电子设计初步题目.docx
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电子设计初步题目.docx
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电子设计初步题目
题目1简易频率计
一、功能说明
利用AW60单片机设计一简易频率计,系统组成如图1所示。
该系统能够测量1Hz~60KHz的周期性信号,周期性信号峰峰值电压可在1V~10V范围变化。
系统工作时,被测信号频率实时显示在数码管上,并每隔1秒钟通过串口向PC发送频率数据。
提供自测试功能,即由系统自身产生1KHz标准信号输入系统验证系统工作的正确性。
图1系统组成
二、具体要求
1.被测信号为周期性信号(包括正弦波、方波、三角波等),频率范围为1~60KHz,峰峰值在1~10V范围内。
2.设置“开始/停止”和“工作模式”开关。
工作模式分为测量外接信号和系统自测两种模式,在测量外接信号模式下,测量外接信号频率;在系统自测模式下,测量1KHz测试信号的频率。
3.系统处于工作状态时,数码管实时显示测量信号频率值,每隔1秒向PC机发送频率数据,频率数据为ASCII码,单位为Hz。
通过开始/停止键控制系统
三、分工任务
1.硬件任务
(1)画出系统全部电路图,应包括单片机最小系统和所有外围接口电路。
如未设计供电电源,可不画出电源电路。
若使用AW60实验箱资源可参考实验箱使用手册中的电路。
(2)电路图采用Protel99SE或更高级的电路图绘图软件绘制,要求图纸为A4或A3,若采用多图纸形式,画出各图纸电路的输入/输出端口,并画出顶层连接图。
要求画图规范,原理正确。
(3)对关键模拟电路使用Multisim进行仿真,验证设计正确性。
(4)制作除实验箱电路外的其它电路,自行购买元件并进行焊接。
要求自行制作的电路具有较好的布局、布线和焊接工艺,与实验箱连线采用合适的接插件。
对所设计的硬件电路进行调试。
自制电路要求预留出信号输入和输出的测试端子。
验收时需提供的设计资料包括:
(1)Protel99SE电路图(.DDB)文件(电子版);
(2)Multisim仿真文件(电子版);
(3)自制电路实物及照片(电子版)。
2.软件任务
根据题目要求,设计软件结构,编写相关程序并进行调试。
要求采用多文档、基于构件库的编程方式,注意程序编写的规范性,在关键处加入注释,提供程序的可读性。
验收时需提供的设计资料包括:
程序源代码(整个工程文件夹的电子版)
3.撰写设计报告
按照要求和规定格式撰写设计报告,根据分工不同小组成员分别撰写硬件或软件部分。
报告内容应包括:
总体方案、硬件设计、软件设计(写出主程序、ISR和关键函数的流程图)、测试结果(包括Mulisim仿真结果和实测结果)等部分,实物照片、电路图、主函数及ISR函数代码以附录形式放在设计报告正文后。
要求格式规范、图表清楚、设计思路明确、语言简练。
四、设计提示
1.该系统包括AW60的TPM模块、SCI模块、GPIO模块/KBI模块、LED(数码管)模块的使用。
2.测频可采用TPM的输入捕捉功能,TPM溢出周期可为1S。
当频率过低时,要考虑两次捕捉不在同一定时器计数周期的情况。
在TPM输入捕捉中断ISR中计算被测信号频率/周期,在TPM溢出中断ISR中向PC发送频率数据。
3.频率显示可采用LCD。
4.1KHz测试信号可由AW60编程产生,也可设计硬件电路产生。
5.PC端可用串口调试助手观察AW60传送的频率数据。
6.可在题目要求的基础上,增加新的功能或提高技术指标(如测频范围等)。
注意事项:
1.所制作的外围电路板与实验箱AW60连接时,必须与实验箱共地,连接线必须牢靠。
2.在系统上电时禁止连接线路,特别是与AW60的连线。
连线时必须在系统断电情况下进行(包括AW60下载器)。
