分类号 UDC 单位代码 10644
密 级 公 开 学 号
课程设计
（题目）
课程名称： 数字电子技术基础
作 者：
指导教师： 易 鸿
系 别： 物理与工程技术系
专 业： 电子科学与技术
提交论文日期： 年 月 日
论文答辩日期： 年 月 日
中 国 · 达 州
年 月
报告书写要求：
一、 任务书
二、 目录
三、 内容
1、设计任务及目的（黑体，小号）
内容为小四，宋体
2、设计方案论证（黑体，三号）（可进行扩展或是创新设计）
内容为小四，宋体
3、设计方案选取与实现（黑体，三号）（提出选择所选方案的理由、指出方案的可行性、优缺点，画出部分电路原理图）
内容为小四，宋体
4、整机调试与仿真（黑体，三号）
（给出整体电路及调试参数，进行必要的误差分析，给出仿真分析结果）
内容为小四，宋体
5、总结（心得体会）（黑体，三号）
内容为小四，宋体
四、 参考文献
数电课程设计题目选
1、抢答器
2、交通灯
3、彩灯控制
4、数字时钟
5、信号发生器
题目实例：
一、 设计并制作一数字式温度计
〖基本要求〗采用电桥法，利用PT~100热电阻对0~200℃测温范围进行测量并送LED数码管显示，要求测量分辨率为0.1℃数据测量间隔时间为5秒
〖提高要求〗1）针对不同的铂热电阻讨论不同的温度信号测量办法
2）电路对测温电路进行非线性校正，提高测温精度（电路非线性校正和EPROM查表法非线性校正两种方法）
3）讨论误差的形成因素和减少误差的措施
4）进行简单的温度开关控制
参考原理图如图
〖主要参考元器件〗MCl4433(1)，LM324(1)，七段数码管(4)，CD4511(1),MC1413(1),铂热电阻使用普通精密电位器代替。
二、 十二小时电子钟
〖基本要求〗利用基本数字电路制作小时电子钟，要求显示时分秒，并能实现校时的功能。
〖提高要求〗1）针对影响电子钟走时精度的因素提出改进方案
2）增加日期显示
3）实现倒计时功能
4）整点报时功能
5）定时功能
参考原理图如图
三、电平感觉检测仪
〖基本要求〗：采用光电式摇晃传感器，其检测范围为±90℃，每摇晃一度传感器就输出一个脉冲信号，给计数单元，在给定时间内测量到的脉冲数目就能表明该人的电平感觉，没试采用头戴式传感器，闭上双目，单脚立地，保持静止，开始测试。定时时间为1分钟。
〖提高要求〗：
参考电路图
〖主要参考元器件〗CD4060，555，74LS74
四、便携式快速心律计
〖基本要求〗利用数字电路制作一便携式快速心律计，用于在较短时间内测量脉博跳动速率，并使用LED
〖提高要求〗：1）提高测量精度的方法
2）设计比较准确测量1S同心跳的电路
参考电路图
五、数字式定时开关
〖基本要求〗：设计并制作一数字式定时开关，此开关采用BCD拨盘预置开关时间，其最大定时时间为9秒通过别一按钮控制并进行倒计时开始，计时间到驱动扬声器报警。
〖提高要求〗：1）输出部分加远距离100米继电器进行控制
2）延时定时时间
3）探讨提高定时精度的方法
参考电路图
六、
数字式电容测试仪
〖基本要求〗1）设计一个能测量电容容量在100Pf~100UF之间的测试仪
2）用3位数码管显示
3）多测量量程
〖提高要求〗
1）超量程判断及显示
2）击穿电容测试保护
参考电路图
七、 多路防盗报警电路的设计
〖基本要求〗设计一多路防盗报警电路
多路报警器采用多路输入、同一报警输出方式实现，输入端带延时触发功能。
参考电路图
〖主要参考元器件〗NE555
八、 八路抢答器
〖基本要求〗利用数字电路设计一八路抢答器，要求
1） 允许八路参加，并具有锁定功能，用LED实现最先抢答的队号码，系统设置处部清除键，按动清除键，LED显示器自动清零灭灯。
2） 数字显示功能：数字抢答器定时为30S，启动开启键以后要求
