数字电路课程设计题目
题目1 数字式频率计
任务：
设计一个数字式频率计。 基本要求：
1．被测信号为TTL脉冲信号。 2．显示的频率范围为0—99Hz。 3．测量精度为±1Hz。
4．用LED数码管显示频率数值。 扩展部分：
1．输人信号为正弦信号、三角波，幅值为10mV。 2．显示的频率范围为0000—9999Hz。 3．提高测量的精度至0.1Hz。 设计方案：
频率是指单位时间(1s)内信号振动的次数。从测量的角度看，即单位时间测得的被测信号的脉冲数。电路的方框图如下图所示。被测信号送人通道，经放大整形后，使每个周期形成一个脉冲，这些脉冲加到主门的A输人端，门控双稳输山的门控信号加到主门的B输入端，在主门开启时间内，脉冲信号通过主门，进人计数器，则计教器记得的数，就是要测的频率值。如果主门的开启时间为Ts，计数器累积的数字为N，则被测的频率为fx=N/T。
五、可选元器件
锁存器74LS273；计数器74LS90；
定时器555：
单稳态触发器743Ls123；
显示译码器74Ls47；
共阳极数码管：
电阻、电容若干。
数字电路课程设计题目
题目2 多功能数字钟
一、任务
设计一个数字钟。
二、基本要求
1．准确计时，以数字形式显示时、分和秒的时间。
2．小时的计时要求为“12翻1”，分和秒的时间要求为60进制。
3．校正时间。
三、扩展功能 1．定时控制。
2．仿广播电台正点报时。 3．报整点时数。
四、数字钟电路的组成框图
数字钟电路的组成如上图所示，其主体电路的工作原砌口下：由555定时器产生1kHz的脉冲信号，经由74LS90构成的几级分频器后，输出1Hz的时钟，为由74LS90和74LS92构成的60进制秒计数器提供时钟，秒计数器十位再向74Ls90和74L592构成的60进制分计数器提供时钟，其高位再为由74LSl91和74LS74构成的12进制时计数器提供时钟。秒、分和时计数器的输出分别接到各自的译码器的输入端，驱动数码管显示。
五、可选无器件
与非门：74LS00 4片；译码器：74LS47 6片；计数器：74LS90 5片 74LS92 2片 74LS191 2片；发光二极管4只；数码管4只；555定时器：NE555 2片；触发器：741LS74 2片；74LS03（OC）片：74LS04 2片：74LS20 2片。
数字电路课程设计题目
题目3声控开关的设计与制作
一、任务
设计—个声控开关，控制对象为发光二极管。
二、基本要求
1．接收到一定强度的声音后，声控开关点亮发光二极管(电流5-10mA)，延时时间在1—10s之间可调。
2．延时时间用数字显示(采用共阳极数码管)，时间单位为0.1s，显示范围为0-9.9s。
三、设计方案
设计方框图如下图所示。驻极体话筒接收到一定强度的声音信号后，声音信号转换为电压信号，幅值很小，经放大、整形(施密特电路)后，触发单稳延时电路，产生一个宽度可调的脉冲信号，驱动发光显示电路。同时，这个脉冲信号作为选通信号，使计数器计数，并用数码显示。若时基电路的信号周期为0.1 s，则数码管显示的数字即为相应的时间值。
四、可选元器件 驻极体话筒； 三级管：9013；
555定时器；
发光二极管LED(共阳) 显示译码器；74LS47； 计数器；74LS90； 与非门；74LS00； 电阻、电容若干。
数字电路课程设计题目
题目4 数字式相位差测量仪
一、任务
设计一个电路测量两路信号的相位差。
二、要求
1．被测信号为正弦波，频率为40—60Hz，幅度大于0.5V。
2．相位测量精度为1。
3．用数码管显示测量结果。
三、设计方案
图1
两个同频信号中fR为基准信号，fs为被侧信号，经放大整形后，变成正方波信号(即电压变化范围0-5v)，再经二分频电路送入由异或门组成的相位比较电路，其输出脉冲A的宽度tw可反映两信号的相位差，波形的变化过程如图2所示。
图2
