數字電子技術課程設計

1、<p>　　《數字電子技術》課程設計大綱</p><p>　　課程名稱：數字電子技術課程設計 學時：1周</p><p>　　一、課程設計的性質、目的、任務</p><p>　　數字電子技術課程設計是重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，同“數字電子技術”理論講授課程有密不可分的關系，起著相輔相成的作用，也是在“數字電子技術實驗”課的基礎上，進一

2、步深化的實踐環(huán)節(jié)。其主要目的是通過本課程，培養(yǎng)、啟發(fā)學生的創(chuàng)造性思維，進一步理解數字系統(tǒng)的概念，掌握小型數字系統(tǒng)的設計方法，掌握查閱有關資料的技能。</p><p><b>　　二、課程設計要求</b></p><p>　　課程設計的基本要求是設計一個小型數字電子系統(tǒng)。以數字電子技術的基本理論為指導，因而應具備相關的理論知識，包括：脈沖的基本概念；數字和進制的基本概念

3、；TTL、CMOS類型常用器件的性能特點；組合電路的基本概念、簡單分析、設計方法；時序電路的基本概念、簡單分析、設計方法；脈沖電路的功能和性能等。特別要加強“系統(tǒng)”的概念，從“系統(tǒng)”的層次分析問題、解決問題。</p><p>　　三、課程設計基本內容</p><p>　　學生按給定的題目進行設計，題目的難度要保證中等水平的學生在教師的指導下在一周內獨立完成設計任務。題目要綜合運用所學的數字

4、電子技術基礎設計的基本知識。</p><p>　　在設計一個電子電路系統(tǒng)時，首先必須明確系統(tǒng)的設計任務，根據任務進行方案選擇，然后對方案中的各部分進行電路的設計、器件選擇，最后將各部分連接在一起，畫出一個符合設計要求的完整的系統(tǒng)電路圖。</p><p>　　課程設計的一般步驟如下：</p><p>　　選擇一個課題；明確系統(tǒng)的設計任務要求，充分了解系統(tǒng)的性能、指標、

5、內容及要求。</p><p><b>　　查閱有關資料;</b></p><p><b>　　進行可行性論證;</b></p><p>　　通過設計方案的比較，定出最優(yōu)的設計方案。</p><p>　　分解為多個功能模塊；把系統(tǒng)要完成的任務分配給若干個單元電路。</p><p&g

6、t;　　分別設計各個功能模塊電路；單元電路的設計、器件選擇。</p><p>　　完整的數字系統(tǒng)電路圖</p><p><b>　　編寫設計報告。</b></p><p>　　設計方案可以利用計算機仿真軟件進行仿真，也可利用器件到實驗室完成。</p><p>　　四、考核方式與評分標準</p><p&

7、gt;　　考核方式和最后成績的評定，視乎設計的創(chuàng)新性、復雜程度、完成的情況、課程設計總結報告及綜合決定。</p><p><b>　　附：、設計報告模版</b></p><p>　　編寫課程設計的總結報告是對學生寫科學論文和科研總結報告能力的訓練。通過寫報告，不僅把設計、組裝、調試的內容進行全面總結，而且把實踐內容上升到理論高度?？偨Y報告應包括以下幾點：</p&

8、gt;<p><b>　?。?）課題名稱</b></p><p>　?。?）設計內容及要求。</p><p>　?。?）選定設計的系統(tǒng)方案，畫出系統(tǒng)框圖。</p><p>　?。?）單元電路設計、器件選擇。</p><p>　?。?）畫出完整的電路圖，并說明電路的工作原理。</p><p

9、><b>　?。?）結果分析。</b></p><p>　　（7）列出系統(tǒng)需要的元器件。</p><p>　　（8）列出參考文獻。</p><p><b>　?。?）收獲、體會。</b></p><p><b>　　課程設計評分標準</b></p><

