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课设题目资料

1、区截光电测速系统信号处理电路设计

设计要求：

高速运动物体（以弹丸为例）穿越光幕靶过程中，产生触发计时脉冲的时刻，两靶必须统一，根据两靶触发计时脉冲之间的时间差△t及靶距S便能获得飞行的速度，因此，只有保证△t的准确性，才能确保测速精度。

系统中选择子弹过靶信号由峰值跌落一半时作为触发点，产生触发计时脉冲。

如图2所示为信号处理电路输入波形，请设计图1所示框图中各单元电路，并分析其工作原理，画出输出波形。

图2典型子弹过靶信号波形

2、蓝宝石光纤黑体腔高温传感器非线性产生机理及其校正

设计要求：

蓝宝石光纤黑体腔可以测高温。

根据Planck黑体辐射定律，可知辐射光信号经光纤传入光探测器后输出的电压可表示为：

温度T与黑体辐射能量P关系曲线如图3所示，请利用相关电路和软件进行线性化。

图3温度T与黑体辐射能量P关系曲线

3、大面积激光光幕立靶坐标测量系统

设计要求：

大面积激光光幕立靶坐标测量系统，可用来测量子弹弹着点坐标及其子弹飞行速度。

设计一套大面积激光光幕的子弹弹着点坐标测试系统，有效靶区能达到10m×10m，同时对信号采集和处理电路进行设计。

4、设计一个厨房可燃气体泄漏情况的检测报警装置。

当厨房中天然气（CH4）或液化石油气（C4H10）浓度大于某个数值（例1000ppm）时，用蜂鸣器报警并发出控制信号，启动抽油烟机。

5、电子天平

设计要求：

设计一个电子天平，量程为0～1.999Kg，传感器采用悬臂梁式的称重传感器（悬臂梁上贴有应变片）。

显示电路采用共阳极数码管。

3位半A/D转换电路。

传感器测量范围是0～2kg，灵敏度为1mV/V。

电源电压±12V或±15V。

（在电路设计过程中应考虑电路抗干扰环节、稳定性。

选择低失调电压，低漂移，高稳定性，经济性的芯片。

电路中还应有调零和调增益的环节；才能保证电子电平没有称重时显示零读数；测压力时读数正确反映被测压力。

）

6、仓库温度、湿度综合参数显示

设计一台可测量温度、湿度并由LED数码管显示其数值且具有报警功能的仪器，该仪器可用于监视仓库中的温度、湿度，当温度或湿度超过限定值会自动报警。

设计要求：

①计时功能24h制连续计时，显示：

时、分。

②温度测试指示环境温度。

记录24h内最高、最低温度。

③湿度测试指示环境湿度。

记录由此派生出的绝对湿度、露点温度参数。

④打印功能每天早8时打印前24h内最高、最低温度值、瞬时相对湿度、绝对湿度、露点温度值。

⑤停电记忆功能断电24h内，该仪器具有计时功能，来电后能自动恢复显示。

7、微小电流测量仪

设计一微小电流测量仪，可将较小电流以数字的方式直观、准确的显示出来。

设计要求：

被测信号是石英钟平均功耗电流，是一微小的不规则的电流。

测量范围：

0~200μA。

通过查阅资料，自行绘制原理框图，并实现各部分的功能，完成单元电路设计、参数计算和器件选择。

（注意所选器件经济性、实用性）。

8、电子脉搏计的设计

设计要求：

电子脉搏计是用来测量一个人心脏跳动次数的电子仪器，也是心电图的主要组成部分。

它是用来测量频率较低的小信号。

（1）实现在1min内测量脉搏数；

（2）用数码管将测得的脉搏数用数字的形式显示；

（3）测量误差小于±4次/min。

9、电压控制LC振荡器

设计一个电压控制的LC振荡器，具体要求如下：

1.振荡器输出为正弦波，波形无明显失真。

2．输出频率范围：

15MHz～35MHz。

3.输出电压（峰—峰值）：

1V±0.1V.

