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1、物联网15-1、2班数电课程设计题目：要求：1、学生分组，每组限8人，特殊情况需说明2、查阅资料，器件选型，提供元器件清单，本周五 前需完成。周五进行答辩。时间安排：周一：分组选题，进行设计要求分析，确定电路组成 的功能模块，完成总体设计周二：确定所需要的常用芯片，查询芯片说明手册， 熟悉芯片各管脚作用及外接方式。周三：完成各功能模块设计周四：撰写设计报告周五：答辩答辩要求：1、熟悉本设计内容，能准确完整说出自己所负 责的内容、一、汽车尾灯控制电路设计目的：1、巩固和加强数字电子技术课程的理论知识。2、掌握电子电路的一般设计方法，了解电子产品研制开发过程。4、通过查阅手册和文献资料，培养独立分
2、析问题和解决问题的能力。5、通过课程设计，学生受到设计写作方法的初步训练，能用文字、图形和现代设计写作 方法系统地、正确地表达课程设计和研究成果。6、为了培养学生正确的设计思想与方法、严谨的科学态度和良好的工作作风，树立自信 心。设计任务设计一个汽车尾灯控制电路，要求汽车尾部左右两侧各有3个指示灯（用发光二极管模 拟），当在汽车正常运行时指示灯全灭；在右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮； 在左转弯时，左侧3个指示灯按左循环顺序点亮；在临时刹车时，所有指示灯同时点亮。参考设计方案分析以上设计任务，由于汽车左转弯或右转弯时，3个指示灯循环点亮，所以用三进制 计数器控制译码器电路顺序输出低电平
3、，从而控制尾灯按要求点亮。由此得出在每种运行状 态下，各指示灯与给定条件间的关系，即逻辑功能表1-1所示。汽车尾灯控制电路设计总体 框图如图1-1所示。汽车尾灯和汽车运行状态表1-1开关控制汽车运行状态右转尾灯左转尾灯S1S2ddd.D4D5D600正常运行灯火灯火01右转弯按d,d2d3顺序循环点亮灯火10左转弯灯火按D4D5D6顺序循环点亮11临时刹车所有尾灯同时点亮显示驱动电路A开关控制电路译码电路三进制计数器二、自动循环计数器设计目的：1、巩固和加强数字电子技术课程的理论知识。2、掌握电子电路的一般设计方法，了解电子产品研制开发过程。4、通过查阅手册和文献资料，培养独立分析问题和解决问
4、题的能力。5、通过课程设计，学生受到设计写作方法的初步训练，能用文字、图形和现代设计写作方法系统地、正确地表达课程设计和研究成果。6、为了培养学生正确的设计思想与方法、严谨的科学态度和良好的工作作风，树立自信 心。1、设计任务 用集成计数器实行39自动循环计数。 电路能实现39加法和39减法循环计数。 输出用数码显示。2、参考设计方案分析设计任务，该系统由加减控制模块、可逆计数器、译码显示模块构成。完成由加法计 数自动转向减法计数。可逆计数器实现加法、减法计数功能。加减控制模块可由门电路组成 的基本RS触发器和其它控制门电路构成。译码显示模块完成该结果的数字显示。自动循环 计数器设计框图如图2
5、-1所示。三、篮球竞赛30秒计时器设计目的：1、巩固和加强数字电子技术课程的理论知识。2、掌握电子电路的一般设计方法，了解电子产品研制开发过程。4、通过查阅手册和文献资料，培养独立分析问题和解决问题的能力。5、通过课程设计，学生受到设计写作方法的初步训练，能用文字、图形和现代设计写作 方法系统地、正确地表达课程设计和研究成果。6、为了培养学生正确的设计思想与方法、严谨的科学态度和良好的工作作风，树立自信 心。1、设计任务 30秒计时器具有显示30秒的计时功能。 系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能。 计时器为30秒递减计时时，其计时间隔为1秒。 当计时器递减计时到零
6、时，数码显示器不能灭灯，应发出光电报警信号。2、参考设计方案分析设计任务，该系统包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、辅助时序控制电 路（简称控制电路）和报警电路等5个部分构成。其中，计数器和控制电路是系统的主要部分。 计数器完成30s计时功能，而控制电路具有直接控制计数器的启动计数、暂停/连续计数、 译码显示电路的显示和灭灯功能。为了满足系统的设计要求，在设计控制电路时，应正确处 理各个信号之间的时序关系。在操作直接清零开关时，要求计数器清零，数码显示器灭灯。 当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP，同时计数器完成置数功能，译码显示电 路显示30s字样；当启动开关断开时，计数器开始计
7、数；当暂停/连续开关拨在暂停位置上 时，计数器停止计数，处于保持状态；当暂停/连续开关拨在连续时，计数器继续递减计数。 另外，外部操作开关都应采取去抖动措施，以防止机械抖动造成电路工作不稳定。系统设计 框图如图3-1所示。篮球竞赛30秒计时器参考电路如图3-2所示。30秒5.1娘74LS 姑74LSM874LSIHo.】3f专CC4加句CT,队 0 D. D.74LS 姑74LSM8召T1 6i 73 ! 5Q Q Qi 丽LBb J74LSL52LDCPVCR Dj Da Dj D|亡TvucLDCT.A l u D| d.四、拔河游戏机控制器设计目的：1、巩固和加强数字电子技术课程的理论知
