整理电子技术综合实践项目题目.docx
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整理电子技术综合实践项目题目
电子技术综合实践项目题目
课题一语音处理系统
基本要求：
采用凌阳单片机开发系统仿真调试，实现语音信息分段存储，并能分段重放。
提高要求：
在达到基本要求的基础上，建立语音库，实现任意组合语音库数据信息的放音功能。
课题二多路放大与巡回测量电路
基本要求：
用多路放大器对若干个不同的被测信号进行放大，然后通过一路A/D转换器和数字显示器按照一定顺序轮流显示这若干个被测量，这样既可以减小测试仪器的功耗和体积，又能降低成本。
课题三数字式电容分档测量
基本要求:
数字式电容分档测量，被测电容的范围：
100pf～99μf，系统响应时间∠1s，
测量的相对误差∠5％，用数码管显示被测的电容值。
提高要求：
被测电容的范围：
10pf～99μf。
课题四LED汉字点阵显示系统设计
基本要求：
采用89C52单片和LED点阵显示模块设计实现组合点阵信息显示。
提高要求:
具有显示内容自动更新的功能以完成对任意存储的信息内容进行完整的显示。
课题五数控直流电源
基本要求：
设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。
课题六程控测量放大器
基本要求：
设计一可用51单片机分档控制的程控放大器并显示设定放大倍数。
提高要求：
在达到基本要求的基础上，实现可连续控制的程控测量放大器并最终实现自动增益。
课题七直流小电机调速系统
基本要求：
采用单片机开发系统对直流电机调速系统进行理论设计和仿真实验，并采用光电对管实时在线检测直流电机转速及使用PWM技术调节控制电机的转速。
提高要求：
用键盘设定初值，用数码管显示电机转速。
课题八乐曲播放电路CPLD实现
基本要求：
采用QuartusII开发系统进行乐曲播放电路的设计、仿真调试和实现。
要求能进行流畅的乐曲播放。
提高要求：
在达到基本要求的基础上，实现播放的同时用简谱的形式同步显示播放的乐曲。
课题九多功能数字电子表
基本要求：
计时功能：
显示时、分、秒，定闹功能，秒表功能，倒计时功能。
提高要求：
增加“语音报时”功能，增加“电子日历”功能。
课题十数字温度计
基本要求：
可测量温度范围：
000.0℃-102.0℃，温度分辨力：
0.4℃
测量相对误差：
≤2%，用数码管实时显示被测量的温度。
提高要求：
实现多个温度点的实时测量，实现温度的分档测量（102℃、
51℃、25.5℃）。
课题十一主从式监测报警系统
基本要求：
以单片机为从机对目标状态进行监测，将结果通过标准串行口传送通信给微机主机，由微机跟踪显示目标状态；
提高要求：
从机目标状态以某种现场变化为提示，主机则以某种直观警方式为提示。
自选要求；从机目标状态以某种传感器方式为改变
课题十二用单片机控制的乒乓球游戏机
基本要求：
用单片机控制乒乓球的运动、左右拍击球动作并显示比分。
提高要求：
除基本要求外，用单片机控制乒乓球的运动速度，另行设计表现击球动作、得分、失误的声响电路。
课题十三简易频率计
技术指标：
频率（F）为：
1Hz~100MHz，周期（T）为：
1S～10E-7S，精度为：
10%
课题十四低频函数波形发生器
技术指标：
波形：
三角波、正弦波、方波、锯齿波，频率：
0.1Hz~1KHz
控制方式：
能选择不同的波形，并且能显示出当前产生的波形的频率值。
输入电压：
-5V~+5V
提高要求：
上限频率扩展到100Khz
课题十五汽车转弯灯控制系统
基本要求：
应用89C51单片机强大的布尔处理功能，设计实现汽车转弯信号灯的自动控制系统。
提高要求：
具有亮度可调的停靠灯低亮发光功能。
课题十六计数式数字频率计的CPLD实现
基本要求：
测量频率范围：
100Hz~100MHz，测量相对误差：
≤1%
测量信号：
方波峰峰值3~5V（与TTL兼容），闸门时间：
1s
显示控制：
静态8位七段LED显示，且要求显示稳定，刷新时间与闸门时间相同。
提高要求：
