电子技术课程设计(15626)

柳赟[e-mail]公共邮箱[e-mail]19861228综合实验安排综合实验选题情况设计报告要求设计的总体步骤和方法设计时的注意事项成绩评定电子技术综合实验的题目综合实验安排1、根据给定的题目，查找资料，进行方案论证，利用Multisim12构建仿真电路，在指定实践到实验室上机设计、调试、答辩和撰写实验报告；2、6月30日（周二）~7月2日（周四）上午8:30~11：30，下午14:00~15:30在孵化楼207上机设计、调试和答辩；3、7月3日（周五）下午16:00前交综合实验报告，过期将没有成绩。设计的总体步骤和方法一、整体规划：从要求出发，将整体设计分解为多个小模块或者多个步骤。二、具体设计：根据不同小模块或不同步骤的功能查找可用器件，并辅以外围电路将功能实现。三、调试整合：将小模块进行组合或者将不同步骤按顺序依次实现。四、撰写报告：设计报告是学生对课程设计全过程的系统总结。设计报告要求1、每份实验报告包括六个部分：封面、目录、实验任务书、正文、附录和参考文献。2、实验报告必须按统一格式书写，采用word文档，要求图文并茂，字数不少于2500字。3、在封面上写好班级、姓名、学号及设计题目等，于指定时间上交，过期将没有成绩。设计报告要求1415二电子技术综合实验智力竞赛抢答器电气与电子工程学院热能130*1234567890张三柳赟1周20157*目录设计任务书一、综合实验的任务与要求二、设计框图及电路系统概述三、各单元电路的设计方案及原理说明、参数计算四、调试过程及结果分析五、设计、安装及调试中的体会附录参考文献设计报告要求设计报告要求一、综合实验的任务与要求1.正文为宋体，五号字行间距为单倍行距1.1------------二、设计框图及电路系统概述1.正文为宋体，五号字行间距为单倍行距1.1------------三、各单元电路的设计方案及原理说明、参数计算1.正文为宋体，五号字行间距为单倍行距1.1------------四、调试过程及结果分析1.正文为宋体，五号字行间距为单倍行距1.1------------五、设计、安装及调试中的体会1.正文为宋体，五号字行间距为单倍行距1.1------------设计报告要求附录（宋体，五号字行间距为21）附录1：设计流程图或系统框图附录2：系统电子图附录3：数据表格或真值表等附录4：测试数据等……参考文献[1]作者1,作者2书名.出版单位,版本.出版日期[2]作者1,作者2书名.出版单位,版本.出版日期设计报告要求设计时的注意事项一、绘制电路图要规范，不能乱飞线，根据整体规划后的结果合理地预分配不同器件在原理图编辑区中的位置。这样，即保证电路的整齐，更方便最后的调试。二、尽可能的分模块或者分步骤调试，这样可以节省大量的重复工作量。三、善于通过现象判断出错位置，并借助仪器观察出错位置以及相关位置的输出变化，进而找出错误。成绩评定特别说明：每班每个题目第一个做出来的同学，如果仿真顺利通过、报告符合要求，一免答辩，二成绩为优；每个题目前几位完成的同学答辩时间为1-2分钟；越往后答辩时间越长，答辩问题越难，成绩等级越低。综合评定总成绩：优、良、中、及格和不及格。（1）设计方案的正确性与合理性；（2）实验动手能力(连线工艺水平、调试中分析解决问题的能力以及创新精神等)；（3）总结报告；（4）答辩情况(课题的论述和回答问题的情况)；（5）设计过程中的学习态度、工作作风和科学精神。电子技术综合实验的题目课题一移位寄存器型彩灯控制器课题二智力竞赛抢答器课题三电子拔河游戏机课题四交通信号灯控制器课题五电子密码锁课题六数字电子钟课题一移位寄存器型彩灯控制器一、设计任务与要求1、要求采用移位寄存器设计一个彩灯控制器。2、要求实现三种变换花型以某种节拍按一定规律改变彩灯的输入电平值，控制彩灯的亮与灭，按预定规律显示一定的花型。花型1：8路彩灯从左至右顺次渐亮，全亮后逆序渐灭；循环两次。