锁相环和360分频电路构成的是360倍频电路，其输出B的每一周期对应原信号的1，所以可用它来度量相位差。控制电路的作用分为两方面，其一，当计数结束时，产生锁存信号，将汁数结果存入锁存器；其二，锁存后，再产生一短暂的清零信号，将计数器清零，为下一周期的测量做好准备。
四、设计提示
1．放大电路可由运放u A741实现，波形的整形用集成比较器LM393构成的滞回比较
数字电路课程设计题目
器完成。应保证整形前后两信号的相位差不变。
2．异或门采用四—2输入异或门集成电路74LS386(或74LS86)。用示波器检查其输出是否反映了两信号的相位差。
3．锁相环采用低频锁相环CD4046，其原理请参照教材。设计时应根据本题目的要求合理选择压控振荡器的定时电阻和电容，使其振荡频率在50×360＝18kHz左右。环路滤波器采用简单的RC滤波器即可，截止频率应低于40Hz。
4．360分频电路可用三级计数器串接而成(5×6×12)，用74LS90和74LS92即可实现。
5．锁存器可用两片74LS273（8D触发器)实现。
6．控制电路用以产生锁存器的锁存信号(即时钟信号)和计数器的清零信号。可用两级单稳电路．其一接受A的下降沿触发，产生一正脉冲CP；后者接受CP的下降沿，产生清零脉冲。
注意：脉冲宽度应合适，不应影响下一周期的测量。
数字电路课程设计题目
题目5 数字电容测试仪
一、任务
设计一个数字电容测试仪。
二、基本要求
1．设计一个能测量电容范围在1000—100000pF之间的电容测试仪 2．用数码管显示。
3．测量精度要求为±10%（准确值以万用表的测量值为准）。
三、扩展要求
通过选择量程的方法扩展电容的测量范围，最大要求100pF—10uF。
四、设计方案
1．设法将电容的划、转换成与之相对应的脉冲数。 2．测量脉冲数目并进行译码，用数码管显示结果。 3．设计框图见下图。
五、可选元器件
脉冲形成和时基电路：用NE555； 计数器：74LS90或74LS160； 译码器：74LS47或74LS48： 显示：LED数码管；
控制电路：74Ls系列与非门； 电阻、电容若干。
数字电路课程设计题目
题目6 光控计数器
一、任务
设计一个利用光线的通断来统计进入实验室人数的电路。
二、基本要求
1．设计两路光控电路，一路放置在门外，另一路设置在门里，当有人通过门口时(无论是进入或走出房间)，都会先触发一个光控电路，再触发另一个光控电路。要求根据光控电路产生触发脉冲的先后顺序，判断人员是进入还是离开实验室，当有人进入实验室时令计数器进行加计数，当有人离开实验室时进行减计数。
2．要求计数器的最大计数容量为99，并用数码管显示数字‘
三、扩展要求
1．有手动复位(清零)功能。
2．要求计数器每计—个数，发光二极管指示灯闪烁一次(或峰呜器呐一次)。
四、设计方案
五、可选元器件
红外发光二极管和光电三极管(对管两对)；
集成显示译码电路74LS 47或74LS48(2个)：
数码管(2个)；
可逆计数器74LS190或74LSl92(2个)；
发光二极管；
555定时器。
说明：74LSl90为单时钟加减控制型十进制可逆计数器， 74LSl92为双时钟十进制可逆计数器。
数字电路课程设计题目
题目7 空调机温度控制器
一、任务
设计一个空调机温度控制器。空调为温度调节设备，当制冷运行时，如果室内环境温度高于设定温度，空调器启动制冷运行：如果室内环境温度低于设定温度，空调器停止运行。制热运行与制冷运行过程正好相反。
二、基本要求
1．具有温度采集功能，实时采集室内环境温度，要求误差在±1℃之内。
2．温度设定通过按键完成，比如，按一下键为设定成21℃，按两下键设定为22℃，依此类推，并且能将设定的温度显示出来。
3．根据设定温度和采集到的温度判断压缩机的运行状态，可以用开关量来表示。
三、扩展部分
1．制作成冷暖两用型控制器，需要另外加一个控制变量来描述制冷或者制热。
2．控制器具有施密特特性，抗扰动。
3．提高温度采集准确度。
四、设计方案
