电子综合课程设计题目资料说课讲解.docx
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电子综合课程设计题目资料说课讲解
电子综合课程设计题目汇总
1、水温控制系统设计任务：
设计并制作一个水温自动控制系统，控制对象为1升净水，容器为搪瓷器皿。
水温可以在一定范围内由人工设定，并能在环境温度降低时实现自动控制，以保持设定的温度基本不变。
要求：
1）基本要求
（1）温度设定范围为40〜90C,最小区分度为1C,标定温度W1C。
（2）环境温度降低时（例如用电风扇降温）温度控制的静态误差W1C。
（3）用十进制数码管显示水的实际温度。
2）发挥部分
（1）采用适当的控制方法，当设定温度突变（由40C提高到60C）时，减小系统的调节时间和超调量。
（2）温度控制的静态误差W02C。
（3）在设定温度发生突变（由40C提高到60°C）时，自动打印水温随时间变化的曲线。
2、语音提示系统
设计任务：
1）基本要求
设计并制作一个语音提示系统，能对出入口人员进行实时提示。
A.能检测人员的进出方向。
B.能够根据人员不同的进出方向发出不同的提示音。
C.具有录音功能。
根据不同的场合，录制不同的提示音。
录音时间大于4秒。
2）发挥部分
A.统计一天的人流量，通过按键显示。
B.显示当前时间。
C.在语音提示的同时能用灯光显示。
D.录音时间大于等于8秒。
3、程控音频OCL功率放大器
任务：
设计一个功率可程控、有输出功率显示的OCL音频功率放大器
电路。
后级OCL功率放大部分用分立元件制作，供电电源为±5V，输
入信号电压幅度为（10~1000）mVrms，负载为为8欧电阻。
其结构框图如下图所示。
要求:
1）基本要求
用仿真软件对电路进行验证，使其满足以下要求：
（1）失真度W3%寸，输出功率Pq>7.5W
⑵频率响应为（20~22000）Hz;
（3）在信号源的幅度和频率固定为某一值时，可以设置输出功率，并实时测量、显示输出功率，显示的输出功率（Ps）与设定功率（Pg）的相对误差IPsPgI
|Pg|3%；
2）发挥部分
制作一个正弦波信号发生器的实物，使其完成以下功能：
A失真度w10谢，输出功率Pq>6Vy
B频率响应为（30~10000）Hz;
C在输入端交流短路接地时，输出端交流信号w20mVpp
D在信号源的幅度和频率固定为某一值时，可以设置输出功率，并实时
测量、显示输出功率。
说明：
1）设计报告必须包括建模仿真结果，发挥部分可以选作。
2）因为有的竞赛题目不易进行建模仿真，参赛者可以针对两道不同题目分别进行建模仿真与实物制作，评分时，仿真结果与实物制作各自的得分相加，作为参赛者的最后总分。
此时，只需要提交针对仿真结果的设计报告。
4、程控高增益选频放大器设计任务：
1）设计一个程控高增益选频放大器。
2）自制一个幅度按指数规律衰减的正弦波信号源。
要求：
1）基本要求
（1）增益：
80dB〜100dB程控，调整步长：
6dB
⑵中心频率调整范围：
1.3KHZ〜3.1KHz
（3）中心频率调整步长：
不大于50Hz
（4）通频带宽度：
不大于100Hz
（5）增益与中心频率程控方法：
键盘输入增益（dB）与中心频率（Hz）,同时显示之。
2）发挥部分
（1）增益：
有较大改进（大于10dB）
（2）中心频率调整步长：
1Hz
（3）自制信号源一一衰减正弦波如下图所示:
1ut>
LJllJi■调
100^1000ms>
