電子線路課程設(shè)計題庫

電子線路課程設(shè)計題庫合用于模擬電路、數(shù)字電路同時開課的學(xué)生一、數(shù)字智力競賽搶答器的設(shè)計（1～2人）設(shè)計說明：比賽中為了準確、公正、直觀地判斷出第一槍答者，所設(shè)計的搶答器通常由數(shù)碼顯示、燈光、音響等多種手段指示出第一槍答者。同時還應(yīng)設(shè)計記分、犯規(guī)和獎懲記錄等多種功能。搶答開關(guān)搶答開關(guān)清零命令主持人組別顯示(數(shù)碼管)組別顯示(LED)窄脈沖形成組別鎖定組別信號鑒別穩(wěn)壓電源數(shù)字智力競賽搶答器(自動記分)原理框圖定期器犯規(guī)電路音頻信號發(fā)生器預(yù)置記分電路加分(主持人)減分(主持人)預(yù)置記分電路設(shè)計規(guī)定：1、基本部分(1)自制穩(wěn)壓電源。(2)搶答器可供四組使用，組別鍵(信)號可以鎖存；搶答指示用發(fā)光二極管(LED)。(3)記分部分獨立(不受組別信號控制)，致少用2位二組數(shù)碼管指示，步進有10分、5分兩種選擇，并且具有預(yù)置、遞增、遞減功能。(4)規(guī)定性能可靠、操作簡便。2、發(fā)揮部分(1)增長搶答路數(shù)。(2)數(shù)碼管顯示組別鍵(信)號。(3)自動記分(受組別信號控制)：當主持人分別按步進得分鍵、遞增鍵或遞減鍵后可以將分值自動累計在某組記分器上）。(4)超時報警。(5)其它。其它說明：一人獨立完畢基本部分(1)(4)，難度系數(shù)1.0。兩人合作必須完畢基本部分(1)(4)和發(fā)揮部分(1)(5)，難度系數(shù)均為1.0。一人獨立完畢基本部分(1)(4)和發(fā)揮部分(1)(5)，難度系數(shù)1.4。三相步進電結(jié)構(gòu)示意圖（A、B、C開關(guān)接通由脈沖控制）定子二、步進電機控制器的設(shè)計（2三相步進電結(jié)構(gòu)示意圖（A、B、C開關(guān)接通由脈沖控制）定子設(shè)計說明：步進電機重要由轉(zhuǎn)子和定子組成，定子上繞制了A、B、C三相線圈。當三相定子繞組輪流接通驅(qū)動脈沖時，產(chǎn)生磁場定子吸引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，每次轉(zhuǎn)動的定子角度稱為步距。根據(jù)三相繞組所加脈沖的方式不同而產(chǎn)生不同的步距，其中三相三拍方式的步距為3°，三相六拍方式為1.5°。根據(jù)不同的信號頻率形成不同的轉(zhuǎn)速。由三相脈沖加入的不同相序形成正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。步進電機幾個工作方式和相應(yīng)的脈沖序列：三相三拍正轉(zhuǎn)（步距3三相三拍正轉(zhuǎn)（步距3°）ABCABBCCAABBCCA三相三拍反轉(zhuǎn)（步距3°）ABCAABCAABBBCCCA三相六拍正轉(zhuǎn)（步距1.5°）AABBBCCCA三相六拍反轉(zhuǎn)（步距1.5°）ABC時鐘時鐘電路脈沖序列產(chǎn)生電路步距控制步數(shù)計數(shù)器脈沖放大電路步進電機譯碼顯示器轉(zhuǎn)向控制步進電機控制器方框圖設(shè)計規(guī)定：1、基本部分(1)自制穩(wěn)壓電源。(2)控制器可以驅(qū)動步進電機以三相三拍方式（步距3°）正向運轉(zhuǎn)。(3)步進電機運營步數(shù)可以預(yù)置，每轉(zhuǎn)一步自動減1，直到減到零，此時步進電機應(yīng)能停止運轉(zhuǎn)。(4)繞組驅(qū)動電流不低于0.1安培。(5)規(guī)定性能可靠、操作簡便。2、發(fā)揮部分(1)步進電機還可以按三相六拍方式（步距1.5°）工作。(2)步進電機還可以反向運轉(zhuǎn)。(3)繞組驅(qū)動電流可以達成0.2安培。(4)其它。其它說明：由于步進電機價格比較昂貴，控制器的負載可以用低阻值的電阻代替，通過電阻的電流應(yīng)符合規(guī)定。示波器觀測脈沖序列應(yīng)符號規(guī)定。一人獨立完畢基本部分(1)(5)，難度系數(shù)1.0。兩人合作必須完畢基本部分(1)(5)和發(fā)揮部分(1)(4)，難度系數(shù)均為1.0。一人獨立完畢基本部分(1)(5)和發(fā)揮部分(1)(4)，難度系數(shù)1.4。三、電子密碼鎖的設(shè)計（1人）設(shè)計說明：規(guī)定電子器件設(shè)計制作密碼鎖的控制電路，使之在輸入對的的代碼時，輸出信號以啟動執(zhí)行機構(gòu)動作，并且用紅、綠LED指示關(guān)鎖、開鎖狀態(tài)。輸入按扭開關(guān)組輸入按扭開關(guān)組輸入鎖存電路密碼存儲電路開鎖控制電路機械動作構(gòu)件5秒定期電路20秒定期電路聲光指示電路電子密碼鎖控制器框圖設(shè)計規(guī)定：1、基本部分(1)自制穩(wěn)壓電源。