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。

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。

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。

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f R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t w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。

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。

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。

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4066、可以选用其他器件。

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74LSl61、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。

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 1 0 0 0 0全“0”001 0 0 0 1 0 0 0 0全“0”010 1 1 1 1 1 1 1 0全“0”011 1 0 0 1 0 0 1 0全“0”100 1 0 0 1 0 0 1 0全“0”101 1 1 1 1 1 1 1 0全“0”110 0 0 0 1 0 0 0 0全“0”111 0 0 0 1 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。