3.整形电路输出必须是TTL电平(5V),电压过高会损坏GPIO。
4.单片机可采用AW60或其它更高级的单片机。
5.提交作品时,程序必须已经固化在Flash中,不需连接下载器(仿真器)。
题目2电压采集及输出控制装置
一、功能说明
利用AW60单片机设计一电压采集及输出控制装置,系统组成如图1所示。
该系统能够实现电压采集和电压输出控制功能。
能够对输入电压信号进行程控放大,放大倍数为×1和×2两档,通过进行放大倍数选择,采集电压显示在数码管上,并具有过压保护功能,ADC输入电压限制在0~3V。
可通过键盘控制电压输出,电压输出范围为0~3V,以0.5V为步进间隔,输出电压可在数码管进行显示。
图1系统组成
二、具体要求
1.输入电压为0~1.5V直流电压,程控放大器的输入电阻大于1KΩ,放大倍数分为×1和×2两档,由MCU控制。
2.程控放大输出电压与ADC输入之间加入过压保护电路,使ADC输入电压限制在0~3V。
3.设计四位数码管,两位数码管用于显示ADC采集电压值(0.1V分辨率),两位数码管用于显示输出电压值(0.1V分辨率)。
系统复位后,电压输出为零,程控放大倍数为×1档。
4.设计放大倍数控制键和电压输出控制键,实现放大倍数×1和×2两档转换和输出电压递增和递减控制。
三、分工任务
1.硬件任务
(1)画出系统全部电路图,应包括单片机最小系统和所有外围接口电路。
如未设计供电电源,可不画出电源电路。
若使用AW60实验箱资源可参考实验箱使用手册中的电路。
(2)电路图采用Protel99SE或更高级的电路图绘图软件绘制,要求图纸为A4或A3,若采用多图纸形式,画出各图纸电路的输入/输出端口,并画出顶层连接图。
要求画图规范,原理正确。
(3)对关键模拟电路使用Multisim进行仿真,验证设计正确性。
(4)制作除实验箱电路外的其它电路,自行购买元件并进行焊接。
要求自行制作的电路具有较好的布局、布线和焊接工艺,与实验箱连线采用合适的接插件。
对所设计的硬件电路进行调试。
自制电路要求预留出信号输入和输出的测试端子。
验收时需提供的设计资料包括:
(1)Protel99SE电路图(.DDB)文件(电子版);
(2)Multisim仿真文件(电子版);
(3)自制电路实物及照片(电子版)。
2.软件任务
根据题目要求,设计软件结构,编写相关程序并进行调试。
要求采用多文档、基于构件库的编程方式,注意程序编写的规范性,在关键处加入注释,提供程序的可读性。
验收时需提供的设计资料包括:
程序源代码(整个工程文件夹的电子版)
3.撰写设计报告
按照要求和规定格式撰写设计报告,根据分工不同小组成员分别撰写硬件或软件部分。
报告内容应包括:
总体方案、硬件设计、软件设计(写出主程序、ISR和关键函数的流程图)、测试结果(包括Mulisim仿真结果和实测结果)等部分,实物照片、电路图、主函数及ISR函数代码以附录形式放在设计报告正文后。
要求格式规范、图表清楚、设计思路明确、语言简练。
四、设计提示
1.该系统包括AW60的ADC模块、KBI模块、GPIO模块、LED(数码管)模块的使用。
2.可采用TPM的PWM功能实现DAC,PWM波输出需加入低通滤波电路去除高频,为使直流输出稳定,PWM周期尽量小(可使用6ms)。
(若使用PWM实现DAC,不要用该电压输出作为程控放大器输入)
3.可采用LCD进行显示。
4.可利用电位器分压或DAC的输出作为程控放大器输入进行系统调试。
5.可在题目要求的基础上,增加新的功能或提高技术指标。
注意事项:
1.所制作的外围电路板与实验箱AW60连接时,必须与实验箱共地,连接线必须牢靠。
2.在系统上电时禁止连接线路,特别是与AW60的连线。
连线时必须在系统断电情况下进行(包括AW60下载器)。
3.整形电路输出必须是TTL电平(5V),电压过高会损坏GPIO。
4.单片机可采用AW60或其它更高级的单片机。
