课程设计任务书.docx
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课程设计任务书
1.节拍速度渐变的彩灯控制器
设计内容：
在街道、商场或公共场所通常装有各种五彩斑斓的灯饰，美化人们的生活空间。
用电子电路设计一个彩灯控制器，控制红绿黄三个灯，按一定规律依次点亮。
由电子电路实现一个循环闪亮、具有“流水”般的效果彩灯控制器，并能实现流水的速度有渐变效果。
主要要求及指标：
1．红黄绿三组彩灯循环闪亮，变化规律是：
红－红绿－绿－黄绿－黄－全亮－全灭－红，如此循环，产生“流水”般的效果；
2．彩灯白天不亮，晚间自动亮；
3．流水的速度由快到慢，再由慢到快。
参考方案
2.彩灯控制器
（二）
主要要求及指标：
1．控制红、黄、绿、蓝一组彩灯，按如下所示的规律（实际上为四位循环码，见下表）循环闪亮：
全灭－蓝－绿蓝－绿－黄绿－黄绿蓝－黄蓝－黄－红－红蓝－红绿蓝－红绿－红黄绿－红黄绿蓝－红黄蓝－红黄－全灭。
如此循环，产生“流水”般的效果；
2．彩灯白天不亮，夜晚自动亮。
3．实现四档不同的速度，交替完成每一循环“流水”。
四位循环码表：
顺序
Q3红灯
Q2黄灯
Q1绿灯
Q0蓝灯
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
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0
16
0
0
0
0
3.移动方向可逆的彩灯控制器
在街道、商场或公共场所通常装有各种五彩斑斓的灯饰，美化人们的生活空间。
用电子电路设计一个彩灯控制器，控制红绿黄三个灯，按一定规律依次点亮。
由电子电路实现一个可正向循环、逆向循环效果的彩灯控制器。
主要要求及指标：
1．控制红、绿、黄一组彩灯循环闪亮，变化的规律是：
先按正向循环闪亮，全灭→红→红绿→绿→黄绿→黄→全亮→全灭。
紧接着按逆向循环闪亮→全亮→黄→黄绿→绿→红绿→红→全灭，如此往复循环,产生移动方向变化的“流水”效果。
2．正向循环闪亮速度慢，逆向循环闪亮速度快，
3．彩灯白天不亮，夜晚自动亮。
参考方案
4.“方向之星”控制器
用电子电路设计一组灯饰，把它安装在小汽车的后窗上，用以提示小汽车的左转弯、右转弯、刹车等行车情况，该组灯饰叫“方向之星”。
设计要求及指标
1.正常直线行驶时,两排小灯不亮。
这时若紧急刹车（按键J）,左（右）排灯同时闪亮,速率1次/秒;
2.左转弯（按键L）时，左排灯（4个）依次向左闪亮；这时若紧急刹车（按键J）,左排灯同时闪亮,速率1次/秒;
右转弯（按键R）时，右排灯（4个）依次向右闪亮；这时若紧急刹车（按键J）,右排灯同时闪亮,速率1次/秒;
3.只要按键L、按键R同时按下，两排小灯不亮，但要设计一个声光提示电路，提示操作有误.
参考方案
5．十字路口自动红绿灯指挥系统
设计一个十字路口交通信号灯控制器，用于控制交通主干道的交通灯和计时器，自动指挥干道车辆和行人轮流通行，保证车辆和行人安全通行。
主要要求及指标：
1.自动完成绿－黄－红－绿－……工作循环；
2.每种信号灯亮的时间不等，如：
绿灯亮20秒－黄灯亮5秒－红灯亮15秒，如此循环；
3.用倒计时的方法，数字显示当前信号的剩余时间，提醒行人和司机；
4.（*）信号灯的时间分别可调，以适应不同路口、不同路段交通流量的需求。
参考方案
6.洗衣机定时正反转控制
洗衣机完成洗涤过程，关键是对洗衣机内的电动机的运行进行合理的控制，保证洗涤过程的有效，节约，方便等。
本题任务是：
用中规模集成电路实现洗衣机总洗涤时间、定时正反转及洗涤强度控制。
设计要求及指标：
1.完成洗涤电机实现“正转→停止→反转→停止→正转→……”的工作循环。
2.用倒计时的方法，数字显示当前状态的剩余时间。
3.洗涤强度分强、弱两档。
强档：
正转（10秒）→停（3秒）→反转（10秒）→停（3秒）→正转（10秒）；
弱档：
正转（7秒）→停（3秒）→反转（5秒）→停（3秒）→正转（7秒）。
4.（*）可设置总的洗涤时间，总的洗涤时间结束时，有声光报警提示。
参考方案
7.数字式电容测量仪
在电子电路的设计或调试过程中，常常需要知道电容元件的好坏及电容量,由电子电路设计一台数字式电容测量仪——用来测量电容器的电容量C的大小。
设计要求及指标：
1.被测电容的容量在0.01μF至100μF范围内.
