物電學(xué)院電子設(shè)計(jì)綜合創(chuàng)新實(shí)踐題目

1、物電學(xué)院電子設(shè)計(jì)綜合創(chuàng)新實(shí)踐題目設(shè)計(jì)題目1：光控計(jì)數(shù)器一、任務(wù)與要求設(shè)計(jì)一個(gè)利用光線的通斷來(lái)統(tǒng)計(jì)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室人數(shù)的電路。具體要求如下：1、基本要求1) 設(shè)計(jì)兩路光控電路，一路放置在門(mén)外，另一路設(shè)置在門(mén)里，當(dāng)有人通過(guò)門(mén)口時(shí)（無(wú)論是進(jìn)入或走出房間）。都會(huì)先觸發(fā)一個(gè)光控電路，再觸發(fā)另一個(gè)光控電路。要求根據(jù)光控電路產(chǎn)生觸發(fā)脈沖的先后順序，判斷人員是進(jìn)入還是離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室，當(dāng)有人進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室時(shí)令計(jì)數(shù)器進(jìn)行加計(jì)數(shù)，當(dāng)有人離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室時(shí)進(jìn)行減計(jì)數(shù)。2) 要求計(jì)數(shù)器的最大計(jì)數(shù)容量為99，并用數(shù)碼管顯示數(shù)字。2、發(fā)揮部分1) 有手動(dòng)復(fù)位清零功能。2) 要求計(jì)數(shù)器每計(jì)一個(gè)數(shù)，發(fā)光二極管指示燈閃爍一次（或蜂鳴器響一次）。二、

2、設(shè)計(jì)方案光控電路1光控電路2脈沖整形脈沖整形控制邏輯電路加減法可逆計(jì)數(shù)器顯示譯碼數(shù)碼顯示（十位）數(shù)碼顯示（個(gè)位）聲、光報(bào)警電路手動(dòng)復(fù)位光控計(jì)數(shù)器框圖設(shè)計(jì)題目2：數(shù)控直流電源一、任務(wù)與要求設(shè)計(jì)輸出電壓可調(diào)的數(shù)控電源。設(shè)計(jì)框圖如下：“”、“”鍵數(shù)控部分輸出電路數(shù)字顯示具體要求如下：1、基本要求1) 輸出電壓：范圍09.9V，步進(jìn)0.1V，紋波不大于10mV。2) 輸出電流最大值500mA。3) 輸出電壓值由數(shù)碼管顯示。4) 由“”、“”兩鍵分別控制輸出電壓步進(jìn)增減。2、發(fā)揮部分1) 輸出電壓可預(yù)制在09.9V之間的任意一個(gè)值；擴(kuò)展輸出電壓種類(lèi)（比如三角波）。二、設(shè)計(jì)方案電壓預(yù)置步進(jìn)加步進(jìn)減十進(jìn)制計(jì)

3、數(shù)器顯示譯碼數(shù)碼顯示二進(jìn)制轉(zhuǎn)換D/A轉(zhuǎn)換功率輸出數(shù)控直流源框圖設(shè)計(jì)題目3：多種波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)一、任務(wù)與要求設(shè)計(jì)并制作能產(chǎn)生方波、三角波、正弦波等多種波形信號(hào)輸出的波形發(fā)生器。具體設(shè)計(jì)要求如下：1) 輸出波形工作頻率范圍為0.02HZ20KHZ，并且輸出波形的頻率連續(xù)可調(diào)。2) 正弦波幅值10V，失真度小于1.5。3) 方波幅值10V。4) 三角波峰峰值20，輸出波形幅值連續(xù)可調(diào)。5) 設(shè)計(jì)電路所需要的直流電源。6) 用分立元件和運(yùn)放設(shè)計(jì)的波形發(fā)生器要求先用Pspice或EWB進(jìn)行電路仿真分析，仿真結(jié)果正確后，再進(jìn)行安裝調(diào)試。二、方案設(shè)計(jì)波形發(fā)生器電路可采用不同電路形式和元器件來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體電路