10、简易数字存储示波器

设计并制作一台用普通示波器显示被测波形的简易数字存储示波器，示意图如下：

要求

（1）要求仪器具有单次触发存储显示方式，即每按动一次“单次触发”键，仪器在满足触发条件时，能对被测周期信号或单次非周期信号进行一次采集与存储，然后连续显示。

（2）要求仪器的输入阻抗大于100kΩ，垂直分辨率为32级/div，水平分辨率为20点/div；设示波器显示屏水平刻度为10div，垂直刻度为8div。

　　（3）要求设置0.2s/div、0.2ms/div、20μs/div三档扫描速度，仪器的频率范围为DC～50kHz，误差≤5%。

　　（4）要求设置0.1V/div、1V/div二档垂直灵敏度，误差≤5%。

　　（5）仪器的触发电路采用内触发方式，要求上升沿触发、触发电平可调。

　　（6）观测波形无明显失真。

11、拔河游戏的模拟

模拟一个集体游戏拔河，具体要求如下：

1.用7个发光二极管表示拔河的绳子，用点亮发光二极管的移动表示绳子的移动。

2．裁判按准备建，再按开始键，方可开始拔河。

当一方灯首先一道最后一个发光二极管时，则该方获胜，裁判按复位键，计一分。

3.按键的快慢表示拔河队员用力的大小，在两秒内判断各队按键的平均数，多的，则说明该对力大，该队的灯向后移一位。

4．游戏采用3局2胜。

5.加分可由裁判清楚，由裁判判定下一局的开始

12、多路数据采集与传输系统

设计制作一个用于8路模拟信号采集与单向传输系统。

系统方框图参见图1。

要求

（1）被测电压为8路0～5V分别可调的直流电压。

系统具有在发送端设定8路顺序循环采集与指定某一路采集的功能。

（2）采用8位A/D变换器。

　　（3）采用3dB带宽为30kHz～50kHz的带通滤波器（带外衰减优于35dB/十倍频程）作为模拟信道。

　　（4）调制器输出的信号峰-峰值vsp-p为0～1V可变，码元速率16k波特（码元/秒）；制作一个时钟频率可变的测试码发生器（如0101…码等），用于测试传输速率。

　　（5）在接收端具有显示功能，要求显示被测路数和被测电压值。

13、大电流测量仪

设计一个大电流测量仪，具体要求如下：

1.测量范围为10A,100A,1000A。

2．量程可自动切换。

14、出租车计费系统的设计

设计一个出租车计费系统，具体要求如下：

1.能够实现计费功能。

按照太原出租车的计费标准。

2．能够实现显示功能。

分别用四位数字显示行驶里程和总费用，计价分辨率为0.1元。

15、简易频谱分析仪

采用外差原理设计并实现频谱分析仪，具体要求如下：

1.频率测量范围为10MHz～30MHz。

2．频率分辨力为10kHz，输入信号电压有效值为20mV±5mV,输入阻抗为50欧。

3．可设置中心频率和扫描宽度。

16、五路呼叫器

设计一个多路呼叫器，具体要求如下:

