电子线路课程设计题库

电子线路课程设计题库适用于模拟电路、数字电路同时开课的学生一、数字智力竞赛抢答器的设计（1～2人）设计说明：比赛中为了准确、公正、直观地判断出第一枪答者，所设计的抢答器通常由数码显示、灯光、音响等多种手段指示出第一枪答者。同时还应设计记分、犯规和奖惩记录等多种功能。设计要求：1、基本部分(1)自制稳压电源。(2)抢答器可供四组使用，组别键(信)号可以锁存；抢答指示用发光二极管(LED)。(3)记分部分独立(不受组别信号控制)，致少用2位二组数码管指示，步进有10分、5分两种选择，并且具有预置、递增、递减功能。(4)要求性能可靠、操作简便。2、发挥部分(1)增加抢答路数。(2)数码管显示组别键(信)号。(3)自动记分(受组别信号控制)：当主持人分别按步进得分键、递增键或递减键后能够将分值自动累计在某组记分器上）。(4)超时报警。(5)其它。其它说明：一人独立完成基本部分(1)(4)，难度系数1.0。两人合作必须完成基本部分(1)(4)和发挥部分(1)(5)，难度系数均为1.0。一人独立完成基本部分(1)(4)和发挥部分(1)(5)，难度系数1.4。抢答开关清零命令主持人组别显示(数码管)组别显示(LED)窄脉冲形成组别锁定组别信号鉴别稳压电源数字智力竞赛抢答器(自动记分)原理框图定时器犯规电路音频信号发生器预置记分电路加分(主持人)减分(主持人)预置记分电路二、步进电机控制器的设计（2人）设计说明：步进电机主要由转子和定子组成，定子上绕制了A、B、C三相线圈。当三相定子绕组轮流接通驱动脉冲时，产生磁场吸引转子转动，每次转动的角度称为步距。根据三相绕组所加脉冲的方式不同而产生不同的步距，其中三相三拍方式的步距为3°，三相六拍方式为1.5°。根据不同的信号频率形成不同的转速。由三相脉冲加入的不同相序形成正转或反转。步进电机几个工作方式和对应的脉冲序列：定子NS转子VABCNS转子VABC三相步进电结构示意图（A、B、C开关接通由脉冲控制）定子三相三拍正转（步距3°）ABCABBCCAABBCCA三相三拍反转（步距3°）ABCABCAABBBCCCA三相六拍正转（步距1.5°）AABBBCCCA三相六拍反转（步距1.5°）ABC设计要求：1、基本部分(1)自制稳压电源。(2)控制器能够驱动步进电机以三相三拍方式（步距3°）正向运转。(3)步进电机运行步数能够预置，每转一步自动减1，直到减到零，此时步进电机应能停止运转。(4)绕组驱动电流不低于0.1安培。(5)要求性能可靠、操作简便。2、发挥部分(1)步进电机还可以按三相六拍方式（步距1.5°）工作。(2)步进电机还可以反向运转。(3)绕组驱动电流能够达到0.2安培。(4)其它。其它说明：由于步进电机价格比较昂贵，控制器的负载可以用低阻值的电阻代替，通过电阻的电流应符合要求。示波器观察脉冲序列应符号要求。一人独立完成基本部分(1)(5)，难度系数1.0。两人合作必须完成基本部分(1)(5)和发挥部分(1)(4)，难度系数均为1.0。一人独立完成基本部分(1)(5)和发挥部分(1)(4)，难度系数1.4。时钟电路脉冲序列产生电路步距控制步数计数器脉冲放大电路步进电机译码显示器转向控制CBA绕组绕组绕组CBA步进电机控制器方框图三、电子密码锁的设计（1人）设计说明：要求电子器件设计制作密码锁的控制电路，使之在输入正确的代码时，输出信号以启动执行机构动作，并且用红、绿LED指示关锁、开锁状态。设计要求：1、基本部分(1)自制稳压电源。(2)密码锁控制器中存储一个4位代码，当开锁按扭开关（可设置6至8位，其中只有4位有效，其余2至4位为虚设）的输入代码等于存储代码时启动开锁控制电路，并且用绿灯亮、红灯灭表示开锁状态。(3)从第一个按扭触动后的5秒内若未能将锁打开，则电路自动复位并由扬声器发出持续10至20秒的报警信号，同时用绿灯灭、红灯亮表示关锁状态。(4)要求性能可靠、操作简便。2、发挥部分(1)密码锁控制器中存储的4位密码可以修改。