4、可以采用運(yùn)算放大器和分立元件構(gòu)成；也可以采用專(zhuān)用集成芯片設(shè)計(jì)。(一) 采用運(yùn)算放大器和分立元件構(gòu)成用運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)波形發(fā)生器電路的關(guān)鍵部分十振蕩器，而設(shè)計(jì)振蕩器電路的關(guān)鍵是選擇器件、確立振蕩器電路的形式，以及確定元件參數(shù)值等，下面電路供參考。1. 用正弦波振蕩器實(shí)現(xiàn)多種波形發(fā)生器三角波輸出RC正弦波振蕩器變換電路得到方波變換成三角波頻 率控 制正弦波輸出方波輸出2. 用多諧振蕩器實(shí)現(xiàn)多種波形發(fā)生器正弦波輸出方波產(chǎn)生電路變換電路得三角波變換成正弦波頻 率控 制方波輸出三角波輸出(二) 用單片函數(shù)發(fā)生器5G8038組成多功能信號(hào)發(fā)生器參考單片函數(shù)發(fā)生器5G8038的應(yīng)用。(三) 用ispPAC器件

5、實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)題目4：過(guò)電壓、欠電壓和過(guò)電流保護(hù)電路的設(shè)計(jì)一、任務(wù)與要求設(shè)計(jì)一個(gè)過(guò)電壓、欠電壓和過(guò)電流保護(hù)電路，具體要求如下：1) 負(fù)載工作電壓為直流5V，當(dāng)電源電壓波動(dòng)超過(guò)5時(shí)，保護(hù)電路起作用而切斷電源；當(dāng)電源電壓恢復(fù)到正常范圍時(shí)，能自動(dòng)接通電源；2) 負(fù)載額定電流為100mA，當(dāng)電流大120mA時(shí)，保護(hù)電路起作用而切斷電源；3) 電路具有音響報(bào)警功能，過(guò)電壓、欠電壓、過(guò)電流時(shí)，分別發(fā)出不同的報(bào)警聲音，4) 具有數(shù)字顯示電壓、電流的功能。二、方案設(shè)計(jì)保護(hù)電路結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計(jì)題目5：交通燈控制器的設(shè)計(jì)一、任務(wù)與要求設(shè)計(jì)一個(gè)十字路口的紅、綠、黃三色的信號(hào)交通燈控制電路，具體要求如下：1) 用紅、綠、黃三色

6、發(fā)光二極管作信號(hào)燈 主干道為東西向，有紅、綠、黃三個(gè)燈；支干道為南北向，也有紅、綠、黃三個(gè)燈。紅燈亮禁止通行；綠燈亮允許通行；黃燈亮則給行駛中的車(chē)輛有時(shí)間停靠到禁行線之外。2) 由于主干道車(chē)輛比較多而支干道車(chē)輛比較少，所以主干道的綠燈時(shí)間較長(zhǎng)。當(dāng)主干道允許通行亮綠燈時(shí)，支干道的紅燈亮。而支干道允許通行亮綠燈時(shí)，主干道亮紅燈，兩者交替重復(fù)。主干道每次放行50s，支干道每次放行30s。在每次由亮綠燈變成亮紅燈的轉(zhuǎn)換過(guò)程中間，需要亮5s的黃燈作為過(guò)渡，以使行駛中的車(chē)輛有時(shí)間?？康浇芯€以外。3) 能實(shí)現(xiàn)正常的、即時(shí)顯示功能 用實(shí)驗(yàn)箱上的四個(gè)七段數(shù)碼管作為倒計(jì)時(shí)顯示器。分別顯示東西、南北方向的紅燈、綠

7、燈、黃燈的時(shí)間4) 能實(shí)現(xiàn)特殊狀態(tài)的功能顯示 設(shè)S為特殊功能狀態(tài)的傳感器信號(hào)，當(dāng)S1時(shí)，進(jìn)入特殊狀態(tài)。當(dāng)S0時(shí)，退出特殊狀態(tài)。按S后，能實(shí)現(xiàn)特殊狀態(tài)功能：1. 顯示器閃爍2. 計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)并保持原來(lái)的數(shù)據(jù)3. 東西、南北路口均顯示紅燈狀態(tài)4. 特殊狀態(tài)結(jié)束后，能繼續(xù)對(duì)時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù) 5）能實(shí)現(xiàn)控制器總計(jì)清零功能 按下R后，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)總清零，計(jì)數(shù)器由初始狀態(tài)開(kāi)始計(jì)數(shù)，對(duì)應(yīng)狀態(tài)的指示燈亮。二、方案設(shè)計(jì)東西方向顯示器十位個(gè)位譯碼器譯碼器MUX計(jì)數(shù)器A置數(shù)器A主控制器南北方向顯示器十位個(gè)位譯碼器譯碼器MUX計(jì)數(shù)器A置數(shù)器A特殊狀態(tài)清零時(shí)鐘綠 黃 紅 紅 黃 綠設(shè)計(jì)題目6：步進(jìn)電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)一、任務(wù)與要