2.设计两个测量量程。
3.用3位数码管显示测量结果。
4.显示小数点和单位。
参考方案
外接电容Cx
8.“拔河游戏“玩具
电子拔河游戏机是一种能容纳甲乙双方参赛或甲乙双方加裁判的三人游戏电路。
由7个LED发光二极管表示拔河的“电子绳”。
由甲、乙二人通过按钮开关使发光的LED管向自己一方的终点移动，当亮点移到任何一方的终点时，则该方获胜，连续比赛多局以定胜负。
主要要求及指标：
.
1.设计一个裁判按键,供裁判宣布新一轮游戏开始.裁判按键后,两个竞赛按键才有效，同时将中间的发光二极管点亮（绳子中心居中）。
安排7个发光二极管模拟绳子。
2.设计两个竞赛按键供二人游戏使用，每按动一次，产生一个脉冲，使计数器加1或减1，计数器经过译码后，绳子中心相应地移动一次。
此处注意：
如一方在按键或松开按键时，要保证另一方能正常工作。
3.当绳子中心（点亮的发光二极管）移到任一端，结束游戏。
同时，要锁住计数脉冲，竞赛按键无效，并产生一计分脉冲。
4.（*）安排两个计分计数器及译码、显示电路，实现计分、记录双方获胜的次数。
参考方案
9.停车场车位管理系统
某停车场为了便于车辆进出的控制，需要自动通知欲停泊的车辆有无空位，及车辆的准入控制，试设计一个由电子电路实现的、实时检测进车出车、显示停车场空余的泊车位数目、最大停车位数可设定、无空位告警提示的“停车场车位管理系统”。
主要要求及指标：
1.设计一个强制清空键。
清空后,显示停车场最大泊车位数（如40）。
设计两个手动调整键（个位,十位）,方便调整现场实际空余泊车位数,此键应去抖动。
两位LED显示。
2.设计一个方向识别电路供加/减计数器使用，进车后空余的泊车位数目减1,出车后空余的泊车位数目加1。
3.当无空位时应将无空位告警提示灯点亮，此时若有车强行进入,无空位状态要保持不变,若有出车自动解除无空位状态。
4.（*）设计两个红外线光发射/接收传感器电路供方向识别电路使用,传感器的输出信号需整形处理。
参考方案
10．触摸玩具控制器
许多儿童玩具除了具有生动的外形以外，还具有运动、闪光、声响等更能吸引孩子的功能，这些功能的实现往往需要采用电子电路。
请设计一个触摸触发的玩具小狗控制电路。
主要要求及指标：
1．设计一个触摸触发电路及由触摸触发改变的动作状态锁存电路。
2．动作状态的循环为：
静止――闪烁发光――发声――行走――静止状态。
3．任一动作的执行时间限制在10秒钟之内，若10秒钟内无下一次触摸，则自动进入静止状态，为此需要设计一个（由触摸启动的）时间控制电路，当定时时间到时，对状态锁存电路进行复位，使之进入静止。
4．（*）设计适当的声光控制电路和驱动电路。
参考方案
11. 方便预置的倒计时数显定时器
在人们日常生活中，或大众关心的某项活动中，或电器使用过程中，常常需要一个倒计时计时器，用以醒目的显示要做的事件所剩下的时间，提醒人们做好准备。
本题任务是：
设计一个可以快速预置，数字显示剩余时间，定时时间到有声响提示的倒计时数字显示器。
主要要求及指标：
1.设置开始键。
按动开始键倒计时开始，定时结束后声响提示。
2.设置预置键。
定时时间可以在范围60秒任意预置，预置后的定时可重复使用。
3.数字式显示剩余时间。
4.定时时间到自动进入预置状态，倒计时时预置键无效。
参考方案
12．医院病人紧急呼叫系统
医院一个科室有一个医生值班室，需要照顾多个病房的病人，请设计一个由电子电路实现的、多病房使用的、具有病情级别区分、远距离传输、床位对应、集中提示的“医院病人紧急呼叫系统”，
主要要求及指标：
1.一个病床有一个供病人呼叫的按键（至少四个病床）。
呼叫后状态存在一组锁存器内。
设计优先编码电路对锁存器内状态编码，根据病人病情设置优先级别，病情严重者优先。