正弦波频率1KHz〜4KHz可调；调整步长1Hz;初始相位为零；幅度按指数规律衰减；手动触发一次发出一个衰减正弦波；衰减到初始幅度
的10%需延续时间100ms〜1000mso
（4）注意电磁兼容。
（5）其它。
5、学生宿舍智能报警系统
任务：
设计一个报警系统（低成本），系统应用于学生宿舍，能自动监视宿舍内的安全情况，有异常情况发生时能立即发出报警和求助信息。
要求：
1）基本要求
（1）实现人体检测与声光报警功能。
（2）实现烟雾检测与声光报警功能。
（3）用键盘输入密码完成报警系统的解警等工作状况。
（4）实现异地监控。
（5）能反映宿舍内人员的进出情况及人数的记录。
（6）宿舍无人时提示锁门。
2）发挥部分
（1）人体检测范围5米左右。
（2）能记录最近几天的宿舍安防情况。
（3）实现网络控制，可在监控点监控多个宿舍。
（4）能检测本宿舍贵重物品的进出情况。
6、无线考试作弊监测干扰仪任务：
制作一台无线考试作弊监测干扰仪，用于监测考场内外利用无线通信方式进行作弊的行为，同时还能对通信进行干扰，以抑制作弊活动要求：
1）基本要求
a.能在30MHz-300MHz范围内进行扫描，寻找无线辐射信号
b.信号接收灵敏度不低于-30dBm
c.能同时监控3个指定频率点的信号，指出这些频率是否在工作。
d.对指频率点实施噪声或语音信号干扰，以压制该频率点通信，最大干扰功率1mW
e.对监测到的认为是作弊通信的信号实施干扰，可同时干扰3个频率点的信号。
2）发挥部分
a.将频率范围扩展到30MHz-600MHz
b.将同时监控频点扩展到5个
c.可以监听调频和调幅语音通信信号
d.可以设置保护频率，扫描时不显示保护频率，干扰时不对保护频率进行干扰
3）说明可省略天线的制作，接收可直接用拉杆天线或灌入多个信号源进行测试，发射可直接接频谱仪测试。
控制和显示不得用PC机实现
7、通用可变增益放大器任务：
设计、制作一个通用可变增益放大器，放大器的增益可手动数字设置或程控设置，无调节电位器。
该放大器的增益变化范围、信号输入及输出范围、信号有效频段及幅频特性等具有较高的技术经济指标。
要求：
1）基本要求
（1）放大器的低频及直流最大不失真输入、输出信号幅度不低于±3V；
（2）放大器的电压增益可设为三档：
0.10—1.00，1.0—10.0，10—100，放大器在同一档位时增益线性度不低于1%，分辨力不低于1%；（3）增益为100时，在DC—1MHz带宽范围内，输出大信号幅度波动不超过5%；
（4）增益为100时、输入端短路，输出端电压值不超过±5mV；
（5）输入端阻抗可开关设置为大于10M或50，并有过压保护能力；
（6）放大器输出端阻抗可开关设置为50或0。
2）发挥部分
（1）放大器的低频及直流最大不失真输入、输出信号幅度不低于
±8V；
（2）放大器的增益可设为四档：
0.100—1.000，1.00—10.00，
10.0—100.0，100.0—1000，放大器在同一档位时线性度不低于0.5%，分辨力不低于0.1%；
（3）增益为1000，在DC—5MHz带宽范围内，输出大信号幅度波动不超过5%；
（4）放大器输出端阻抗为50，外接负载50，在DC—5MHz频段内，大信号输出时波形失真度小于2%；
（5）增益为1000时、输入端短路，输出端电压值不超过±20mV；
（6）整体电路成本低，电路工艺简单；
（7）其他。
说明：
1）工作电源可用成品，也可自制。
