电子线路课程设计题库
适用于模拟电路、数字电路同时开课的学生
一、数字智力竞赛抢答器的设计（1～2人）
设计说明：
比赛中为了准确、公正、直观地判断出第一枪答者，所设计的抢答器通常由数码显示、灯光、音响等多种手段指示出第一枪答者。同时还应设计记分、犯规和奖惩记录等多种功能。
设计要求： 1、基本部分
(1) 自制稳压电源。
(2) 抢答器可供四组使用，组别键(信)号可以锁存；抢答指示用发光二极管(LED)。 (3) 记分部分独立(不受组别信号控制)，致少用2位二组数码管指示，步进有10分、5分两种选择，并且具有预置、递增、递减功能。 (4) 要求性能可靠、操作简便。 2、发挥部分
(1) 增加抢答路数。
(2) 数码管显示组别键(信)号。
(3) 自动记分(受组别信号控制)：当主持人分别按步进得分键、递增键或递减键后能够将分值自动累计在某组记分器上）。 (4) 超时报警。 (5) 其它。
其它说明：一人独立完成基本部分(1)
(4)，难度系数1.0。 两人合作必须完成基本部分(1)
(4)和发挥部分(1)
(5)，难度系数均为1.0。
抢答开关
清零 命令
主持人 组别显示(数码管) 组别显示(LED)
窄脉冲形成 组别锁定 组别信号鉴别 稳压电源
数字智力竞赛抢答器(自动记分)原理框图
定时器 犯规电路 音频信号发生
预置 记分电路 加分(主持人) 减分(主持人) 预置
记分电路
一人独立完成基本部分(1)(4)和发挥部分(1)
(5)，难度系数1.4。
二、步进电机控制器的设计（2人）
设计说明：
定子上绕制了A 、B 、C 三相线圈。
产生磁场吸引转子转动，每次转动的 角度称为步距。根据三相绕组所加脉 冲的方式不同而产生不同的步距，其
中三相三拍方式的步距为3°，三相
六拍方式为1.5°。根据不同的信号 频率形成不同的转速。由三相脉冲加 入的不同相序形成正转或反转。
步进电机几个工作方式和对应的
脉冲序列：
定 子
N S 转
子V
A
B C
三相步进电结构示意图（A 、B 、C 开关接通由脉冲控制）
定子
三相三拍正转（步距3°） A B
C AB → BC → CA AB ← BC ← CA 三相三拍反转（步距3°） A
B C
A B C
→ A → AB → B → BC → C → CA → 三相六拍正转（步距1.5°） ← A ← AB ← B ← BC ← C ← CA ←
三相六拍反转（步距1.5°） A B
设计要求： 1、基本部分
(1) 自制稳压电源。
(2) 控制器能够驱动步进电机以三相三拍方式（步距3°）正向运转。
(3) 步进电机运行步数能够预置，每转一步自动减1，直到减到零，此时步进电机应能停止运转。
(4) 绕组驱动电流不低于0.1安培。 (5) 要求性能可靠、操作简便。
2、发挥部分
(1) 步进电机还可以按三相六拍方式（步距1.5°）工作。 (2) 步进电机还可以反向运转。 (3) 绕组驱动电流能够达到0.2安培。 (4) 其它。 其它说明：
由于步进电机价格比较昂贵，控制器的负载可以用低阻值的电阻代替，通过电阻的电流 应符合要求。
示波器观察脉冲序列应符号要求。 一人独立完成基本部分(1)
(5)，难度系数1.0。
两人合作必须完成基本部分(1)(5)和发挥部分(1)
(4)，难度系数均为1.0。
一人独立完成基本部分(1)(5)和发挥部分(1)(4)，难度系数1.4。
时 钟 电 路
脉冲序列 产生电路
步 距控 制 步数计数器 脉冲放大电路
步 进电 机
译码显示器
转 向控 制
C
B A 绕组
绕组绕组
C B A 步进电机控制器方框图
三、电子密码锁的设计（1人）