2.当病人紧急呼叫时，产生声、光提示，并按优先级别显示病人编号。
3.设计呼叫清除电路（一个按键），当医生处理完当前（最高优先级）显示的病号后，可将该呼叫清除，系统能自动显示优先级病床呼叫信号。
4.（*）双音频声音。
参考方案
优先编码
信号存锁
呼叫按钮
数码显示
编码
存锁
逻辑
译码
13．竞赛抢答器
举办智力竞赛，抢答器是必不可少的器材。
该抢答器是一个可容纳4组参赛队的智力竞赛抢答器，在主持人发出抢答开始命令后的规定时间内，各组按抢答键才由效，否则抢答无效。
主要要求及指标：
1.设计一个主持人按键,供主持人宣布抢答开始.抢答开始后,4个选手抢答才有效,同时启动限时定时器。
2.设计4个抢答按键供4人抢答使用，第一个抢答键按下后要锁住抢答器，并用声、光指示，用LED显示是几号按键抢到。
后按的抢答键不起作用。
3.安排倒计数定时器。
开始后若预定时间内无人抢答，自动给出信号停止抢答。
倒计数定时器的时间可以随意预置。
4．（*）对犯规选手给出告示信号。
参考方案
14.象棋快棋赛电子裁判计时器的设计
主要要求及指标：
1.象棋快棋赛规则是，红、黑双方对弈时间累计均为1分钟，超时判负。
2.甲乙对弈方的计时器共用一个秒时钟，双方均用2位数码管显示，预定的初值均为1分钟（60秒），采用倒计时方式，通过按扭启动，由本方控制对方，比如甲方走完一步棋后必须按一次甲方的按键，该按键启动乙方倒计时,甲方停止计数。
3.同理，乙方走完一步棋后必须按一次乙方的按键，该按键启动甲方倒计时，乙方停止计数。
4.超时能发出声音，报警判负。
参考方案
15.数字密码锁
设计内容：
电子密码锁是现代锁具，它具有更高的安全性和使用的方便性。
设计一个数字密码锁，要求只有按正确的顺序输入正确的密码方能输出开锁信号，实现开锁。
主要要求及指标：
1．设置三个正确的密码键，实现按密码顺序输入的电路。
密码键只有按顺序输入后才能输出密码正确信号。
2．设置若干个伪键，任何伪键按下后，密码锁都无法打开。
3．每次只能接受四个按键信号，且第四个键只能是“确认”键，其他无效。
4．能显示已输入键的个数（例如显示*号）。
5．第一次密码输错后，可以输入第二次。
但若连续三次输入错码，密码锁将被锁住，必须系统操作员解除（复位）。
可选元器件
1.逻辑门
与非门：
74004011（2in）、7410（3in）、7420（4in）、
或非门：
7402（2in）7427（3in）
非门：
74047405、4069
异或：
7486
与门：
7421（4-4in）、7408（4-2in）
或门：
7432（2in）4072（4in）
2.组合逻辑电路
译码器74138、74139
优先编码器74148、74147（10-4优先编码器）
数据选择器：
74153双4选1
3.集成放大器
比较器
LM339单电源≤36V或30V；双电源：
±18V或15V。
4.计数器
十进制加法
74160：
同步置数，异步清零，例如日期时间计数、定时
4518：
双BCD,计数脉冲边沿可选，异步清零（不需置数时可选）
7490：
二-五-十进制，不能置数
十进制加减
74190：
有加减控制端，异步置数，例如定时（可预置倒计时）
74192：
异步置数、异步清零，双时钟（加减脉冲），例如拔河
二进制
74393：
双二进制加法
74161/163：
二进制加法
74191/193：
有加减控制端，异步置数
十顺序脉冲发生器：
4017（可用于车用计程器分频）
5.触发器
D触发器：
7474
JK触发器：
7476、7473（双JK，只有清零端）
6.寄存器、锁存器
移位寄存器74164
8D边沿锁存器74373、74273
7．模数混合器件
555定时器
升级会员 