该电路的核心应为一比较器。且该比较器的阈值电压应受到设定温度的控制。可以采用多路模拟开关和电阻网络来改变阈值电压。可参考下图。
五、可选元器件
温度传感器：AD590：
集成运放：LM324；
三级管：90133
多路模拟开关：比406
6、
可以选用其他器件。
数字电路课程设计题目
题目8 数字式波形发生器
一、任务
采用EPROM(2764)设计一种可产生多种模拟连续波形的电路，能够产生正弦波、三角波、锯齿波。
二、基本要求
1．设汁时钟电路。
2．设计能够产生正弦波的波形发生器。
3．画出完整的电路图，写出设计实验调试报告。
三、扩展部分
1．对正弦波、三角波、锯齿波波形进行量化，并将量化结果存于EPROM。 2．设计产生三角波、锯齿波的连续波形发生器。 3．画出完整的电路图，写出设计实验调试报告。
四、设计方案
数字式波形发生器框图如下图所示。由时钟电路、计数器电路、EPROM和D/A组成。采用555构成多谐振荡电路作为时钟电路，或采用卧式晶振构成时钟电路，时钟频率为256Hz。计数器可采用74LSl6
1、74LS93构成，其输出作为EPROM的地址输入。将多种波形的量化结果存于EPROM存储单元内。采用8位D／A，进行数模转换。
五、可选元器件
555定时器：NEC555； 计数器：74LS161；
EPROM：2764；
数模转换器：DAC0832： 运算放大器：uA741； 集成稳压源：CW78L05。
数字电路课程设计题目
题目9 可编程字符发生器
一、任务
制作一个可编程字符发生器
二、基本要求
LED发光短阵作显示器件。
1．点阵式LED发光矩阵为8X8或16X16规格。 2．设计LED发光矩阵的驱动电路。
3．用EPROM存储器存储待显示的字符。
4．字符数大于4，字形自定，如“庆祝十六大胜利闭幕”、“电子设计竞赛”等。 5．具有顺序显示、流水显示和循环显示的工作方式，设计相应的控制电路。
三、设计方案
由发光二极管组成的显示屏，当行、列信号有效时，其交点的发光器件点亮，多个被点亮的发光器件即可组成一定的字符。被点亮的器件如果核一定方式显示，如从上至下，从右至左，即可形成流水显示效果。
被显示的字符按点阵方式存储在EPROM中，例如存储“中”字： 高位地址 低位地址
数据代码
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 全“0”
000
0
0
0
0
0
0
0 全“0”
001
0
0
0
0
0
0
0 全“0”
010
0 全“0”
011
0
0
0
0
0 全“0”
100
0
0
0
0
0 全“0”
101
0 全“0”
110
0
0
0
0
0
0
0 全“0”
111
0
0
0
0
0
0
0 存储器写入数据在EPROM的片选和读写控制端控制下进行，可通过专门的编程器写入，习惯称为烧入。也可通过手写方式逐点写入。
由发光二极管组成的显示屏应采用动态扫描工作方式，有利于简化电路。例如，行驱动扫描速度较快(100Hz)，而列驱动情号较慢(1Hz)，于是在1s内，行驱动信号变化100次，被点亮的LED亮灭100次。由于人眼的视觉暂留作用，字符就固定显示出来了。如果将一个字符逐次移动一列存储10次，每隔0.1s列地址变化一次，即可产生流水效果。
可编程字符发生器的参考力框图如下图所示。
四、可选元器件
发光二极管点阵(8×8)；EPROM2716；计数器：74Ls93；555定时器；驱动管2803； 锁存器：74LS373；非门74LS04；译码器：74LSl38。
数字电路课程设计题目
题目10 智力竞赛抢答器
在进行智力竞赛抢答时，需要将参赛者分为若干组进行抢答，究竟谁先谁后单凭主持人的眼睛是很难判断的；在提问或回答时，往往都要有时间限制。另外，犯规违章要发出一种特殊信号，以便主持人看得清、听得到。要完成上述功能，非专门仪器是难以实现的。因此，在进行智力竞赛时，通常使用一种仪器——“抢答器”。它能避确无误地实现上述功能。
一、任务要求