（1） 定时开始（2）扬声器要短暂报警（3）发光二极管灯亮；如果在30S内抢答有效，计时就结束，30S内抢答无效，系统短暂报警，发光二极管灯灭。
〖提高要求〗1）按钮到控制中心距离为20米
参考电路图
九、 篮球30S计时牌的设计
〖基本要求〗：
1） 具有显示30S计时功能
2） 设置外部操作开关，控制计数器的直接清零，启动和暂停连续功能
3） 在直接清零时，要求数码显示器灭灯
4） 计时器为30S递减时，间隔为1S
5） 计时器递减讲时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号
〖主要参考元器〗：NE555(1)，74ls161(1)，74LSl92(2)
〖提高要求〗
1）计分显示，可以进行加/减分
十、峰值检波系统
〖基本要求〗：设计一峰值检波系统测量某个建筑物的最大受力，设计要求用技术指标如下
1） 其输出信号为0~5mV（400Kg/mV）
2） 测量用数字显示，显示范围为0000~1999
3） 峰值电压保持稳定
〖提高要求〗1）传感器的输出信号为4档1~10μ V ，1~10μV，10~100μ V，100~1000μ，
要求能够自动切换量程。
参考电路图
十一、交通红绿灯控制器
十二、可编程函数发生器
〖基本要求〗
1） 用开关输入8位二进制数，要求输出50Hz ~1Kz的方波
2） 要求使用D/A转换方式
3） 要求频率按照由小到大自动变化。
参考原理图
十三、红外线互锁开关
〖基本要求〗租用红外线发躲和接收的方式遥控十路开关，发射端有10个按钮，开关1路使用继电器，9路使用LED
〖提高要求〗
参考原理图：采用CD4017进行编码，然后驱动发光二极管发出定按键相对应的脉冲数，在接收端使用光敏三三极管和CX20106接收脉冲，用CD4017解码，控制相应的开关。
主要参考元件：CD4017， CX20106，555。
十四、数字血压计
〖基本要求〗采用半导体压阻式传感器测量0~40Kap人体血压，用三位半A/D转换，数码显示
〖提高要求〗
参考电路原理图
主要元件：CD4040、CD4553、CD4511、NE555
十五、简易数字频率计
〖基本要求〗采用基本数字集成电路设计制作一简易数字频率计，要求测量频率范围为0~9999Hz
测量幅值范围为1v~10v，测量分辨为10Hz，并使用LED数码管显示。
〖提高要求〗1）讨论测量误差的形成原因并提出改进方案
2）提高测频范围的方案
3）输入保护
4）输入信号为正弦波、三角波、方波的情况
5）与集成信号发生器的合成
参考电路原理图
主要元件：74LS390，74LS247，CD4060，74LS00，74LS74
十七、带报警器的密码电子锁和门铃电路
〖基本要求〗1）按钮分别为1，2….9个
2）用发光二极管作为输出指示灯
3）设计门铃电路，按动门铃按钮，发生500Hz的频率信号，并可使编码电路清零，同时可解除报警。
〖提高要求〗1）将指示灯换成继电器进行控制
2）密码顺序不对或密码有误码时系统主动复位，当开锁时间超过5Minjf ,则蜂鸣器发出1KHz的信号报警。
参考电路原理图
十八、多路数据采集系统
〖基本要求〗1）实现4路温度信号的采集
2）温度范围为0~20℃，采用PT-100电阻
3）采用31/2AD转换器，LED数码管理显示
〖提高要求〗1）系统的输入为差动输入
2）讨论非线性校正方法
3）讨论提高测试精度的方法
4）讨论多路开关对测试的影响
参考电路原理图
主要元件：CD4051,LM324,ICL7107
十九、家用电风扇控制逻辑电路设计
〖基本要求〗1）实现风速的强、中、弱控制（一个按钮控制，循环）
2）实现睡眠风、自然风。正常风三种风态（一个按钮控制，循环）
3）LED显示状态
〖提高要求〗1）按键提示音