2）设计报告正文中应包括系统总体框图，可变增益发生器工作原理，幅度、频段、增益变化区间、器件选择方法，主要的测试结果。
详细电路原理图以附件形式给出。
3）题目中所有技术参数电路原理及器件硬件指标所能保证，需要有分析说明。
&LED照明用恒流电源变换器任务：
设计并制作LED照明用具有直流恒流输出特性的隔离型电源变换器，为串联的10个LED（单管额定功率1W）供电，结构如下图所示
要求：
1）基本要求
（1）负载条件下，电源变换器为直流恒流输出特性，且输出电流Io可在150mA~350mA范围内可调；
（2）电压调整率Su<1%:
负载为10个LED，调整Ui，使U2在32V40V范围内变化时，Io变化不超过士1%；
（3）负载调整率Sl<1%:
6=36V，负载由5个LED增加至10个，Io变化不超过士1%；
（4）效率>70%:
U2=36V、负载为10个LED、lo=300mA，电源变换器效率>70%;
（5）具有输出过压保护功能，动作电压为Uo=（360.2）V。
2）发挥部分
（1）使变换器具有恒流限压特性：
Uo小于36V时为恒流输出；Uo达到36V后为恒压输出，将Uo稳定在（360.2）V；待Uo降至36V以下则恢复恒流输出；
（2）在电源变换器交流输入侧加入功率因数校正电路，使其功率因数不低于0.95；
（3）LED亮度可随环境光线增强而自动降低：
暗环境，负载为10个LED、Io=300mA条件下，环境变亮后I。
减小至不大于200mA以下；
（4）具有输出电流的步进调整和测量、显示功能：
步进值10mA,测量精度优于2%；
（5）具有交流侧开机冲击电流和EMI抑制功能；
（6）其他。
说明：
1）不得采用各种电源产品改制。
整个作品由一路交流电源供电，不得使用任何其它电源为控制电路或驱动环节供电。
电源变换器
为隔离型，即交流供电侧与直流输出侧具有电气隔离，但不得再
使用工频变压器。
2）制作时考虑测试方便，须合理设置测试点。
10支LED应安装在通用板（或PCB）上，做串联连接，并可方便改变接入个数（10个或5个）。
3）电源变换器效率指直流输出功率与交流输入（U2处）有功功率之比。
4）如果能完成发挥部分
（1），基本要求（5）不必做自然得分。
在做基本要求（5）或发挥部分
（1）测试时，建议使用滑线变阻器作为负载。
在发挥部分（3）中，只需改变对光敏元件的照度，自行设置明、暗两种照度即可。
9、单相正弦波变频电源
任务：
设计并制作一个单相正弦波变频电源，输出电压有效值为1536V可调，最大负载电流有效值为1A，负载为电阻负载。
变频电源框图如下图所示。
要求：
1）基本要求
（1）输出频率范围为20Hz〜100Hz,且输出电压有效值为15V〜36V可调的单相交流电；
（2）输出电压波形应尽量接近正弦波，用示波器观察无明显失真；
（3）当输入电压为198V〜242V，负载电流有效值为0.5〜1A时，输出电压有效值应保持在15V，误差的绝对值小于5%;
（4）具有过流保护（输出电流有效值达1.5A时动作），保护时自动切断输入交流电源。
2）发挥部分
（1）当输入电压为198V〜242V，负载电流有效值为0.5〜1A时，输出电压有效值应保持在15V，误差的绝对值小于2%;
（2）设计制作具有测量、显示该变频电源输出电压、电流、频率和功率的电路，测量误差的绝对值小于5%;
（3）其它。
说明：
1）不能使用产生SPWM（正弦波脉宽调制）波形的专用芯片；
2）必要时，可以在隔离变压器前使用自耦变压器调整输入电压；可用滑动变阻器或电阻箱模拟负载；