10、p><b>　　課程設計評分表</b></p><p>　　備注：成績等級：優(yōu)（90分—100分）、良（80分—89分）、中（70分—79分）、及格（60分—69分）、60分以下為不及格。</p><p>　　課程設計一：智力競賽定時搶答器設計</p><p><b>　　設計目的 </b></p>&

11、lt;p>　　1.設計一個8路智力競賽定時搶答器。</p><p>　　2.掌握數字系統(tǒng)設計方法和集成芯片的使用。</p><p><b>　　設計任務與要求</b></p><p>　?。保赏瑫r供8名選手或8個代表隊參加比賽，他們的編號分別是I0～I7，各用一個搶答按鈕，按鈕的編號分別與選手的編號相對應，分別是S0～S7。</p

12、><p>　?。玻o節(jié)目主持人設置一個控制開關S，用來控制系統(tǒng)的清零和搶答的開始。</p><p>　?。常畵尨鹌骶哂袛祿i存和顯示功能，搶答開始以后，若有選手按動搶答按鈕，編號便立即鎖存，并在LED數碼管上顯示出選手的編號，同時，揚聲器發(fā)出音響提示。此時，輸入回路封鎖，禁止其他選手搶答。優(yōu)先搶答的選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清零時為止。</p><p>　?。矗畵?/p>

13、答器具有定時搶答功能，且一次搶答的時間由主持人設定，當節(jié)目主持人啟動“開始”鍵后，要求定時器立即進行減法計數，并用顯示器顯示，同時揚聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)時間為0.5秒左右。</p><p>　?。担畢①愡x手在設定的時間內搶答有效，顯示器上顯示選手的編號和搶答時刻的時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零時為止。</p><p>　　６．如果定時搶答的時間已到，卻沒有選手搶答時，則本次搶答無效

14、，系統(tǒng)短暫報警，并封鎖輸入電路，禁止選手超時后搶答，時間顯示器上顯示00.</p><p>　　課程設計二：多功能數字鐘的電路設計</p><p>　　數字鐘是采用數字電路實現“時”、“分”、“秒”數字顯示的計時裝置。由于數字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的使用，使得數字鐘的精度、穩(wěn)定度遠遠超過了機械鐘表。鐘表的數字化在提高報時精度的同時，也大大擴展了它的功能，諸如定時自動報警、按時自動打

15、鈴、時間程序自動控制、定時廣播、定時啟閉路燈等。因此，研究數字鐘及擴大其應用，有著非常現實的意義。</p><p><b>　　設計目的</b></p><p>　　1.掌握數字鐘的設計、組裝與調試方法。</p><p>　　2. 熟悉集成電路的使用方法。</p><p><b>　　設計任務與要求</b

16、></p><p>　　1.時鐘顯示功能，能夠以十進制顯示“時”、“分”、“秒”。</p><p>　　2.具有快速校準時、分、秒的功能。</p><p>　　3.計時準確度，每天計時誤差不超過1s。</p><p>　　4.整點自動報時，在離整點10s時，便自動發(fā)出鳴叫聲，步長1s，每隔1s鳴叫一次，最后一響結束為整點。</p&

17、gt;<p><b>　　選做：</b></p><p>　　1.鬧鐘功能，可按設定的時間鬧時。</p><p>　　2.日歷顯示功能。將時間的顯示擴展為“年”、“月”、“日”。</p><p>　　課程設計三：交通燈控制電路設計</p><p>　　由一條主干道和一條支干道的匯合點形成十字交叉路口，為確保

18、車輛安全、迅速地通行，在交叉路口的每個入口處設置了紅、綠、黃三色信號燈。紅燈亮禁止通行；綠燈亮允許通行；黃燈亮則給行駛中的車輛有時間?？吭诮芯€外。實現紅、綠燈的自動指揮對城市交通管理現代化有著重要的意義。</p><p><b>　　一、設計目的</b></p><p>　　1.掌握交通燈控制電路的設計、組裝與調試方法。</p><p>　　