1.N个按键模拟N个呼叫源（N>=4）。

2．当有一个按键按下时，由数码管显示呼叫源号码。

3.当有多个呼叫同时发生时，用指示灯指明多个呼叫源在同时呼叫，并按优先级顺序由数码管显示多个呼叫源号码。

1号呼叫源优先级最高，按顺序N号呼叫源优先级最低。

17、电子密码锁

电子密码锁由单片机控制开闭锁，锁内有若干位密码，密码经拨盘开关设定，开锁密码由键盘输入。

如果输入代码与设定密码一致，锁被打开，否则连续两次密码错误后，发生报警信号。

设计要求

设计一4位数字锁，具体要求如下：

l）开锁密码为4位十进制数，当输人密码同锁内预设密码一致时，点亮一个指示灯，表示开锁成功。

当密码有误时，点亮另一个指示灯，表示密码错，此时可再次输人密码，如连续两次错误，则由蜂鸣器报警，报警声持续5s。

2）使用BCD拨盘设定密码，使用键盘输人密码。

18、电梯控制器

电梯控制器是根据各楼层要求，控制电梯自动上下的装置。

设计要求

计一个六层楼的电梯控制器，要求：

l）每层电梯人口设有上下开关，电梯内设有乘客到达层次的停站请求开关。

2）有电梯所处位置及电梯运行模式（上升或下降）指示装置。

3）电梯每秒升（降）一层。

4）电梯到达有停站请求的楼层后，经过1s电梯门打开，开门指示灯亮，开门4s后梯门关闭（开门指示灯灭），电梯继续运行，直到执行最后一个请求信号后停在当前层。

5）能记忆电梯内外的所有请求信号，并按照电梯运行规则按顺序响应，每个请求信保留到执行后消除。

6）运行规则：

当电梯处于上行模式时，只响应比电梯所在位置高的上楼请求信号，下而上逐个执行，直到最后一个上楼请求执行完毕，如更高层有下楼请求，则直接找到有下楼请求的最高楼接客，然后进人下降模式，当电梯处于下降模式时，则与上行模式相反。