测量频率范围：
100Hz~100MHz和1Hz~1MHz两档，相应的闸门时间为1s和100s，用一开关量选择控制。
显示控制：
动态扫描8位七段LED显示，且要求显示无闪烁，内容刷新时间与闸门时间相同。
课题十七89C51单片机与PC机双向串行通信系统
基本要求：
以89C51（MCS-51系列）单片机和PC机为核心设计并制作一个简易的双向串行通信系统；以LED数码管为显示元件显示89C51单片机发送和接收到的数据及出错信息，用压电小喇叭为电声元件发出声音报警；设计一个数据输入小建盘，能输入0~9十个数字符号及所必须的命令键；设计一个简单可靠的89C51单片机和PC机双向串行通信接口；电源用5V直流电源供电；在保证功能实现的前提下，尽可能降低功耗，提高性价比；编写出单片机与PC机之间的通信程序；写出设计报告及详细使用说明。
提高要求：
具有字符串收发的功能。
课题十八电子电压表的设计
基本要求:
可测电压为直流，电压幅度范围0----5伏，测量值用3位LED显示，误差小于0.01伏，测量值可以通过喇叭自动播报。
提高要求:
可测交流电压，电压幅度可以扩大到220伏（可分成多档位）。
课题十九单片机双机通信系统
基本要求:
设计两个单片机最小系统，能实现有线通信，一方为发送，另一方为接收。
提高要求：
两个单片机最小系统能相互通信，并能实现校验。
课题二十无线数字通信系统
基本要求：
设计两个单片机最小系统，能实现点对点无线通信，可收发字符信息并显示。
提高要求：
实现点对多无线通信，并能实现实时数字语音通信。
课题二十一调频立体声发射系统
基本要求：
发射单声道、立体声音乐信号。
提高要求：
发射频率可调。
电子系统综合设计实例
课题二十二交通灯的设计
．设计内容和要求
设计一个主干道和支干道十字路口的交通灯控制电路，要求如下：
（1）一般情况下，保持主干道畅通，主干道绿灯亮、支干道红灯亮，并且主干道绿灯亮的时间不得少于60s.
（2）主干道无车，支干道有车，则主干道红灯亮、支干道绿灯亮，但支干道绿灯亮的时间不超过30s.
（3）每次主干道或支干道绿灯变红灯时，黄灯先亮5s.
（4）.TR1开发系统1套；EKFL6000FPGA下载版1套；QuartusII开发软件1套
（5）交通灯逻辑分析和ASM图
●交通灯逻辑分析
图1交通灯逻辑分析ASM图
上图表示位于主干道和支干道的十字路口交通灯系统，支干道两边安装传感器，要求优先保证主干道畅通。
平时处于主干道绿灯、支干道红灯的状态。
当支干道有车时，则传感器发出信号S=1，主干道绿灯先变成黄灯、再变成红灯、支干道由红灯变成绿灯。
如果支干道继续有车通过时，则传感器继续有信号，使支干道保持绿灯亮，但支干道保持绿灯亮的时间不超过30s，否则支干道绿灯先转化成黄灯在变成红灯，同时主干道中红灯变成绿灯。
主干道每次通行时间不得少于60s；在此期间，即使支干道有信号S输出，也不能中止主干道的绿灯亮。
●交通灯ASM图
系统有控制器和处理器组成，控制器接受外部系统时钟和传感器信号。
处理器由定时器和译码器显示器组成。
定时器能向控制器发送60s、30s或5s定时信号，译码显示器在控制器的控制下，改变交通灯信号。
根据题目要求画出系统框图。
在中，HG、HY、HR分别表示主干道绿、黄、红三色灯。
FG、FY、FR分别表示支干道绿、黄、红三色灯。
交通灯系统工作主要有三个时间间隔，Tl,Ts和Ty。
Tl：
主干道绿灯亮时的最短时间间隔，不少于60s。
Ts：
主干道黄灯亮时的最短时间间隔，不少于30s。
Ty：
主干道灯红亮时的最短时间间隔，不少于5s。
因此，用定时器分别产生三个时间间隔后，向控制器发出“时间已到”信号，控制器根据定时器及传感器的信号，决定是够进行状态转换。
如果肯定，则控制器发出状态转换信号St，定时器开始清零，准备重新计时。
交通灯控制器的控制过程分为四个阶段，对应的输出有四种状态，分别为S0、S1、S2和S3表示。
S0状态：
主干道绿灯亮，支干道灯红亮，此时支干道有车等待通过，而且主干道绿灯已亮，满足规定的时间间隔Tl，控制器发出状态转换信号St，输出从状态S0转换到S3表示
S1状态：
主干道黄灯亮，支干道红灯亮，进入此状态，黄灯亮满足规定的时间间隔Ty时，控制器发出状态转换信号St,输出从状态S1转换到S2。
S2状态：
支干道绿灯亮，主干道红灯亮，若此时支干道继续有车，则继续保持次状态，但支干道绿灯亮的时间不得超过Ts时间间隔，否则控制器发出状态转换信号St，使输出转换到S3状态
S3状态：
支干道黄灯亮，主干道红灯亮，此时状态与S1状态持续的时间间隔相同，均为Ty，时间到时，控制器发出St信号，输出从状态S3回到S0状态。
对上述S0，S1，S2和S3四种状态按照格雷码进行编码分别为00，01，11和10，由此得到交通灯控制系统的ASM图，如图13.1.3所示。
设系统的初始状态为主干道绿灯亮，支干道红灯亮，用S0状态框表示，当S0状态持续时间大于等于60s，并且支干道有车等待通过，传感器S=1时，此时满足判断框中的TLS=1条件，系统控制器发出状态转信号ST，由条件输出框表示，同时系统从状态S0转到主干道黄灯亮，支干道红灯亮的S1状态。
以此类推，可得图13.1.3。
课题二十三密码锁的设计
设计内容和要求
设计一个8位串行数字密码锁，该锁只有当依次受到的8为串行码与规定的二进制数码一致时，才能被打开。
所需器材
1.TR1开发系统1套
2:
EKFL6000FPGA下载版1套
3:
QuartusII开发软件1套
13.2.3密码锁逻辑分析和ASM图
●密码锁逻辑分析和ASM图
数字密码锁内部已经设置了8为二进制密码，分别用D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1、D0表示。
开所示的串行输入数码由开关BIT产生，可以为0或1，如图13.2.1所示。
为了使系统能1位1位地依次读取由BIT开关送来的串行数码，设置了1个开关按钮READ，送入数码是，首先用BIT开关设置1位数码，然后按下READ开关，这样就将BIT开关产生的当前数码读入系统。
为了标志串行数码输入开始和结束，设置了RESET和TRY按钮开关，RESET信号使系统进入初始状态，准备接受新的串行数码，当8位数码与开锁密码一致时，按下TRY产生开锁信息，系统便输出OPEN信号打开锁，否数字锁不开，并输出错误信号ERROR。
RESET
TRYOPEN
READERROBITR
图2数字密码锁框图
●密码锁ASM图
将数字密码锁划分为控制器和处理器两部分，如图13.2.2所示。
控制器处理器接受BIT产生的数码，并将其与对应的密码位相比较，比较结果B作为状态信息送到控制器。
为累计输入数码的位数，需要一个计数器C，控制器发出的控制器信号CLR使计数器清零，并使数码的比较从低位开始，同时计数器开始累计的次数并与密码的位数相比较，二者相等，则输出一个控制信号M到控制器。
根据上述分析的到处控制器的ASM图，如图13.2.3所示，其中S0为初始状态，S1为接受数码状态，S2为准备开锁状态，S3状态表示每正确接受一次数码，计数器C加1，S4为开锁状态，S5为错误状态。
异步复位信号RESET使得控制器进入初始状态，在该状态时，控制器发出CLR命令是计数器C清零。
秀啊啊一个市中到来时，系统无条件地转到接受数码状态S1。
在S1状态下，若开锁信号TRY为1时，控制器进入错误状态S5，TRY为0时，等待接受数码。
READ为1时读取数码，若每次松的数码BIT与开锁密码相应位的数值不相等，比较器输出B为0，控制器进入错误状态S5，若两数值相等，比较器输出B为1，然后判断位数比较器输出M的结果，M为0时控制器进入S3状态，在S3状态，控制器输出CNT命令使计数器C加1，然后转到接收数据状态S1，这样循环下去，知道正确接收8位数码后，位数比较器M输出为1，系统转入S3状态。
S2为准备开锁状态，等待开锁信号TRY，TRY为1时，控制器S2状态进入靠所状态S4，并输出OPEN开锁命令。
在上述过程中，任何一次送入的数码与开锁密码的数值不一致，或者TRY开关使用的顺序与规定的不符，都将使控制器进入错误状态S5，同时控制器出处错误信息ERROR.
RESETBIT
B
TRY
M
READ
CLR
CNT
图3数字密码锁系统结构图
●设计发挥
1在原电路基础上，将8位二进制输入的密码锁扩展为16位二进制输入的密码锁。
2在原电路基础上，将8为二进制串行输入的密码锁修改为8位二进制并行输入的密码锁，输入信号有键盘输入。
3在原电路基础上，将8位二进制输入的密码锁修改为8位十进制输入（由矩阵键盘输入）的密码锁，并加入密码数值显示电路。
课题二十四数字频率计
概述
数字频率计是一种用时进制数字显示被测信号频率的数字测量仪器，它的基本功能是测量正弦信号、方波信号、尖脉冲信号以及其他各种大为时间内变化的物理量，因此它的用途十分广泛。
下面着重介绍频率计的测频原理和ICM7216集成电路的使用方法，使读者进一波掌握数字频率计的设计。
设计内容和要求
1.技术要求
1测量频率范围:
1~9999Hz和1Hz~100kHz
2测量信号：
方波峰峰值为3~5V（与TTL兼容）
3闸门时间：
10ms，0.1s，1s，和10s，脉冲峰峰值为3~5V
2.设计仿真频率计的相应单位电路
1可控制的计数、锁存、一码显示系统
2石英晶体振荡器及分频系统
3带衰减器的放大整型系统
3.设计频率计的整机电路
设计频率计的整机电路并画出框图和总电路图
4.组装、调试
在试验箱上组装、调试单元电路和整机系统
5.总结报告
写出设计、实验总结报告。
内容包括：
各单元电路图、整机框图和总电路图；相应单元和实测波形，电路原理，调试分析，结论和体会。
●数字频率计的基本原理
1.计数器
①由4个双稳态触发器可以构成一个同步或非同步十进制计数器——从计数器的输入端每输入一个脉冲，触发器的状态就改变一次，通过对该状态进行译码，就能在数码管中显示出与输入脉冲一致的数字。
输入10个脉冲后，输出一个进位脉冲至下一个十进制数计数器，同时本位计数器复零，数码管显示10.多位计数器串联就构成一个多位十进制数电子计数器。
可用集成计数器。
②要使计数器正常工作，要求输入信号的波形是方波（或触发沿限陡），幅度适当并且频率不超过十进制数计数器的最高工作频率。
③十进制计数器具有10分频器的功能，即输入10个脉冲，输出1个脉冲，输入计数器的频率为fi，从十进制数计数器输出的脉冲频率降低至fi/10
由电子计数器如何能构成频率计呢？
我们可以从频率的定义下手。
●电子计数式频率计测频原理
频率计可以从严格按频率的定义，设法测出1s内电信号变化的次数，即1s内电脉冲的个数即可。
除计数器外，应设法取得准确的1s，并且让计数器只计数1s，计数结果则为频率值。
数字频率计的测频原理如图13.3.1所示。
fx
B
1S
图4闸门控制信号
设fx为待测频率，从A端输入，经整形电路变成方波，加到与非门的一个输入端上。
该与非门起驻扎们的作用。
在与非门的第二个输入端上加有闸门控制信号。
控制信号为低电平时，闸门关闭，无信号进入计数器。
控制信号为高电平时，闸门开启，整形后的脉冲进入计数器计数。
控制信号经1s后再次为低电平，闸门开启恰为1s。
1s内，fx个脉冲进入了计数器，计数器即显示出频率值fx（Hz）
从测频原理可以推知：
1闸门控制信号的准确与否直接关系到频率测量的精确度。