19、2.熟悉數字集成電路的設計和使用方法。</p><p><b>　　二、設計任務與要求</b></p><p>　　1.用紅、綠、黃三色發(fā)光二極管作信號燈。</p><p>　　2.當主干道允許通行亮綠燈時，支干道亮紅燈，而支干道允許亮綠燈時，主干道亮紅燈。</p><p>　　3.主支干道交替允許通行，主干道每次放行3

20、0s、支干道20s。設計30s和20s計時顯示電路。</p><p>　　4.在每次由亮綠燈變成亮紅燈的轉換過程中間，要亮5s的黃燈作為過渡，以使行駛中的車輛有時間停到禁止線以外，設置5s計時顯示電路。</p><p>　　課程設計四：簡易數字頻率計電路設計</p><p>　　數字頻率計是用數字顯示被測信號頻率的儀器，被測信號可以是正弦波、方波或其它周期性變化的信

21、號。如配以適當的傳感器，可以對多種物理量進行測試，比如機械振動的頻率、轉速、聲音的頻率以及產品的計件等等。因此，數字頻率計是一種應用很廣泛的儀器。</p><p><b>　　一、設計目的</b></p><p>　　1.了解數字頻率計測量頻率與測量周期的基本原理；</p><p>　　2.熟練掌握數字頻率計的設計與調試方法及減小測量誤差的方法

22、。</p><p><b>　　二、設計任務與要求</b></p><p>　　要求設計一個簡易的數字頻率計，測量給定信號的頻率，并用十進制數字顯示，具體指標為：</p><p>　　1.測量范圍：1HZ—9.999KHZ，閘門時間1s；</p><p>　　10 HZ—99.99KHZ，閘門時間0.1s；</p&

23、gt;<p>　　100 HZ—999.9KHZ，閘門時間10ms；</p><p>　　1 KHZ—9999KHZ，閘門時間1ms；</p><p>　　2.顯示方式：四位十進制數</p><p>　　3. 當被測信號的頻率超出測量范圍時,報警.</p><p>　　課程設計五：洗衣機控制電路設計</p><

24、;p><b>　　一、設計目的</b></p><p>　　1.掌握洗衣機控制電路的設計、組裝與調試方法。</p><p>　　2. 熟悉數字和模擬集成電路的設計和使用方法。</p><p>　　二、設計任務與要求</p><p>　　設計制作一個洗衣機控制器，具有如下功能：</p><p&g

25、t;　　1.采用中小規(guī)模集成芯片設計洗衣機的控制定時器，控制洗衣機電機作如下運轉：</p><p>　　2.洗滌電機用兩個繼電器控制。</p><p>　　3.用兩位數碼管顯示洗滌的預置時間（分鐘數），按倒計時方式對洗滌過程作計時顯示，直至時間到而停機。</p><p>　　4.當定時時間到達終點時，一方面使電機停轉，同時發(fā)出音響信號提醒用戶注意。</p>

26、;<p>　　5.洗滌過程在送入預置時間后即開始運轉。</p><p><b>　　選作：</b></p><p>　　6.能夠設置洗滌過程開始時間。</p><p>　　課程設計六：四人智力競賽搶答器</p><p><b>　　設計目的</b></p><p&g

27、t;　　1.掌握四人智力競賽搶答器電路的設計、組裝與調試方法。</p><p>　　2.熟悉數字集成電路的設計和使用方法。</p><p><b>　　設計任務與要求</b></p><p>　　設計一臺可供4名選手參加比賽的智力競賽搶答器。 用數字顯示搶答倒計時間，由“9”倒計到“0”時，無人搶答，蜂鳴器連續(xù)響0.5秒。選手搶答時，數碼顯示選

