課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 節(jié)拍速度漸變的彩燈控制器

1.節(jié)拍速度漸變的彩燈控制器設(shè)計(jì)內(nèi)容：在街道、商場(chǎng)或公共場(chǎng)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(jì)一個(gè)彩燈控制器，控制紅綠黃三個(gè)燈，按一定規(guī)律依次點(diǎn)亮由電子電路實(shí)現(xiàn)一個(gè)循環(huán)閃亮、具有“流水”般的效果彩燈控制器，并能實(shí)現(xiàn)流水的速度有漸變效果。主要要求及指標(biāo)：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(dòng)亮；3 .流水的速度由快到慢，再由慢到快。拳考萬(wàn)案調(diào)制信號(hào)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(cè)電路2.彩燈控制器（二）主要要求及指標(biāo)：1 .控制紅、黃、綠、藍(lán)一組彩燈，按如下所示的規(guī)律（實(shí)際上為四位循環(huán)碼，見(jiàn)下表）循環(huán)閃亮：全滅藍(lán)綠藍(lán)綠黃綠黃綠藍(lán)黃藍(lán)黃紅紅藍(lán)-紅綠藍(lán)-紅綠-紅黃綠-紅黃綠藍(lán)-紅黃藍(lán)-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(dòng)亮。3 .實(shí)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(lán)燈000001000120011300104011050111601017010081000910011010111110101211101311111411011511001600003.移動(dòng)方向可逆的彩燈控制器在街道、商場(chǎng)或公共場(chǎng)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(jì)一個(gè)彩燈控制器，控制紅綠黃三個(gè)燈，按一定規(guī)律依次點(diǎn)亮由電子電路實(shí)現(xiàn)一個(gè)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(biāo)：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(dòng)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(dòng)亮。參考萬(wàn)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(cè)電路4 .“方向之星”控制器用電子電路設(shè)計(jì)一組燈飾，把它安裝在小汽車的后窗上，用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(jì)要求及指標(biāo)1 .正常直線行駛時(shí)，兩排小燈不亮。這時(shí)若緊急剎車（按鍵J）,左（右）排燈同時(shí)閃亮，速率1次/秒；2 .左轉(zhuǎn)彎（按鍵L）時(shí)，左排燈（4個(gè)）依次向左閃亮；這時(shí)若緊急剎車（按鍵J）,左排燈同時(shí)閃亮,速率1次/秒；右轉(zhuǎn)彎（按鍵R）時(shí)，右排燈（4個(gè)）依次向右閃亮；這時(shí)若緊急剎車（按鍵J）,右排燈同時(shí)閃亮，速率1次/秒；3 .只要按鍵L、按鍵R同時(shí)按下，兩排小燈不亮，但要設(shè)計(jì)一個(gè)聲光提示電路，提示操作有誤.拳考萬(wàn)案5 .十字路口自動(dòng)紅綠燈指揮系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)十字路口交通信號(hào)燈控制器，用于控制交通主干道的交通燈和計(jì)時(shí)器，自動(dòng)指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(biāo)：1 .自動(dòng)完成綠一黃一紅一綠一工作循環(huán)；2 .每種信號(hào)燈亮的時(shí)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(jì)時(shí)的方法，數(shù)字顯示當(dāng)前信號(hào)的剩余時(shí)間，提醒行人和司機(jī)；4 .(*)信號(hào)燈的時(shí)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(wàn)案6 .