时间后即开始运转。

选作：

6.能够设置洗涤过程开始时间。

课程设计六：

四人智力竞赛抢答器

一、设计目的

1.掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。

2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。

二、设计任务与要求

设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。

用数字显示抢答倒计时间，由“9”倒计到“0”时，无人抢答，蜂鸣器连续响0.5秒。

选手抢答时，数码显示选手组号，同时蜂鸣器响0.5秒，倒计时停止。

1.4名选手编号为：

1，2，3，4。

各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1，2，3，4。

2.给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始。

3.抢答器具有数据锁存和显示的功能。

抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。

抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

4.抢答器具有定时（9秒）抢答的功能。

当主持人按下开始按钮后，定时器开始倒计时，定时显示器显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响，音响持续0.5秒。

参赛选手在设定时间（9秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，音响持续0.5秒，同时定时器停止倒计时，抢答显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。

5.如果抢答定时已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。

系统扬声器报警（音响持续0.5秒），并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示0。

6.用石英晶体振荡器产生频率为1Hz的脉冲信号，作为定时计数器CP信号。

课程设计七：

自动报时定时器的设计

一、设计目的

1.掌握自动报时定时器电路的设计方法。

2.熟悉集成电路的使用方法。

二、设计任务与要求

1.要求演讲时间为2min。

2.在剩下最后0.5min时喇叭响一下（输出高电平）提醒。

3.在达到2min时喇叭再次鸣叫，时间为0.5min即通知演讲者时间到，停止演讲。

4.要求用指示灯显示秒数，用数码管显示分钟数。

课程设计八：

汽车尾灯控制电路的设计

一、设计目的

1.掌握汽车尾灯控制电路的设计方法。

2.熟悉集成电路的使用方法。

二、设计任务与要求

要求具有以下功能：

用6个发光二极管模拟汽车的6个尾灯，左右各3个，用两个开关分别控制左转弯和右转弯。

当左转弯时，左边的3个灯按照（000—100—110—111—000）顺序周期性地亮与暗，设周期为1S，右边的灯不亮；右转弯时，右边的3个灯按照（000—100—110—111—000）顺序周期性地亮与暗，设周期为1S，左边的灯不亮。

当司机不慎同时接通左右转弯的两个开关时，则紧急闪烁器工作，6个尾灯按照1HZ频率同时亮暗闪烁。

等停车时，6个尾灯全灭。

课程设计九：

霓虹灯控制器

一、设计目的

1.掌握霓虹灯控制电路的设计方法。

2.熟悉集成电路的使用方法。

二、设计任务与要求

1.可以控制每段霓虹灯的点亮与熄灭

2.每隔一段时间霓虹灯的图样变化一次（逐段点亮霓虹灯的每一段）

3.根据设计内容及要求确定设计方案

4.画出方框图并说明工作原理

5.单元电路设计，画出各单元电路的设计原理图并解释工作原理

6.画出总体接线图

7.完成设计报告