(2)密碼鎖控制器中存儲一個4位代碼，當開鎖按扭開關(guān)（可設(shè)立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代碼時啟動開鎖控制電路，并且用綠燈亮、紅燈滅表達開鎖狀態(tài)。(3)從第一個按扭觸動后的5秒內(nèi)若未能將鎖打開，則電路自動復(fù)位并由揚聲器發(fā)出連續(xù)10至20秒的報警信號，同時用綠燈滅、紅燈亮表達關(guān)鎖狀態(tài)。(4)規(guī)定性能可靠、操作簡便。2、發(fā)揮部分(1)密碼鎖控制器中存儲的4位密碼可以修改。(2)開鎖信號可以推動機械執(zhí)行構(gòu)件（例如：運用繼電器使電磁鐵吸合拉動物件）產(chǎn)生動作。(3)其它。其它說明：規(guī)定一人獨立完畢基本部分(1)(4)和發(fā)揮部分(1)(3)，難度系數(shù)均為1.0。四、可編程彩燈控制器的設(shè)計（1人）設(shè)計說明：彩燈是由發(fā)光二極管（LED）構(gòu)成的8×8或16×16矩陣板，當行、列有效時，其交叉點的LED被點亮，當多個LED被點亮?xí)r即可形成一定的圖案或字符。改變點亮方式將產(chǎn)生不同的效果。舉例8×8矩陣板顯示“中”字圖樣以及相應(yīng)的行譯碼器輸出和和列存儲器存儲代碼表。低地址計數(shù)器低地址計數(shù)器時鐘電路行譯碼器8×8LED矩陣板列存儲器EPROM高地址手動開關(guān)編碼彩燈控制器框圖8位833高位地址低位地址行譯碼輸出列存儲器存儲的代碼A9~A3A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7D7D6D5D4D3D2D1D0全0全0全0全0全0全0全0全000000101001110010111011110000000010000000010000000010000000010000000010000000010000100010001000000010000111111101001001010010010111111100001000000010000DD7D6D5D4D3D2D1D0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7設(shè)計規(guī)定：1、基本部分自備穩(wěn)壓電源。用LED設(shè)計安裝一塊8×8矩陣板及其驅(qū)動電路。用EPROM存儲器存放待顯示的字符，字符數(shù)量不少于8個，比如顯示：“徐”、“州”、“師”、“范”、“大”、“學(xué)”、“物”、“理”、“系”。(4)字符替換用手動開關(guān)編碼控制。2、發(fā)揮部分(1)字符替換形式多樣，比如，流水方式就是其中之一。(2)提高顯示字符字符的數(shù)量。(3)其它。其它說明：規(guī)定一人獨立完畢基本部分(1)(4)難度系數(shù)均為1.0一人獨立完畢基本部分(1)~(4)和發(fā)揮部分(1)，難度系數(shù)均為1.2。五、直流電機的轉(zhuǎn)速檢測與脈寬調(diào)速器的設(shè)計（2人）設(shè)計說明：脈寬調(diào)速是運用改變脈沖寬度的方法實現(xiàn)脈沖占空比的變化，用以改變輸出直流電壓的平均值，達成調(diào)節(jié)直流電機的轉(zhuǎn)速。多諧振蕩器多諧振蕩器前置放大器功率放大器直流電機轉(zhuǎn)速/脈沖變換電路整形電路閘門電路時鐘電路定期器1定期器2顯示器計數(shù)器鎖存器直流電機的轉(zhuǎn)速檢測與脈寬調(diào)速器框圖清零/鎖存命令設(shè)計規(guī)定：1、基本部分(1)設(shè)計一個多諧振蕩器，頻率調(diào)節(jié)范圍為35KHz，占空比調(diào)節(jié)范圍為3070%。(2)選用額定電壓不超過12V，額定電流不超過0.5A的玩具直流電機作實驗，根據(jù)電機的實際參數(shù)設(shè)計功率放大器，使之推動直流電機工作。(3)設(shè)計直流電機的轉(zhuǎn)速檢測電路，該電路可用光電轉(zhuǎn)換方法實現(xiàn)。(4)設(shè)計轉(zhuǎn)速顯示電路，用2位數(shù)碼管出直流電機每秒鐘所轉(zhuǎn)的圈數(shù)。2、發(fā)揮部分(1)用4位數(shù)碼管出直流電機每分鐘所轉(zhuǎn)的圈數(shù)。(2)直流電機的圈數(shù)/分可以預(yù)置，通過負反饋自動調(diào)節(jié)多諧振蕩器的脈寬使實際轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在預(yù)置的轉(zhuǎn)速（圈數(shù)/秒或圈數(shù)/分）。(3)其它。其它說明：規(guī)定兩人獨立完畢基本部分(1)(4)，難度系數(shù)均為1.0；完畢發(fā)揮部分(2)、(3)，難度系數(shù)均為1.2。