數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　《數(shù)字電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)大綱</p><p>　　課程名稱：數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) 學(xué)時(shí)：1周</p><p>　　一、課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)、目的、任務(wù)</p><p>　　數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，同“數(shù)字電子技術(shù)”理論講授課程有密不可分的關(guān)系，起著相輔相成的作用，也是在“數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)”課的基礎(chǔ)上，進(jìn)一

2、步深化的實(shí)踐環(huán)節(jié)。其主要目的是通過本課程，培養(yǎng)、啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，進(jìn)一步理解數(shù)字系統(tǒng)的概念，掌握小型數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，掌握查閱有關(guān)資料的技能。</p><p><b>　　二、課程設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)的基本要求是設(shè)計(jì)一個(gè)小型數(shù)字電子系統(tǒng)。以數(shù)字電子技術(shù)的基本理論為指導(dǎo)，因而應(yīng)具備相關(guān)的理論知識(shí)，包括：脈沖的基本概念；數(shù)字和進(jìn)制的基本概念

3、；TTL、CMOS類型常用器件的性能特點(diǎn)；組合電路的基本概念、簡(jiǎn)單分析、設(shè)計(jì)方法；時(shí)序電路的基本概念、簡(jiǎn)單分析、設(shè)計(jì)方法；脈沖電路的功能和性能等。特別要加強(qiáng)“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(shè)計(jì)基本內(nèi)容</p><p>　　學(xué)生按給定的題目進(jìn)行設(shè)計(jì)，題目的難度要保證中等水平的學(xué)生在教師的指導(dǎo)下在一周內(nèi)獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)。題目要綜合運(yùn)用所學(xué)的數(shù)字

4、電子技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本知識(shí)。</p><p>　　在設(shè)計(jì)一個(gè)電子電路系統(tǒng)時(shí)，首先必須明確系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)，根據(jù)任務(wù)進(jìn)行方案選擇，然后對(duì)方案中的各部分進(jìn)行電路的設(shè)計(jì)、器件選擇，最后將各部分連接在一起，畫出一個(gè)符合設(shè)計(jì)要求的完整的系統(tǒng)電路圖。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)的一般步驟如下：</p><p>　　選擇一個(gè)課題；明確系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)要求，充分了解系統(tǒng)的性能、指標(biāo)、

5、內(nèi)容及要求。</p><p><b>　　查閱有關(guān)資料;</b></p><p><b>　　進(jìn)行可行性論證;</b></p><p>　　通過設(shè)計(jì)方案的比較，定出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　分解為多個(gè)功能模塊；把系統(tǒng)要完成的任務(wù)分配給若干個(gè)單元電路。</p><p&g

6、t;　　分別設(shè)計(jì)各個(gè)功能模塊電路；單元電路的設(shè)計(jì)、器件選擇。</p><p>　　完整的數(shù)字系統(tǒng)電路圖</p><p><b>　　編寫設(shè)計(jì)報(bào)告。</b></p><p>　　設(shè)計(jì)方案可以利用計(jì)算機(jī)仿真軟件進(jìn)行仿真，也可利用器件到實(shí)驗(yàn)室完成。</p><p>　　四、考核方式與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)</p><p&

7、gt;　　考核方式和最后成績(jī)的評(píng)定，視乎設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性、復(fù)雜程度、完成的情況、課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告及綜合決定。</p><p><b>　　附：、設(shè)計(jì)報(bào)告模版</b></p><p>　　編寫課程設(shè)計(jì)的總結(jié)報(bào)告是對(duì)學(xué)生寫科學(xué)論文和科研總結(jié)報(bào)告能力的訓(xùn)練。通過寫報(bào)告，不僅把設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試的內(nèi)容進(jìn)行全面總結(jié)，而且把實(shí)踐內(nèi)容上升到理論高度。總結(jié)報(bào)告應(yīng)包括以下幾點(diǎn)：</p&

8、gt;<p><b>　　（1）課題名稱</b></p><p>　?。?）設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求。</p><p>　?。?）選定設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方案，畫出系統(tǒng)框圖。</p><p>　　（4）單元電路設(shè)計(jì)、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(jié)果分析。</b></p><p>　?。?）列出系統(tǒng)需要的元器件。</p><p>　?。?）列出參考文獻(xiàn)。</p><p><b>　?。?）收獲、體會(huì)。</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)</b></p><