花型2：8路彩灯从中间到两边对称地逐次渐亮，全亮后仍由中间到两边逐次渐灭；循环两次。花型3：8路彩灯分两半，从左至右顺次渐亮，全亮后则灭，循环三次。花型真值表如表所示。3、三种花型先以慢节拍显示一遍，再以快节拍显示一遍，构成一次大循环，然后重复。当然也可以相反。1花型真值表课题一移位寄存器型彩灯控制器1二、总体方案设计彩灯控制器以某种节拍按一定规律改变彩灯的输入电平值，控制彩灯的亮与灭，按预定规律显示一定的花型。因此彩灯控制器需要一个能够按一定规律输出不同高低电平编码信号的编码发生器，同时还需要编码发生器所要求的时序信号和控制信号。由于实际应用场合所用彩灯可能是功率较大的白炽灯或其它，因此还需要一定的驱动电路，实验中因采用发光二极管或指示灯，故可省略驱动电路。彩灯控制器的原理框图如图所示。课题一移位寄存器型彩灯控制器1、原理框图1二、总体方案设计课题一移位寄存器型彩灯控制器2、设计思路（1）节拍控制电路三种花型循环一次需要16*2+8*2+5*3=63个节拍，再加上清“0”一拍，共64拍，凑成26，可用六位二进制计数器实现。三种花型若先以慢节拍显示一遍，再以快节拍显示一遍，这样构成一次大循环共需128节拍。1二、总体方案设计课题一移位寄存器型彩灯控制器2、设计思路（1）节拍控制电路1CP128个节拍产生电路CP1CP2CP3CP4CP5CP6CP7CPCPLCPH花型1花型2花型3二、总体方案设计课题一移位寄存器型彩灯控制器2、设计思路（1）节拍控制电路17.7.LHCPCPCPCPCP脉冲CP的表达式为：快慢节拍分配电路电路中的CPL和CPH可直接使用元件箱中的脉冲信号源，也可以使用字信号发生器生成，还可以采用555定时器构成多谢振荡电路。二、总体方案设计2、设计思路（2）通用移位寄存器74LS19474LS194的功能表如下要实现上述花型显示，关键是移位寄存器的功能控制端S0、S1和左移DSL、右移DSR的信号电平如何组织。课题一移位寄存器型彩灯控制器1花型真值表课题一移位寄存器型彩灯控制器右1左1右1左0右1左0左0右0右1右0左1左0右1右1656410.SSCPCPCPCP左左左片：6410.SSCPCP右右右片：二、总体方案设计2、设计思路（2）通用移位寄存器74LS194课题一移位寄存器型彩灯控制器由此可知两片194的控制端表达式分别为：CP6CP5CP4S左1S左0S右1S右000001010011010010010101110101001001101100111001011110101花型真值表课题一移位寄存器型彩灯控制器右1左1右1左0右1左0左0右0右1右0左1左0右1右1116162.SLAADCPQCPQ11SRD0SL2D661.SR2D2DDCPQCPQ二、总体方案设计2、设计思路（3）复位电路复位电路的功能如下：a)系统总复位，用启动开关S控制。b)花型3每5拍清零一次，。c)三种花型运行一遍即第64拍总清零一次，可用对周期为64拍的CP6微分得到的负脉冲实现。QH.QECr课题一移位寄存器型彩灯控制器1CP6去移位寄存器清0去节拍控制电路清0总清02课题二智力抢答器一、设计任务与要求1、设计制作一个可容纳六组参赛队的智力竞赛抢答器，每组设置一个抢答按钮供抢答者使用。设置一个“系统复位”按钮和一个“抢答开始命令”按钮供主持人使用。2、电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。在主持人将系统复位并发出“抢答开始命令”后，若参赛者按下抢答按钮，就显示最先抢答者的组号，指示抢答有效，并以声音警示。若系统复位但未发“抢答开始命令”，参赛者就按下抢答按钮，也显示抢答者的组号，但指示抢答无效，并以声音警示。要求确定第一个输入的抢答信号，并保持该信号不变，同时使后输入的信号无效。3、在发出“抢答开始命令”后开始计时，经过规定的抢答时间后若没有人抢答，就发出“抢答时间到”信号，以声光警示，并锁定输入电路使各路抢答信号无法再输入。