洗衣機(jī)定時(shí)正反轉(zhuǎn)控制洗衣機(jī)完成洗滌過(guò)程，關(guān)鍵是對(duì)洗衣機(jī)內(nèi)的電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行合理的控制，保證洗滌過(guò)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(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)總洗滌時(shí)間、定時(shí)正反轉(zhuǎn)及洗滌強(qiáng)度控制。設(shè)計(jì)要求及指標(biāo)：1 .完成洗滌電機(jī)實(shí)現(xiàn)“正轉(zhuǎn)一停止一反轉(zhuǎn)一停止一正轉(zhuǎn)一”的工作循環(huán)。2 .用倒計(jì)時(shí)的方法，數(shù)字顯示當(dāng)前狀態(tài)的剩余時(shí)間。3 .洗滌強(qiáng)度分強(qiáng)、弱兩檔。強(qiáng)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(shí)間，總的洗滌時(shí)間結(jié)束時(shí)，有聲光報(bào)警提示。拳考萬(wàn)案7 .數(shù)字式電容測(cè)量?jī)x在電子電路的設(shè)計(jì)或調(diào)試過(guò)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(jì)一臺(tái)數(shù)字式電容測(cè)量?jī)x一一用來(lái)測(cè)量電容器的電容量C的大小設(shè)計(jì)要求及指標(biāo)：1 .被測(cè)電容白容量在0.01至100卜F范圍內(nèi).2 .設(shè)計(jì)兩個(gè)測(cè)量量程。3 .用3位數(shù)碼管顯示測(cè)量結(jié)果。4 .顯示小數(shù)點(diǎn)和單位。拳考萬(wàn)案8 .“拔河游戲”玩具電子拔河游戲機(jī)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(gè)LED發(fā)光二極管表示拔河的“電子繩”。由甲、乙二人通過(guò)按鈕開(kāi)關(guān)使發(fā)光的LED管向自己一方的終點(diǎn)移動(dòng)，當(dāng)亮點(diǎn)移到任何一方的終點(diǎn)時(shí)，則該方獲勝，連續(xù)比賽多局以定勝負(fù)。主要要求及指標(biāo)：.1 .設(shè)計(jì)一個(gè)裁判按鍵，供裁判宣布新一輪游戲開(kāi)始.裁判按鍵后，兩個(gè)競(jìng)賽按鍵才有效，同時(shí)將中間的發(fā)光二極管點(diǎn)亮（繩子中心居中）。安排7個(gè)發(fā)光二極管模擬繩子。2 .設(shè)計(jì)兩個(gè)競(jìng)賽按鍵供二人游戲使用，每按動(dòng)一次，產(chǎn)生一個(gè)脈沖，使計(jì)數(shù)器加1或減1,計(jì)數(shù)器經(jīng)過(guò)譯碼后，繩子中心相應(yīng)地移動(dòng)一次。此處注意：如一方在按鍵或松開(kāi)按鍵時(shí)，要保證另一方能正常工作。3 .當(dāng)繩子中心（點(diǎn)亮的發(fā)光二極管）移到任一端，結(jié)束游戲。同時(shí)，要鎖住計(jì)數(shù)脈沖，競(jìng)賽按鍵無(wú)效，并產(chǎn)生一計(jì)分脈沖。4 .（*）安排兩個(gè)計(jì)分計(jì)數(shù)器及譯碼、顯示電路，實(shí)現(xiàn)計(jì)分、記錄雙方獲勝的次數(shù)。參考方案鎖住計(jì)數(shù)脈沖裁判初態(tài)命令9 .停車場(chǎng)車位管理系統(tǒng)某停車場(chǎng)為了便于車輛進(jìn)出的控制，需要自動(dòng)通知欲停泊的車輛有無(wú)空位，及車輛的準(zhǔn)入控制，試設(shè)計(jì)一個(gè)由電子電路實(shí)現(xiàn)的、實(shí)時(shí)檢測(cè)進(jìn)車出車、顯示停車場(chǎng)空余的泊車位數(shù)目、最大停車位數(shù)可設(shè)定、無(wú)空位告警提示的“停車場(chǎng)車位管理系統(tǒng)”。主要要求及指標(biāo)：1 .設(shè)計(jì)一個(gè)強(qiáng)制清空鍵。清空后,顯示停車場(chǎng)最大泊車位數(shù)（如40）。設(shè)計(jì)兩個(gè)手動(dòng)調(diào)整鍵（個(gè)位，十位），方便調(diào)整現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際空余泊車位數(shù)，此鍵應(yīng)去抖動(dòng)。兩包LED顯小。2 .