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数字电子技术课程设计. 数字电路课程设计. 一、智力竞赛抢答器 ; 二、盲人报时钟 ; 三、电子锁及门铃电路设计 ; 四、交通信号灯的自动控制 ; 五、数字显示电子钟 ; 六、 BCD 码除法器 ; 七、出租车计费器设计 ; 八、自动售货机 ; 九、自适应频率测量仪 ; 十、自动电梯控制器 ; . 数字电路课程设计. 一、智力竞赛抢答器: 1 、任务要求: ( 1 )四组参赛者在进行抢答时(用 4 组彩灯代 表),当抢先者按下面前的按钮时,抢答器能准确地判断出抢先者,并以声、光为标志。要求声响、光亮时间为 9 秒后自动熄灭。
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数字电路课程设计 一、智力竞赛抢答器; 二、盲人报时钟; 三、电子锁及门铃电路设计; 四、交通信号灯的自动控制; 五、数字显示电子钟; 六、BCD码除法器; 七、出租车计费器设计; 八、自动售货机; 九、自适应频率测量仪; 十、自动电梯控制器;
数字电路课程设计 一、智力竞赛抢答器: 1、任务要求: (1)四组参赛者在进行抢答时(用4组彩灯代 表),当抢先者按下面前的按钮时,抢答器能准确地判断出抢先者,并以声、光为标志。要求声响、光亮时间为9秒后自动熄灭。 (2)抢答器应具有互锁功能,某组抢答后能自动封锁其他各组进行抢答。 (3)抢答器应具有限时(抢答时、回答问题时)功能。限时档次分别为30秒、60秒、90秒; 时间到时应发出声响。同时,时间数据要用数码管显示出来。 (4)抢答者犯规或违章时,应自动发出警告信号,以提示灯光闪为标志。 (5)系统应具有一个总复位开关。
数字电路课程设计 2、实验原理: 本课程设计的核心为抢答模块,其由四个触发器组成。抢答模块的主要功能是互锁,不论是抢答还是犯规,一旦一个选手先按下开关,其触发器首先触发,并且这个触发器的输出将其它三个触发器CP脉冲输入屏蔽掉,从而达到互锁的目的。
数字电路课程设计 3、原理框图: 抢 答 模 块 调频率 模块 彩灯 模块 彩灯 系统 声响 模块 扬声器 时间 模块 扫描 电路 数码管
数字电路课程设计 二、盲人报时钟: 1、任务要求: (1)具有时、分、秒计时功能(小时1~12),要求用数码管显示。 (2)具有手动校时、校分功能。 (3)设有报时、报分开关。当按报时开关时,能以声响方式报时。当按报分开关时,同样能以声响数目,但每响一下代表十分钟(报时与报分的声响的频率应不同)。
数字电路课程设计 2、设计原理: 本设计是一个显示时间的系统,所以三个计数器分别为60、60、12进制。用拨码开关不同的组合分别控制调时、调分、正常计时三种不同的状态。在调时、调分的过程中计数器间的CP脉冲被屏蔽掉,由单步脉冲代替CP输入;相反正常计时的时候,单步脉冲被屏蔽掉。报时电路中,用减法计数器就可以实现报时的功能。
数字电路课程设计 3、原理框图: 控 制 模 块 声响 模块 扬声器 时间 模块 扫描 电路 数码管
数字电路课程设计 三、电子锁及门铃电路设计: 1、任务要求 (1)设计一个电子锁,其密码为8位二进制代码,开锁指令为串行输入码。 (2)开锁输入码与密码一致时,锁被打开。 (3)当开锁输入码与密码不一致时,则报警。报警时间持续15秒,停3秒后再重复出现。 (4)报警器可以兼作门铃使用,门铃时间为10 秒。 (5)设置一个系统复位开关,所有的时间数据用数码管显示出来。
数字电路课程设计 2、设计原理: 用8个数码开关设设置密码,密码输入为串行输入,每次用拨码开关输入1位密码,按单步脉冲把这个密码输入。输入8次才以后于原始密码相比较。密码的串行输入可以由移位寄存器( 74194 )的左移或右移功能来实现。另外单步脉冲还需要进行消抖,消抖电路上课已经提及这里不再详述。
数字电路课程设计 3、原理框图: 比 较 模 块 原始 密码 声响 模块 扬声器 串行输入模块 计时 模块 扫描 电路 数码管
数字电路课程设计 四、交通信号灯的自动控制: 1、任务要求 (1)通常情况下,大道绿灯亮,小道红灯亮。 (2)若小道来车,大道经6秒由绿灯变为黄灯;再经过4秒,大道由黄灯变为红灯,同时,小道由红灯变为绿灯。 (3)小道变绿灯后,若大道来车不到3辆,则经过25秒钟后自动由红灯变为黄灯,再经过4秒变为红灯,同时,大道由红灯变为绿灯。 (4)如果小道在绿灯亮时,小道绿灯亮的时间还没有到25秒,只要大道检测到已经超过3辆车在等候,那么小道应立即由绿灯变为黄灯,再经过4秒变为红灯,同时,大道由红灯变为绿灯。