(2)开锁信号可以推动机械执行构件（例如：利用继电器使电磁铁吸合拉动物件）产生动作。(3)其它。其它说明：要求一人独立完成基本部分(1)(4)和发挥部分(1)(3)，难度系数均为1.0。输入按扭开关组输入锁存电路密码存储电路开锁控制电路机械动作构件5秒定时电路20秒定时电路声光指示电路电子密码锁控制器框图四、可编程彩灯控制器的设计（1人）设计说明：彩灯是由发光二极管（LED）构成的8×8或16×16矩阵板，当行、列有效时，其交叉点的LED被点亮，当多个LED被点亮时即可形成一定的图案或字符。改变点亮方式将产生不同的效果。举例8×8矩阵板显示“中”字图样以及对应的行译码器输出和和列存储器存储代码表。高位地址低位地址行译码输出列存储器存储的代码A9A3A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7D7D6D5D4D3D2D1D0全0全0全0全0全0全0全0全000000101001110010111011110000000010000000010000000010000000010000000010000000010000100010001000000010000111111101001001010010010111111100001000000010000设计要求：1、基本部分(1)自备稳压电源。(2)用LED设计安装一块8×8矩阵板及其驱动电路。(3)用EPROM存储器存放待显示的字符，字符数量不少于8个，比如显示：“徐”、“州”、“师”、“范”、“大”、“学”、“物”、“理”、“系”。(4)字符替换用手动开关编码控制。2、发挥部分(1)字符替换形式多样，比如，流水方式就是其中之一。(2)提高显示字符字符的数量。(3)其它。其它说明：要求一人独立完成基本部分(1)(4)难度系数均为1.0一人独立完成基本部分(1)(4)和发挥部分(1)，难度系数均为1.2。低地址计数器时钟电路行译码器8×8LED矩阵板列存储器EPROM高地址手动开关编码彩灯控制器框图8位833D7D6D5D4D3D2D1D0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7五、直流电机的转速检测与脉宽调速器的设计（2人）设计说明：脉宽调速是利用改变脉冲宽度的方法实现脉冲占空比的变化，用以改变输出直流电压的平均值，达到调节直流电机的转速。设计要求：1、基本部分(1)设计一个多谐振荡器，频率调节范围为35KHz，占空比调节范围为3070%。(2)选用额定电压不超过12V，额定电流不超过0.5A的玩具直流电机作实验，根据电机的实际参数设计功率放大器，使之推动直流电机工作。(3)设计直流电机的转速检测电路，该电路可用光电转换方法实现。(4)设计转速显示电路，用2位数码管出直流电机每秒钟所转的圈数。2、发挥部分(1)用4位数码管出直流电机每分钟所转的圈数。(2)直流电机的圈数/分可以预置，通过负反馈自动调节多谐振荡器的脉宽使实际转速稳定在预置的转速（圈数/秒或圈数/分）。(3)其它。其它说明：要求两人独立完成基本部分(1)(4)，难度系数均为1.0；完成发挥部分(2)、(3)，难度系数均为1.2。多谐振荡器前置放大器功率放大器直流电机转速/脉冲变换电路整形电路闸门电路时钟电路定时器1定时器2显示器计数器锁存器直流电机的转速检测与脉宽调速器框图清零/锁存命令六、路灯控制器的设计（1～2人）设计说明：安装在公共场所或道路两旁的路灯，通常是随环境的亮和暗而自动的关断和开启。并对开启次数和开启时间进行统计。实验时要用两个台灯，其中无调光功能的模拟路灯，另一个有调光功能的模拟环境。设计要求：1、基本部分(1)自制稳压电源。(2)该控制器具有环境亮度检测和控制功能，当处于暗（亮）环境下能够自动开（关）灯，为了演示方便，在现场演示时，当调光台灯（模拟自然光）较暗（较亮）时相当于暗环境（亮环境），此时另一个受控台灯（模拟路灯）将被点亮（熄灭），以此实现光控功能。