8、识。2、掌握电子电路的一般设计方法，了解电子产品研制开发过程。4、通过查阅手册和文献资料，培养独立分析问题和解决问题的能力。5、通过课程设计，学生受到设计写作方法的初步训练，能用文字、图形和现代设计写作方法系统地、正确地表达课程设计和研究成果。6、为了培养学生正确的设计思想与方法、严谨的科学态度和良好的工作作风，树立自信 心。1、设计任务设计一个能进行拔河游戏的控制电路。电路使用9个发光二极管表示拔河的“电子绳”， 开机后只有中间一个发亮，此即拔河的中心点。游戏甲乙双方各持一个按钮迅速地、不断地 按动产生脉冲，谁按得快，亮点向谁方向移动，每按一次，亮点移动一次。亮点移到任一方 终端发光二极管，
9、这一方就获胜，此时双方按钮均无作用，输出保持，只有复位后才使亮点 恢复至中心点，由裁判下达比赛命令后，甲乙双方才能输入信号，否则输入信号无效。2、参考设计方案该控制系统由输入、输出和控制器模块构成。输入模块完成裁判启动命令和两个按钮信 号的输入，其逻辑关系由门电路实现；控制器模块完成对输入脉冲信号的统计，由可预置加 /减计数器构成（如74LS193），其预置数为0100，作为加/减计数的起点，加/减计数的脉 冲源分别取自两个按钮信号，计数器输出状态变量进入输出模块；输出模块完成计数器统计 信号的翻译（可由4-16线译码器74LS154完成）与显示（可由发光二极管完成）并给出一个此 次比赛结束信
10、号。系统结构框图如图4-1所示。五、彩灯控制系统设计目的：1、巩固和加强数字电子技术课程的理论知识。2、掌握电子电路的一般设计方法，了解电子产品研制开发过程。4、通过查阅手册和文献资料，培养独立分析问题和解决问题的能力。5、通过课程设计，学生受到设计写作方法的初步训练，能用文字、图形和现代设计写作 方法系统地、正确地表达课程设计和研究成果。6、为了培养学生正确的设计思想与方法、严谨的科学态度和良好的工作作风，树立自信 心。1、设计任务四路彩灯显示系统，该系统实现以下功能： 四路彩灯从左向右逐次渐亮，间隔为1秒。 四路彩灯从右向左逐次渐灭，间隔为1秒。 四路彩灯同时点亮，时间为0.5秒，然后同时
11、变暗，时间为0.5秒，反复4次。2、设计参考方案分析以上设计任务，该控制系统结构框图如图5-1所示。其中脉冲源采用秒脉冲发生器， 用以提供频率为1Hz的时钟信号；分频器将1Hz的时钟信号四分频，用以产生0.15Hz （即 4s）的时钟信号；节拍控制器产生三个节拍循环的控制信号：节拍程序执行器完成在每个节 拍下的系统动作，即数据的左移、右移和送数功能，可以使用双向移位寄存器74LS194完成： 显示电路完成系统循环演示的指示，可以用发光二极管模拟。六、灯光显示电路设计目的：1、巩固和加强数字电子技术课程的理论知识。2、掌握电子电路的一般设计方法，了解电子产品研制开发过程。4、通过查阅手册和文献资
12、料，培养独立分析问题和解决问题的能力。5、通过课程设计，学生受到设计写作方法的初步训练，能用文字、图形和现代设计写作 方法系统地、正确地表达课程设计和研究成果。6、为了培养学生正确的设计思想与方法、严谨的科学态度和良好的工作作风，树立自信 心。1、设计任务三个彩灯红、绿、黄循环显示。彩灯显示的状态表如表6-1所示。表6-1彩灯显示的状态表CPRGY0000.10012010310041115100601070012、参考设计方案根据彩灯显示的状态表分析，该电路由计数器、显示译码模块、显示驱动电路构成。计 数器实现000111状态的输出，显示译码模块把计数器的输出转换成彩灯显示状态，由发光 二极
13、管显示输出。彩灯显示电路框图如图6-1所示。图6-1彩灯显示电路框图七、乒乓灯游戏控制系统设计目的：1、巩固和加强数字电子技术课程的理论知识。2、掌握电子电路的一般设计方法，了解电子产品研制开发过程。4、通过查阅手册和文献资料，培养独立分析问题和解决问题的能力。5、通过课程设计，学生受到设计写作方法的初步训练，能用文字、图形和现代设计写作方法系统地、正确地表达课程设计和研究成果。6、为了培养学生正确的设计思想与方法、严谨的科学态度和良好的工作作风，树立自信心。1、设计任务乒乓灯游戏是一个供两人游戏的乒乓玩具，用八只排成长串的指示灯用来代表球的轨 迹，其中一个亮的指示灯用来显示球。用两个按钮开关
14、作为球拍，甲乙两人参加游戏。当球 到达甲方时，应立即按动开关（电路应只能响应按钮信号的前沿），表示回球，球到达乙时， 同样也应立即按动乙方的开关，将球回击到对方去。用一个时钟脉冲源来移动球，约每1/ 4秒左右移动一次，如果双方操作准确，则球往返运动.如果玩者按动开关的时机超前或迟 后，球就会在终端位置消失，灯熄灭，表示失败，游戏将重新开始。2、参考设计方案该设计问题可由甲方、乙方的开关控制电路以及发球开关控制模块、球左右往返运动控 制模块（由两个双向移位寄组成）、显示驱动电路构成。开关控制模块实现发球和回球，球 的运动轨迹由左右往返运动控制模块实现，八个发光二极管显示球的位置。系统的结构框图 如图7-1所示。八、具有大小月份自动调节功能的数字钟设计目的：1、巩固和加强数字电子技术课程的理论知识。2、掌握电子电路的一般设计方法，了解电子产品研制开发过程。4、通过查阅手册和文献资料，培养独立分析问题和解决问题的能力。5、通过课程设计，学生受到设计写作方法的初步训练，能用文字、图形和现代设计写作 方法系统地、正确地表达课程设计和研究成果。6、为了培养学生正确的设