2）定时关机功能（以小时为单位）
参考电路图
电路分成下面三大部分1）状态锁存器电路
2）、触发脉冲电路
3）、风种控制电路
主要元件：74LS00，74LS175，74LSl51，74LS08
二十、四花样彩灯控制器
〖基本要求〗设计一四花样自动切换的彩灯控制器，要求实现
1） 彩灯一亮一灭从从左向右移动
2） 彩灯两两亮两灭，从左向右移动
3） 四亮四灭，从左向右移动
4） 从1~8从左到右逐次点亮，然后逐次熄灭
5） 四种花样自动变换
〖提高要求〗
参考电路图
主要参考元件：555，74LS74，74LS93，74LS153，74LS164
二十一、光电式报警器
〖基本要求〗1）采用双光路结构，当任一被遮挡时，报警器发出间歇式声光报警
2）采用LED显示被遮挡的路数，无报警显示0，1路显示1，2路显示2，同时遮挡路显示3
3）采用5V供电
主要参考元件：光耦，555，74LS08，74L247
二十二、电子节拍器
〖基本要求〗要求本节拍器具有声光显示功能，设有2/4,3/4,4/4三档节拍转
换开关，音响有强弱之分。节拍速度连续可调。
〖提高要求〗
参考电路图
二十三、定时排气扇
〖基本要求〗实现总定时时间为8小时（可以调节，用发光二极管显示），占空比可调的间歇排气
〖提高要求〗
参才电路图
主要参考元件：555，CD4001，CD4017
二十四、投弹游戏机
〖基本要求〗10个LED顺序点亮（移动速度可变），如果能够在点亮的同时将小球投中目标，则发出1000Hz庆贺声。
〖提高要求〗
参考电路图：系统由多谐振荡器、十进制计数器、RS触发器，喇叭
主要元件：555，CD4017,CD4001
二十五、数字式电容测试仪
〖基本要求〗同16题，采用A/D转换方式
〖提高要求〗
主要参考元件：7107，555，LM324
二十六、宽范围可编程定时器
〖基本要求〗定时范围从几分钏到几个小时，由拨码开关预置
〖提高要求〗输出驱动继电器
系统主要电路图：分钟脉冲发生器，可预置计数器，分频器，驱动器以及报警器组成
二十七、电阻在线测量仪
〖基本要求〗本仪器用于在不从电路板上焊下电阻的情况下检测电阻的阻值，测量的阻值分成4档，X1,X10,X100.X1K ,阻值采用31/2数字显示
〖提高要求〗
参考电路图
电阻测量部分+显示部分
主要元件：UA741,MC1403,MC14433,CC4511,MC1413,LED数码管
二十八、新型数字温度温度计
〖基本要求〗1）利用555实现温度/脉宽转换
2）测量范围为0~50摄氏度，精度为0.1
3）用AD590温度传感器
4）数字化显示
〖提高要求〗提高测量精度的方法
参考电路图
温度由数字式温度传感器、单稳态定时电路、计数电路、译码驱动电路组成
主要元件：LM741,555,MC14553
二十九、多功能流水灯
〖基本要求〗设计一个彩灯流水控制电路，其主要部分实现定时功能，即在预定时时间到来时，如何产生一个控制信号控制彩灯的流向、间歇等，可通过利用组合电路实现自控、手控、流向控制等功能。〖提高要求〗（1）用8个发光二极管作为彩灯显示，设计一个彩灯控制电路，能使彩灯控制电路，能使彩灯的流向可以变化，具有彩灯亮点的右移、左移、全移、全亮及全灭等功能。灯流动的方向可以手控也可自控，自控往返时间为10秒。
（2） 彩灯可以间歇流动，10秒间歇1次，间歇时间为1秒。
三十、基于CD4011红外线对射报警器的设计与实现
〖基本要求〗设计一款利用红外线进行布防的防盗报警系统，利用多谐振荡器作为红外线发射器的驱动电路，驱动红外发射管，向布防区内发射红外线，接收端利用专用的红外线接收器件对发射的红外线信号进行接收，红放大大电路进行信号放大及整形，以CD4011作为逻辑处理器，控制报警电路及复位，电路中设计报警信号锁定功能，即使现场的入侵人员离开，报警电路也将一直报警，直到人为解除方可取消报警。
