电子课设任务书.doc

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1、数字电子技术 课程设计任务书课题名称 数字电子技术基础 专 业 电气工程及其自动化 班 级 学生姓名 学 号 6月 21日 至 6 月27 日共 1 周指导教师(签字) 2010 年 6月 20 日题目1 ： 汽车尾灯控制电路设计一、设计内容： 用六个汽发光二极管模拟车尾部左右两侧的三个尾灯，用开关S1、S0模拟转向、运行和刹车信号。对尾灯的控制要求是：a 汽车正常运行时指示灯全灭；b 右转弯时，右侧三个指示灯按右循环顺序发光；c 左转弯时，左侧三个指示灯按左循环顺序发光；d 临时刹车时所有指示灯同时闪烁。二、方案提示：见下图：三、主要元件提示：l 计数器：可用双JK触发器74LS76自行设计

2、，也可用集成二进制计数器归零法实现。l 译码器：74LS138（只控制6个LED，有两个输出不用）l 与非门：74LS00；非门：74LS04 等 四、要求1根据原理框图设计各单元电路；2对各部分原理进行分析、说明；3画出整体原理逻辑电路图； 4写出设计报告。设计题目2 ：8路竞赛抢答器设计一、功能要求 1基本功能 竞赛抢答器可同时供8名选手或8个代表队参加比赛，他们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是S。、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。 设置一个系统“清除/抢答”控制开关S，又主持人控制。 抢答器具有数据锁存和显示的功

3、能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示出选手的编号，且扬声器给出音响提示。与此同时，封锁输入电路，禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。 2扩展功能 抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间可以由主持人设定(如30s)。当节目主持人启动“开始”键后，要求定时器立即减计时，并用显示器显示，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续时间05s左右。 参赛选手在设定的时间内抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清零为止。 如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效，系统短暂报

4、警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器上显示00。 二、方案提示 一种定时抢答器方案的总体框图如图1所示，它由主体电路和扩展电路两部分组成。主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，能显示选手的编号，同时能封锁输人电路，禁止其他选手抢答。扩展电路完成定时抢答的功能。图1所示的定时抢答器的工作过程是：接通电源时，节目主持人将开关S置于“清除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯，定时显示器显示设定的时间，当主持人宣布 “抢答开始”，同时将控制开关S拨到“开始”位置，扬声器给出声响提示，抢答器处于工作状态。当选手在定时时间内按动抢答键时，抢答器要完成以下工作

5、：优先编码电路立即分辨出抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码显示电路显示编号：扬声器发出短暂声响，提醒主持人注意；控制电路要对输入编码电路进行封锁，避免其他选手再次进行抢答（以上为基本功能）。从抢答开始，定时器倒计时。当时间到，且没有选手抢答时，系统报警并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答；如果在规定时间内有人抢答，控制电路要使定时器停止工作，时间显示器上显示剩余的抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止（以上为扩展功能）。当选手将问题回答完毕，主持人操作控制开关，使系统回复到禁止工作状态，以便进行下一轮抢答。 图1 三、主要元件提示l 抢答识别：优先编码器74148；l 信号锁存：SR触

6、发器74279 ；l 显示译码：7448或CC4543；l 秒脉冲产生：NE555；l 定时计数：集成十进制同步可逆计数器74192（用减计数方式）；l 报警声响：NE555 ；单稳态触发器74121或74221。四、设计要求1根据抢答器电路的组成框图设计各单元电路；2对各单元电路原理进行分析说明；3画出抢答器电路的整体原理逻辑电路图；4写出设计报告。设计题目3 简易彩灯循环控制器一、设计内容 设计一个彩灯的循环显示控制电路。 8个发光二极管排成一行，要求控制其自动循环显示如下8种彩色图案： 彩灯自左到右渐亮至全亮。 彩灯自左到右渐灭至全灭。 彩灯自右到左渐亮至全亮。 彩灯自右到左渐灭至全灭。

7、 彩灯全亮。 彩灯全灭。 彩灯全亮。 彩灯全灭。 二、方案提示发光二极管的亮、灭由移位寄存器的输出高、低电平来控制；不同图案从左到右或从右到左的变化即是移位寄存器的左移、右移功能。全亮或全灭可由移位寄存器的并行输入功能实现。8种彩色图案的转换可由计数器的8种状态（从0计到7）控制，计数时钟为CP1，但每一种图案的8个发光二极管的动作至少也需要8个时钟来控制，计数时钟为CP2。具体说来，第、种图案由寄存器右移1和0实现；第、种图案由寄存器左移1和0完成，；第种图案由寄存器并行输入1和0实现。系统的原理框图如下图所示。三、设计中注意问题：(1) 时钟电路用555定时器设计一个方波发生器(即多谐振荡

8、器)即可，眼睛要能分辨出发光二极管的移位状态，时钟频率不能太高，应在50Hz以下。 (2) 移位寄存器的连接 8个发光二极管的亮灭直接由移位寄存器的输出端控制，需要两片4位移位寄存器。考虑移位寄存器能左移、右移及并入，需要两片移位寄存器级联，以实现左移、右移及并入(全1和全0)功能。 (3) 发光二极管的驱动 发光二极管发光时的工作电流有几个到十几个毫安，74LSXX系列的芯片的灌电流可达十几毫安，而拉电流只有零点几毫安，若规定高电平点亮发光二极管，低电平熄灭发光二极管，则集成移位寄存器不能直接驱动发光二极管，可用带有驱动电路的74HCl94替代74LSl94（二者管脚完全一致）。且移位寄存器

9、与发光二极管之间还应加限流电阻，该电阻一般取几百欧姆。四、主要元件提示：l 8分频电路：集成二进制加计数器74161l 8进制计数：集成二进制加计数器74161l 彩灯图案变化：集成4位双向移位寄存器74194（两片并联）l 总时钟产生：NE555 设计要求1根据电路原理框图设计各单元电路；2对各单元电路并进行分析说明；3画出电路的整体原理逻辑电路图。4写出设计报告。设计题目4 篮球竞赛30s计时器设计 一、功能要求 1具有显示30s计时功能；2设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停琏续功能；3计时器为30s递减计时器，其计时间隔为1s；4计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，

10、同时发出光电报警信号。二、方案提示 按上述要求给出的一种原理框图如图3所示。 该图包括秒脉冲发生器、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。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等功能为了保证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(秒脉冲信号)，同时计数器完成置数功能，译码显示电路显示30字样；当启动开关断开时，计数器开始计数；当暂停琏续开关拨在“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”位置时，计数器继续累计计数。另外，外部操作开关都应采取消抖动措施，以防止开关机械抖动造成电路工作不稳定。图3三、设计要求1设计各单元电路；2对各单元电路进行分析说明；3画出30s计时器电路的原理逻辑电路图。4写出设计报告。