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1、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 流水的速度由快到慢，再由慢到快。 3 彩灯白天不亮，晚间自动亮； 4 参考方案 压 控 振 荡红黄绿红黄绿红黄绿流水状态电路流水状态电路控 制电 路控 制电 路光 敏 器 件 检 测 电 路光 敏
2、器 件 检 测 电 路放 大 、 隔 离放 大 、 隔 离调 制 信 号调 制 信 号 2.彩灯 烟花 控制器 设计内容： 用电子电路设计一个彩灯控制器， 实现公共场所装设的彩灯烟花树，要求 控制 数排彩灯，按一定规律依次点亮，形成数条 彩灯 流，彩的依次闪亮，模拟出烟花爆炸时的效果 。 主要要求及指标 ： 1 灯光流的点亮方式有四种：方式 1：亮 1 灭 1；方式 2：亮 2 灭 2；方式 3：亮 4 灭 4；方式 4：亮 8 灭 8。 2 灯光流的点亮方式每个循环切换一次，先正向切换（从方式 1 至方式 4），再反向切换（从方式 4 至方式 1） 。 3 每种 8 个节拍 作为一个循环 ，
3、 一个 循环结束时， 控制进行方式切换。 4 每 4 种灯流方式完成时，控制灯流方式切换的正反。 5 彩灯白天不亮，晚间自动亮； 参考方案 灯 流 方 式发 生 器可 用 二 进 制计 数 器 对 时 钟分 频 获 得 不 同的 灯 流 方 式 灯 流 方 式切 换 电 路可 用 多 路 选择 器 实 现 不 同的 灯 流 方 式 的选 择 )灯 流 方 式转 换 方 向控 制 器( 可 用 T - F F 灯 流实 现电 路可 用双 向移 位寄 存器 时 钟脉 冲产 生电 路可 用5 5 5产 生0 . 5 秒矩 形波 )灯 流 方 式 寄 存转 换 控 制 器( 可 用 两 位 计 数 器
4、 方 式 1方 式 2方 式 3方 式 4转 换方 式控 制逻 辑灯 流 方 式 切 换 控 制正 向 输 入反 向 输 入方 向 控 制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 “
5、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 光敏器件检测电路 脉冲发生 可逆计数器 逻 辑 电 路 红 黄 绿 Q2 Q1 Q0 D CP 加减控制 正向循环结束、逆向循环结束判别 时钟快慢 控制 4.“方向之星”控制器 由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
6、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 时钟脉冲 二进制译码器 控制逻辑 左排灯 右排灯 按键 L 按键 R 按键 J 车 况输入 加法计数器 灯光控制 提示系统 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
7、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 置数 组合逻辑 两位可预置减法计数器 状态计数器 （或分配器） 置数输入端 置数控制端 倒计时 数码显示 溢出信号 时钟输入 时钟输入 状态输出 时钟信号 倒计时结束判别 绿 黄 红 6.洗衣机定时正反转控制 洗衣机完
8、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 置数 组
9、合逻辑 一位可预置减法计数器 状态计数器 置数输入端 置数控制端 倒计时 数码显示 溢出信号 时钟输入 时钟输入 状态输出 时钟信号 状态转换电路 驱动电 机 强档 弱档 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 0.01 F 至 100 F 范围内 . 2. 设计两个的测量量程。 3. 用 3 为数码管显示测量结果。 4. 显示小数点和单位。 参考方案 启动 小数点 定时电路 多谐振荡器标准脉冲 计数器
10、 译码器 数码显示器 控制 电路 清零 量程 调节 启动 测量 Tc f N 控制门 被测电容 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。 主要要求及指标 ： . 1. 设一个裁判按键 , 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 15 个发光二极 管模拟绳子 . 2. 设两个竞赛按键供
11、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 计数器 译码器 甲记分器 控制器 电子绳 甲方 裁 判 初 态 命令 乙记分器 乙方 加 减 锁住计数 脉冲 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
12、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. 设一个强制清空键。清空后 , 显示停车场最大泊车位数 (如 40) 。 设 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
13、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 可逆计数器 方向鉴别电路 乙传感器 甲传感器 空余泊位数显示 加 脉冲 减脉冲 UP DOWN 传感器电路 传感器电路 锁脉冲 电路 译码电路 提示电路 手动调整键 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 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
14、 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 (*)设计适当的驱动电路。 参考方案 复位 复位 单稳态电路 计数电路 （延时） 四进制计数和译码 （或分配器） 驱动电路 行走机构 控制发光 发声电路 触摸点 秒信号 扬声器 发光元件 其他 电路（声，光） 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
15、好准备。本题任务是：设计一个 可以快速预置，数显示剩余时间，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 妙任意预置，预置后的定时可重复使用。 3. 数字式显示剩余时间。 5. 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 倒 计 时 计 数（ 减 法 ） 两1 0进 制预 置 键秒 脉 冲控 制门C P预 置 键秒 脉 冲控 制门时 基 电 路秒 脉 冲时 基 电 路秒 脉 冲倒 计 时结 束 判 别声 响提 示倒 计 时结 束 判 别声 响提 示预 置 计 数 器（ 加 法 ） 两1 0进 制译 码显 示（ 两 位 数 码 管 ）预 置 计 数 器（ 加 法 ） 两 进 制译 码显 示（ 两 位 数 码 管 ）译