7）电梯初始状态为一层开门。

19、数字相位差测量仪的设计

采用示波器观察两路信号的相位差，只能根据信号相对位置估读，信号的相位差值不能量化显示，数字相位差测量仪正好解决这个问题。

设计要求：

设计任务以CMOS低频锁相环电路和中规模数字集成电路为主，设计一种数字显示的相位差测量仪，测量两列频率相同的信号之间的相位差。

要求相位差测量仪主要技术指标：

l）被测信号的波形为正弦波、方波、三角波。

2）相位测量仪的输人阻抗不小于100kΩ。

3）被测信号的振幅为0.5V（或允许两路输人正弦信号峰-峰值可分别在1~5V范围内变化）。

频率范围为1~220Hz。

4）相位测量绝对误差不大于2°。

5）相位差以数字形式显示，相位读数为0°~359.9°，分辨力为0.1°。

20、电子驱蚊器

设计一个电子驱蚊器，使其发出模拟雄蚊的超声波，从而驱逐雌蚊，避免文字叮咬。

主要技术指标：

l）工作电压：

5V。

2）超声频率：

21~23kHz。

3）输出功率：

0.25W。

21、红外线心率计

设计要求：

1）设计一个红外线心率计，通过红外线传感器检测出手指中动脉血管的微弱波动，由计数器计算出每分钟波动的次数。

2）3位数码管实时显示。

21、酒精测试仪

设计一个检测汽车司机饮酒程度的仪器。

设计要求：

分为十档，用一个数码管显示，要求能抗汽油味干扰。

采用的方法是测量司机呼出气体中的酒精含量，若其含量<100ppm，则为0档。

以后含量每增加300ppm就加一档。

（提示：

传感器可考虑选用QM系列半导体气敏传感器，可考虑用已知体积的带盖密封瓶中加不同量酒精的方法做定标用的信号源））

22、光电自动统计系统

设计要求：

设计一个自动量测啤酒等液体灌装流水线上成品瓶数的装置，要求手控启动后从0开始由LED数码管显示其动态值。

（提示：

需要考虑发送距离；背景光变化所产生的误计数；瓶子抖动产生重复计数等因素对装置所造成的影响）

23、波形采集、存储与回放系统

设计并制作一个波形采集、存储与回放系统，示意图如图1所示。

该系统能同时采集两

路周期信号波形，要求系统断电恢复后，能连续回放已采集的信号，显示在示波器上。

图1.采集回放系统示意图

要求：

能完成对A通道单极性信号（高电平约4V、低电平接近0V）、频率约1kHz信号的采集、存储与连续回放。

24、电热锅炉温度控制器的设计

要求：

对电热锅炉的温度进行自动检测，实时显示温度值，能越限报警，能够控制炉温，可以升温也可以降温。

电热锅炉的温度范围40度~90度，  测量精度0.1度。

25、矿井粉尘浓度检测仪

设计矿井粉尘浓度检测仪。

采用光散射原理测量矿井空气中粉尘浓度，要求能显示粉尘浓度，当粉尘浓度超过设定的阈值时能发出声光报警。

设计要求：

测量范围：

0mg/m3～1000mg/m3

测量相对误差：

不大于±15%

报警阈值可通过通信口设置。

26、瓦斯浓度测量仪

设计瓦斯浓度测量仪。

传感器可以采用催化燃烧式瓦斯浓度传感器或红外瓦斯浓度传感器，要求能显示瓦斯浓度，当瓦斯浓度超过设定的阈值时能发出声光报警。

设计要求：

测量范围：

0～4%CH4

测量误差：

不大于±0.30%

响应时间：

小于20s

报警阈值可通过通信口设置。

27、短波调频接收机

设计并制作一个短波调频接收机，方框图如下：

1．基本要求

（1）接收频率（f0）范围：

8MHz～10MHz；

（2）接收信号为20Hz～1000Hz音频调频信号，频偏为3kHz；

　　（3）最大不失真输出功率≥100mW（8W）；

　　（4）接收灵敏度≤5mV；

　　（5）通频带：

f0±4kHz为－3dB；

　　（6）选择性：

f0±10kHz为－30dB；

　　（7）镜像抑制比≥20dB。

28、医院住院病人“呼喊”器的设计

设计要求：

设计一种无线“呼喊”器，供医院住院病人“呼喊”医护人员时使用。

功能要求：

1）住院病人可通过按动自己的床位按钮开关向医护人员发出“呼喊”信号；

2）一旦有病人发出“呼喊”信号，医护人员值班室设置的显示器即刻显示出该病人的床位编号，同时扬声器发出声响信号提示值班人员。

3）设计“呼喊”器所需的直流稳压电源

29、可交流变换的直流稳压电源

设计并制作交流变换为直流的稳定电源。

要求

　　稳压电源在输入电压220V、50Hz、电压变化范围＋15%～－20%条件下：

　　a．输出电压可调范围为+9V～+12V

　　b．最大输出电流为1.5A

　　c．效率≥40%（输出电压9V、输入电压220V下，满载）

　　d．具有过流及短路保护功能

30、LC谐振放大器

设计并制作一个低压、低功耗LC谐振放大器；为便于测试，在放大器的输

入端插入一个40dB固定衰减器。

电路框图见图1。

（1）衰减器指标：

衰减量40±2dB，特性阻抗50Ω，频带与放大器相适应。

（2）放大器指标：

a）谐振频率：

f0=15MHz；

b）增益：

不小于60dB；

c）−3dB带宽：

2Δf0.7=300kHz；带内波动不大于2dB；

31、简易数字信号传输性能分析仪

设计一个简易数字信号传输性能分析仪，实现数字信号传输性能测试；同时，设计三个低通滤波器和一个伪随机信号发生器用来模拟传输信道。

设计要求：

简易数字信号传输性能分析仪的框图如图1所示。

图中，V1和V1-clock是数

字信号发生器产生的数字信号和相应的时钟信号；V2是经过滤波器滤波后的输

出信号；V3是伪随机信号发生器产生的伪随机信号；V2a是V2信号与经过电容C

的V3信号之和，作为数字信号分析电路的输入信号；V4和V4-syn是数字信号分

析电路输出的信号和提取的同步信号。

图1简易数字信号传输性能分析仪框图

32、自动电阻测试仪

设计要求：

设计并制作一台简易自动电阻测试仪。

（1）测量量程为100Ω、1kΩ、10kΩ、10MΩ四档。

测量准确度为±（1%读

数＋2字）。

（2）3位数字显示（最大显示数必须为999），能自动显示小数点和单位,

测量速率大于5次/秒。

（3）100Ω、1kΩ、10kΩ三档量程具有自动量程转换功能。

33、超声波流量计设计

本设计系统主要是基于超声波时差法结合P89LPC932单片机完成整个系统的设计，其中时间测量采用单片机对微小时间进行测量，流量测量值由数码管显示。

设计要求：

管径小于100mm，测试精度2%。

34、无线传输系统的设计

本设计要求应用51系列单片机设计一套无线数据传输系统，画出电路图，编写程序并用软件仿真调试，如有时间和条件则做出实物。

设计要求：

传输距离500m；传输速率9600bps，误码率99%；

35、多功能信号发生器

设计并制作一台信号发生器，使之能产生正弦波、方波和三角波信号，其系统框图如图所示。

信号发生器系统框图

要求

（1）信号发生器能产生正弦波、方波和三角波三种周期性波形；

（2）输出信号频率在100Hz～100kHz范围内可调,输出信号频率稳定度优于10-3；

（3）在1k负载条件下，输出正弦波信号的电压峰-峰值Vopp在0～5V范围内可调；

（4）输出信号波形无明显失真；

（5）自制稳压电源。

36、程控滤波器

设计并制作程控滤波器。

放大器增益可设置；低通或高通滤波器通带、截止频率等参数可设置。

要求

（1）放大器输入正弦信号电压振幅为10mV，电压增益为40dB，增益10dB步进可调，通频带为100Hz～40kHz，放大器输出电压无明显失真。

（2）滤波器可设置为低通滤波器，其-3dB截止频率fc在1kHz～20kHz范围内可调，调节的频率步进为1kHz，2fc处放大器与滤波器的总电压增益不大于30dB,RL=1k。