5.提交作品时,程序必须已经固化在Flash中,不需连接下载器(仿真器)。
题目3光照亮度调节控制器
一、功能说明
利用AW60单片机设计一光照亮度调节控制器,系统组成如图1所示。
该系统能够实现自动和手动控制LED点亮功能。
在手动控制下,可以利用PWM方式对LED的亮度进行控制,同时数码管显示输出PWM的占空比。
在自动控制下,当外界光强度小于某一阈值时,自动点亮LED。
通过按键实现自动和手动控制的转换。
图1系统组成
二、具体要求
1.利用PWM控制LED亮灭,对PWM占空比设置分0%、25%、50%、75%、100%共五档。
2.通过按键控制PWM占空比的递增或递减,并在数码管显示当前PWM占空比。
3.利用光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管作为光敏元件,并设计调理电路实现光强的检测。
4.感光阈值自定,并可调节。
三、分工任务
1.硬件任务
(1)画出系统全部电路图,应包括单片机最小系统和所有外围接口电路。
如未设计供电电源,可不画出电源电路。
若使用AW60实验箱资源可参考实验箱使用手册中的电路。
(2)电路图采用Protel99SE或更高级的电路图绘图软件绘制,要求图纸为A4或A3,若采用多图纸形式,画出各图纸电路的输入/输出端口,并画出顶层连接图。
要求画图规范,原理正确。
(3)对关键模拟电路使用Multisim进行仿真,验证设计正确性。
(4)制作除实验箱电路外的其它电路,自行购买元件并进行焊接。
要求自行制作的电路具有较好的布局、布线和焊接工艺,与实验箱连线采用合适的接插件。
对所设计的硬件电路进行调试。
自制电路要求预留出信号输入和输出的测试端子。
验收时需提供的设计资料包括:
(1)Protel99SE电路图(.DDB)文件(电子版);
(2)Multisim仿真文件(电子版);
(3)自制电路实物及照片(电子版)。
2.软件任务
根据题目要求,设计软件结构,编写相关程序并进行调试。
要求采用多文档、基于构件库的编程方式,注意程序编写的规范性,在关键处加入注释,提供程序的可读性。
验收时需提供的设计资料包括:
程序源代码(整个工程文件夹的电子版)
3.撰写设计报告
按照要求和规定格式撰写设计报告,根据分工不同小组成员分别撰写硬件或软件部分。
报告内容应包括:
总体方案、硬件设计、软件设计(写出主程序、ISR和关键函数的流程图)、测试结果(包括Mulisim仿真结果和实测结果)等部分,实物照片、电路图、主函数及ISR函数代码以附录形式放在设计报告正文后。
要求格式规范、图表清楚、设计思路明确、语言简练。
四、设计提示
1.该系统包括AW60的TPM模块、KBI模块、GPIO模块/ADC模块、LED(数码管)模块的使用。
2.MCU对光敏信号的检测可使用ADC或GPIO,若使用GPIO检测,则需设计比较器电路。
3.可采用LCD进行显示。
4.可在题目要求的基础上,增加新的功能或提高技术指标。
注意事项:
1.所制作的外围电路板与实验箱AW60连接时,必须与实验箱共地,连接线必须牢靠。
2.在系统上电时禁止连接线路,特别是与AW60的连线。
连线时必须在系统断电情况下进行(包括AW60下载器)。
3.整形电路输出必须是TTL电平(5V),电压过高会损坏GPIO。
4.单片机可采用AW60或其它更高级的单片机。
5.提交作品时,程序必须已经固化在Flash中,不需连接下载器(仿真器)。
题目4多功能数字钟
一、功能说明
利用AW60单片机设计一多功能数字钟,系统组成如图1所示。
该MCU通过访问日历时钟芯片获取时间信息,在LCD上实时显示“年、月、日、星期、时、分、秒”信息。
此外,该数字钟具有修改当前时间、设置闹钟时间和闹铃、温度显示等功能。
图1系统组成
二、具体要求
1.利用LCD显示“年、月、日、星期、时、分、秒”信息,并可通过键盘修改当前时间。