1．四组参赛者在进行抢答时，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它各组进行枪答。
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(主持人未说‘开始抢答”时，参赛者抢先按钮)时，应自动发出警告信号，以指示灯光闪为标志。
5．系统应具有一个总复位开关。
二、设计说明和提示
如下图所示，为抢答器的逻辑框图。
它主要由输人电路、判别电路、声光显示电路、计时电路和数码显示电路等组成。抢答时，当抢先者按下面前的按钮时，输人电路立即输出一抢答信号，经判别电路后，输出响应信号去驱动声光显示电路。声响电路和计时电路的输入信号是由晶振电路产生的脉冲信号来提供。
三、实验步骤自拟、器件自选
数字电路课程设计题目
题目11 交通信号灯的自动控制
随着经济建设的发展，交通日益繁忙，事故时有发生。为了保障行人和行车的安全，在十字路口上，都增设了交通灯控制器，如图1所示。大道通常有车．小道很少有车。
一、任务要求
1．通常情况下，大道绿灯亮，小道红灯亮。
2．若小通来车，大道经6秒由绿灯变为黄灯；再经过4秒，大通由黄灯变为红灯，同时，小道由红灯变为绿灯。
3．小道变绿灯后，苦大道来车不到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．大道出红灯变为绿灯。
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。
图1
表1
二、设计说明和提示
1．灯的变化出现四个状态，如表1表示灯亮，‘0’表示灯灭。
2．交通灯控制的原理框图如图2所示。秒信号和检测信号由实验箱信号源和高低电平来提供。
图2
三、实验步骤自拟、器件自选
数字电路课程设计题目
题目12 电子锁
电子锁具有保密性强、防盗性好等特点。随着对电子锁产品的开发研制，它在日用锁中所占比重日益增强。电子锁具有机械锁无法比拟的优越性，它不仅可以完成锁本身的功能，还可以兼有多种功能，如记忆、识别、报警、兼作门铃等等。作为密码类电子锁，还不需要带钥匙，只要记住开锁密码即可。如果密码失密，主人还可以随时变换密码，不会造成不应有的损失。
一、任务要求
1．设计一个电子锁，其密码为8值二进制代码，开锁指令为串行输入码。
2．当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。报警动作响1分钟，停10秒钟后再重复出现。
4．报警器可以兼作门铃用，而门铃响的时间通常为7一l0秒。
二、设计说明和提示
下图为电子锁原理框图。锁体一般由电磁线圈、锁拴、弹簧和锁框等组成．当有开锁信号时，电磁线圈有电流通过，于是线圈便产生磁场吸住锁拴，锁便打开。当无开锁信号时，线圈无电流通过，锁拴被弹入锁框，门被锁上。为教学方便，我们用发光二极管代替锁体，亮为开锁，灭为上锁。密码存储可用高低电平开关设置，也可以采用时序电路存储。当开锁信号串行输入时，一定做到输入8位代码后才出现比较结果，一致时则开锁，不一致时则报警。
三、实验步骤自拟、器件自选
数字电路课程设计题目
题目13 八路彩灯显示电路
每逢过年过节都要在门口上搞些彩灯，以显示浓厚节日气氛。那么在当代舞台上彩灯的闪烁更引人注目，使人们心情有一种特别快乐感。彩灯装置多种多样，在这里我们设计这样一种彩灯——八路彩灯显示。
一、任务要求
设计一个八路彩灯，而且每路都有八盏灯显示的控制装置。其彩灯变化情况如下：
1．八路彩灯的每路八盏灯同时依次亮，时间间隔1秒，然后同时依次灭，时间间隔1秒。
2．八路彩灯同时整个亮，时间间隔0.5秒，然后同时整个灭，时间间隔0.5秒。而这个 过程要重复四遍。
二、设计说明和提示
每路彩灯要完成一个循环共需20秒，其工作程序如下表所示。设每路彩灯为Q1-Q8。
由表可知，要完成八路彩灯显示功能．需设一个控制器，重复实现该控制程序。
三、实验步骤自拟，器件自选
