課程設(shè)計任務(wù)書 節(jié)拍速度漸變的彩燈控制器

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1、1.節(jié)拍速度漸變的彩燈控制器設(shè)計內(nèi)容：在街道、商場或公共場所通常裝有各種五彩斑斕的燈飾，美化人們的生活空間。用電子電路設(shè)計一個彩燈控制器，控制紅綠黃三個燈，按一定規(guī)律依次點亮由電子電路實現(xiàn)一個循環(huán)閃亮、具有“流水”般的效果彩燈控制器，并能實現(xiàn)流水的速度有漸變效果。主要要求及指標：1 .紅黃綠三組彩燈循環(huán)閃亮，變化規(guī)律是：紅-紅綠-綠-黃綠-黃-全亮-全滅-紅，如此循環(huán)，產(chǎn)生“流水”般的效果；2 .彩燈白天不亮，晚間自動亮；3 .流水的速度由快到慢，再由慢到快。拳考萬案調(diào)制信號態(tài)電1Q0k 路紅上錄電 M111壓控振蕩. 水 Q2*邏 狀 Q1.工用光敏器件檢測電路2.彩燈控制器（二）主要要求及

2、指標：1 .控制紅、黃、綠、藍一組彩燈，按如下所示的規(guī)律（實際上為四位循環(huán)碼，見下表）循環(huán)閃亮：全滅藍綠藍綠黃綠黃綠藍黃藍黃紅紅藍-紅綠藍-紅綠-紅黃綠-紅黃綠藍-紅黃藍-紅黃-全滅。如此循環(huán),產(chǎn)生“流水”般的效果；2 .彩燈白天不亮，夜晚自動亮。3 .實現(xiàn)四檔不同的速度，交替完成每一循環(huán)“流水”。四位循環(huán)碼表:順序Q3紅燈Q2黃燈Q1綠燈Q0藍燈000001000120011300104011050111601017010081000910011010111110101211101311111411011511001600003.移動方向可逆的彩燈控制器在街道、商場或公共場所通常裝有各種五彩

3、斑斕的燈飾，美化人們的生活空間。用電子電路設(shè)計一個彩燈控制器，控制紅綠黃三個燈，按一定規(guī)律依次點亮由電子電路實現(xiàn)一個可正向循環(huán)、逆向循環(huán)效果的彩燈控制器。主要要求及指標：1 .控制紅、綠、黃一組彩燈循環(huán)閃亮，變化的規(guī)律是：先按正向循環(huán)閃亮，全火一紅一紅綠一綠一黃綠一黃一全鳧一全火。緊接著按逆向循環(huán)閃鳧一全鳧一黃一黃綠一綠一紅綠一紅一全火，如此往復(fù)循環(huán)，產(chǎn)生移動方向變化的“流水”效果。2 .正向循環(huán)閃亮速度慢，逆向循環(huán)閃亮速度快，3 .彩燈白天不亮，夜晚自動亮。參考萬條正向循環(huán)結(jié)束、逆向循環(huán) 結(jié)束判別1,光敏器件檢測電路4 .“方向之星”控制器用電子電路設(shè)計一組燈飾，把它安裝在小汽車的后窗上，用

4、以提示小汽車的左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、剎車等行車情況，該組燈飾叫“方向之星”。設(shè)計要求及指標1 .正常直線行駛時，兩排小燈不亮。這時若緊急剎車（按鍵J）,左（右）排燈同時閃亮，速率1次/秒；2 .左轉(zhuǎn)彎（按鍵L）時，左排燈（4個）依次向左閃亮；這時若緊急剎車（按鍵J）,左排燈同時閃亮,速率1次/秒；右轉(zhuǎn)彎（按鍵R）時，右排燈（4個）依次向右閃亮；這時若緊急剎車（按鍵J）,右排燈同時閃亮，速率1次/秒；3 .只要按鍵L、按鍵R同時按下，兩排小燈不亮，但要設(shè)計一個聲光提示電路，提示操作有誤.拳考萬案5 .十字路口自動紅綠燈指揮系統(tǒng)設(shè)計一個十字路口交通信號燈控制器，用于控制交通主干道的交通燈和計時器，自動指