8、求設(shè)計(jì)一個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制器。具體要求如下：1、基本要求1) 自制穩(wěn)壓電源。2) 控制器能夠驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)以三相三拍方式（步距3°）正向運(yùn)轉(zhuǎn)。3) 步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行步數(shù)能夠預(yù)置，每轉(zhuǎn)一步自動(dòng)減1，直到減到零，此時(shí)步進(jìn)電機(jī)應(yīng)能停止運(yùn)轉(zhuǎn)。4) 繞組驅(qū)動(dòng)電流不低于0.1安培。5) 要求性能可靠、操作簡(jiǎn)便。2、發(fā)揮部分1) 步進(jìn)電機(jī)還可以按三相六拍方式（步距1.5°）工作。2) 步進(jìn)電機(jī)還可以反向運(yùn)轉(zhuǎn)。繞組驅(qū)動(dòng)電流能夠達(dá)到0.2安培。3) 由于步進(jìn)電機(jī)價(jià)格比較昂貴，控制器的負(fù)載可以用低阻值的電阻代替，通過(guò)電阻的電流應(yīng)符合要求，示波器觀察脈沖序列應(yīng)符號(hào)要求。二、設(shè)計(jì)說(shuō)明：步進(jìn)電機(jī)主要由轉(zhuǎn)子和定

9、子組成，定子上繞制了A、B、C三相線圈。當(dāng)三相定子繞組輪流接通驅(qū)動(dòng)脈沖時(shí)，產(chǎn)生磁場(chǎng)吸引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，每次轉(zhuǎn)動(dòng)的角度稱(chēng)為步距。根據(jù)三相繞組所加脈沖方式不同而產(chǎn)生不同的步距，其中三相三拍方式步距為3°，三相六拍方式為1.5°。根據(jù)不同的信號(hào)頻率形成不同的轉(zhuǎn)速。由三相脈沖加入的不同相序形成正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。定子三相步進(jìn)電結(jié)構(gòu)示意圖（A、B、C開(kāi)關(guān)接通由脈沖控制）步進(jìn)電機(jī)幾個(gè)工作方式和對(duì)應(yīng)的脈沖序列：三相三拍正轉(zhuǎn)（步距3°）ABCAB ® BC ® CA AB ¬ BC ¬ CA 三相三拍反轉(zhuǎn)（步距3°）ABCABC® A

10、 ® AB ® B ® BC ® C ® CA ®三相六拍正轉(zhuǎn)（步距1.5°）¬ A ¬ AB ¬ B ¬ BC ¬ C ¬ CA ¬三相六拍反轉(zhuǎn)（步距1.5°）ABC三、設(shè)計(jì)方案時(shí) 鐘電 路脈沖序列產(chǎn)生電路步 距控 制步數(shù)計(jì)數(shù)器脈沖放大電路步 進(jìn)電 機(jī)譯碼顯示器轉(zhuǎn) 向控 制步進(jìn)電機(jī)控制器方框圖設(shè)計(jì)題目7：電子密碼鎖的設(shè)計(jì)一、任務(wù)與要求設(shè)計(jì)一個(gè)電子密碼鎖電路，要求電子器件設(shè)計(jì)制作密碼鎖的控制電路，使之在輸入正確的代碼時(shí)，輸出信號(hào)以啟動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作

11、，并且用紅、綠LED指示關(guān)鎖、開(kāi)鎖狀態(tài)。具體要求如下：1) 自制穩(wěn)壓電源。2) 密碼鎖控制器中存儲(chǔ)一個(gè)4位代碼，當(dāng)開(kāi)鎖按扭開(kāi)關(guān)（可設(shè)置6至8位，其中只有4位有效，其余2至4位為虛設(shè)）的輸入代碼等于存儲(chǔ)代碼時(shí)啟動(dòng)開(kāi)鎖控制電路，并且用綠燈亮、紅燈滅表示開(kāi)鎖狀態(tài)。3) 從第一個(gè)按扭觸動(dòng)后的5秒內(nèi)若未能將鎖打開(kāi)，則電路自動(dòng)復(fù)位并由揚(yáng)聲器發(fā)出持續(xù)10至20秒的報(bào)警信號(hào)，同時(shí)用綠燈滅、紅燈亮表示關(guān)鎖狀態(tài)。4) 要求性能可靠、操作簡(jiǎn)便。5) 擴(kuò)展部分：密碼鎖控制器中存儲(chǔ)的4位密碼可以修改。開(kāi)鎖信號(hào)可以推動(dòng)機(jī)械執(zhí)行構(gòu)件（例如：利用繼電器使電磁鐵吸合拉動(dòng)物件）產(chǎn)生動(dòng)作。二、設(shè)計(jì)方案輸入按扭開(kāi)關(guān)組輸入鎖存電路密碼

12、存儲(chǔ)電路開(kāi)鎖控制電路機(jī)械動(dòng)作構(gòu)件5秒定時(shí)電路20秒定時(shí)電路聲光指示電路電子密碼鎖控制器框圖設(shè)計(jì)題目8：路燈控制器的設(shè)計(jì)一、任務(wù)與要求設(shè)計(jì)一個(gè)路燈控制器。具體要求如下：1) 自制穩(wěn)壓電源。2) 該控制器具有環(huán)境亮度檢測(cè)和控制功能，當(dāng)處于暗（亮）環(huán)境下能夠自動(dòng)開(kāi)（關(guān)）燈，為了演示方便，在現(xiàn)場(chǎng)演示時(shí)，當(dāng)調(diào)光臺(tái)燈（模擬自然光）較暗（較亮）時(shí)相當(dāng)于暗環(huán)境（亮環(huán)境），此時(shí)另一個(gè)受控臺(tái)燈（模擬路燈）將被點(diǎn)亮（熄滅），以此實(shí)現(xiàn)光控功能。3) 能自動(dòng)記錄“路燈”的開(kāi)燈次數(shù)（用1位數(shù)碼管顯示）。4) 能累計(jì)“路燈”開(kāi)燈時(shí)間（用2位數(shù)碼管顯示）。5) 擴(kuò)展部分：設(shè)計(jì)一個(gè)環(huán)境亮度指示器用以檢測(cè)環(huán)境亮度，在現(xiàn)場(chǎng)演示時(shí)，

13、當(dāng)調(diào)光或者改變光電傳感器和光源之間的距離時(shí)，環(huán)境亮度指示器的輸出電壓應(yīng)有不同的反應(yīng)?！奥窡簟秉c(diǎn)亮（熄滅）能受環(huán)境亮度指示器的控制（如：開(kāi)關(guān)有“較暗”和“很暗”兩擋，當(dāng)位于“很暗”擋時(shí)（完全遮住光電傳感器），“路燈”將被點(diǎn)亮；當(dāng)位于“較暗”擋時(shí)（局部遮住光電傳感器），“路燈”將被點(diǎn)亮。 其它，如：聲音控制“路燈”點(diǎn)亮，延時(shí)熄滅等。二、設(shè)計(jì)方案安裝在公共場(chǎng)所或道路兩旁的路燈，通常是隨環(huán)境的亮和暗而自動(dòng)的關(guān)斷和開(kāi)啟。并對(duì)開(kāi)啟次數(shù)和開(kāi)啟時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)要用兩個(gè)臺(tái)燈，其中無(wú)調(diào)光功能的模擬路燈，另一個(gè)有調(diào)光功能的模擬環(huán)境。光電變換信號(hào)鑒幅驅(qū)動(dòng)電路路燈(臺(tái)燈)計(jì)數(shù)器譯碼器數(shù)顯開(kāi)啟次數(shù)計(jì)數(shù)器譯碼器數(shù)顯開(kāi)啟

14、時(shí)間時(shí)鐘電路調(diào)光臺(tái)燈路燈控制器框圖設(shè)計(jì)題目9：數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)一、任務(wù)與要求設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字頻率計(jì)電路。具體要求如下：1、基本部分1) 被測(cè)信號(hào)的頻率范圍為1Hz100KHz，分成兩個(gè)頻段，即1Hz999Hz，1100KHz。2) 具有自檢功能，即用儀器內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)脈沖校準(zhǔn)測(cè)量精度。3) 用3為數(shù)碼管顯示測(cè)量數(shù)據(jù)，測(cè)量誤差小于10%。2、發(fā)揮部分1) 用發(fā)光二極管表示單位，當(dāng)綠燈亮?xí)r表示Hz，紅燈亮?xí)r表示KHz。2) 具有超量程報(bào)警功能，在超出當(dāng)前量程擋的測(cè)量范圍時(shí)，發(fā)出燈光和音響信號(hào)。3) 測(cè)量誤差小于5%。二、設(shè)計(jì)方案數(shù)字頻率計(jì)用于測(cè)量正弦信號(hào)、矩形信號(hào)等波形的頻率，其概念是單位時(shí)間里的脈沖個(gè)數(shù)