设计说明：
要求电子器件设计制作密码锁的控制电路，使之在输入正确的代码时，输出信号以启动执行机构动作，并且用红、绿LED 指示关锁、开锁状态。
设计要求：
1、基本部分
(1) 自制稳压电源。
(2) 密码锁控制器中存储一个4位代码，当开锁按扭开关（可设置6至8位，其中只有4位有效，其余2至4位为虚设）的输入代码等于存储代码时启动开锁控制电路，并且用绿灯亮、红灯灭表示开锁状态。
(3) 从第一个按扭触动后的5秒若未能将锁打开，则电路自动复位并由扬声器发出持续10至20秒的报警信号，同时用绿灯灭、红灯亮表示关锁状态。 (4) 要求性能可靠、操作简便。
2、发挥部分
(1) 密码锁控制器中存储的4位密码可以修改。
(2) 开锁信号可以推动机械执行构件（例如：利用继电器使电磁铁吸合拉动物件）产生动作。 (3) 其它。 其它说明：
要求一人独立完成基本部分(1)(4)和发挥部分(1) (3)，难度系数均为1.0。
输入按
扭
开关
组
输入锁存电路 密码存储电路 开锁控制电路 机械动作构件 5秒定时电路 20秒定时电路 声光指示电路
电子密码锁控制器框图
四、可编程彩灯控制器的设计（1人）
设计说明：
彩灯是由发光二极管（LED ）构成的8×8或16×16矩阵板，当行、列有效时，其交叉点的LED 被点亮，当多个LED 被点亮时即可形成一定的图案或字符。改变点亮方式将产生不同的效果。举例8×8矩阵板显示“中”字图样以及对应的行译码器输出和和列存储器存储代码表。
设计要求： 1、基本部分
(1) 自备稳压电源。
(2) 用LED 设计安装一块8×8矩阵板及其驱动
电路。
(3) 用EPROM 存储器存放待显示的字符，字符
数量不少于8个，比如显示：“徐”、“州”、“师”、
“”、“大”、“学”、“物”、“理”、“系”。
(4) 字符替换用手动开关编码控制。
2、发挥部分
彩灯控制器框图 D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1 D 0
Y 0Y 1Y 2Y 3Y 4Y 5Y 6Y 7
(1) 字符替换形式多样，比如，流水方式就是其中之一。 (2) 提高显示字符字符的数量。 (3) 其它。 其它说明：
要求一人独立完成基本部分(1)
(4) 难度系数均为1.0
一人独立完成基本部分(1)~(4)和发挥部分(1)，难度系数均为1.2。 五、直流电机的转速检测与脉宽调速器的设计（2人）
设计说明：
脉宽调速是利用改变脉冲宽度的方法实现脉冲占空比的变化，用以改变输出直流电压的平均值，达到调节直流电机的转速。
设计要求：
1、基本部分
(1) 设计一个多谐振荡器，频率调节围为35KHz ，占空比调节围为3070%。
(2) 选用额定电压不超过12V ，额定电流不超过0.5A 的玩具直流电机作实验，根据电
机的实际参数设计功率放大器，使之推动直流电机工作。 (3) 设计直流电机的转速检测电路，该电路可用光电转换方法实现。 (4) 设计转速显示电路，用2位数码管出直流电机每秒钟所转的圈数。 2、发挥部分
(1) 用4位数码管出直流电机每分钟所转的圈数。
(2) 直流电机的圈数/分可以预置，通过负反馈自动调节多谐振荡器的脉宽使实际转速稳定在预置的转速（圈数/秒或圈数/分）。 (3) 其它。 其它说明：
要求两人独立完成基本部分(1)
(4)，难度系数均为1.0；完成发挥部分(2)、(3)，难
多谐振荡器 前置放大器 功率放大器
直流
电机
转速/脉冲变换电路
整形电路 闸门电路 时钟电路
定时器1
定时器2
显示器
计数器
锁存器
直流电机的转速检测与脉宽调速器框图
清零/锁存命令