10、p><b>　　課程設(shè)計(jì)評(píng)分表</b></p><p>　　備注：成績(jī)等級(jí)：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(shè)計(jì)一：智力競(jìng)賽定時(shí)搶答器設(shè)計(jì)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)目的 </b></p>&

11、lt;p>　　1.設(shè)計(jì)一個(gè)8路智力競(jìng)賽定時(shí)搶答器。</p><p>　　2.掌握數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和集成芯片的使用。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)與要求</b></p><p>　?。保赏瑫r(shí)供8名選手或8個(gè)代表隊(duì)參加比賽，他們的編號(hào)分別是I0～I(xiàn)7，各用一個(gè)搶答按鈕，按鈕的編號(hào)分別與選手的編號(hào)相對(duì)應(yīng)，分別是S0～S7。</p

12、><p>　?。玻o節(jié)目主持人設(shè)置一個(gè)控制開關(guān)S，用來控制系統(tǒng)的清零和搶答的開始。</p><p>　　３．搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示功能，搶答開始以后，若有選手按動(dòng)搶答按鈕，編號(hào)便立即鎖存，并在LED數(shù)碼管上顯示出選手的編號(hào)，同時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)出音響提示。此時(shí)，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(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清零時(shí)為止。</p><p>　?。矗畵?/p>

13、答器具有定時(shí)搶答功能，且一次搶答的時(shí)間由主持人設(shè)定，當(dāng)節(jié)目主持人啟動(dòng)“開始”鍵后，要求定時(shí)器立即進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，并用顯示器顯示，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)時(shí)間為0.5秒左右。</p><p>　　５．參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)搶答有效，顯示器上顯示選手的編號(hào)和搶答時(shí)刻的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零時(shí)為止。</p><p>　?。叮绻〞r(shí)搶答的時(shí)間已到，卻沒有選手搶答時(shí)，則本次搶答無(wú)效

14、，系統(tǒng)短暫報(bào)警，并封鎖輸入電路，禁止選手超時(shí)后搶答，時(shí)間顯示器上顯示00.</p><p>　　課程設(shè)計(jì)二：多功能數(shù)字鐘的電路設(shè)計(jì)</p><p>　　數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)“時(shí)”、“分”、“秒”數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置。由于數(shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的使用，使得數(shù)字鐘的精度、穩(wěn)定度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了機(jī)械鐘表。鐘表的數(shù)字化在提高報(bào)時(shí)精度的同時(shí)，也大大擴(kuò)展了它的功能，諸如定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、按時(shí)自動(dòng)打

15、鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、定時(shí)廣播、定時(shí)啟閉路燈等。因此，研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非常現(xiàn)實(shí)的意義。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　1.掌握數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)、組裝與調(diào)試方法。</p><p>　　2. 熟悉集成電路的使用方法。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)與要求</b

16、></p><p>　　1.時(shí)鐘顯示功能，能夠以十進(jìn)制顯示“時(shí)”、“分”、“秒”。</p><p>　　2.具有快速校準(zhǔn)時(shí)、分、秒的功能。</p><p>　　3.計(jì)時(shí)準(zhǔn)確度，每天計(jì)時(shí)誤差不超過1s。</p><p>　　4.整點(diǎn)自動(dòng)報(bào)時(shí)，在離整點(diǎn)10s時(shí)，便自動(dòng)發(fā)出鳴叫聲，步長(zhǎng)1s，每隔1s鳴叫一次，最后一響結(jié)束為整點(diǎn)。</p&

17、gt;<p><b>　　選做：</b></p><p>　　1.鬧鐘功能，可按設(shè)定的時(shí)間鬧時(shí)。</p><p>　　2.日歷顯示功能。將時(shí)間的顯示擴(kuò)展為“年”、“月”、“日”。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)三：交通燈控制電路設(shè)計(jì)</p><p>　　由一條主干道和一條支干道的匯合點(diǎn)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(gè)入口處設(shè)置了紅、綠、黃三色信號(hào)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(shí)間停靠在禁行線外。實(shí)現(xiàn)紅、綠燈的自動(dòng)指揮對(duì)城市交通管理現(xiàn)代化有著重要的意義。</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　1.掌握交通燈控制電路的設(shè)計(jì)、組裝與調(diào)試方法。</p><p>　　