5、揮干道車輛和行人輪流通行，保證車輛和行人安全通行。主要要求及指標：1 .自動完成綠一黃一紅一綠一工作循環(huán)；2 .每種信號燈亮的時間不等，如：綠燈亮20秒-黃燈亮5秒-紅燈亮15秒，如此循環(huán)；3 .用倒計時的方法，數(shù)字顯示當(dāng)前信號的剩余時間，提醒行人和司機；4 .(*)信號燈的時間分別可調(diào)，以適應(yīng)不同路口、不同路段交通流量的需求。拳考萬案6 .洗衣機定時正反轉(zhuǎn)控制洗衣機完成洗滌過程，關(guān)鍵是對洗衣機內(nèi)的電動機的運行進行合理的控制，保證洗滌過程的有效，節(jié)約，方便等。本題任務(wù)是：用中規(guī)模集成電路實現(xiàn)洗衣機總洗滌時間、定時正反轉(zhuǎn)及洗滌強度控制。設(shè)計要求及指標：1 .完成洗滌電機實現(xiàn)“正轉(zhuǎn)一停止一反轉(zhuǎn)一停

6、止一正轉(zhuǎn)一”的工作循環(huán)。2 .用倒計時的方法，數(shù)字顯示當(dāng)前狀態(tài)的剩余時間。3 .洗滌強度分強、弱兩檔。強檔：正轉(zhuǎn)（10秒）一停（3秒）一反轉(zhuǎn)（10秒）一停（3秒）一正轉(zhuǎn)（10秒）;弱檔：正轉(zhuǎn)（7秒）一停（3秒）一反轉(zhuǎn)（5秒）一停（3秒）一正轉(zhuǎn)（7秒）。4.（*）可設(shè)置總的洗滌時間，總的洗滌時間結(jié)束時，有聲光報警提示。拳考萬案7 .數(shù)字式電容測量儀在電子電路的設(shè)計或調(diào)試過程中，常常需要知道電容元件的好壞及電容量由電子電路設(shè)計一臺數(shù)字式電容測量儀一一用來測量電容器的電容量C的大小設(shè)計要求及指標：1 .被測電容白容量在0.01至100卜F范圍內(nèi).2 .設(shè)計兩個測量量程。3 .用3位數(shù)碼管顯示測量結(jié)果

7、。4 .顯示小數(shù)點和單位。拳考萬案8 .“拔河游戲”玩具電子拔河游戲機是一種能容納甲乙雙方參賽或甲乙雙方加裁判的三人游戲電路。由7個LED發(fā)光二極管表示拔河的“電子繩”。由甲、乙二人通過按鈕開關(guān)使發(fā)光的LED管向自己一方的終點移動，當(dāng)亮點移到任何一方的終點時，則該方獲勝，連續(xù)比賽多局以定勝負。主要要求及指標：.1 .設(shè)計一個裁判按鍵，供裁判宣布新一輪游戲開始.裁判按鍵后，兩個競賽按鍵才有效，同時將中間的發(fā)光二極管點亮（繩子中心居中）。安排7個發(fā)光二極管模擬繩子。2 .設(shè)計兩個競賽按鍵供二人游戲使用，每按動一次，產(chǎn)生一個脈沖，使計數(shù)器加1或減1,計數(shù)器經(jīng)過譯碼后，繩子中心相應(yīng)地移動一次。此處注意

8、：如一方在按鍵或松開按鍵時，要保證另一方能正常工作。3 .當(dāng)繩子中心（點亮的發(fā)光二極管）移到任一端，結(jié)束游戲。同時，要鎖住計數(shù)脈沖，競賽按鍵無效，并產(chǎn)生一計分脈沖。4 .（*）安排兩個計分計數(shù)器及譯碼、顯示電路，實現(xiàn)計分、記錄雙方獲勝的次數(shù)。參考方案鎖住計數(shù)脈沖裁判初態(tài)命令9 .停車場車位管理系統(tǒng)某停車場為了便于車輛進出的控制，需要自動通知欲停泊的車輛有無空位，及車輛的準入控制，試設(shè)計一個由電子電路實現(xiàn)的、實時檢測進車出車、顯示停車場空余的泊車位數(shù)目、最大停車位數(shù)可設(shè)定、無空位告警提示的“停車場車位管理系統(tǒng)”。主要要求及指標：1 .設(shè)計一個強制清空鍵。清空后,顯示停車場最大泊車位數(shù)（如40）。