六、路燈控制器的設(shè)計（1～2人）設(shè)計說明：安裝在公共場合或道路兩旁的路燈，通常是隨環(huán)境的亮和暗而自動的關(guān)斷和啟動。并對啟動次數(shù)和啟動時間進行記錄。實驗時要用兩個臺燈，其中無調(diào)光功能的模擬路燈，另一個有調(diào)光功能的模擬環(huán)境。光電變換光電變換信號鑒幅驅(qū)動電路路燈(臺燈)計數(shù)器譯碼器數(shù)顯啟動次數(shù)計數(shù)器譯碼器數(shù)顯啟動時間時鐘電路調(diào)光臺燈路燈控制器框圖設(shè)計規(guī)定：1、基本部分(1)自制穩(wěn)壓電源。(2)該控制器具有環(huán)境亮度檢測和控制功能，當處在暗（亮）環(huán)境下可以自動開（關(guān)）燈，為了演示方便，在現(xiàn)場演示時，當調(diào)光臺燈（模擬自然光）較暗（較亮）時相稱于暗環(huán)境（亮環(huán)境），此時另一個受控臺燈（模擬路燈）將被點亮（熄滅），以此實現(xiàn)光控功能。(3)能自動記錄“路燈”的開燈次數(shù)（用1位數(shù)碼管顯示）。(4)能累計“路燈”開燈時間（用2位數(shù)碼管顯示）。2、發(fā)揮部分(1)設(shè)計一個環(huán)境亮度指示器用以檢測環(huán)境亮度，在現(xiàn)場演示時，當調(diào)光或者改變光電傳感器和光源之間的距離時，環(huán)境亮度指示器的輸出電壓應(yīng)有不同的反映。(2)“路燈”點亮（熄滅）能受環(huán)境亮度指示器的控制（如：開關(guān)有“較暗”和“很暗”兩擋，當位于“很暗”擋時（完全遮住光電傳感器），“路燈”將被點亮；當位于“較暗”擋時（局部遮住光電傳感器），“路燈”將被點亮。(3)其它，如：聲音控制“路燈”點亮，延時熄滅等。其它說明：規(guī)定一人獨立完畢基本部分(1)~(4)，難度系數(shù)均為1.0；兩人完畢基本部分(1)~(4)和發(fā)揮部分(1)~(3)難度系數(shù)均為1.0。七、數(shù)字式電容測量儀的設(shè)計（1人）設(shè)計說明：框圖中的外接電容是定期電路中的一部分。當外接電容的容量不同時，與定期電路所相應(yīng)的時間也有所不同，即C=f(t)，而時間與脈沖數(shù)目成正比，脈沖數(shù)目可以通過計數(shù)譯碼獲得。定期電路定期電路多諧振蕩器計數(shù)器譯碼器數(shù)碼顯示器微分電路自動調(diào)零外接電容電容測量儀原理框圖設(shè)計規(guī)定：1、基本部分(1)自制穩(wěn)壓電源。(2)被測電容的容量在0.01μF至100μF范圍內(nèi)(3)設(shè)計兩個的測量量程。(4)用3為數(shù)碼管顯示測量結(jié)果，測量誤差小于20%。2、發(fā)揮部分(1)至少設(shè)計兩個以上的測量量程，使被測電容的容量擴大到100PF至100μF范圍內(nèi)。(2)測量誤差小于10%。(3)其它。其它說明：規(guī)定一人獨立完畢基本部分(1)~(4)，難度系數(shù)均為0.9；一人完畢基本部分(1)~(4)和發(fā)揮部分(1)~(3)難度系數(shù)均為1.1。八、數(shù)字頻率計的設(shè)計（2人）設(shè)計說明：數(shù)字頻率計用于測量正弦信號、矩形信號等波形的頻率，其概念是單位時間里的脈沖個數(shù)，假如用一個定期時間T控制一個閘門電路，時間T內(nèi)閘門打開，讓被測信號通過而進入計數(shù)譯碼，可得到被測信號的頻率fx=，若T=1秒，則fx=N。計數(shù)器計數(shù)器鎖存器譯碼器時鐘電路10進制分頻器顯示器整形正弦波矩形波自檢控制電路閘門1s0.001s數(shù)字頻率計原理框圖設(shè)計規(guī)定：1、基本部分(1)被測信號的頻率范圍為1Hz~100KHz，提成兩個頻段，即1Hz~999Hz，1~100KHz。(2)具有自檢功能，即用儀器內(nèi)部的標準脈沖校準測量精度。(3)用3為數(shù)碼管顯示測量數(shù)據(jù)，測量誤差小于10%。2、發(fā)揮部分(1)用發(fā)光二極管表達單位，當綠燈亮?xí)r表達Hz，紅燈亮?xí)r表達KHz。(2)具有超量程報警功能，在超過當前量程擋的測量范圍時，發(fā)出燈光和音響信號。(3)測量誤差小于5%。(4)其它。其它說明：規(guī)定兩人完畢基本部分(1)~(3)和發(fā)揮部分(1)~(3)難度系數(shù)均為1.1。九、乒乓球比賽模擬機的設(shè)計（1～2人）設(shè)計說明：乒乓球比賽是由甲乙雙方參賽，加上裁判的三人游戲（也可以不用裁判），乒乓球比賽模擬機是用發(fā)光二極管（LED）模擬乒乓球運動軌跡的電子游戲機。時鐘電路時鐘電路甲方記分顯示乙方記分顯示發(fā)球次數(shù)顯示音響電路甲方乙方裁判發(fā)光二極管排組控制電路雙向移位寄存器乒乓球比賽模擬機框圖設(shè)計規(guī)定：1、基本部分(1)至少用8個LED排成直線，以中點為界，兩邊各代表參賽雙方的位置，其中一個點亮的LED（乒乓球）依次從左到右，或從由到左移動，“球”的移動速度能由時鐘電路調(diào)節(jié)。