19、2.熟悉數(shù)字集成電路的設(shè)計(jì)和使用方法。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求</b></p><p>　　1.用紅、綠、黃三色發(fā)光二極管作信號(hào)燈。</p><p>　　2.當(dāng)主干道允許通行亮綠燈時(shí)，支干道亮紅燈，而支干道允許亮綠燈時(shí)，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(shè)計(jì)30s和20s計(jì)時(shí)顯示電路。</p><p>　　4.在每次由亮綠燈變成亮紅燈的轉(zhuǎn)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(shí)間停到禁止線以外，設(shè)置5s計(jì)時(shí)顯示電路。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)四：簡(jiǎn)易數(shù)字頻率計(jì)電路設(shè)計(jì)</p><p>　　數(shù)字頻率計(jì)是用數(shù)字顯示被測(cè)信號(hào)頻率的儀器，被測(cè)信號(hào)可以是正弦波、方波或其它周期性變化的信

21、號(hào)。如配以適當(dāng)?shù)膫鞲衅鳎梢詫?duì)多種物理量進(jìn)行測(cè)試，比如機(jī)械振動(dòng)的頻率、轉(zhuǎn)速、聲音的頻率以及產(chǎn)品的計(jì)件等等。因此，數(shù)字頻率計(jì)是一種應(yīng)用很廣泛的儀器。</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　1.了解數(shù)字頻率計(jì)測(cè)量頻率與測(cè)量周期的基本原理；</p><p>　　2.熟練掌握數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)與調(diào)試方法及減小測(cè)量誤差的方法

22、。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求</b></p><p>　　要求設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易的數(shù)字頻率計(jì)，測(cè)量給定信號(hào)的頻率，并用十進(jìn)制數(shù)字顯示，具體指標(biāo)為：</p><p>　　1.測(cè)量范圍：1HZ—9.999KHZ，閘門時(shí)間1s；</p><p>　　10 HZ—99.99KHZ，閘門時(shí)間0.1s；</p&

23、gt;<p>　　100 HZ—999.9KHZ，閘門時(shí)間10ms；</p><p>　　1 KHZ—9999KHZ，閘門時(shí)間1ms；</p><p>　　2.顯示方式：四位十進(jìn)制數(shù)</p><p>　　3. 當(dāng)被測(cè)信號(hào)的頻率超出測(cè)量范圍時(shí),報(bào)警.</p><p>　　課程設(shè)計(jì)五：洗衣機(jī)控制電路設(shè)計(jì)</p><

24、;p><b>　　一、設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　1.掌握洗衣機(jī)控制電路的設(shè)計(jì)、組裝與調(diào)試方法。</p><p>　　2. 熟悉數(shù)字和模擬集成電路的設(shè)計(jì)和使用方法。</p><p>　　二、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求</p><p>　　設(shè)計(jì)制作一個(gè)洗衣機(jī)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(shè)計(jì)洗衣機(jī)的控制定時(shí)器，控制洗衣機(jī)電機(jī)作如下運(yùn)轉(zhuǎn)：</p><p>　　2.洗滌電機(jī)用兩個(gè)繼電器控制。</p><p>　　3.用兩位數(shù)碼管顯示洗滌的預(yù)置時(shí)間（分鐘數(shù)），按倒計(jì)時(shí)方式對(duì)洗滌過程作計(jì)時(shí)顯示，直至?xí)r間到而停機(jī)。</p><p>　　4.當(dāng)定時(shí)時(shí)間到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，一方面使電機(jī)停轉(zhuǎn)，同時(shí)發(fā)出音響信號(hào)提醒用戶注意。</p>

26、;<p>　　5.洗滌過程在送入預(yù)置時(shí)間后即開始運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　選作：</b></p><p>　　6.能夠設(shè)置洗滌過程開始時(shí)間。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)六：四人智力競(jìng)賽搶答器</p><p><b>　　設(shè)計(jì)目的</b></p><p&g

27、t;　　1.掌握四人智力競(jìng)賽搶答器電路的設(shè)計(jì)、組裝與調(diào)試方法。</p><p>　　2.熟悉數(shù)字集成電路的設(shè)計(jì)和使用方法。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)與要求</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一臺(tái)可供4名選手參加比賽的智力競(jìng)賽搶答器。 用數(shù)字顯示搶答倒計(jì)時(shí)間，由“9”倒計(jì)到“0”時(shí)，無(wú)人搶答，蜂鳴器連續(xù)響0.5秒。選手搶答時(shí)，數(shù)碼顯示選