15、，如果用一個(gè)定時(shí)時(shí)間T控制一個(gè)閘門(mén)電路，時(shí)間T內(nèi)閘門(mén)打開(kāi)，讓被測(cè)信號(hào)通過(guò)而進(jìn)入計(jì)數(shù)譯碼，可得到被測(cè)信號(hào)的頻率fx=，若T=1秒，則fx=N。計(jì)數(shù)器鎖存器譯碼器時(shí)鐘電路10進(jìn)制分頻器顯示器整形正弦波矩形波自檢控制電路閘門(mén)1s0.001s數(shù)字頻率計(jì)原理框圖設(shè)計(jì)題目10：數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)一、任務(wù)與要求 設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表電路。具體要求如下：1、基本部分1) 三位數(shù)碼管顯示，具有手動(dòng)調(diào)零、手動(dòng)換擋功能。2) 兼有測(cè)量電流和電阻的功能。2、發(fā)揮部分1) 具有自動(dòng)調(diào)零、自動(dòng)換擋功能。2) 其精度接近商品化數(shù)字表。二、方案設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)位的數(shù)字電壓表，位是指?jìng)€(gè)位、十位、百位的范圍為09，而千位只有0和1兩

16、個(gè)狀態(tài)，稱(chēng)為半位。所以數(shù)字電壓表測(cè)量范圍為00011999。數(shù)字電壓表主要部分是A/D轉(zhuǎn)換器，若選用集成芯片MC14433作為A/D轉(zhuǎn)換，其顯示方法通常采用動(dòng)態(tài)掃描（工作時(shí)四個(gè)數(shù)碼管輪流點(diǎn)亮，利用人眼的視覺(jué)殘留特性能夠得到整體效果，當(dāng)掃描頻率過(guò)低時(shí)顯示的數(shù)碼會(huì)有閃爍感）方式，采用這種方式較為省電，但需要字形譯碼驅(qū)動(dòng)電路和字位驅(qū)動(dòng)電路。基準(zhǔn)電壓積分電路3位半A/D轉(zhuǎn)換電路字形譯碼驅(qū)動(dòng)電路顯示電路Vi字位驅(qū)動(dòng)電路數(shù)字電壓表框圖（用MC14433）若選用集成芯片ICL7107，則外圍電路更為簡(jiǎn)單。它包含位數(shù)字A/D轉(zhuǎn)換器，可直接驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管，而不需要字形譯碼驅(qū)動(dòng)電路和字位驅(qū)動(dòng)電路。其內(nèi)部設(shè)有參考

17、電壓、獨(dú)立模擬開(kāi)關(guān)、邏輯控制、顯示驅(qū)動(dòng)、自動(dòng)調(diào)零功能等。制作時(shí)，數(shù)字顯示用的數(shù)碼管為共陽(yáng)型。無(wú)論采用哪種A/D轉(zhuǎn)換芯片，其可調(diào)電阻最好選用多圈電阻，分壓電阻選用誤差較小的金屬膜電阻，其它器件選用正品。設(shè)計(jì)題目11：出租車(chē)計(jì)費(fèi)器的設(shè)計(jì)一、任務(wù)與要求設(shè)計(jì)一個(gè)出租車(chē)計(jì)費(fèi)器電路。具體要求如下：1、基本部分1) 設(shè)計(jì)制作自動(dòng)計(jì)費(fèi)器，包括行車(chē)?yán)锍逃?jì)費(fèi)、等車(chē)時(shí)間和起步價(jià)三部分，用三位數(shù)碼管顯示，最大金額為99.9元。2) 行車(chē)單價(jià)、等車(chē)單價(jià)、起步價(jià)可分別由撥碼開(kāi)關(guān)或撥碼盤(pán)預(yù)置。2、發(fā)揮部分1) 在車(chē)輛啟動(dòng)和停止時(shí)有音響提示。2) 行車(chē)?yán)锍炭捎赏婢唠姍C(jī)和光電（或磁鐵和干簧管）轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模擬。二、方案設(shè)計(jì)汽車(chē)在

18、行駛時(shí)，里程傳感器將里程數(shù)轉(zhuǎn)換成與之成正比的脈沖個(gè)數(shù)，然后由計(jì)數(shù)譯碼電路變成收費(fèi)金額。里程傳感器由磁鐵和干簧管組成，磁鐵置于變速器渦輪上，每行駛100米，磁鐵與干簧管重合一次，即輸出一個(gè)脈沖信號(hào)，則10個(gè)脈沖/公里（設(shè)為P3）。里程單價(jià)（設(shè)2.1元/公里）可由兩位（B2=2、B1=1）BCD撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置，經(jīng)比例乘法器（如J 690）后將里程計(jì)費(fèi)變換成脈沖數(shù)P1=P3(1B2+0.1B1)。由于P3=10，則P1為21個(gè)脈沖，即脈沖當(dāng)量為0.1元/脈沖。同理，等車(chē)計(jì)費(fèi)也可以轉(zhuǎn)換成脈沖當(dāng)量，這需要由脈沖發(fā)生器產(chǎn)生10個(gè)脈沖/10分鐘（設(shè)為P4），如果等車(chē)單價(jià)為0.6元/10分鐘（置B4=0、B3=