28、手組號，同時蜂鳴器響0.5秒，倒計時停止。</p><p>　　1. 4名選手編號為：1，2，3，4。各有一個搶答按鈕，按鈕的編號與選手的編號對應，也分別為1，2，3，4。</p><p>　　2. 給主持人設置一個控制按鈕，用來控制系統(tǒng)清零（搶答顯示數碼管滅燈）和搶答的開始。</p><p>　　3. 搶答器具有數據鎖存和顯示的功能。搶答開始后，若有選手按動搶答按

29、鈕，該選手編號立即鎖存，并在搶答顯示器上顯示該編號，同時揚聲器給出音響提示，封鎖輸入編碼電路，禁止其他選手搶答。搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。</p><p>　　4. 搶答器具有定時（9秒）搶答的功能。當主持人按下開始按鈕后，定時器開始倒計時，定時顯示器顯示倒計時間，若無人搶答，倒計時結束時，揚聲器響，音響持續(xù)0.5秒。參賽選手在設定時間（9秒）內搶答有效，搶答成功，揚聲器響，音響持續(xù)0.5秒，

30、同時定時器停止倒計時，搶答顯示器上顯示選手的編號，定時顯示器上顯示剩余搶答時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。</p><p>　　5. 如果搶答定時已到，卻沒有選手搶答時，本次搶答無效。系統(tǒng)揚聲器報警（音響持續(xù)0.5秒），并封鎖輸入編碼電路，禁止選手超時后搶答，時間顯示器顯示0。</p><p>　　6. 用石英晶體振蕩器產生頻率為1Hz的脈沖信號，作為定時計數器CP信號。</p&

31、gt;<p>　　課程設計七：自動報時定時器的設計</p><p><b>　　一、設計目的</b></p><p>　　1.掌握自動報時定時器電路的設計方法。</p><p>　　2. 熟悉集成電路的使用方法。</p><p>　　二、設計任務與要求 </p><p>　　1.

32、要求演講時間為2min。</p><p>　　在剩下最后0.5 min時喇叭響一下（輸出高電平）提醒。</p><p>　　在達到2min時喇叭再次鳴叫，時間為0.5 min即通知演講者時間到，停止演講。</p><p>　　要求用指示燈顯示秒數，用數碼管顯示分鐘數。</p><p>　　課程設計八： 汽車尾燈控制電路的設計</p>

33、;<p><b>　　一、設計目的</b></p><p>　　1.掌握汽車尾燈控制電路的設計方法。</p><p>　　2. 熟悉集成電路的使用方法。</p><p>　　二、設計任務與要求 </p><p><b>　　要求具有以下功能：</b></p><

34、;p>　　用6個發(fā)光二極管模擬汽車的6個尾燈，左右各3個，用兩個開關分別控制左轉彎和右轉彎。當左轉彎時，左邊的3個燈按照（000—100—110—111—000）順序周期性地亮與暗，設周期為1S，右邊的燈不亮；右轉彎時，右邊的3個燈按照（000—100—110—111—000）順序周期性地亮與暗，設周期為1S，左邊的燈不亮。當司機不慎同時接通左右轉彎的兩個開關時，則緊急閃爍器工作，6個尾燈按照1HZ頻率同時亮暗閃爍。等停車時，6個

35、尾燈全滅。</p><p>　　課程設計九：霓虹燈控制器</p><p><b>　　一、設計目的</b></p><p>　　1.掌握霓虹燈控制電路的設計方法。</p><p>　　2. 熟悉集成電路的使用方法。</p><p>　　二、設計任務與要求 </p><p>

36、;　　1.可以控制每段霓虹燈的點亮與熄滅 </p><p>　　2.每隔一段時間霓虹燈的圖樣變化一次（逐段點亮霓虹燈的每一段） </p><p>　　3. 根據設計內容及要求確定設計方案</p><p>　　4.畫出方框圖并說明工作原理</p><p>　　5.單元電路設計，畫出各單元電路的設計原理圖并解釋工作原理 </p>&