〖提高要求〗
三十、基于555定时器的“叮咚”门铃的设计与实现
〖基本要求〗当有客人来访时，只要按下门铃就会发出“叮咚”的声音，
〖提高要求〗采用CD4069设计一无线音乐门铃，发射按键与接收机间用用无线方式传输。
第二篇：数电实验课程设计总结报告(电子表)
数字电路课程设计
数字定时器:
课程设计任务书：
1）集成数字定时器
2）技术指标
1、设计一个数字定时器，要求它具有数字钟的功能，又可以按预定时刻发出控制信号对被控对象实施开关控制
2、时钟功能：具有24小时计时方式，显示时、分、秒。计时范围要求自00点00分00秒到23点59分59秒
3、要求具有校时电路，可对小时、分、秒分别校准。
4、可以同时设置四个以上的预定时刻，时刻的预选以5分钟为单位。
5、被控对象在达到预选时刻后，电铃连续响10秒，而监听器在10秒内断续鸣叫5次，即想一秒停一秒。
集成数字定时器的组成和工作原理
数字定时器一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器及部分扩展电路等组成，其基本逻辑功能框图如下所示：
数字电子钟的基本组成：
振荡器
振荡器是数字电子钟的核心，其作用是产生一个频率标准，即时间标准信号，然后再由分频器生成秒脉冲，所以，振荡器频率的精度和稳定度就基本决定了数字电子钟的准确度，为产生稳定的时间标准信号，一般采用石英晶体振荡器。如果精度要求不是很高的话我们可以采用由集成逻辑门与RC组成的时钟源振荡器。一般而言，选用石英晶体振荡器所选用的晶振频率为32768Hz,再通过15级2分频集成电路得到1Hz的标准秒脉冲。
分频器
振荡器产生的时标信号频率很高，要使它变成用来计时的“秒”信号，需要若干级分频电路，分频器的级数和每级分频次数要根据时标信号的频率来决定。其功能主要有两个：一是产生标准秒脉冲信号，二是提供功能扩展电路所需的信号。
计数器
有了“秒”信号了就可以根据60秒为一分，60分为一小时，24小时为一天的进制，分别选定没“秒”、“分”、“时”的计数器。从这些计数器的输出可得到一分、一小时、一天的时间进位信号。在秒计数器钟因为是60进制通常用两个十进制计数器的集成片组成，其中秒个位是十进制的、十位是6进制的。可采用反馈归零法变“秒”十位为6进制，实现秒的60进制，同样，分计数器的与秒的一样，只是时计数器里需要变成24进制，也用反馈归零法实现。
译码器及显示器
因为计数器全部采用8421BCD码十进制计数集成芯片，所以“秒”、“分”、“时”的个位和十位都有四个状态输出端（Qa、Qb、Qc、Qd）。将这些输出端，接至译码电路，就可产生驱动七段数码显示器的信号。常用的集成芯片有74LS48和4511等。
校时电路
当数字钟接通电源或者计时出现误差时需要校正时间，校时电路的要求是：在小时校正时不影响分和秒的正常计数；在分校时时不影响时和秒的正常计数。
方案的实现：
秒脉冲发生器的设计：
本设计采用CD4060CMOS集成电路十四位二进制计数器/分频器来实现。
电路由两部分组成。2hz信号在经过一级D触发器构成的二分频电路就获得了1HZ的秒脉冲。
计数器的设计：
分和秒计数器都是模数为60的计数器，可以选用74LS90芯片级联组成模数为60的计数器。也可以用4518双重BCD加法计数器芯片，采用反馈归零法实现秒60进制，而时计数器是一个二十四进制的特殊进制计数器，其要求是“24翻一”，计数规律是：当数字时钟运行到“23时59分59秒”时计数器再加一个秒脉冲时数字钟自动运行到“00时00分00秒”，实现日常生活的24小时计数制，在次可以选用74LS74与74LS191来实现，也可以选用4518集成芯片采用反馈归零法完成二十四进制。由于4518使用起来简单，所用的芯片也少故本例采用4518来实现。