19、6），經(jīng)比例乘法器后將等車(chē)計(jì)費(fèi)變換成脈沖數(shù)P2=P4(0B4+0.1B3)。由于P4=10，則P2為6個(gè)脈沖，即得到相同的脈沖當(dāng)量為0.1元/脈沖。同理，起步價(jià)（設(shè)5元）也可以轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)（P0=個(gè)脈沖)或者將P0作為計(jì)數(shù)器的預(yù)置信號(hào)（框圖所示）。最后行車(chē)費(fèi)用轉(zhuǎn)換成脈沖總數(shù)P=P0+P1+P2，其結(jié)果用譯碼顯示器顯示。行車(chē)?yán)锍痰溶?chē)時(shí)間起 步 價(jià)BCD碼比例乘法器BCD碼比例乘法器等車(chē)單價(jià)里程單價(jià)脈沖數(shù)求和計(jì)數(shù)器譯碼器顯示器脈沖電路出租車(chē)計(jì)費(fèi)器框圖設(shè)計(jì)題目12：洗衣機(jī)控制器的設(shè)計(jì)一、任務(wù)與要求 設(shè)計(jì)一個(gè)洗衣機(jī)控制電路。具體要求如下：1、基本部分220Vvccvcc電機(jī)J1J2正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)Z1Z2J1

20、J21) 設(shè)電機(jī)用J1、J2兩個(gè)繼電器控制，參考驅(qū)動(dòng)電路已有所示。洗滌時(shí)間在20分鐘內(nèi)由用戶(hù)自行設(shè)定。Z1 Z2J1J2電機(jī)0 0不動(dòng)不動(dòng)停止0 1不動(dòng)動(dòng)作停止1 0動(dòng)作不動(dòng)反轉(zhuǎn)1 1動(dòng)作動(dòng)作正轉(zhuǎn) 2) 用兩位數(shù)碼管顯示洗滌的預(yù)置時(shí)間（以分鐘為單位），按倒計(jì)時(shí)方式對(duì)洗滌過(guò)程作計(jì)時(shí)顯示，直到時(shí)間到而停機(jī)。3) 當(dāng)定時(shí)時(shí)間達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，一方面使電機(jī)停機(jī)，同時(shí)發(fā)出音響信號(hào)提醒用戶(hù)注意。2、發(fā)揮部分1) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路采用無(wú)觸點(diǎn)的雙向可控硅，電流和耐壓不低于1A/400V。2) 增加洗滌輕柔模式：定時(shí)啟動(dòng)正轉(zhuǎn)10秒暫停5秒反轉(zhuǎn)10秒暫停5秒定時(shí)未到定時(shí)到停機(jī)二、方案設(shè)計(jì)定時(shí)啟動(dòng)正轉(zhuǎn)20秒暫停10秒反轉(zhuǎn)20

21、秒暫停10秒定時(shí)未到定時(shí)到停機(jī)洗滌常規(guī)模式為：60進(jìn)制計(jì)數(shù)器控制門(mén)洗滌時(shí)間計(jì)數(shù)器電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路電機(jī)序列發(fā)生器洗滌時(shí)間顯示秒脈沖預(yù)置TZ1Z2洗衣機(jī)控制器框圖設(shè)計(jì)題目13：壓力信號(hào)峰值檢測(cè)器的設(shè)計(jì)一、任務(wù)與要求 設(shè)計(jì)一個(gè)壓力信號(hào)峰值檢測(cè)器。具體要求如下：1、基本部分1) 測(cè)量結(jié)果用4位數(shù)字顯示，顯示范圍為00001999Kg。2) 傳感器輸出在實(shí)驗(yàn)時(shí)用05mV的信號(hào)源模擬傳感器。3) 要求檢測(cè)儀能穩(wěn)定的保持輸入信號(hào)的峰值。2、發(fā)揮部分1) 自制壓力（或拉力）傳感器二、方案設(shè)計(jì)方案1是利用被測(cè)模擬量作為控制門(mén)的控制信號(hào)，使計(jì)數(shù)器對(duì)標(biāo)準(zhǔn)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值與被測(cè)信號(hào)的峰值對(duì)應(yīng)，當(dāng)vi>v

