电子技术课程设计题目汇总

电子技术课程设计题目汇总内容摘要：

YYY ,0EXY 经 RS 锁存后， 1Q=1, =1,74LS48处于工作状态，４ Q３ Q２ Q=101,经译码显示为 ５。 此外， 1Ｑ＝１，使 74LS148的 ST ＝１，处于禁止状态，封锁其他按键的输入。 当按键松开即按下时， 74LS148 的,1EXY 此时由于仍为１Ｑ＝１，使 ST ＝１，所以 74LS148仍处于禁止状态，确保不会出二次按键时输入信号，保证了抢答者的优先性。 如有再次抢答需由主持人将Ｓ开关重新置于“清除”端，然后再进行下一轮抢答。 74LS148为８线－３线优先编码器，图 3为其功能表。 图 3 74LS148的功能真值表 74LS48功能说明： 动态灭零输入端 RBI ：低电平有效。 当 LT ＝ RBI ＝ 0、且译码输入全为 0 时，该位输出不显示，即 0 字被熄灭；当译码输入不全为 0 时，该位正常显示。 本输入端用于消隐无效的 0。 如数据 可显示为。 18 思考： 图 2所示的抢答开关电路能否改进。 怎样改进。 (2)抢答开关电路参考方案 2 利用 8D锁存器 74373实现抢答功能的鉴别与锁存，电路如图 3所示。 利用 74LS373设计的抢答器电路它由一片 8D锁存器 74LS373。 8D锁存器 有 8个 D触发器输入端，设计中只需利用其中的 6路输入。 6只组别按键开关 S1S6， 6组别抢答有效的状态显示发光二极管 L1L6，一个复位按键 FW等组成。 该 6路竞赛抢答器，每组受控于一个抢答按键开关，高电平表示抢答有效。 设置主持人控制键 FW用于控制整个系统清 0和抢答有效开始控制的启动。 每按下一次复位键 FW时，使 8D锁存器的控制端 G为高电平，若组别按键开关 S1～ S6中任何一个都没按下，即对应 8D锁存器的输入端 D均为低电平，则此时 6个输出端均为低电平 ,对应的发光二极管均不点亮，表示抢答者正在准备抢答状态。 按下复位键 FW 时， 8D 锁存器的控制端 G为高电平，若组别按键开关 S1S6中存在一个或几个处于按下状态，即与之对应的 8D锁存器的输入端 D为高电平，此时与之对应的 8D锁存器的输出端立即为高电平，对应的发光二极管被点亮，表示抢答 者违规了。 只有每按下一次复位键 FW，并在复位键 FW抬起后，抢答才是有效的。 系统具有第一抢答信号鉴别和锁存功能。 在主持人将系统复位并使抢答有效开始后 ,第一抢答者按下抢答按钮。 对应的输入引脚接高电位 1， 8D锁存器的对应输出端立即为高74LS48外部接线图 74LS373 S6 D6 Q6 L6 R16 R6 VD6 图 3 抢答开关电路方案 2图 19 电平 1， 二极管 VD1VD6组成了或门电路。 使三极管 VT1 基极得到高电位而饱和导通使锁存器的 G为低电平 ,将 8D锁存器的输入信号锁存在了输出端 ,输入端的信号变化将不在影响输出端。 对应点亮的发光二极管指示出第一抢答者的组别 ，也可以采用其它门电路来鉴别第一抢答信号。 (3)定时电路 由节目主持人根据抢答题的难易程度，设定一次抢答的时间，通过预置时间电路对计数器进行预置，计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。 可预置时间的电路选用十进制同步加减计数器 74LS192进行设计。 （ 4）报警电路 由 555定时器和三极管构成的报警电路如图 5所示。 其中 555构成多谐振荡器，振荡频率fo＝ 1． 43／［（ RI＋ 2R2） C］，其输出信号经三极管推动扬声器。 PR为控制信号，当 PR为高电平时，多谐振荡器工作，反之，电路停振。 图图 5 报警电路 图 4 可预置时间的定时电路 20 （ 4）时序控制电路 时序控制电路是抢答器设计的关键，它要完成以下三项功能： ①主持人将控制开关拨到 开始 位置时，扬声器发声，抢答电路和定时电路进 入正常抢答工作状态。 ②当参赛选手按动抢答键时，扬声器发声，抢答电路和定时电路停止工作。 ③ 当设定的抢答时间到，无人抢答时，扬声器发声，同时抢答电路和定时电路停止工作。 图中，门 G1 的作用是控制时钟信号 CP的放行与禁止，门 G2的作用是控制 74LS148的输人使能端 ST。 图 6 时序控制电路 图 6的工作原理是：主持人控制开关从“清除”位置拨到“开始”位置时，来自图 2中的 74LS279的输出 1Q=0，经 G3 反相， A＝ 1，则时钟信号 CP 能够加到 74LS192 的 CPD时钟输入端，定时电路进行递减计时。 同时，在定时时间未到时，则“定时到信号”为 1，门 G2的输出 ST =0，使 74LS148处于正常 工作状态，从而实现功能①的要求。 当选手在定时时间内按动抢答键时， 1Q＝ 1，经 G3反相， A＝ 0，封锁 CP信号，定时器处于保持工作状态；同时，门 G2 的输出 ST =1， 74LS148 处于禁止工作状态，从而实现功能②的要求。 当定时时间到时，则“定时到信号”为 0， ST =1， 74LS148处于禁止工作状态，禁止选手进行抢答。 同时，门 G1处于关门状态，封锁 CP信号，使定时电路保持 00状态不变，从而实现功能③的要求。 集成单稳触发器 74LS121用于控制报警电路及发声的时间。 （ 5）以上各部分电路仅做参考，要求独立画出自己 设计的电路图，说明各部分的工作原理。 五、主要仪器与设备（参考） 数字电路实验箱 或 EDA 软件 QuartusⅡ 集成电路 74LS148— 1片， 74LS279— 1片， 74LS48— 3片， 74LS192— 2片， NE555— 2片， 74LS00— 1片， 74LS121— 1片。 电 阻 510Ω — 2只， 1KΩ — 9只， — l只， — l只， 100kΩ — l只， 10kΩ — 1只， 15kΩ — 1只， 68kΩ — l只。 电 容 — 1只， 10 uF— 2只， 100 uF— 1只。 三极管 3DG12— 1只。 其 它 发光二极管 — 2只，共阴极显示器 — 3只。 六、参考文献 1. 高吉祥主编，《电子技术基础实验与课程设计》，电子工业出版社， 2020 年出 21 版。 2. 历雅萍、易映萍编 ， 《电子技术课程设计》 ， 高等教育出版社 3. 谢自美主编 ， 《电子线路设计、实验、测试》 ， 华中理工出版社 4. 任致程主编 ， 《经典集成电路 400例》 ， 机械工业出版社 5. 彭介华主编，《电子技术课程设计指导》，高等教育出版社， 2020年出版。 6. 陈大钦主编，《电子技术基础实验－电子电路实验、设计、仿真》，高等教育出版社 ， 2020年出版。 7．杨春玲编，《电子技术课程设计指导书》，哈尔滨工业大学教材科， 1999 年 22 电子密码锁 一、设计目的 掌握电子密码锁 电路的组成、工作原理和设计方法。 熟悉常用数字逻辑电路的工作原理及使用方法。 二、设计内容及要求 锁是人们生活中的常用物品，本题要求用电子元器件设计一个密码锁的控制电路，当输入正确代码时，输出开锁信号以推动执行机构工作（例如：利用继电器使电磁铁吸合拉动物件），并用红灯亮、绿灯熄灭表示关锁，用绿灯亮、红灯熄灭表示开锁； 1． 在锁的控制电路中储存一个可以修改的 4位代码，当开锁按钮开关（可设置成 6位至 8位，其中实际有效为 4 位，其余为虚设）的输入代码等于储存代码时，进入开锁状态而使锁打开； 2． 从第一个按钮触动后的 5 秒内若未将锁打开，则电路自动复位并进入自锁状态（自锁时间 20秒），使之无法再打开，并由扬声器发出持续 20秒的报警信号，由显示电路显示剩余自锁时间。 当连续输入 3次错误密码时，系统锁定 15分钟，锁定时间内禁止输入密码，同时由显示电路显示剩余锁定时间。 3．电子锁也能做门铃使用，但响声应与报警声相区别。 三、设计思路 （ 1）该题的主要任务是产生一个开锁信号，而开锁 信号的形成条件是，输入代码和已设密码相同。 实现这种功能的电路构思有多种，例如，用两片 8位锁存器，一片存入密码，另一片输入开锁的代码，通过比较的方式，若两者相等，则形成开锁信号。 