2.具有闹钟时间设置和闹铃功能,利用蜂鸣器进行闹铃。
当闹铃发生时,能够通过按键取消闹铃。
3.利用温度传感器检测环境温度,并显示在LCD上。
三、分工任务
1.硬件任务
(1)画出系统全部电路图,应包括单片机最小系统和所有外围接口电路。
如未设计供电电源,可不画出电源电路。
若使用AW60实验箱资源可参考实验箱使用手册中的电路。
(2)电路图采用Protel99SE或更高级的电路图绘图软件绘制,要求图纸为A4或A3,若采用多图纸形式,画出各图纸电路的输入/输出端口,并画出顶层连接图。
要求画图规范,原理正确。
(3)对关键模拟电路使用Multisim进行仿真,验证设计正确性。
(4)制作除实验箱电路外的其它电路,自行购买元件并进行焊接。
要求自行制作的电路具有较好的布局、布线和焊接工艺,与实验箱连线采用合适的接插件。
对所设计的硬件电路进行调试。
自制电路要求预留出信号输入和输出的测试端子。
验收时需提供的设计资料包括:
(1)Protel99SE电路图(.DDB)文件(电子版);
(2)Multisim仿真文件(电子版);
(3)自制电路实物及照片(电子版)。
2.软件任务
根据题目要求,设计软件结构,编写相关程序并进行调试。
要求采用多文档、基于构件库的编程方式,注意程序编写的规范性,在关键处加入注释,提供程序的可读性。
验收时需提供的设计资料包括:
程序源代码(整个工程文件夹的电子版)
3.撰写设计报告
按照要求和规定格式撰写设计报告,根据分工不同小组成员分别撰写硬件或软件部分。
报告内容应包括:
总体方案、硬件设计、软件设计(写出主程序、ISR和关键函数的流程图)、测试结果(包括Mulisim仿真结果和实测结果)等部分,实物照片、电路图、主函数及ISR函数代码以附录形式放在设计报告正文后。
要求格式规范、图表清楚、设计思路明确、语言简练。
四、设计提示
1.该系统包括AW60的KBI模块、GPIO模块、LCD模块的使用。
2.可采用18B20为温度传感器、PCF8563为日历时钟芯片。
3.可采用1602或12864分辨率的LCD进行显示。
4.可在题目要求的基础上,增加新的功能或提高技术指标。
注意事项:
1.所制作的外围电路板与实验箱AW60连接时,必须与实验箱共地,连接线必须牢靠。
2.在系统上电时禁止连接线路,特别是与AW60的连线。
连线时必须在系统断电情况下进行(包括AW60下载器)。
3.整形电路输出必须是TTL电平(5V),电压过高会损坏GPIO。
4.单片机可采用AW60或其它更高级的单片机。
5.提交作品时,程序必须已经固化在Flash中,不需连接下载器(仿真器)。
题目五基于AW60的电器遥控设计
1功能说明
设计并制作一电器遥控器。
图1红外发射部分
图2红外接收部分
2、具体要求
能控制电器数目;6,其中5个用于控制电器的电源开关、一个用于对电灯进行亮度控制;遥控距离:
不小于20米;遥控角度:
不小于120度。
该电器遥控器由发射器和接收器两部分组成,其中接收器部分要有调光灯的亮度等级数码显示,电器电源采用继电器控制,其线包驱动电流不小于5mA。
三、分工任务
1.硬件任务
(1)画出系统全部电路图,应包括单片机最小系统和所有外围接口电路。
如未设计供电电源,可不画出电源电路。
若使用AW60实验箱资源可参考实验箱使用手册中的电路。
(2)电路图采用Protel99SE或更高级的电路图绘图软件绘制,要求图纸为A4或A3,若采用多图纸形式,画出各图纸电路的输入/输出端口,并画出顶层连接图。
要求画图规范,原理正确。
(3)对关键模拟电路使用Multisim进行仿真,验证设计正确性。
(4)制作除实验箱电路外的其它电路,自行购买元件并进行焊接。
要求自行制作的电路具有较好的布局、布线和焊接工艺,与实验箱连线采用合适的接插件。
对所设计的硬件电路进行调试。
自制电路要求预留出信号输入和输出的测试端子。
验收时需提供的设计资料包括:
(1)Protel99SE电路图(.DDB)文件(电子版);
(2)Multisim仿真文件(电子版);
(3)自制电路实物及照片(电子版)。
2.软件任务
根据题目要求,设计软件结构,编写相关程序并进行调试。
要求采用多文档、基于构件库的编程方式,注意程序编写的规范性,在关键处加入注释,提供程序的可读性。
验收时需提供的设计资料包括:
程序源代码(整个工程文件夹的电子版)
3.撰写设计报告
按照要求和规定格式撰写设计报告,根据分工不同小组成员分别撰写硬件或软件部分。
报告内容应包括:
总体方案、硬件设计、软件设计(写出主程序、ISR和关键函数的流程图)、测试结果(包括Mulisim仿真结果和实测结果)等部分,实物照片、电路图、主函数及ISR函数代码以附录形式放在设计报告正文后。
要求格式规范、图表清楚、设计思路明确、语言简练。
四、设计提示
1.该系统包括AW60的KBI模块、GPIO模块、LCD模块的使用。
2.可采用1602或12864分辨率的LCD进行显示。
3.可在题目要求的基础上,增加新的功能或提高技术指标。
注意事项:
4.所制作的外围电路板与实验箱AW60连接时,必须与实验箱共地,连接线必须牢靠。
5.在系统上电时禁止连接线路,特别是与AW60的连线。
连线时必须在系统断电情况下进行(包括AW60下载器)。
6.整形电路输出必须是TTL电平(5V),电压过高会损坏GPIO。
7.单片机可采用AW60或其它更高级的单片机。
8.提交作品时,程序必须已经固化在Flash中,不需连接下载器(仿真器)。
题目六电子秤设计与制作
一、功能说明
设计一种小型、简便、精度高的电子平台称,量程20Kg,精度20g,用一个LCD显示屏显示称物体的重量。
图1系统框图
二、基本功能
置零:
在开机或称重过程中,仪表显示偏离零点且在称重范围内、则可按[置零]键,显示零值并且零点指示灯亮。
去皮:
在称重状态下,按下[去皮]键,则显示零值并且去皮指示灯亮;在去皮状态下,拿掉皮重物时按[去皮]键,可以清除皮重值。
超重报警:
标定:
为了保证仪器预定精度的可靠性和合法性,仪器必须定期校准,设定一种自动校准方式。
三、分工任务
1.硬件任务
(1)画出系统全部电路图,应包括单片机最小系统和所有外围接口电路。
如未设计供电电源,可不画出电源电路。
若使用AW60实验箱资源可参考实验箱使用手册中的电路。
(2)电路图采用Protel99SE或更高级的电路图绘图软件绘制,要求图纸为A4或A3,若采用多图纸形式,画出各图纸电路的输入/输出端口,并画出顶层连接图。
要求画图规范,原理正确。
(3)对关键模拟电路使用Multisim进行仿真,验证设计正确性。
(4)制作除实验箱电路外的其它电路,自行购买元件并进行焊接。
要求自行制作的电路具有较好的布局、布线和焊接工艺,与实验箱连线采用合适的接插件。
对所设计的硬件电路进行调试。
自制电路要求预留出信号输入和输出的测试端子。
验收时需提供的设计资料包括:
(1)Protel99SE电路图(.DDB)文件(电子版);
(2)Multisim仿真文件(电子版);
(3)自制电路实物及照片(电子版)。
根据题目要求,设计软件结构,编写相关程序并进行调试。
要求采用多文档、基于构件库的编程方式,注意程序编写的规范性,在关键处加入注释,提供程序的可读性。
验收时需提供的设计资料包括:
程序源代码(整个工程文件夹的电子版)
3.撰写设计报告
按照要求和规定格式撰写设计报告,根据分工不同小组成员分别撰写硬件或软件部分。
报告内容应包括:
总体方案、硬件设计、软件设计(写出主程序、ISR和关键函数的流程图)、测试结果(包括Mulisim仿真结果和实测结果)等部分,实物照片、电路图、主函数及ISR函数代码以附录形式放在设计报告正文后。
要求格式规范、图表清楚、设计思路明确、语言简练。
四、设计提示