3）输出功率可通过电流、电压的测量值计算。
10、简易数字集成电路参数测试仪
任务：
设计制作一个74系列中小规模数字集成电路参数测试仪。
要求：
1）基本要求：
（1）能对74系列中小规模数字集成电路的VIH（min）、VIL（max）、VOH、VOL、IIL、IOL等参数指标进行单项自动测试。
（2）测量参数项目及指标要求（VCC=5V）：
A、ViH（min）、V°h测量范围为0〜5V，误差＜1%读数±个字；
B、ViL（max）、Vol测量范围为0〜1V，误差＜1%读数±个字；
C、Iil（短路电流），Iol（RL=300Q）测量范围为0〜20mA，误差＜1%读数±1个字；
（3）测试项目有对应的指示；
（4）具有自动识别74系列数字集成电路型号功能。
检测芯片有:
00/02/03/08/
10/20/32/48/74/76/83/125/138/139/148/151/153/190/273/386任（选5种）。
2）发挥部分：
（1）能连续自动循环测量，并显示；
（2）能有选择地调阅最后一次测量的任一项参数；
（3）能设置集成电路参数标准值，并判断所测参数是否达标；
（4）测试数字集成电路的电压传输特性，能显示完整的传输特性曲线；从屏幕上读出的指标（如输出高、低电平和开、关门电平）要求精度优于20%；
（5）其他。
说明：
1）为了制作测试方便，规定7404作为被测IC；
2）标准高、低电平值为：
VoH=2.4V、VoL=0.4V、VIH=2.0V、VIL=0.8V。
1.基于单片机/FPGA的LED点阵显示系统的研究
掌握LED汉字点阵显示的设计思想及编码原理；给出基于单片机的LED
汉字点阵显示的硬件设计与软件设计；最后在Keil软件平台上编译LED汉字点阵
显示程序，并在Proteus软件平台上实现LED汉字点阵显示的仿真。
2.基于单片机/FPGA实现的数字密码锁
设计制作一个数字密码锁，数字密码采用6个十进制数，当6个数字输入正确后就可以正确解锁，否则产生错误，使系统报警。
设计各部分单元电路，测试硬件电路功能和技术参数。
3.基于单片机/FPGA实现硬件电子琴电路设计
学习利用数控分频器设计硬件电子琴实验。
Tone
HIGH
TuibCICJI
模块TONE是音阶发生器，当8位发声控制输入INDEX中某一位为高电平时，则对应某一音阶的数值将从端口TONE输出，作为获得该音阶的分频预置值；同时由CODE输出对应该音阶简谱的显示数码，女口‘5’并由HIGH输出指示音阶高8度显示。
其语句结构只是类似与真值表的纯组合电路描述，其中的音阶分频预置值，如Tone<=1290是根据产生该音阶频率所对应的分频比获得的。
Speaker
did
Speaker
冲皿叭嘶■更亜A
ul
|匚空啊辰>
模块SPEAKER中的主要电路是一个数控分频器，它由一个初值可预置的加法计数器构成，当
模块SPEAKER由端口TONE获得一个2进制数后，将以此值为计数器的预置数，对端口
CLK12MHZ输入的频率进行分频，之后由SPKOUT向扬声器输出发声。
4.基于单片机/FPGA实现的4位十进制频率计设计
根据频率的定义和频率测量的基本原理，测定信号的频率必须有一个脉宽为1秒的
对输入信号脉冲计数允许的信号；1秒计数结束后，计数值锁入锁存器的锁存信号
和为下一测频计数周期作准备的计数器清0信号。
这3个信号可以由一个测频控制信号发生器产生，即图中的TESTCTL，它的设计要求是，TESTCTL的计数使能信号CNT_EN能产生一个1秒脉宽的周期信号，并对频率计的每一计数器CNT10的