22、o時(shí)，比較器輸出高電平使與門(mén)打開(kāi)，時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)入計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)；當(dāng)vi< vo時(shí)，比較器輸出低電平使與門(mén)關(guān)閉，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。可見(jiàn)只要當(dāng)前計(jì)數(shù)器保持的數(shù)字量不是最大值，計(jì)數(shù)器就會(huì)繼續(xù)計(jì)數(shù)，直到計(jì)數(shù)器保持的狀態(tài)與vi的最大值相等為止，由此實(shí)現(xiàn)信號(hào)峰值檢測(cè)。Vo傳感器復(fù)位計(jì)數(shù)器放大器+時(shí)鐘發(fā)生器&D/A轉(zhuǎn)換譯碼顯示vi信號(hào)峰值檢測(cè)器方案1框圖方案2中的采樣保持控制電路是一個(gè)比較器，當(dāng)V+>V- 時(shí)VO =1，控制采樣保持器處于采樣狀態(tài)，同時(shí)控制數(shù)字鎖存控制電路向ADC發(fā)出鎖存信號(hào)。當(dāng)V+<V- 時(shí)VO=0，并控制采樣保持器處于保持狀態(tài)，同時(shí)控制數(shù)字鎖存控制電路向ADC發(fā)出保持信

23、號(hào)，保持輸入信號(hào)（vi）曾經(jīng)出現(xiàn)的最大值。最后經(jīng)譯碼顯示，實(shí)現(xiàn)信號(hào)峰值檢測(cè)。信號(hào)峰值檢測(cè)器方案2框圖 傳感器數(shù)字鎖存控制電路放大器采樣保持器A/D轉(zhuǎn)換譯碼顯示采樣保持控制電路vivivoV+V-VO設(shè)計(jì)題目14：數(shù)字電子稱(chēng)的設(shè)計(jì)一、任務(wù)與要求1、基本部分1) 稱(chēng)重范圍用開(kāi)關(guān)分為三擋：01.999Kg，01.999Kg，019.99Kg，0199.9Kg。2) 用3位數(shù)字顯示稱(chēng)重結(jié)果。3) 自制電子稱(chēng)傳感器橋路2、發(fā)揮部分1) 具有量程自動(dòng)切換功能。2) 精致、準(zhǔn)確。二、方案設(shè)計(jì)電子稱(chēng)稱(chēng)重的過(guò)程是把被測(cè)物體的重量通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，由于該電壓很微弱，須進(jìn)行放大，放大的模擬信號(hào)經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換變

24、成數(shù)字量，再通過(guò)譯碼顯示器顯示出重量。由于被測(cè)物體的重量相差較大，因此，根據(jù)不同的測(cè)重范圍，可由電路自動(dòng)切換量程，顯示器的小數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)不同的量程而變化，從而實(shí)現(xiàn)電子稱(chēng)的要求。傳感器放大器A/D轉(zhuǎn)換譯碼顯示量程切換數(shù)字電子稱(chēng)框圖DCBA電子稱(chēng)傳感器橋路+ V RLR1R2R4R351K51K電子稱(chēng)的傳感器通常使用電橋，它將應(yīng)變電阻的受力變化轉(zhuǎn)換成電壓或電流信號(hào)。橋路中R1、R2、R3、R4為4個(gè)橋臂，橋臂電阻為應(yīng)變電阻，對(duì)角點(diǎn)A、B端接電源，C、D端為電橋輸出，使用時(shí)接到電橋的負(fù)載上。未受力時(shí)，電橋處于平衡狀態(tài)，R1R4=R2R3，電橋輸出為零；當(dāng)應(yīng)變電阻受外界物體重量的影響時(shí)，電橋的的橋臂電阻的

25、阻值發(fā)生變化，使電橋失去平衡，C、D端上有電壓輸出?？紤]到應(yīng)變電阻的不一致性，橋路設(shè)有電位器進(jìn)行調(diào)零。設(shè)計(jì)題目15：聲控電子鎖的設(shè)計(jì)一、任務(wù)與要求 設(shè)計(jì)一個(gè)聲控電子鎖。具體要求如下：1、基本部分1) 設(shè)計(jì)一個(gè)由掌聲的節(jié)奏（序列脈沖）控制的電子鎖，序列脈沖由4位0、1代碼構(gòu)成（代碼可自行設(shè)定）。當(dāng)掌聲產(chǎn)生的序列脈沖包含有自行設(shè)定的代碼，使電路輸出一個(gè)高電平（也可以是低電平有效），推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作把鎖打開(kāi)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)可由兩個(gè)LED模擬，用綠燈亮、紅燈滅表示開(kāi)鎖，用綠燈滅、紅燈亮表示關(guān)鎖。2) 掌聲速度應(yīng)與電路的時(shí)鐘一致(例如1次/秒)，電路中設(shè)一個(gè)LED指示時(shí)鐘脈沖變化。3) 若輸入一次開(kāi)鎖信號(hào)未將