4、设置计分电路，开始时每组预置为100分或其它，答对一次加10分，答错减10分。二、总体设计思路1、本题的根本任务是准确判断出第一抢答者的信号并将其锁存。实现这一功能可用触发器或锁存器等。在得到第一抢答信号之后应立即将电路的输入封锁，使其他组的抢答信号无效。同时还必须注意，第一抢答信号应该在主持人发出“抢答开始命令”后才有效，否则无效。课题三智力抢答器2111101二、总体设计思路2、当电路形成第一抢答信号之后，用编码、译码及数码显示电路显示出抢答者的组号。还可用鉴别出的第一抢答信号控制音频振荡器工作，给以警示。3、计分电路可采用3位七段数码管显示，由于每次都是加或减10分，故个位总保持为0，只要十位和百位作加减计数即可，可采用两级十进制加/减计数器完成。课题三智力抢答器2课题三电子拔河游戏机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。由一排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。一、设计任务与要求1、由裁判下达比赛开始命令后，甲乙双方才能输入信号，否则，由于电路具有自锁功能，使输入信号无效。2、“电子绳”至少由17个LED管构成，裁判下达“比赛开始”命令后，位于“电子绳”中点的LED管发亮。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，并阻止其向对方延伸。当点亮的LED管到达某一方的终点时，该方获胜。此时通过自锁功能锁定电路，使输入不再有效，必须由裁判再次发出“比赛开始”命令时方能开始下一次比赛。3、某方赢一次，由计分电路自动给该方加分一次，通过多次比赛以定胜负。3二、总体方案设计电子拔河游戏机原理框图课题三电子拔河游戏机3二、总体方案设计1、信号输入电路与控制电路的设计要求甲乙的输入互相控制，即在有效时间里若甲先输入则甲有效，乙先输入则乙有效。由两端输出，无效端保持不变，有效端输出一脉冲进入计数器的加/减脉冲输入端，其进入方向则由参赛双方输入的按键信号决定。2、计数电路由加减计数器构成，加减两端分别接控制门的两个输出端，若当甲有效时，就进行加计数，乙有效时则减计数。课题三电子拔河游戏机3二、总体方案设计3、输出电路（1）译码器的输入接计数器的输出，输出接电子绳，根据加、减计数情况决定电子绳的亮灯向上移动还是向下移动。（2）计分器的设计，当最左面的灯亮的时候，给甲加一分，最右面的灯亮的时候，给乙加一分。并能对多次比赛计分，最后计算总成绩。当最左或最右的灯亮的时候，电路被锁定，使输入不再有效，当裁判清零以后方能进行下一次比赛。课题三电子拔河游戏机3课题四交通信号灯控制器4一、设计任务与要求在一个具有主、支干道的十字路口，设计一个交通灯自动控制装置。红灯(R)亮表示该条道路禁止通行，黄灯(Y)亮作为过渡，以使行驶中的车辆有时间停到禁止线以外，绿灯(G)亮表示该条道路允许通行。具体要求如下：1、主干道经常通行（即主支道均无车时，主道绿灯，支道红灯）。2、支干道有车才通行。3、主、支干道均有车时，两者交替通行，并要求主干道每次最多放行30秒，支干道每次最多放行20秒；采用传感器分别监测主、支干道是否有车，有车时向主控制器发出信号，实验中用逻辑开关代替。4、每次绿灯变红灯时，要求黄灯先亮5秒，此时原红灯不变；5、设计5秒、20秒、30秒计时的译码显示电路，每秒改变一次显示数字，可以采用正计时，也可倒计时。6、当任意一条路上出现特殊情况，如消防车、救护车或其它需要优先放行的车辆时，各方向上均为红灯，计时停止。当特殊运行状态结束后，控制器恢复原来状态，继续正常运行。用逻辑开关模拟有无特殊情况。课题四交通信号灯控制器4二、总体方案设计1、采用传感器分别监测主、支干道是否有车，有车时向主控制器发出信号，实验中用逻辑开关代替。2、计时器在完成计时任务时，计时部分的控制电路要向主控制器发出相