28、手組號(hào)，同時(shí)蜂鳴器響0.5秒，倒計(jì)時(shí)停止。</p><p>　　1. 4名選手編號(hào)為：1，2，3，4。各有一個(gè)搶答按鈕，按鈕的編號(hào)與選手的編號(hào)對(duì)應(yīng)，也分別為1，2，3，4。</p><p>　　2. 給主持人設(shè)置一個(gè)控制按鈕，用來控制系統(tǒng)清零（搶答顯示數(shù)碼管滅燈）和搶答的開始。</p><p>　　3. 搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。搶答開始后，若有選手按動(dòng)搶答按

29、鈕，該選手編號(hào)立即鎖存，并在搶答顯示器上顯示該編號(hào)，同時(shí)揚(yáng)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(hào)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(shí)（9秒）搶答的功能。當(dāng)主持人按下開始按鈕后，定時(shí)器開始倒計(jì)時(shí)，定時(shí)顯示器顯示倒計(jì)時(shí)間，若無(wú)人搶答，倒計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)，揚(yáng)聲器響，音響持續(xù)0.5秒。參賽選手在設(shè)定時(shí)間（9秒）內(nèi)搶答有效，搶答成功，揚(yáng)聲器響，音響持續(xù)0.5秒，

30、同時(shí)定時(shí)器停止倒計(jì)時(shí)，搶答顯示器上顯示選手的編號(hào)，定時(shí)顯示器上顯示剩余搶答時(shí)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(shí)已到，卻沒有選手搶答時(shí)，本次搶答無(wú)效。系統(tǒng)揚(yáng)聲器報(bào)警（音響持續(xù)0.5秒），并封鎖輸入編碼電路，禁止選手超時(shí)后搶答，時(shí)間顯示器顯示0。</p><p>　　6. 用石英晶體振蕩器產(chǎn)生頻率為1Hz的脈沖信號(hào)，作為定時(shí)計(jì)數(shù)器CP信號(hào)。</p&

31、gt;<p>　　課程設(shè)計(jì)七：自動(dòng)報(bào)時(shí)定時(shí)器的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　1.掌握自動(dòng)報(bào)時(shí)定時(shí)器電路的設(shè)計(jì)方法。</p><p>　　2. 熟悉集成電路的使用方法。</p><p>　　二、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 </p><p>　　1.

32、要求演講時(shí)間為2min。</p><p>　　在剩下最后0.5 min時(shí)喇叭響一下（輸出高電平）提醒。</p><p>　　在達(dá)到2min時(shí)喇叭再次鳴叫，時(shí)間為0.5 min即通知演講者時(shí)間到，停止演講。</p><p>　　要求用指示燈顯示秒數(shù)，用數(shù)碼管顯示分鐘數(shù)。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)八： 汽車尾燈控制電路的設(shè)計(jì)</p>

33、;<p><b>　　一、設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　1.掌握汽車尾燈控制電路的設(shè)計(jì)方法。</p><p>　　2. 熟悉集成電路的使用方法。</p><p>　　二、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 </p><p><b>　　要求具有以下功能：</b></p><

34、;p>　　用6個(gè)發(fā)光二極管模擬汽車的6個(gè)尾燈，左右各3個(gè)，用兩個(gè)開關(guān)分別控制左轉(zhuǎn)彎和右轉(zhuǎn)彎。當(dāng)左轉(zhuǎn)彎時(shí)，左邊的3個(gè)燈按照（000—100—110—111—000）順序周期性地亮與暗，設(shè)周期為1S，右邊的燈不亮；右轉(zhuǎn)彎時(shí)，右邊的3個(gè)燈按照（000—100—110—111—000）順序周期性地亮與暗，設(shè)周期為1S，左邊的燈不亮。當(dāng)司機(jī)不慎同時(shí)接通左右轉(zhuǎn)彎的兩個(gè)開關(guān)時(shí)，則緊急閃爍器工作，6個(gè)尾燈按照1HZ頻率同時(shí)亮暗閃爍。等停車時(shí)，6個(gè)

35、尾燈全滅。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)九：霓虹燈控制器</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　1.掌握霓虹燈控制電路的設(shè)計(jì)方法。</p><p>　　2. 熟悉集成電路的使用方法。</p><p>　　二、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 </p><p>

36、;　　1.可以控制每段霓虹燈的點(diǎn)亮與熄滅 </p><p>　　2.每隔一段時(shí)間霓虹燈的圖樣變化一次（逐段點(diǎn)亮霓虹燈的每一段） </p><p>　　3. 根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求確定設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)，畫出各單元電路的設(shè)計(jì)原理圖并解釋工作原理 </p>&