数字电路课程设计 2、设计原理: 此交通灯系统包含四个状态:大道绿灯小道红灯、大道黄灯小道红灯、大道红灯小道绿灯、大道红灯小道黄灯,最后又回到大道绿灯小道红灯。这几个状态之间的时间间隔分别为6、4、25、4秒。可以用4选一数据选择器来控制计数器的进制,使计数器在相应的状态完成相应的功能。彩灯显示模块要采用动态扫描方式,实现大路小路分时显示。
数字电路课程设计 3、原理框图: 扫描 电路 彩灯 系统 彩灯模块 控制 模块 计时 模块 扫描 电路 数码管
数字电路课程设计 五、数字显示电子钟: 1、任务要求 (1)、时钟的“时”要求用两位显示;上、下午用发光管作为标志; (2)、时钟的“分”、“秒”要求各用两位显示; (3)、整个系统要有校时部分(可以手动,也可以自动),校时时不能产生进位; (4)、系统要有闹钟部分,声音要响5秒(可以是一声一声的响,也可以连续响)。
数字电路课程设计 2、设计原理: 1、由石英晶体多谐振荡器和分频器产生1HZ标准秒脉冲。 2、“秒电路”、“分电路”均为00—59的六十进制计数、译码、显示电路; 3、“时电路”为00—23的二十四进制计数、译码、显示电路;
数字电路课程设计 3、结构框图:
数字电路课程设计 六、 出租车计费器: 1、任务要求 (1)自动计费器具有行车里程计费、等候时间计费和起步费三部分,三项计费统一用4位数码管显示,最大金额为99.99元。 (2)行车里程单价设为1.80元/km,等候时间计费设为1.5元/10分钟,起步费设为8.00元。要求行车时,计费值每公里刷新一次;等候时每10分钟刷新一次;行车不到1km或等候不足10分钟则忽略计费。 (3)在启动和停车时给出声音提示。
数字电路课程设计 2、设计原理: 分别将行车里程、等候时间都按相同的比价转换成脉冲信号,然后对这些脉冲进行计数,而起价可以通过预置送入计数器作为初值,行车里程计数电路每行车1km输出一个脉冲信号,启动行车单价计数器输出与单价对应的脉冲数,例如单价是1.80元/km,则设计一个一百八十进制计数器,每公里输出180个脉冲到总费计数器,即每个脉冲为0.01元。等候时间计数器将来自时钟电路的秒脉冲作六百进制计数,得到10分钟信号,用10分钟信号控制一个一百五十进制计数器(等候10分钟单价计数器)向总费计数器输入150个脉冲。这样,总费计数器根据起步价所置的初值,加上里程脉冲、等候时间脉冲即可得到总的用车费用。
数字电路课程设计 3、原理框图:
数字电路课程设计 六、 BCD码除法器: 1、任务要求: (1)整数除法器,两个BCD码相除,得到商及余数。运算结果用数码管显示。 (2)能用键盘输人两个BCD码,并用数码管显示输入数。 (3)按除法键即显示相除结果。 (4)除数为0时,数码管黑屏,不显示任何内容。
数字电路课程设计 2、设计原理: 本设计可以用加减计数器来完成。除数计数器采用减法计数器,比较加法计数器与被除数的值一旦相等则表示除法完成,所有计数器停止工作并保持输出数据。在此过程中,除数计数器运行的周期数就是商。除数计数器停止计数时所保持的数据与除数之间的差值为余数。
数字电路课程设计 3、原理框图: 除数减法计数器 商 扫 描 电 路 余数 数 码 管 加法计数器 比较模块 被除数
数字电路课程设计 七、自动售货机: 1、任务要求 (1)设计一个自动售货机,此机能出售1元、2元、5元、10元的四种商品。出售哪种商品可有顾客按动相应的一个按键即可,并同时用数码管显示出此商品的价格。 (2)顾客投入硬币的钱数也是有1元、2元、5元、10元四种,但每次只能投入其中的一种硬币,此操作通过按动相应的一个按键来模拟,并同时用数码管将投币额显示出来。 (3)顾客投币后,按一次确认键,如果投币额不足时则报警,报警时间3秒。如果投币额足够时自动送出货物(送出的货物用相应不同的指示灯显示来模拟),同时多余的钱应找回,找回的钱数用数码管显示出来。
数字电路课程设计 (4)顾客一旦按动确认键3秒后,自动售货机即可自动恢复到初始状态,此时才允许顾客进行下一次购货操作。 (5)售货机还应具有供商家使用的累加卖货额的功能,累加的钱数要用数码管显示,显示2位即可。此累加器只有商家可以控制清零。 (6)此售货机要设有一个由商家控制的整体复位控制。