(2)當球（被點亮的那只LED）移動到某方的最后一位時，參賽者應(yīng)當果斷按下自己的按扭使“球”轉(zhuǎn)向，即表達啟動球拍擊中，若行動遲緩或超前，表達未擊中或違規(guī)，則對方得一分。(3)設(shè)計自動記分電路，甲乙雙方各用一位數(shù)碼管顯示得分，每記滿9分為一局。2、發(fā)揮部分(1)甲乙雙方各設(shè)一個發(fā)光二極管表達擁有發(fā)球權(quán)，每得5分自動互換發(fā)球權(quán)，擁有發(fā)球權(quán)的一方發(fā)球才干有效。(2)發(fā)球次數(shù)能由一位數(shù)碼管顯示。(3)一方得分，電路自動響鈴3秒，此期間發(fā)球無效，等鈴聲停止后方可比賽。(4)其它。其它說明：規(guī)定一人完畢基本部分(1)~(3)，難度系數(shù)均為1.0。二人同時發(fā)揮部分(1)~(4)難度系數(shù)均為1.0。十、十字路口交通管理控制器的設(shè)計（1～2人）任務(wù)說明：在主、支道路的十字路口分別設(shè)立三色燈控制器，紅燈亮嚴禁通行，綠燈亮允許通行，黃燈亮規(guī)定壓線車輛快速穿越。根據(jù)車流狀況不同，可調(diào)整三色燈點亮或關(guān)閉時間。時鐘電路時鐘電路主道計數(shù)器次道計數(shù)器譯碼顯示器譯碼顯示器組合電路組合電路秒脈沖電路主綠主黃主紅次綠次黃次紅計數(shù)器組合邏輯電路交通管理控制器框圖設(shè)計規(guī)定：1、基本部分(1)自制穩(wěn)壓電源；(2)主道路綠、黃、紅燈亮的時間分別為60秒、5秒、25秒；次道路綠、黃、紅燈亮的時間分別為20秒、5秒、65秒；(3)主、次道路時間指示采用倒計時制，用2位數(shù)碼管顯示。時序關(guān)系應(yīng)當符合如下規(guī)定：主道路綠燈：主道路綠燈：次道路綠燈：主道路黃燈：主道路紅燈：次道路黃燈：次道路紅燈：5秒5秒60秒25秒20秒65秒循環(huán)周期2、發(fā)揮部分(1)主、次道路綠、黃、紅燈亮的時間可以預(yù)置；(2)主、次道路綠、黃、紅燈亮的時間可以分別調(diào)整；(3)其它。其它說明：規(guī)定兩人完畢基本部分(1)~(3)和發(fā)揮部分(1)~(4)難度系數(shù)均為1.0。十一、數(shù)字電壓表的設(shè)計（1人）設(shè)計說明：本題規(guī)定設(shè)計一個位的數(shù)字電壓表，位是指個位、十位、百位的范圍為0~9，而千位只有0和1兩個狀態(tài)，稱為半位。所以數(shù)字電壓表測量范圍為0001~1999。數(shù)字電壓表重要部分是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態(tài)掃描（工作時四個數(shù)碼管輪流點亮，運用人眼的視覺殘留特性可以得到整體效果，當掃描頻率過低時顯示的數(shù)碼會有閃爍感）方式，采用這種方式較為省電，但需要字形譯碼驅(qū)動電路和字位驅(qū)動電路。基準電壓基準電壓積分電路3位半A/D轉(zhuǎn)換電路字形譯碼驅(qū)動電路顯示電路Vi字位驅(qū)動電路數(shù)字電壓表框圖（用MC14433）若選用集成芯片ICL7107，則外圍電路更為簡樸。它包含位數(shù)字A/D轉(zhuǎn)換器，可直接驅(qū)動LED數(shù)碼管，而不需要字形譯碼驅(qū)動電路和字位驅(qū)動電路。其內(nèi)部設(shè)有參考電壓、獨立模擬開關(guān)、邏輯控制、顯示驅(qū)動、自動調(diào)零功能等。制作時，數(shù)字顯示用的數(shù)碼管為共陽型。無論采用哪種A/D轉(zhuǎn)換芯片，其可調(diào)電阻最佳選用多圈電阻，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)計規(guī)定：1、基本部分（1）三位數(shù)碼管顯示，具有手動調(diào)零、手動換擋功能。（2）兼有測量電流和電阻的功能。2、發(fā)揮部分（1）具有自動調(diào)零、自動換擋功能。（2）其精度接近商品化數(shù)字表。（3）其它。其它說明：若采用MC14433一人完畢基本部分(1)~(2)難度系數(shù)為1.0。若采用ICL7107一人完畢基本部分(1)~(2)和發(fā)揮部分(1)~(2)難度系數(shù)為1.0。十二、出租車計費器的設(shè)計（2人）設(shè)計說明：汽車在行駛時，里程傳感器將里程數(shù)轉(zhuǎn)換成與之成正比的脈沖個數(shù)，然后由計數(shù)譯碼電路變成收費金額。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，即輸出一個脈沖信號，則10個脈沖/公里（設(shè)為P3）。