电子综合课程设计题目.docx

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电子综合课程设计题目

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40～90℃，最小区分度为1℃，标定温度≤1℃。

（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≤1℃。

（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40℃提高到60℃）时，减小系统的调节时间和超调量。

（2）温度控制的静态误差≤0.2℃。

（3）在设定温度发生突变（由40℃提高到60℃）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±15V，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≤3%时，输出功率P0≥7.5W；

（2）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

；

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≤10%时，输出功率P0≥6W；

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≤20mVpp；

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

（2）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——衰减正弦波如下图所示：

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～1000ms。

（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10MΩ或50Ω，并有过压保护能力；

（6）放大器输出端阻抗可开关设置为50Ω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50Ω，外接负载50Ω，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。

8、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U1，使U2在32V

40V范围内变化时，IO变化不超过±1%；

（3）负载调整率SL≤1%：

U2=36V，负载由5个LED增加至10个，IO变化不超过±1%；

（4）效率

≥70%：

U2=36V、负载为10个LED、IO=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=（

）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（

）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IO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15～36V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）、VOH测量范围为0～5V，误差<1%读数±1个字；

      B、VIL（max）、VOL测量范围为0～1V，误差<1%读数±1个字；

      C、IIL（短路电流），IOL（RL=300Ω）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。

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，如‘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。

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0~100℃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）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。

可以显示电

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

●统计显示每个按键的使用次数

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制要求

扩展要求：

●步进电机可调速

●可指定角度转动

23、点阵LED显示屏★★★★

a）单片机控制LED点阵显示屏显示字符和汉字

b）按键控制显示字符切换

c）系统工作满足一般点阵LED显示屏要求

扩展要求：

●滚动显示

●其他动画字幕效果

24、PWM脉宽调速★★★

a）输出PWM控制信号，调整小功率直流电机快慢

b）直流电机可正反转

c）系统工作满足一般PWM脉宽调制要求

扩展要求：

●