1.该系统包括AW60的KBI模块、ADC模块、LCD模块的使用。
2.自行选择称重传感器,利用电桥电路将重量信号转变为电压信号。
3.可采用1602或12864分辨率的LCD进行显示。
4.可在题目要求的基础上,增加新的功能或提高技术指标。
注意事项:
6.所制作的外围电路板与实验箱AW60连接时,必须与实验箱共地,连接线必须牢靠。
7.在系统上电时禁止连接线路,特别是与AW60的连线。
连线时必须在系统断电情况下进行(包括AW60下载器)。
8.整形电路输出必须是TTL电平(5V),电压过高会损坏GPIO。
9.单片机可采用AW60或其它更高级的单片机。
10.提交作品时,程序必须已经固化在Flash中,不需连接下载器(仿真器)。
题目七数字电压表设计与制作
一、功能说明:
简易数字电压表可以测量0—100V范围内的电压(包括交流直流)输入值,并在LCD或数码管上轮流显示。
图1电路结构框图
二、具体要求
(1)利用拨码开关控制电压表的工作方式(测量直流电压还是测量交流电压)。
(2)保证测量精度,实现0.1的精度。
(3)用LCD显示被测电压的种类(AC、DC)和电压值。
三、分工任务
1.硬件任务
(1)画出系统全部电路图,应包括单片机最小系统和所有外围接口电路。
如未设计供电电源,可不画出电源电路。
若使用AW60实验箱资源可参考实验箱使用手册中的电路。
(2)电路图采用Protel99SE或更高级的电路图绘图软件绘制,要求图纸为A4或A3,若采用多图纸形式,画出各图纸电路的输入/输出端口,并画出顶层连接图。
要求画图规范,原理正确。
(3)对关键模拟电路使用Multisim进行仿真,验证设计正确性。
(4)制作除实验箱电路外的其它电路,自行购买元件并进行焊接。
要求自行制作的电路具有较好的布局、布线和焊接工艺,与实验箱连线采用合适的接插件。
对所设计的硬件电路进行调试。
自制电路要求预留出信号输入和输出的测试端子。
验收时需提供的设计资料包括:
(1)Protel99SE电路图(.DDB)文件(电子版);
(2)Multisim仿真文件(电子版);
(3)自制电路实物及照片(电子版)。
根据题目要求,设计软件结构,编写相关程序并进行调试。
要求采用多文档、基于构件库的编程方式,注意程序编写的规范性,在关键处加入注释,提供程序的可读性。
验收时需提供的设计资料包括:
程序源代码(整个工程文件夹的电子版)
3.撰写设计报告
按照要求和规定格式撰写设计报告,根据分工不同小组成员分别撰写硬件或软件部分。
报告内容应包括:
总体方案、硬件设计、软件设计(写出主程序、ISR和关键函数的流程图)、测试结果(包括Mulisim仿真结果和实测结果)等部分,实物照片、电路图、主函数及ISR函数代码以附录形式放在设计报告正文后。
要求格式规范、图表清楚、设计思路明确、语言简练。
四、设计提示
1.该系统包括AW60的KBI模块、ADC模块、LCD模块的使用。
2.测量直流电压时,将直流电压成比例衰减以满足AD的量程要求。
测量交流电压时,先将交流电转变正直流电,然后利用直流电压测量方式进行测量。
3.可采用1602或12864分辨率的LCD进行显示。
4.可在题目要求的基础上,增加新的功能或提高技术指标。
注意事项:
5.所制作的外围电路板与实验箱AW60连接时,必须与实验箱共地,连接线必须牢靠。
6.在系统上电时禁止连接线路,特别是与AW60的连线。
连线时必须在系统断电情况下进行(包括AW60下载器)。
7.整形电路输出必须是TTL电平(5V),电压过高会损坏GPIO。
8.单片机可采用AW60或其它更高级的单片机。
9.提交作品时,程序必须已经固化在Flash中,不需连接下载器(仿真器)。
题目八单片机脉搏测量仪
一、功能说明:
光电脉搏测量仪是利用光电
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- 电子设计 初步 题目