里程單價（設(shè)2.1元/公里）可由兩位（B2=2、B1=1）BCD撥碼開關(guān)設(shè)立，經(jīng)比例乘法器（如J690）后將里程計費變換成脈沖數(shù)P1=P3(1B2+0.1B1)。由于P3=10，則P1為21個脈沖，即脈沖當量為0.1元/脈沖。同理，等車計費也可以轉(zhuǎn)換成脈沖當量，這需要由脈沖發(fā)生器產(chǎn)生10個脈沖/10分鐘（設(shè)為P4），假如等車單價為0.6元/10分鐘（置B4=0、B3=6），經(jīng)比例乘法器后將等車計費變換成脈沖數(shù)P2=P4(0B4+0.1B3)。由于P4=10，則P2為6個脈沖，即得到相同的脈沖當量為0.1元/脈沖。同理，起步價（設(shè)5元）也可以轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)（P0=個脈沖)或者將P0作為計數(shù)器的預(yù)置信號（框圖所示）。最后行車費用轉(zhuǎn)換成脈沖總數(shù)P=P0+P1+P2，其結(jié)果用譯碼顯示器顯示。行車里程行車里程等車時間起步價BCD碼比例乘法器BCD碼比例乘法器等車單價里程單價脈沖數(shù)求和計數(shù)器譯碼器顯示器脈沖電路出租車計費器框圖B1B1B2P1P1P3P2P2P4B3B3B4PP0設(shè)計規(guī)定：1、基本部分（1）設(shè)計制作自動計費器，涉及行車里程計費、等車時間和起步價三部分，用三位數(shù)碼管顯示，最大金額為99.9元。（2）行車單價、等車單價、起步價可分別由撥碼開關(guān)或撥碼盤預(yù)置。2、發(fā)揮部分（1）在車輛啟動和停止時有音響提醒。（2）其它。其它說明：行車里程可由玩具電機和光電（或磁鐵和干簧管）轉(zhuǎn)換器進行模擬。二人完畢基本部分(1)~(2)和發(fā)揮部分(1)難度系數(shù)均為1.2。十三、洗衣機控制器的設(shè)計（1人）定期啟動→定期啟動→正轉(zhuǎn)20秒→暫停10秒→反轉(zhuǎn)20秒→暫停10秒定期未到定期到停機6060進制計數(shù)器控制門洗滌時間計數(shù)器電機驅(qū)動電路電機序列發(fā)生器洗滌時間顯示秒脈沖預(yù)置TZ1Z2洗衣機控制器框圖設(shè)計規(guī)定：1、基本部分220Vvccvcc220Vvccvcc電機J1J2正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)Z1Z2J1J2ZZ1Z2J1J2電機00不動不動停止01不動動作停止10動作不動反轉(zhuǎn)11動作動作正轉(zhuǎn)(2)用兩位數(shù)碼管顯示洗滌的預(yù)置時間（以分鐘為單位），按倒計時方式對洗滌過程作計時顯示，直屆時間到而停機。(3)當定期時間達成終點時，一方面使電機停機，同時發(fā)出音響信號提醒用戶注意。2、發(fā)揮部分（1）電機驅(qū)動電路采用無觸點的雙向可控硅，電流和耐壓不低于1A/400V。（2）增長洗滌輕柔模式：其它說明：規(guī)定一人完畢基本部分(1)~(3)難度系數(shù)為1.0。同時完畢發(fā)揮部分(1)~(2)難度系數(shù)為1.1。定期啟動定期啟動→正轉(zhuǎn)10秒→暫停5秒→反轉(zhuǎn)10秒→暫停5秒定期未到定期到停機十四、多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計（2人）設(shè)計說明：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的重要內(nèi)容是實現(xiàn)A/D和D/A轉(zhuǎn)換，ADC0809是常用的逐次比較型模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，可以分時將8路模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。DAC0832是基本的數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，其中涉及8位輸入鎖存器、數(shù)據(jù)寄存器和DAC電路，假如將芯片的端接地則直通型（輸出模擬量跟隨數(shù)字量變化）。若采用芯片RAM6264為存儲器，其13根地址線，地址信號可以用13位計數(shù)器獲得，也可以將部分高位地址線接固定電平信號，用小容量的計數(shù)器產(chǎn)生低位地址。安裝調(diào)試時，還應(yīng)注意地址信號、讀/寫信號、數(shù)據(jù)緩沖器控制信號和A/D芯片地址通道選擇信號的配合，才干保證數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有條不紊地工作。