(3)能自动记录“路灯”的开灯次数（用1位数码管显示）。(4)能累计“路灯”开灯时间（用2位数码管显示）。2、发挥部分(1)设计一个环境亮度指示器用以检测环境亮度，在现场演示时，当调光或者改变光电传感器和光源之间的距离时，环境亮度指示器的输出电压应有不同的反应。(2)“路灯”点亮（熄灭）能受环境亮度指示器的控制（如：开关有“较暗”和“很暗”两挡，当位于“很暗”挡时（完全遮住光电传感器），“路灯”将被点亮；当位于“较暗”挡时（局部遮住光电传感器），“路灯”将被点亮。(3)其它，如：声音控制“路灯”点亮，延时熄灭等。其它说明：要求一人独立完成基本部分(1)(4)，难度系数均为1.0；两人完成基本部分(1)(4)和发挥部分(1)(3)难度系数均为1.0。光电变换信号鉴幅驱动电路路灯(台灯)计数器译码器数显开启次数计数器译码器数显开启时间时钟电路调光台灯路灯控制器框图七、数字式电容测量仪的设计（1人）设计说明：框图中的外接电容是定时电路中的一部分。当外接电容的容量不同时，与定时电路所对应的时间也有所不同，即C=f(t)，而时间与脉冲数目成正比，脉冲数目可以通过计数译码获得。设计要求：1、基本部分(1)自制稳压电源。(2)被测电容的容量在0.01μF至100μF范围内(3)设计两个的测量量程。(4)用3为数码管显示测量结果，测量误差小于20%。2、发挥部分(1)至少设计两个以上的测量量程，使被测电容的容量扩大到100PF至100μF范围内。(2)测量误差小于10%。(3)其它。其它说明：要求一人独立完成基本部分(1)(4)，难度系数均为0.9；一人完成基本部分(1)(4)和发挥部分(1)(3)难度系数均为1.1。定时电路多谐振荡器计数器译码器数码显示器微分电路自动调零外接电容电容测量仪原理框图八、数字频率计的设计（2人）设计说明：数字频率计用于测量正弦信号、矩形信号等波形的频率，其概念是单位时间里的脉冲个数，如果用一个定时时间T控制一个闸门电路，时间T内闸门打开，让被测信号通过而进入计数译码，可得到被测信号的频率fx=TN，若T=1秒，则fx=N。设计要求：1、基本部分(1)被测信号的频率范围为1Hz100KHz，分成两个频段，即1Hz999Hz，1100KHz。(2)具有自检功能，即用仪器内部的标准脉冲校准测量精度。(3)用3为数码管显示测量数据，测量误差小于10%。2、发挥部分(1)用发光二极管表示单位，当绿灯亮时表示Hz，红灯亮时表示KHz。(2)具有超量程报警功能，在超出当前量程挡的测量范围时，发出灯光和音响信号。(3)测量误差小于5%。(4)其它。其它说明：要求两人完成基本部分(1)(3)和发挥部分(1)(3)难度系数均为1.1。计数器锁存器译码器时钟电路10进制分频器显示器整形正弦波矩形波自检控制电路闸门1s0.001s数字频率计原理框图九、乒乓球比赛模拟机的设计（1～2人）设计说明：乒乓球比赛是由甲乙双方参赛，加上裁判的三人游戏（也可以不用裁判），乒乓球比赛模拟机是用发光二极管（LED）模拟乒乓球运动轨迹的电子游戏机。设计要求：1、基本部分(1)至少用8个LED排成直线，以中点为界，两边各代表参赛双方的位置，其中一个点亮的LED（乒乓球）依次从左到右，或从由到左移动，“球”的移动速度能由时钟电路调节。(2)当球（被点亮的那只LED）移动到某方的最后一位时，参赛者应该果断按下自己的按扭使“球”转向，即表示启动球拍击中，若行动迟缓或超前，表示未击中或违规，则对方得一分。(3)设计自动记分电路，甲乙双方各用一位数码管显示得分，每记满9分为一局。2、发挥部分(1)甲乙双方各设一个发光二极管表示拥有发球权，每得5分自动交换发球权，拥有发球权的一方发球才能有效。(2)发球次数能由一位数码管显示。(3)一方得分，电路自动响铃3秒，此期间发球无效，等铃声停止后方可比赛。(4)其它。其它说明：要求一人完成基本部分(1)(3)，难度系数均为1.0。二人同时发挥部分(1)(4)难度系数均