（3）滤波器可设置为高通滤波器，其-3dB截止频率fc在1kHz～20kHz范围内可调，调节的频率步进为1kHz，0.5fc处放大器与滤波器的总电压增益不大于30dB,RL=1k。

（4）电压增益与截止频率的误差均不大于10%。

（5）有设置参数显示功能。

37、无线识别读卡器

设计制作一套无线识别装置。

该装置由阅读器、应答器和耦合线圈组成，其方框图参见图1。

阅读器能识别应答器的有无、编码和存储信息。

无线识别装置方框图

装置中阅读器、应答器均具有无线传输功能，频率和调制方式自由选定。

不得使用现有射频识别卡或用于识别的专用芯片。

装置中的耦合线圈为圆形空芯线圈，用直径不大于1mm的漆包线或有绝缘外皮的导线密绕10圈制成。

线圈直径为6.6±0.5cm（可用直径6.6cm左右的易拉罐作为骨架，绕好取下，用绝缘胶带固定即可）。

线圈间的介质为空气。

两个耦合线圈最接近部分的间距定义为D。

阅读器、应答器不得使用其他耦合方式。

要求

（1）应答器采用两节1.5V干电池供电，阅读器用外接单电源供电。

阅读器采用发光二极管显示识别结果，能在D尽可能大的情况下，识别应答器的有无。

识别正确率≥80%，识别时间≤5秒，耦合线圈间距D≥5cm。

（2）应答器增加编码预置功能，可以用开关预置四位二进制编码。

阅读器能正确识别并显示应答器的预置编码。

显示正确率≥80%，响应时间≤5秒，耦合线圈间距D≥5cm。

38、频率特性测试仪

设计并制作一个频率特性测试系统，包含测试信号源、被测网络、检波及显示三部分。

要求

（1）制作幅频特性测试仪

　　a、频率范围：

100Hz～100kHz；

　　b、频率步进：

10Hz；

　　c、频率稳定度：

10-4；

　　d、测量精度：

5％；

　　e、能在全频范围和特定频率范围内自动步进测量，可手动预置测量范围及步进频率值；

　　f、LED显示，频率显示为5位，电压显示为3位，并能打印输出。

（2）制作一被测网络

　　a、 电路型式：

阻容双T网络；

　　b、 中心频率：

5kHz；

　　c、 带宽：

±50Hz；

　　d、 计算出网络的幅频和相频特性，并绘制相位曲线；

　　e、 用所制作的幅频特性测试仪测试自制的被测网络的幅频特性。

39、弹用热流传感器设计及研究：

要求：

传感器测量范围：

1.2MW/m2，基于热传导原理测量热流传感器敏感元件-康铜箔上的温度差，利用镍铬-康铜热电偶将温度差转换为电压输出信号。

设计合理的调理电路并在考虑了热传导系数为温度的非线性函数这一特点的基础上，对敏感元件进行导热过程分析，得到热流输出信号与被测热流的关系，通过校准试验测得数据进行对比，验证模型的正确性。