傳感器傳感器數(shù)據(jù)鎖存器RAM數(shù)字量顯示D/A轉(zhuǎn)換模擬量控制電路分頻器脈沖發(fā)生器A/D轉(zhuǎn)換電路地址發(fā)生器1MHz10kHz多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)框圖設(shè)計規(guī)定：1、基本部分（1）用ADC0809（或其他ADC芯片）實現(xiàn)對一路模擬信號進行數(shù)據(jù)采集，其模擬信號以常用物理量溫度為對象，可以用0~5V的電壓模擬現(xiàn)場溫度。采集的數(shù)據(jù)一方面送到存儲器進行保存，同時用數(shù)碼管跟蹤顯示。（2）從存儲器中讀出數(shù)據(jù)，經(jīng)DAC0832（或其他DAC芯片）進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，比較所得模擬量與輸入模擬量相應(yīng)情況，并且分析誤差。2、發(fā)揮部分（1）用ADC0809（或其他ADC芯片）實現(xiàn)對兩路模擬信號進行數(shù)據(jù)采集，其中一路模擬信號代表的物理量為溫度，它由經(jīng)溫度傳感器（如）、輸入變換電路得到，與現(xiàn)場溫度成線性關(guān)系的0~5V電壓。另一路模擬信號代表的模擬量自擬，也可以用0~5V的電壓模擬。采集的兩路數(shù)據(jù)都能存儲保存、跟蹤顯示。（2）其它。其它說明：二人完畢基本部分(1)~(2)和發(fā)揮部分(1)難度系數(shù)均為1.2。十五、數(shù)字存儲示波器的設(shè)計（2人）設(shè)計說明：當用示波器觀測非周期性信號或頻率很低的周期性信號時，時常出現(xiàn)波形閃爍，很難觀測到清楚穩(wěn)定的波形。而數(shù)字存儲示波器是將這類超低頻、非周期性的或單次信號用存儲器記錄下來，然后用適當?shù)念l率將存儲信號按順序讀出來，反復(fù)送到普通示波器上進行顯示，可以得到穩(wěn)定的波形。振蕩器振蕩器普通示波器分頻器采樣選擇控制門地址計數(shù)器控制電路ARMDACADC被測信號P采樣啟動上電啟動S2S1顯示選擇數(shù)字存儲示波器框圖由于被測模擬信號不便存儲，因此，可以按一定的采樣頻率對被測信號進行采樣，經(jīng)ADC轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后按一定的順序存儲到ARM中。當需要觀測時，再按一定的頻率把存放在ARM中的信號讀出來，經(jīng)DAC轉(zhuǎn)換、低通濾波器后送到普通示波器進行顯示。因此設(shè)計電路必須具有采樣、顯示兩種工作狀態(tài)，上電啟動后進入顯示狀態(tài)。當需要采樣時按動按扭P，系統(tǒng)才進入采樣狀態(tài)。采樣結(jié)束后系統(tǒng)能自動回到顯示狀態(tài)。在顯示狀態(tài)下：ADC嚴禁、RAM工作在“讀”狀態(tài)、“讀”開關(guān)（S1：單刀多擲）適當選擇1~100KHz的頻率不斷改變RAM地址、取出RAM中的數(shù)據(jù)到DAC，從而實現(xiàn)顯示功能。在采樣狀態(tài)下：ADC啟動、RAM工作在“寫”狀態(tài)、“寫”開關(guān)（S2：單刀多擲）適當選擇適當?shù)牟蓸宇l率不斷改變RAM地址、把每次采樣的數(shù)據(jù)按順序存入與地址相應(yīng)的RAM單元中，直到存滿2K容量為止。采樣結(jié)束，系統(tǒng)自動返回顯示狀態(tài)。設(shè)計規(guī)定：1、基本部分（1）被測信號的幅值范圍為0~5V，頻率范圍為1~500KHz。（2）信號的存儲容量為2K×8位。（3）采樣頻率規(guī)定在1~100KHz范圍內(nèi)可調(diào)。（4）顯示存儲信號時，其輸出頻率規(guī)定在1~10KHz范圍內(nèi)可調(diào)。2、發(fā)揮部分（無）其它說明：二人完畢基本部分(1)~(4)難度系數(shù)均為1.2。十六、壓力信號峰值檢測器的設(shè)計（1人）設(shè)計說明：方案1是運用被測模擬量作為控制門的控制信號，使計數(shù)器對標準脈沖進行計數(shù)，計數(shù)器的當前值與被測信號的峰值相應(yīng)，當vi>vo時，比較器輸出高電平使與門打開，時鐘信號進入計數(shù)器計數(shù)；當vi<vo時，比較器輸出低電平使與門關(guān)閉，計數(shù)器停止計數(shù)?？梢娭灰斍坝嫈?shù)器保持的數(shù)字量不是最大值，計數(shù)器就會繼續(xù)計數(shù)，直到計數(shù)器保持的狀態(tài)與vi的最大值相等為止，由此實現(xiàn)信號峰值檢測。VVo……傳感器復(fù)位計數(shù)器放大器+–時鐘發(fā)生器&D/A轉(zhuǎn)換譯碼顯示vi信號峰值檢測器方案1框圖方案2中的采樣保持控制電路是一個比較器，當V+>V-時VO=1，控制采樣保持器處在采樣狀態(tài)，同時控制數(shù)字鎖存控制電路向ADC發(fā)出鎖存信號。