26、鎖打開(kāi)，可重復(fù)三次，否則，啟動(dòng)音響報(bào)警電路并自鎖。2、發(fā)揮部分：1) 當(dāng)鎖打開(kāi)時(shí)有機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。二、方案設(shè)計(jì)聲控電子鎖是利用掌聲的節(jié)奏開(kāi)鎖的，代碼檢測(cè)電路是系統(tǒng)的主要部分。放大整形電路傳聲器代碼檢測(cè)電路開(kāi)鎖次數(shù)檢測(cè)模擬鎖報(bào)警器時(shí)鐘電路時(shí)鐘指示聲控電子鎖原理框圖假設(shè)掌聲的節(jié)奏產(chǎn)生的序列脈沖為011101100，當(dāng)中包括了開(kāi)鎖代碼1101（代碼可由用戶(hù)另行設(shè)定）時(shí)，代碼檢測(cè)電路輸出開(kāi)鎖信號(hào)。因此，代碼檢測(cè)電路實(shí)為“1101序列檢測(cè)器”。在此提供設(shè)計(jì)要點(diǎn)。設(shè)：X為輸入、Y為輸出、S為狀態(tài)，則狀態(tài)表和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖為：序列數(shù)：1 2 3 4 5 6 7 8 9輸入X：0 1 1 1 0 1 1 0 0

27、輸出Y：0 0 0 0 0 1 0 0 0狀態(tài)S：S0 S1 S2 S2 S3 S4 S2 S3 S0S1S2S3S4S0X/Y0/01/01/01/01/10/00/00/00/01/0分析狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可見(jiàn)，無(wú)論X等于0或1，S1和S4的次態(tài)均一樣，即S1和S4等價(jià)，所以可省去S4狀態(tài)。然后用Q1Q0對(duì)S0、S1、S2、S3進(jìn)行編碼，可以得到狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。選擇觸發(fā)器，由狀態(tài)表求得代碼為(1101)的檢測(cè)電路。SQ1 Q0S00 0S10 1S21 0S31 1Q X01Q1nQ0nQ1n+1Q0n+1YQ1n+1Q0n+1Y0 00 0 00 1 00 10 0 01 0 01 01 1 01

28、0 01 10 0 00 1 1設(shè)計(jì)題目16：數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)一、任務(wù)與要求 設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字溫度計(jì)。具體要求如下：1) 自制穩(wěn)壓電源2) 被測(cè)溫度范圍0200°C。3) 直接用數(shù)字電壓表顯示溫度值，可直接讀出01999°C。也可以用4位數(shù)碼管顯示溫度值。二、方案設(shè)計(jì)溫度是非電量模擬信號(hào)，數(shù)字顯示溫度就必須將這一非電量信號(hào)轉(zhuǎn)換成電量（電壓或電流），然后將模擬電信號(hào)經(jīng)ADC轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，最后經(jīng)譯碼顯示器顯示溫度值。溫度傳感器精密放大器A/D轉(zhuǎn)換器譯碼顯示電路數(shù)字溫度計(jì)框圖溫度傳感元件較多，如熱敏電阻、熱電偶、溫敏二極管、溫敏三極管等。比如溫敏三極管在溫度發(fā)生變化時(shí)be結(jié)的溫度系數(shù)為2mV/°C，利用這個(gè)特性可以測(cè)出環(huán)境溫度的變化。但由于在0°C時(shí)溫敏三極管be結(jié)存在的電壓vbe不等于零，因此需要設(shè)計(jì)一個(gè)調(diào)零電路，使溫敏三極管在0°C時(shí)的輸出為零，使顯示器的讀數(shù)也為零。當(dāng)環(huán)境溫度上升到100°C時(shí)，溫敏三極管be結(jié)的電壓增加到200mV，這時(shí)應(yīng)使電路的輸出顯示讀數(shù)為100。一般只需要調(diào)好0°C和滿(mǎn)度，輸出讀數(shù)與溫度就能對(duì)應(yīng)。