数字电路课程设计 2、实验原理: 首先应搭建识别模块,将代表每种硬币的拨码开关信号转变为BCD码进行累加。当累加完成后,将累加结果与代表商品的BCD码(也许要搭建识别模块)相比较。如果大于售出商品并对两个BCD码求差,求差的结果作为找钱信号;如果等于直接售出商品;小于则报警。至于统计卖钱额,则是对售出的商品进行累加。
彩灯 模块 声响 模块 扫 描 电 路 数 码 管 累加 比较模块 投币 模块 商品模块 累加 数字电路课程设计 3、原理框图:
数字电路课程设计 八、自适应频率测量仪: 1、任务要求: (1)频率测量范围: 1Hz - 10MHz (2)测量四个量程: 1Hz - 10kHz 10kHz - 100kHz100kHz - 1MHzs 1MHz -10MHz (3)自动转换量程; (4)测量数据显示四位,用小数点代表k 的单位; (5)测量误差:≤0.05%FSR(满量程)。
数字电路课程设计 2、设计原理: 频率计的测量频率就是在一段时间内测得的脉冲的个数。例如:在1秒钟内测得的脉冲个数为33,则所测频率为33Hz;在0.1秒钟内测得的脉冲个数为330Hz。 如果在1秒钟内测得的脉冲的个数超过9999个,产生溢出信号,计时模块自动换档在0.1秒内测脉冲个数,同时小数点移动位置。依此类推直到在一段时间内不再产生溢出信号。
数字电路课程设计 3、原理框图: 计脉冲模块 扫 描 电 路 数码管 计时冲模块
数字电路课程设计 九、自动电梯控制器: 1、任务要求: (1)设计一个四层楼的电梯自动控制系统,电梯内设有对外报警开关,可以在紧急情况下报警,而报警装置设在电梯外。 (2)每层楼梯门边设有上楼和下楼的请求开关,电梯内设有供来客可选择所去楼层的开关。 (3)应设有表示电梯目前所处运动状态(上升或下降)以及电梯正位于哪一层楼的指示装置。
数字电路课程设计 (4)能记忆电梯外的所有请求信号,并按照电梯的运行规则对信号分批响应,每个请求信号一直保持到执行后才撤除。 (5)电梯运行规则如下: (a)电梯上升时,仅响应电梯所在位置以上的上楼请求信号,依楼层次序逐个执行,直到最后一个请求执行完毕。然后升到有下楼请求的最高楼层,开始下楼请求信号。 (b)电梯下降时,仅响应电梯所在位置以下的下楼请求信号,依楼层次序逐个执行,直到最后一个请求执行完毕。然后降到有上楼请求的最高楼层,开始上楼请求信号。 (c)一旦电梯执行完全部请求信号后,应停留在原来层等待,有新的请求信号时再运行。
数字电路课程设计 2、设计原理: (1)1-4层上楼和下楼请求,由各按钮开关输入用触发器来记忆各请求信号。在运行中,电梯停靠在有请求信号那一层。 (2)电梯上,下运行电路可由两组4位双向移位寄存器组成,受升降状态判断电路的输出信号来控制。此信号控制移位寄存器的S1,S2输入端,是电路处于左移和右移状态,以表示电梯处于上升和下降阶段。两组移位寄存器同步工作,输出两路信息:一路输出作电梯目前所在位置指示,另一路输出电路运行状态信息,供给电梯判停电路。
数字电路课程设计 (3)判停电路根据升降状态判断电路输出信号,以及上楼和下楼请求信号,选取当前运行方向中有效信号(给电梯所在位置前方向的请求信号)。当电梯运行到有效请求信号位置时,电梯彩停靠,并输出停靠信号,同时驱动电梯开门指示电路工作。 (4)电梯处在上升或下降时,仅响应请求信号,依楼层次序逐个执行。此控制电路应采用优先编码器去实现。
数字电路课程设计 (5)电梯开门指示电路在收到电梯停靠信号后,电梯门开,开门指示灯亮,时钟信号中止,同时输出清除信号清除本层的该次请求信号。开门时间持续5秒后,在没有要求延长的情况下,电梯门自动关闭,开门指示灯灭。时钟信号恢复出现,电梯继续运行。若在开门时间内要求提前关门运行,可人工按动开关按钮,电梯立即关门并继续运行。若开门5秒将到,还希望继续延长时间,可人工按动延长按钮,开门状态将从按动按钮时起,再延长5秒,此功能可多次使用,直到认为允许关门为止。 (6)升降状态判断电路在电梯运行过程中,不断判断电梯前进方向是否存在包括上楼吓下楼在内的请求信号,在电梯停靠某层时,它的前进方向上不再有请求信号,若此时在原运行的反方向有请求信号,则电梯输出反方向运行信号,控制电梯反向运行,若此时,电梯升、降两个方向均无请求信号时,电梯将停在原层,停止运行。
升降状态判断 上升、下降指示 各层上楼停靠请求 各层下楼停靠请求 电梯上下运行 电梯位置指示 时钟信号 电梯开门关门定时 电梯判停 数字电路课程设计 3、原理框图: