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 0.1℃,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
放大电路
A/D 转换
显示电路
供电电路
时钟电路
〖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〗:
时校
分校
秒校
24 进制时计数器
译码电路
显示电路
60 进制分计数器
译码电路
显示电路
60 进制秒计数器
译码电路
显示电路
分频器
晶体振荡器
单次或连续的脉冲
〖主要参考元器件〗:CD4060,74LS74,74LS161,74LS248
1
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
放大与整形
倍频器
基准时间产生电路
〖主要参考元器件〗CD4060,4528,4518;4511,14526
五、数字式定时开关
控
制
电
路
计
数
译
码
显
示
电
路
〖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〗
秒脉冲发生器
计时器
译码显示
控制电路
报警电路
外部操作开关
〖主要参考元器〗:CC4511,CC14522,CD4060
2
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〗
RC 振荡电路
计数器
译码器
数码显示器
单稳电路
微分电路
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〗
开关电路
门控电路
〖主要参考元器〗74LS148,74LS48,74LS279
译码显示
数据锁存器
8 线-3 线优先编码器
按键输入
3
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
传感器
〖主要参考元器件〗
采样/保持
A/D 转换
译码显示
采 样 保 持 控
制电路
数字锁存电路
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
南北向绿灯亮,东西向红灯亮 30S
南北向黄灯亮,东西向红灯亮 6S
南北向红灯亮,东西向绿灯亮 30S
南北向红灯亮,东西向绿灯亮 6S
4
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〗
1) 用开关输入 8 位二进制数,要求输出 50Hz~1KHz 的方波
2) 要求使用 D/A 转换方式
3) 要求频率按照由小到大自动变化
〖参考原理框图〗
00~FFH
D/A 转换
压控方波发生器
波形发生电路
其他波形
〖主要参考元器〗 DAC0832,LM741,9013
十三、红外线互锁开关
方波输出
〖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
5
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
编码电路
开锁控制电路
门铃按钮
控制电路
报警电路
〖主要参考元器〗:CC4017,NE555,9013,8050,IN4148
门铃电路
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
前置放大
传感器电路
前置放大
传感器电路
前置放大
多
路
开
关
传感器电路
前置放大
A/D 转换
显示电路
6
〖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
7
〖主要参考元器件〗555:CD4017,8050,LM386
二十三、定时排气扇
显示电路
〖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 0.1 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
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