當V+<V-時VO=0，并控制采樣保持器處在保持狀態(tài)，同時控制數(shù)字鎖存控制電路向ADC發(fā)出保持信號，保持輸入信號（vi）曾經(jīng)出現(xiàn)的最大值。最后經(jīng)譯碼顯示，實現(xiàn)信號峰值檢測。信號峰值檢測器方案信號峰值檢測器方案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)計規(guī)定：1、基本部分（1）測量結(jié)果用4位數(shù)字顯示，顯示范圍為0000~1999Kg。（2）傳感器輸出在實驗時用0~5mV的信號源模擬傳感器。（3）規(guī)定檢測儀能穩(wěn)定的保持輸入信號的峰值。2、發(fā)揮部分（1）自制壓力（或拉力）傳感器其它說明：一人完畢基本部分(1)~(3)難度系數(shù)為1.1；兩人完畢基本部分和發(fā)揮部分，難度系數(shù)為1.0十七、電子拔河比賽游戲機的設(shè)計（1人）設(shè)計說明：電子拔河游戲機供2~3人玩耍。由一排LED表達拔河的“電子繩”。初態(tài)時中間的LED亮。比賽時雙方通過按扭使中間亮的LED向己方移動，當亮至某方最后一個LED時，該方獲勝，并記分?？驁D中的可逆計數(shù)器也可以用移位寄存器代替，雙方按鍵分別控制左移和右移狀態(tài)。計數(shù)器計數(shù)器振蕩器譯碼器甲記分器控制器電子繩甲方裁判初態(tài)命令乙記分器乙方加減電子拔河比賽游戲機框圖設(shè)計規(guī)定：1、基本部分（1）比賽開始，由裁判下達比賽“開始”命令后，雙方才干輸入信號，否則電路自鎖，輸入信號無效。（2）“電子繩”至少由15個LED構(gòu)成，裁判下達比賽“開始”命令后，位于中間的LED亮。甲乙雙方通過按鍵輸入信號，使發(fā)亮的LED向自己一方移動，并能阻止其向?qū)Ψ揭苿?。當自己一方終點LED亮?xí)r，表達比賽結(jié)束。此時電路自鎖，保持當前狀態(tài)不變，除非由裁判使電路復(fù)位。（3）雙方記分電路分別用一位數(shù)碼管對得分進行累計，在每次比賽結(jié)束時能自動加分。2、發(fā)揮部分（1）裁判下達“開始”命令后，位于中間的LED亮。甲乙雙方通過按鍵使發(fā)亮的LED向自己一方“延伸”，并能阻止其向?qū)Ψ健把由臁薄．斪约阂环絃ED所有亮?xí)r比賽結(jié)束。此時電路自鎖，保持當前狀態(tài)不變，除非由裁判使電路復(fù)位。（2）比賽“開始”和比賽“結(jié)束”有音響提醒。其它說明：一人完畢基本部分(1)(2)和發(fā)揮部分(2)難度系數(shù)為1.0；一人完畢基本部分(1)(3)和發(fā)揮部分(1)難度系數(shù)仍然為1.0。十八、數(shù)字電子稱的設(shè)計（1人）設(shè)計說明：電子稱稱重的過程是把被測物體的重量通過傳感器轉(zhuǎn)換成電壓信號，由于該電壓很薄弱，須進行放大，放大的模擬信號經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換變成數(shù)字量，再通過譯碼顯示器顯示出重量。由于被測物體的重量相差較大，因此，根據(jù)不同的測重范圍，可由電路自動切換量程，顯示器的小數(shù)點相應(yīng)不同的量程而變化，從而實現(xiàn)電子稱的規(guī)定。傳感器傳感器放大器A/D轉(zhuǎn)換譯碼顯示量程切換數(shù)字電子稱框圖DCDCBA電子稱傳感器橋路+V–RLR1R2R4R351K51K受力變化轉(zhuǎn)換成電壓或電流信號。橋路中R1、R2、R3、R4為4個橋臂，橋臂電阻為應(yīng)變電阻，對角點A、B端接電源，C、D端為電橋輸出，使用時接到電橋的負載上。未受力時，電橋處在平衡狀態(tài)，R1R4=R2R3，電橋輸出為零；當應(yīng)變電阻受外界物體重量的影響時，電橋的的橋臂電阻的阻值發(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)有電位器進行調(diào)零。設(shè)計規(guī)定：1、基本部分（1）稱重范圍用開關(guān)分為三擋：0~1.999Kg，0~1.999Kg，0~19.99Kg，0~199.9Kg。（2）用3位數(shù)字顯示稱重結(jié)果。（3）自制電子稱傳感器橋路2、發(fā)揮部分（1）具有量程自動切換功能。（2）精致、準確其它說明：一人完畢基本部分(1)(3)和發(fā)揮部分(2)難度系數(shù)為1.0；一人完畢基本部分(2)(3)和發(fā)揮部分(1)難度系數(shù)仍然為1.0。十九、聲控電子鎖的設(shè)計（1人）設(shè)計說明：聲控電子鎖是運用掌聲的節(jié)奏開鎖的，代碼檢測電路是系統(tǒng)的重要部分。放大整形電路放大整形電路傳聲器代碼檢測電路開鎖次數(shù)檢測模擬鎖報警器時鐘電路時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，當中涉及了開鎖代碼1101（代碼可由用戶另行設(shè)定）時，代碼檢測電路輸出開鎖信號。