設(shè)計(jì)一個(gè)方向識(shí)別電路供加/減計(jì)數(shù)器使用，進(jìn)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(wú)空位時(shí)應(yīng)將無(wú)空位告警提示燈點(diǎn)亮，此時(shí)若有車強(qiáng)行進(jìn)入，無(wú)空位狀態(tài)要保持不變，若有出車自動(dòng)解除無(wú)空位狀態(tài)。4 .（*）設(shè)計(jì)兩個(gè)紅外線光發(fā)射/接收傳感器電路供方向識(shí)別電路使用，傳感器的輸出信號(hào)需整形處理。*譯碼電路提示電路余位顯 空泊數(shù)示可逆計(jì)數(shù)器甲傳感器乙傳感器手動(dòng)調(diào)整鍵D10 .觸摸玩具控制器許多兒童玩具除了具有生動(dòng)的外形以外，還具有運(yùn)動(dòng)、閃光、聲響等更能吸引孩子的功能，這些功能的實(shí)現(xiàn)往往需要采用電子電路。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)觸摸觸發(fā)的玩具小狗控制電路。主要要求及指標(biāo)：1 .設(shè)計(jì)一個(gè)觸摸觸發(fā)電路及由觸摸觸發(fā)改變的動(dòng)作狀態(tài)鎖存電路。2 .動(dòng)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(dòng)作的執(zhí)行時(shí)間限制在10秒鐘之內(nèi)，若10秒鐘內(nèi)無(wú)下一次觸摸，則自動(dòng)進(jìn)入靜止?fàn)顟B(tài)，為此需要設(shè)計(jì)一個(gè)(由觸摸啟動(dòng)的)時(shí)間控制電路，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到時(shí)，對(duì)狀態(tài)鎖存電路進(jìn)行復(fù)位，使之進(jìn)入靜止。4 .(*)設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)穆暪饪刂齐娐泛万?qū)動(dòng)電路。拳考萬(wàn)案11 .方便預(yù)置的倒計(jì)時(shí)數(shù)顯定時(shí)器在人們?nèi)粘Ｉ钪?，或大眾關(guān)心的某項(xiàng)活動(dòng)中，或電器使用過(guò)程中，常常需要一個(gè)倒計(jì)時(shí)計(jì)時(shí)器，用以醒目的顯示要做的事件所剩下的時(shí)間，提醒人們做好準(zhǔn)備。本題任務(wù)是：設(shè)計(jì)一個(gè)可以快速預(yù)置，數(shù)字顯示剩余時(shí)間，定時(shí)時(shí)間到有聲響提示的倒計(jì)時(shí)數(shù)字顯示器。主要要求及指標(biāo)：1 .設(shè)置開(kāi)始鍵。按動(dòng)開(kāi)始鍵倒計(jì)時(shí)開(kāi)始，定時(shí)結(jié)束后聲響提示。2 .設(shè)置預(yù)置鍵。定時(shí)時(shí)間可以在范圍60秒任意預(yù)置，預(yù)置后的定時(shí)可重復(fù)使用。3 .數(shù)字式顯示剩余時(shí)間。4 .定時(shí)時(shí)間到自動(dòng)進(jìn)入預(yù)置狀態(tài)，倒計(jì)時(shí)時(shí)預(yù)置鍵無(wú)效。拳考萬(wàn)案12 .醫(yī)院病人緊急呼叫系統(tǒng)醫(yī)院一個(gè)科室有一個(gè)醫(yī)生值班室，需要照顧多個(gè)病房的病人，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)由電子電路實(shí)現(xiàn)的、多病房使用的、具有病情級(jí)別區(qū)分、遠(yuǎn)距離傳輸、床位對(duì)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(biāo)：1 .一個(gè)病床有一個(gè)供病人呼叫的按鍵（至少四個(gè)病床）。呼叫后狀態(tài)存在一組鎖存器內(nèi)。設(shè)計(jì)優(yōu)先編碼電路對(duì)鎖存器內(nèi)狀態(tài)編碼，根據(jù)病人病情設(shè)置優(yōu)先級(jí)別，病情嚴(yán)重者優(yōu)先。2 .當(dāng)病人緊急呼叫時(shí)，產(chǎn)生聲、光提示，并按優(yōu)先級(jí)別顯示病人編號(hào)。3 .設(shè)計(jì)呼叫清除電路（一個(gè)按鍵），當(dāng)醫(yī)生處理完當(dāng)前（最高優(yōu)先級(jí)）顯示的病號(hào)后，可將該呼叫清除，系統(tǒng)能自動(dòng)顯示優(yōu)先級(jí)病床呼叫信號(hào)。4 .（*）雙音頻聲音。拳考萬(wàn)案13 .