39、地磁传感器设计研究：

首先要查阅国内外相关资料对数字式磁场传感器的发展现状有一个初步的认识，并深入研究不同磁场传感器的工作原理。

在本设计方案中，基于磁场传感器的功能要求，

本文的总体设计思路与步骤为：

（1）针对所选用磁场敏感头的工作特性，选择合适器件，明确磁场检测模块的工作原理。

（2）鉴于磁场检测单元的温度敏感特性，设计信号调理模块，实现了宽温度范围内的灵敏度补偿与零点补偿。

（3）鉴于数字式磁场强度传感器的应用特点，设计出传感数字化与逻辑控制模块。

（4）绘制各个模块的硬件电路图和整体电路图，并对所进行的设计进行相关的调试和校准。

数字式磁场强度传感器原理框图

40、水温控制系统

要求：

设计一个水温控制系统，控制对象是1L净水，用电热杯加热。

水温可在一定范围内由键盘输入设定，并能在水温降低时实现自动启动加热。

温度设定范围是40-90℃，最小区分分度为1℃。

当设定的温度比实时温度高0.12°C时，则启动风扇降温。

用液晶显示器上显示设定温度和实时温度。

（温度传感器选用DS18B20）

41、简易电阻电容测量仪

设计一个能显示被测电阻阻值、被测电容容值的测试仪，数字显示。

被测电阻测量范围为1k到100k，电容值为0.01uF-10uF。

3、基于NRF2401的无线数据通信系统设计

要求：

（1）发送部分（A）可按键实时输入a-z，0-9英文文本，并显示，通过无线通信把数据传送到接收部分（B），B显示出接收的文本；

（2）A显示时钟并通过无线通信把数值传送到B，B显示A的时钟数据。

（3）A进行环境温度检测并传送给B，B显示温度值。

42、三角波斜率测量仪

（1）设计三角波测量电路，能够完成三角波幅度、频率、斜率的测量。

（2）设计显示电路，能够完成波形和测量数据的显示。

系统框图见图1所示。

43、信号波形合成电路设计

要求：

（1）利用NE555实现10kHz、30kHz、50kHz正弦信号合成方波和三角波信号，

（2）用EWB进行仿真，给出仿真结果；（3）设计硬件电路。

44、实用信号源设计

设计一个正弦波和脉冲波信号源，信号频率20Hz-20kHz，在负载为600欧姆时输出幅值为3V。

45、工频有效值测量电路

设计一个能同时对一路工频交流电（频率波动范围为（50±1）Hz、有失真的正弦波）的有效电压值、电流有效值、有功功率、无功功率进行测量的电路。

测量功能及量程范围：

交流电压为0-500V；有功功率为0-25kW，无功功率为0-25kW。

46、温湿度测试系统

要求：

设计1个温度测量通道和1个湿度测量通道，技术指标为：

（1）温度检测范围：

-70℃~+200℃；

（2）湿度测量范围：

20%RH~100%RH；能够实现快速、准确地检测被测点的温度和湿度；设置通信接口，使巡检仪能够与上位计算机通信。

47、人体运动信息采集电路

任务：

设计一个人体运动信息采集系统。

要求：

利用加速度传感器采集人体运动时的加速度参数，并利用加速度参数与速度、位移等参数之间的数学关系实现对其它运动参数的求解，从而对人体运动的姿态、动作轨迹等进行分析。

48、汽车自动灯光控制

要求：

根据外界的光强自动完成灯光开启、转换功能：

（1）、在外界光强变弱时，启动小灯，

（2）、在外界强光消失后，切换到大灯；

（3）、大灯具有随动功能

49、电容数字测量仪

设计要求：

设计一个以数字方式显示测量值的电容数字测量仪，要求：

测量范围1000pF~1μF。

（提示：

由555集成定时器构成单稳态触发器，单稳态触发器输出电压的脉宽为

，通过测量

的宽度，便可计算出电容值。

）

50、汽车自动雨刷

要求：

选择合适的传感器，设计能根据雨量大小自动调节汽车雨刷的运行。

雨刷速度至少分三档。

。

。

。

。

。

51、红外光电报警器

设计要求:

珍贵文物展览室和高压设备等场合，时常有人超越规定界线，造成危险或损坏文物。

设计一个光电报警器，当有人超越规定界线时发出报警声响，引起人们注意。

报警频率2kHz,保护的有效距离3m。

报警声响可用压电陶瓷蜂鸣器产生。

52、医用型智能闹钟

要求：

根据环境声音强弱，自动调整闹铃的铃音的大小，具有五档预设提醒的功能，并以不同的提示音来加以区别。

53、可调数控电源

设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。

其原理示意图如下：

要求

（1）输出电压：

范围0～＋9.9V，步进0.1V，纹波不大于10mV；

（2）输出电流：

500mA；