因此，代碼檢測電路實為“1101序列檢測器”。在此提供設(shè)計要點。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：S1S1S2S3S4S0X/Y0/01/01/01/01/10/00/00/00/01/0序列數(shù)：123456789輸入X：011101100輸出Y：000001000狀態(tài)S：S0S1S2S2S3S4S2S3S0SQ1Q0S000S101S210S311QX01QSQ1Q0S000S101S210S311QX01Q1nQ0nQ1n+1Q0n+1YQ1n+1Q0n+1Y00000010010001001011010011000011S0、S1、S2、S3進行編碼，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)的檢測電路。設(shè)計規(guī)定：1、基本部分（1）設(shè)計一個由掌聲的節(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）。當掌聲產(chǎn)生的序列脈沖包具有自行設(shè)定的代碼，使電路輸出一個高電平（也可以是低電平有效），推動執(zhí)行機構(gòu)動作把鎖打開。執(zhí)行機構(gòu)可由兩個LED模擬，用綠燈亮、紅燈滅表達開鎖，用綠燈滅、紅燈亮表達關(guān)鎖。（2）掌聲速度應(yīng)與電路的時鐘一致(例如1次/秒)，電路中設(shè)一個LED指示時鐘脈沖變化。（3）若輸入一次開鎖信號未將鎖打開，可反復(fù)三次，否則，啟動音響報警電路并自鎖。2、發(fā)揮部分：（1）當鎖打開時有機械執(zhí)行機構(gòu)動作。其它說明：一人完畢基本部分(1)~(3)和發(fā)揮部分。二十、數(shù)字溫度計的設(shè)計（1人）設(shè)計說明：溫度是非電量模擬信號，數(shù)字顯示溫度就必須將這一非電量信號轉(zhuǎn)換成電量（電壓或電流），然后將模擬電信號經(jīng)ADC轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，最后經(jīng)譯碼顯示器顯示溫度值。溫度傳感器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be結(jié)的溫度系數(shù)為–2mV/°C，運用這個特性可以測出環(huán)境溫度的變化。但由于在0°C時溫敏三極管be結(jié)存在的電壓vbe不等于零，因此需要設(shè)計一個調(diào)零電路，使溫敏三極管在0°C時的輸出為零，使顯示器的讀數(shù)也為零。當環(huán)境溫度上升到100°C時，溫敏三極管be結(jié)的電壓增長到–200mV，這時應(yīng)使電路的輸出顯示讀數(shù)為100。一般只需要調(diào)好0°C和滿度，輸出讀數(shù)與溫度就能相應(yīng)。設(shè)計規(guī)定：1、基本部分（1）自制穩(wěn)壓電源（2）被測溫度范圍0~200°C。（3）直接用數(shù)字電壓表顯示溫度值，可直接讀出0~1999°C。也可以用4位數(shù)碼管顯示溫度值。其它說明：（1）一人完畢，直接用數(shù)字電壓表顯示溫度值，難度系數(shù)為0.9；用4位數(shù)碼管顯示溫度值，難度系數(shù)為1.1。（2）實驗時驗證三個值：冰瓶0°C、環(huán)境溫度、100°C沸水。二十一、象棋快棋賽電子裁判計時器的設(shè)計（1人）設(shè)計說明：象棋快棋賽規(guī)則是，紅、黑雙方對奕時間累計均為三分鐘，超時判負。秒脈沖秒脈沖計數(shù)器譯碼器數(shù)碼顯示器計數(shù)器譯碼器數(shù)碼顯示器控制器紅方黑方象棋快棋賽電子裁判計時器框圖設(shè)計規(guī)定：1、基本部分（1）自制穩(wěn)壓電源；（2）甲乙對奕方的計時器共用一個秒時鐘，雙方均用3位數(shù)碼管顯示，預(yù)定的初值均為三分鐘，采用倒計時方式，通過按扭啟動，由本方控制對方，比如甲方走完一步棋后必須按一次甲方的按鍵，該按鍵啟動乙方倒計時。同理，乙方走完一步棋后必須按一次乙方的按鍵，該按鍵啟動甲方倒計時。（3）超時能發(fā)出聲音，報警判負。2、發(fā)揮部分（1）累計時間設(shè)立可以改變（比如，還可以設(shè)定為5分鐘）（2）工藝結(jié)構(gòu)精致，具有一定的現(xiàn)場實用價值；（3）其它。其它說明：一人完畢基本部分(1)~(3)難度系數(shù)為1.0；一人完畢基本部分(1)~(3)和發(fā)揮部分(1)(2)難度系數(shù)為1.1。二十二、液體點滴速度監(jiān)控裝置的設(shè)計（2人）設(shè)計說明：設(shè)計并制作類似醫(yī)用點滴速度自動控制裝置。一方