ENA使能端进行同步控制。
当CNT_EN高电平时，允许计数；低电平时停止计数，并保持其所计的脉冲数。
在停止计数期间，首先需要一个锁存信号LOAD的上跳沿将计数器在前1秒钟的计数值锁存进各锁存器REG4B中，并由外部的7段译码器译出，显示计数值。
设置锁存器的好处是，显示的数据稳定，不会由于周期性的清零信号而不断闪烁。
锁存信号之后，必须有一清零信号RST_CNT对计数器进行清
零，为下1秒钟的计数操作作准备。
5基于单片机/FPGA数字温度表设计
设计制作一个具有能测量0~100C的数字温度表，测量值数据用3位数码管显
示，小数点能自动移动。
拟定一种方案绘制系统设计框图和设计流程。
设计各部分
单元电路，测试硬件电路功能和技术参数。
6.基于单片机/FPGA步进电机控制器设计设计一个兼有三相六拍、三相三拍两种工作方式的脉冲分配器，能控制电机做正反向运转。
拟定一种方案绘制系统设计框图和设计流程。
设计各部分单元电路，对电路做功能测试。
用单片机作控制芯片，或用（CPLD/FPGA）为基础制作ASIC。
7.基于单片机/FPGA的可编程时钟控制器设计设计一个数字钟，可以通过数字直观地显示日历、时间、用音乐及语言报时，还可以启动各种设备实现实时控制和顺序控制。
拟定一种方案绘制系统设计框图和设计流程。
设计各部分单元电路，测试硬件电路功能和技术参数。
8.基于单片机/FPGA的可视可听汽车报站器设计用单片机或CPLD/FPGA，设计制作一个公共汽车自动报站器具有语音报站和
LED汉字显示站名两种功能。
控制芯片控制LED发光矩阵显示站名，控制语音芯片实现语音报站。
拟定一种方案绘制系统设计框图和设计流程。
设计各部分单元电路，测试硬件电路功能和技术参数。
9．基于单片机/FPGA控制的秒表的实现设计一个秒表，要求设置复位开关和启/停开关。
精度大于0.01秒。
最长计时
为24小时。
设计各部分单元电路，测试硬件电路功能和技术参数。
10.基于单片机/FPGA的等精度频率计的设计与实现利用等精度测量原理,通过FPGA运用VHDL编程设计一个数字式频率计,精度
范围在DC~100MHz,给出实现代码和仿真波形。
设计具有较高的实用性和可靠性。
11．基于单片机/FPGA的多路彩灯控制电路的设计与实现
利用单片机或FPGA为控制芯片设计制作多路彩灯控制电路，要求设计具有较高的实用性和可靠性。
12.基于单片机/FPGA的温度控制系统研究与设计
以AT89S51单片机为核心，设计单片机温度控制系统。
该系统实现对被测系统温度的检测、分析处理以及结果显示，而且能够很好的实现对被测系统温度预警提示并在Proteus软件平台上实现仿真。
13.基于单片机/FPGA实现的倒计时牌设计
14.基于单片机/FPGA实现的8人抢答器的设计
1、简易数字电流表★★★
a）利用AD转换芯片和精密电阻测量0~200mA电流
b）4位显示
c）系统工作符合一般数字电流表要求
扩展要求：
更多量程，如0~20mA，0~2A等
按键切换量程
2、简易可编程稳压电源★★★★
a）利用DA转换芯片输出3-9V电压信号
b）可设置并显示输出电压给定值
c）系统工作符合一般稳压电源要求
扩展要求：
可步进输出电压，步进值0.1V
保护电路
3、模拟数据采集器★★★
a）利用AD转换芯片采集多路0~5V模拟信号
b）按键选择显示通道温度值，温度值T（?