9、設(shè)計兩個手動調(diào)整鍵（個位，十位），方便調(diào)整現(xiàn)場實際空余泊車位數(shù)，此鍵應(yīng)去抖動。兩包LED顯小。2 .設(shè)計一個方向識別電路供加/減計數(shù)器使用，進車后空余的泊車位數(shù)目減1,出車后空余的泊車位數(shù)目加1。3 .當(dāng)無空位時應(yīng)將無空位告警提示燈點亮，此時若有車強行進入，無空位狀態(tài)要保持不變，若有出車自動解除無空位狀態(tài)。4 .（*）設(shè)計兩個紅外線光發(fā)射/接收傳感器電路供方向識別電路使用，傳感器的輸出信號需整形處理。*譯碼電路提示電路余位顯 空泊數(shù)示可逆計數(shù)器甲傳感器乙傳感器手動調(diào)整鍵D10 .觸摸玩具控制器許多兒童玩具除了具有生動的外形以外，還具有運動、閃光、聲響等更能吸引孩子的功能，這些功能的實現(xiàn)往往需要

10、采用電子電路。請設(shè)計一個觸摸觸發(fā)的玩具小狗控制電路。主要要求及指標：1 .設(shè)計一個觸摸觸發(fā)電路及由觸摸觸發(fā)改變的動作狀態(tài)鎖存電路。2 .動作狀態(tài)的循環(huán)為：靜止一一閃爍發(fā)光一一發(fā)聲一一行走一一靜止?fàn)顟B(tài)。3 .任一動作的執(zhí)行時間限制在10秒鐘之內(nèi)，若10秒鐘內(nèi)無下一次觸摸，則自動進入靜止?fàn)顟B(tài)，為此需要設(shè)計一個(由觸摸啟動的)時間控制電路，當(dāng)定時時間到時，對狀態(tài)鎖存電路進行復(fù)位，使之進入靜止。4 .(*)設(shè)計適當(dāng)?shù)穆暪饪刂齐娐泛万?qū)動電路。拳考萬案11 .方便預(yù)置的倒計時數(shù)顯定時器在人們?nèi)粘Ｉ钪?，或大眾關(guān)心的某項活動中，或電器使用過程中，常常需要一個倒計時計時器，用以醒目的顯示要做的事件所剩下的時間

11、，提醒人們做好準備。本題任務(wù)是：設(shè)計一個可以快速預(yù)置，數(shù)字顯示剩余時間，定時時間到有聲響提示的倒計時數(shù)字顯示器。主要要求及指標：1 .設(shè)置開始鍵。按動開始鍵倒計時開始，定時結(jié)束后聲響提示。2 .設(shè)置預(yù)置鍵。定時時間可以在范圍60秒任意預(yù)置，預(yù)置后的定時可重復(fù)使用。3 .數(shù)字式顯示剩余時間。4 .定時時間到自動進入預(yù)置狀態(tài)，倒計時時預(yù)置鍵無效。拳考萬案12 .醫(yī)院病人緊急呼叫系統(tǒng)醫(yī)院一個科室有一個醫(yī)生值班室，需要照顧多個病房的病人，請設(shè)計一個由電子電路實現(xiàn)的、多病房使用的、具有病情級別區(qū)分、遠距離傳輸、床位對應(yīng)、集中提示的“醫(yī)院病人緊急呼叫系統(tǒng)”，主要要求及指標：1 .一個病床有一個供病人呼叫的

12、按鍵（至少四個病床）。呼叫后狀態(tài)存在一組鎖存器內(nèi)。設(shè)計優(yōu)先編碼電路對鎖存器內(nèi)狀態(tài)編碼，根據(jù)病人病情設(shè)置優(yōu)先級別，病情嚴重者優(yōu)先。2 .當(dāng)病人緊急呼叫時，產(chǎn)生聲、光提示，并按優(yōu)先級別顯示病人編號。3 .設(shè)計呼叫清除電路（一個按鍵），當(dāng)醫(yī)生處理完當(dāng)前（最高優(yōu)先級）顯示的病號后，可將該呼叫清除，系統(tǒng)能自動顯示優(yōu)先級病床呼叫信號。4 .（*）雙音頻聲音。拳考萬案13 .競賽搶答器舉辦智力競賽，搶答器是必不可少的器材。該搶答器是一個可容納4組參賽隊的智力競賽搶答器，在主持人發(fā)出搶答開始命令后的規(guī)定時間內(nèi)，各組按搶答鍵才由效，否則搶答無效。主要要求及指標：1 .設(shè)計一個主持人按鍵，供主持人宣布搶答開始.搶