如果开门时间（1s）有百万分之一秒的误差,即开门时间短（或长了）百万分之一秒，测得频率也带有百万分之一的误差。
2如果闸门事件延长10s，则电子计数器中记得的脉冲多了10倍。
直读频率时应将小数点左移一位，末位便分辨出0.1Hz，提高了频率计测频的分辨率和精度。
实际测量时，可据精度要求，灵活的选择闸门时间。
闸门改变时，小数点位置自动移位，使读到的频率值正确。
课题二十五温度控制系统的设计
温度的测量和恒温控制实际应用越来越广泛，电路的形式也越来越多样化，温度控制的范围极为广泛，下面介绍两种采用集成器件实现温度控制的实例。
●测温和恒温控制器
该控制器通过集成电路LM331电压-频率转换方式，将温度传感器BT传递来的电压信号转换成与之成正比的频率信号，通过计数译码，显示出来的数字应和被测温度一一致。
如果是温控，被测温度和预置温度进行比较，判断是否应该启动加热装置。
如果被测温度和预置温度是一致的，被测温度则恒定在预置值上不变。
控制器的框图如图13.。
4。
1所示
（2）规划编制机关在报送审批专项规划草案时，将环境影响报告书一并附送。
秒信号
（1）报送审批综合性规划草案和专项规划中的指导性规划草案时，将环境影响篇章或者说明一并报送。
1.建设项目环境影响报告书的内容
恒温恒温
（二）安全评价的基本原则
+5v
（2）规划编制机关在报送审批专项规划草案时，将环境影响报告书一并附送。
图5温度测量和恒温控制框图
在温度测量和恒温控制框图中，有关电压——频率（V/F）转换器和温度-电压-频率转换器（T-V-f）参见第2章和第5章的相关内容。
在这里接受脉冲为1s的信号产生器和温度控制驱动电路。
大纲要求脉宽为1s的信号产生器
（3）环境影响评价中应用环境标准的原则。
（1）14级二进位串行计数/分频/振荡器
14级计数-分频-振荡器是由CD4046（或CC4060）构成的，其管脚图及内部结构如图13.4.2所示。
12脚为清零端，高电平为有效电平。
如果输入频率较高的脉冲信号，Q4~Q14的输出端即可完成16、32、……2的14次方分频功能。
在9、10、11脚加定时网络时（如RC定时），如图13.4.2（b）所示，自身可产生固定频率的输入信号，周期T约为2..3RC。
电阻R的取值一般在100~1.5k欧姆。
C的最小值可取到几十皮法。
经二分频后各输出端可任意选用。
如果采用钟表内的石英晶体做定时元件，可生产32768Hz的振荡信号，再经十四分频，在Q14端得
该信号为温度控制系统得基准信号。
3）规划实施的经济效益、社会效益与环境效益之间以及当前利益与长远利益之间的关系。
（2）0.5Hz信号产生器
0.5Hz信号产生器如图所示，由IC2、石英晶振B1、电容C5、C6构成振荡器，产生32768Hz方波信号，经14级2分频后，在Q14端输出2Hz的方波信号，再经过双D触发器CD4013二级2分频获得的频率为0.5Hz，周期为2S的方波。
IC4的Q、/Q输出端在2S的周期内交替输出各1S的高电平，使计数器在2S内完成一个工作循环。
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