競(jìng)賽搶答器舉辦智力競(jìng)賽，搶答器是必不可少的器材。該搶答器是一個(gè)可容納4組參賽隊(duì)的智力競(jìng)賽搶答器，在主持人發(fā)出搶答開(kāi)始命令后的規(guī)定時(shí)間內(nèi)，各組按搶答鍵才由效，否則搶答無(wú)效。主要要求及指標(biāo)：1 .設(shè)計(jì)一個(gè)主持人按鍵，供主持人宣布搶答開(kāi)始.搶答開(kāi)始后,4個(gè)選手搶答才有效，同時(shí)啟動(dòng)限時(shí)定時(shí)器。2 .設(shè)計(jì)4個(gè)搶答按鍵供4人搶答使用，第一個(gè)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(hào)按鍵搶到。后按的搶答鍵不起作用。3 .安排倒計(jì)數(shù)定時(shí)器。開(kāi)始后若預(yù)定時(shí)間內(nèi)無(wú)人搶答，自動(dòng)給出信號(hào)停止搶答。倒計(jì)數(shù)定時(shí)器的時(shí)間可以隨意預(yù)置。4 .(*)對(duì)犯規(guī)選手給出告示信號(hào)。允許搶答判別預(yù)定時(shí)間到倒計(jì)數(shù)一時(shí)r鐘Jk置數(shù)端主持人開(kāi)始命令14 .象棋快棋賽電子裁判計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)主要要求及指標(biāo)：1 .象棋快棋賽規(guī)則是，紅、黑雙方對(duì)弈時(shí)間累計(jì)均為1分鐘，超時(shí)判負(fù)。2 .甲乙對(duì)弈方的計(jì)時(shí)器共用一個(gè)秒時(shí)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秒），采用倒計(jì)時(shí)方式，通過(guò)按扭啟動(dòng)，由本方控制對(duì)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(dòng)乙方倒計(jì)時(shí)，甲方停止計(jì)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(dòng)甲方倒計(jì)時(shí)，乙方停止計(jì)數(shù)。4 .超時(shí)能發(fā)出聲音，報(bào)警判負(fù)。拳考萬(wàn)案象棋快棋賽電子裁判計(jì)時(shí)器框圖15.數(shù)字密碼鎖設(shè)計(jì)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(jì)一個(gè)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(kāi)鎖信號(hào)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)鎖。主要要求及指標(biāo)：1 .設(shè)置三個(gè)正確的密碼鍵，實(shí)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(hào)。2 .設(shè)置若干個(gè)偽鍵，任何偽鍵按下后，密碼鎖都無(wú)法打開(kāi)。3 .每次只能接受四個(gè)按鍵信號(hào)，且第四個(gè)鍵只能是“確認(rèn)”鍵，其他無(wú)效。4 .能顯示已輸入鍵的個(gè)數(shù)（例如顯示*號(hào)）。5 .第一次密碼輸錯(cuò)后，可以輸入第二次。但若連續(xù)三次輸入錯(cuò)碼，密碼鎖將被鎖住，必須系統(tǒng)操作員解除（復(fù)位）。可選元器件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（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(jì)數(shù)器十進(jìn)制加法74160：同步置數(shù)，異步清零，例如日期時(shí)間計(jì)數(shù)、定時(shí)4518：雙BCD,計(jì)數(shù)脈沖邊沿可選，異步清零（不需置數(shù)時(shí)可選）7490：二-五-十進(jìn)制，不能置數(shù)十進(jìn)制加減74190：有加減控制端，異步置數(shù)，例如定時(shí)（可預(yù)置倒計(jì)時(shí)）74192：異步置數(shù)、異步清零，雙時(shí)鐘（加減脈沖），例如拔河二進(jìn)制74393：雙二進(jìn)制加法74161/163：二進(jìn)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(jì)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(shí)器