C）与电压U（V）对应关系：
T=15.4V
c）系统工作符合一般数据采集器要求扩展要求：
循环显示所有通道温度值对采集数据进行一阶惯性数字滤波
4、简易数字信号发生器★★★
a）利用DA转换输出三角波、方波、正弦波、阶梯波
b）按键切换四种波形的输出
c）系统工作符合一般信号发生器的要求扩展要求：
波形频率可调
波形幅值可调
5、简易交通灯控制系统的设计★★★
a）利用定时器产生秒信号，控制十字路口红绿黄灯交替点亮和熄灭；
b）采用LED数码管显示交通灯剩余时间；
c）系统工作符合一般交通灯控制要求。
扩展要求：
能用按键设置通行时间和暂缓通行时间
能根据各向交通流量自动调整通行时间
6多层电梯控制器^***
a）
可以显示
每层电梯入口处有上下开关，电梯内有设定到达楼层的停站开关电
梯位置及门状态
b）电梯停站时，1s后开门，4s后关门
c）系统工作符合一般电梯要求扩展要求：
电梯内设置开关门按钮电梯门防夹控制
7、自动售货机★★★
a）自动出售多种货物，按键操作及错误提示有指示灯
b）按键选择货物，利用按键模拟5元和10元纸币输入
c）系统工作符合一般自动售货机要求扩展要求：
声音提示
退钱功能
8、出租车计费系统^***
a）脉冲信号模拟车轮转动，3公里以内起步价5元，超过3公里每0.5公里0.9元
b）功能按键，显示公里数和费用
c）系统工作符合一般出租车计价器要求扩展要求：
低速时进入等待计时状态，等待计时超过5分钟后，每分钟0.9元夜班加价功能
9、彩灯控制器★★★
a）按键切换4种以上彩灯花型变化（显示模式）
b）清零复位
c）系统工作符合一般彩灯控制器要求扩展要求：
彩灯变换的快慢节拍可以选择
多种花型可以自动变换，循环往复
10、篮球赛计时计分器★★★
a）倒计时方式显示单节比赛剩余时间，可暂停
b）显示双方得分，按键输入可修改分值
c）系统工作符合一般篮球赛计时计分器要求
扩展要求：
测频范围扩大到99999Hz
13、数字抢答器★★★
a）多人抢答器，显示抢答者台号；
b）时间显示功能，发出抢答指令后，时间清零。
在限时时间内有人抢答，时间停止。
超过限定时间未抢答，时间停止；
c）系统工作符合一般抢答器的要求。
扩展要求：
发出抢答指令时，声音提示，声音停止后才允许抢答。
有人抢答或限时时间到，声音提示
具有计分功能，抢答完毕后打分，答对加1分，答错减1分
14、简易电子琴★★★
a）八音符电子琴，可通过按键输入来控制发出相应音符
b）音符显示
c）系统工作符合一般电子琴的要求
扩展要求：
自动演奏乐曲
录音重放
15、乒乓球游戏机★★★★
a）乒乓球台由9个发光二极管表示，中间的发光二极管表示球网。
乒乓球的位置和移动方向由灯亮及灯的依次点亮表示
b）按键表示击球
c）系统工作符合一般乒乓球比赛规则
扩展要求：
计分功能击球、得分声音提示
16、掷骰子游戏机★★★
a）随机产生掷骰子结果
b）可选择骰子数量
c）系统工作符合一般掷骰子规则
扩展要求：
可作弊，提高或降低某一点数出现的概率
不同点数声音提示
17、RS232通信★★★★
a）双机通过RS232通信
b）主机发送并显示10以下的随机数，从机显示该数是否为质数
c）系统工作符合一般232通信要求扩展要求：
波特率可调
主从机均可发送随机数，在接收机上显示该数是否为质数
18、RS485通信★★★★
a）一主机，二从机。
b）从机上报开机信息给主机，主机显示各从机是否开机。
c）系统工作符合一般485通信要求扩展要求：
主机可主动查询从机是否开机
主机可远程控制从机复位
19、SPI通信★★★
a）系统包括四个数字键1~4，按键后将对应键号存放在AT93C46中
b）系统复位后显示最近一次按键
c）系统工作满足一般I2C通信要求扩展要求：
统计显示系统开机次数
统计显示每个按键的使用次数
20、I2C通信★★★
a）系统包括四个数字键1~4，按键后将对应键号存放在EEPROM24C02中
b）系统复位后显示最近一次按键
c）系统工作满足一般I2C通信要求扩展要求：
统计显示系统开机次数
21、电子密码锁★★★★
a）密码锁采用数字按键，密码有四位数，初始密码为8888，密码可修改
b）连续三次输入错误密码后，系统被锁定，可通过预设超级密码还原系统
c）系统工作符合一般电子密码锁要求
扩展要求：
密码正确或错误时有不同声音提示每输入一位数时有短暂显示，方便确认，然后显示变为“*”号
22、步进电机控制★★★
a）设计步进电机控制器
b）步进电机可正反转
c）系统工作满足一般步进电机控
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