校时电路的设计：
由设计的要求可知该电路对校时电路的要求还是比较高的，设计的校时电路中三个控制开关S1,S2,S3分别用来实现“时”、“分”、“秒”的校准，开关处于正常位置分别接高电平，所以“时”、“分”、“秒”计数器按正常计数。当将S1置校时位置时，S1闭合，由分频器送来0.5秒的脉冲信号直接进入“时”计数器，使小时指示每0.5秒计一个字达到快速校时的目的。当“时”校准后，复位开关S1,再按下开关S2置“校分”位置，和校时的原理一样，将0.5秒的脉冲信号接入“分”计数器的CP端使“分”快速计数。当分校到合适的数字后，复位开关S2，数字钟进入正常走时状态。“秒”校准开关S3控制着一RS触发器（可以选用74LS74双D触发器集成片中的一D触发器来实现RS的功能）的状态。当S3置一“正常”位置时，触发器置“1”， 端输出低电平，关闭D8,Q端输出高电平，使D7打开，“秒”信号正常进入“秒”计数器，使时钟正常计时。若开关S3置于“秒校”位置，则触发器置零，Q端输出低电平，封锁D7,“秒”信号不能通过，而 端输出高电平，打开D8,使0.5秒的信号进入“秒”计数器，此时“秒”计数器快速计时。待“秒”校准后，松开复位S3，使其恢复置正常位置。其中周期为0.5秒的脉冲信号取自分频器。另外开关S1、S2、S3、在搏动时可能会产生抖动的现象，为了减少这种现象的发生可以在每个开关的两端各接一个电容以缓解抖动。
电路设计好之后先通过仿真来验证电路的可行性：
经仿真之后，进行安装与调试：
在实验面板上组装数字式电子钟时，应严格按图连接引脚，注意走线整齐，布局合理，器件的悬空端、清“0”端，置“1”端要正确处理。首先对照图对应安装好各元器件。并通过检查确认没问题才进行下一步操作。另外芯片、数码管、三极管、蜂鸣器……的安装一定要注意极性。千万别装反了。插拔芯片时要注意用力均匀，避免芯片管脚在插拔过程中变弯、折断。实践证明，新安装的电路板往往难以达到预期的效果，这是因为在设计的时候不可能周全地考虑元件的误差、器件参数的分散性、寄生参数等各种各样的客观因素。此外，电路板的安装中仍存在有可能没有查出来的错误。需要通过电路板的整体测试与调整，才可发现设计方案中的不足，之后查出电路安装中的错误并采取措施加以改进和纠正，就可以使之达到预定的技术要求。
电路安装完毕后，必须在不通电的情况下，对电路板进行认真细致的检查，以便纠正安装错误。检查应特别注意：元器件引脚之间有无短路、断路。IC座是否插反。电源的正、负极性有没有接反，正、负极之间有没有短路现象，电源线、地线是否接触良好。
设计心得及体会
这次实验总体来说完成的比较顺利，虽然中间也有一些考虑不周的小失误，但总体还成成功完成了实验。
本次我们组所选择的实验题目是一个纯数电的题目。相对于模电题目来说，这个题目所使用的芯片较多，超过以往历次实验，使用了10片以上的芯片，如此多的芯片导致线路连接起来十分复杂，使用了至少100根导线连接，复杂的电路要求十分准确的连接线路，在初次连接时就要确保正确，一个小小的连接错误就可能使整个系统失效，并且检查起来十分困难。我们在初次连接时使用了分块连接分块检查功能的方法，每连接一部分电路就验证一次功能，确保电路的正确性。
虽然电路连接很复杂，但是相对于模拟电路，调试起来十分轻松，没有模电各种滤波，系统参数的调节等麻烦。在仿真成功，电路连接正确的情况下，系统经过简单调试，很快工作了起来。但在定时电路中出现了一些小问题，在经过电路修改后，系统正常工作了起来。
这次实验中我们第一次使用所学的知识做了个具有完整功能的系统，虽然功能只与5元的电子表类似，但始终是我们的劳动成果，为我们以后设计更加复杂的系统做好准备。