13、答開始后,4個選手搶答才有效，同時啟動限時定時器。2 .設(shè)計4個搶答按鍵供4人搶答使用，第一個搶答鍵按下后要鎖住搶答器，并用聲、光指示，用LED顯示是幾號按鍵搶到。后按的搶答鍵不起作用。3 .安排倒計數(shù)定時器。開始后若預(yù)定時間內(nèi)無人搶答，自動給出信號停止搶答。倒計數(shù)定時器的時間可以隨意預(yù)置。4 .(*)對犯規(guī)選手給出告示信號。允許搶答判別預(yù)定時間到倒計數(shù)一時r鐘Jk置數(shù)端主持人開始命令14 .象棋快棋賽電子裁判計時器的設(shè)計主要要求及指標：1 .象棋快棋賽規(guī)則是，紅、黑雙方對弈時間累計均為1分鐘，超時判負。2 .甲乙對弈方的計時器共用一個秒時鐘，雙方均用2位數(shù)碼管顯示，預(yù)定的初值均為1分鐘（60

14、秒），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，甲方停止計數(shù)。3 .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，乙方停止計數(shù)。4 .超時能發(fā)出聲音，報警判負。拳考萬案象棋快棋賽電子裁判計時器框圖15.數(shù)字密碼鎖設(shè)計內(nèi)容：電子密碼鎖是現(xiàn)代鎖具，它具有更高的安全性和使用的方便性。設(shè)計一個數(shù)字密碼鎖，要求只有按正確的順序輸入正確的密碼方能輸出開鎖信號，實現(xiàn)開鎖。主要要求及指標：1 .設(shè)置三個正確的密碼鍵，實現(xiàn)按密碼順序輸入的電路。密碼鍵只有按順序輸入后才能輸出密碼正確信號。2 .設(shè)置若干個偽鍵，任何偽鍵按下后，

15、密碼鎖都無法打開。3 .每次只能接受四個按鍵信號，且第四個鍵只能是“確認”鍵，其他無效。4 .能顯示已輸入鍵的個數(shù)（例如顯示*號）。5 .第一次密碼輸錯后，可以輸入第二次。但若連續(xù)三次輸入錯碼，密碼鎖將被鎖住，必須系統(tǒng)操作員解除（復(fù)位）?？蛇x元器件1 .邏輯門與非門：74004011（2in）、7410（3in）、7420（4in）、或非門：7402（2in）7427（3in）非門：74047405、4069異或：7486與門：7421（4-4in）、7408（4-2in）或門：7432（2in）4072（4in）2 .組合邏輯電路譯碼器74138、74139優(yōu)先編碼器74148、74147（

16、10-4優(yōu)先編碼器）數(shù)據(jù)選擇器：74153雙4選13 .集成放大器比較器LM339單電源w36V或30V;雙電源：土18V或15V。4 .計數(shù)器十進制加法74160：同步置數(shù)，異步清零，例如日期時間計數(shù)、定時4518：雙BCD,計數(shù)脈沖邊沿可選，異步清零（不需置數(shù)時可選）7490：二-五-十進制，不能置數(shù)十進制加減74190：有加減控制端，異步置數(shù)，例如定時（可預(yù)置倒計時）74192：異步置數(shù)、異步清零，雙時鐘（加減脈沖），例如拔河二進制74393：雙二進制加法74161/163：二進制加法74191/193：有加減控制端，異步置數(shù)十順序脈沖發(fā)生器：4017（可用于車用計程器分頻）5 .觸發(fā)器D觸發(fā)器：7474JK觸發(fā)器：7476、7473（雙JK，只有清零端）6 .寄存器、鎖存器移位寄存器741648D邊沿鎖存器74373、742737模數(shù)混合器件555定時器