又比如说，将 4位输入开关信号送入 4个触发器的时钟输入端，由开关按顺序给出时钟脉冲时，使置入最低位的高电平状态依次向高位移动，移到最高位即输出开锁信号。 如此等等。 （ 2）在产生开锁信号后，要求输出声、光信号，其中声音的产生可以由开锁信号去触发一个音响电路，从而使扬声器工作。 其中的光信号可以用开锁信号点亮 LED指示灯； （ 3）用按钮开关的 第一个动作信号触发一个作 5秒定时的定时器，若 5秒内无有效开锁信号产生，则让扬声器发出特殊音响，以示警告，并输出一个信号推动 LED不断闪烁，同时系统自锁 20秒钟， 20 秒内禁止输入， 由显示电路显示剩余自锁时间。 当连续输入 3 次错误密码时，系统锁定 15分钟，锁定时间内禁止输入密码，同时也由显示电路显示剩余锁定时间。 四、参考方案 （一）．总体方案原理框图： 方案一：以 AT89C2051 为核心的单片机控制方案； AT89C2051 单片机是 51 系列单片机的一个成员，是 8051 单片机的简化版与 Intel MCS51系列单片机的指令和输出管脚相兼容。 由于将多功能八位 CPU和闪速存储器结合在单个芯片中，因此， AT89C2051 构成的单片机系统是具有结构最简单、造价最低廉、效率最高的微控制系统，省去了外部的 RAM、 ROM和接口器件，减少了硬件开销，节省了成本， 23 提高了系统的性价比。 内部自带 2K字节可编程 FLASH存储器的低电压、高性能 COMS八位微处理器， 图 1 单片机控制方案原理框图 电子密码锁由单片机电路和机械两部分组成，此次设计的电子密码锁可以完成密码的修改、 设定及非法入侵报警、驱动外围电路等功能。 从硬件上看，它由六部分组成，分别是： LED显示器，显示亮度均匀，显示管各段不随显示数据的变化而变化，且价格低廉，它用于显示键盘输入的相应信息；无须再加外部 EPROM存储器，且外围扩展器件较少的 AT89C52单片机是整个电路的核心部分；振荡电路为 CPU产生赖以工作的时序；显示灯是通过 CPU输出的一个高电平，通过三极管放大，驱动继电器吸合，使外加电压与发光二极管导通，从而使发光二极管发光，电机工作。 现在来进行修改密码操作。 修改密码实质就是输入的新密码去取代原来的旧密码。 密 码的存储用来存储一位地址加 1，密码位数减 1，当八个地址均存入一位密码，即密码位数减为零时，密码输入完毕，此时按下确认键，新密码产生，跳出子程序。 为防止非管理员任意的进行密码修改，必须输入正确密码后，按修改密码键，才能重新设置密码。 密码输入值的比较主要有两部分，密码位数与内容任何一个条件不满足，都将会产生出错信息。 当连续三次输入密码出错时，就会出现报警信息，LED显示出错信息，蜂鸣器鸣叫，提醒人注意。 在电路中， P1口连接 8个密码按键 AN1～ AN8，开锁脉冲由 ，报警和提示音由。 BL是用 于报警与声音提示的喇叭，发光管 D1用于报警和提示， L是电磁锁的电磁线圈。 由单片机实现的电子密码锁的硬件接线图参见图 2，由于本课程设计为数字电子技术的课程设计的内容，所以用单片机构成的电路只作为方案比较，因此，此部分的软件设计略。 开锁控制电路 89S51 单片机 AT24C02 掉电存储 串口显示电路 矩阵 键盘 控制 指示电路 输入错误锁定键盘 延时报警控制电路 24 图 2 用单片机实现的电子密码锁硬件电路图 方案二：以 74LS112 双 JK 触发器构成的数字逻辑电路控制方案。 （二） . 单元电路参考方案 1. 电路由两大部分组成：密码锁电路和备用电源 (UPS)，其中 设置 UPS电源是为了防止因为停电造成的密码锁电路失效，使用户免遭麻烦。 密码锁电路包含：键盘输入、密码修改、密码检测、开锁电路、执行电路、报警电路、键盘输入次数锁定电路等。 其电路如下图 4 所示： 思考： 图 4所示的密码锁电路能否改进。 怎样改进更好。 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 图 3 数字逻辑控制方案电子。