设计任务书2015详解.doc

节拍速度渐变的彩灯控制器 设计内容： 在街道、商场或公共场所通常装有各种五彩斑斓的灯饰，美化人们的生活空间。用电子电路设计一个彩灯控制器，控制红绿黄三个灯，按一定规律依次点亮。由电子电路实现一个循环闪亮、具有“流水”般的效果彩灯控制器，并能实现流水的速度有渐变效果。 主要要求及指标： 红黄绿三组彩灯循环闪亮，变化规律是：红－红绿－绿－黄绿－黄－全亮－全灭－红，如此循环，产生“流水”般的效果； 流水的速度由快到慢，再由慢到快。 彩灯白天不亮，晚间自动亮； 参考方案 调制信号 压控振荡 流水 状态电路 逻 辑 电 路 红 黄 绿 Q2 Q1 Q0 用光敏器件检测电路 2.彩灯烟花控制器 设计内容： 用电子电路设计一个彩灯控制器，实现公共场所装设的彩灯烟花树，要求控制数排彩灯，按一定规律依次点亮，形成数条彩灯流，彩的依次闪亮，模拟出烟花爆炸时的效果。 主要要求及指标： 灯光流的点亮方式有四种：方式1：亮1灭1；方式2：亮2灭2；方式3：亮4灭4；方式4：亮8灭8。 灯光流的点亮方式每个循环切换一次，先正向切换（从方式1至方式4），再反向切换（从方式4至方式1）。 每种8个节拍作为一个循环，一个循环结束时，控制进行方式切换。 每4种灯流方式完成时，控制灯流方式切换的正反。 ★彩灯白天不亮，晚间自动亮； 参考方案 3.移动方向可逆的彩灯控制器 在街道、商场或公共场所通常装有各种五彩斑斓的灯饰，美化人们的生活空间。用电子电路设计一个彩灯控制器，控制红绿黄三个灯，按一定规律依次点亮。由电子电路实现一个可正向循环、逆向循环效果的彩灯控制器。 主要要求及指标： 控制红、绿、黄一组彩灯循环闪亮，变化的规律是：先按正向循环闪亮， 全灭 → 红 → 红绿 → 绿 → 黄绿 → 黄 → 全亮 → 全灭。 紧接着按逆向循环闪亮 → 全亮 → 黄 → 黄绿→ 绿 → 红绿 → 红→全灭，如此往复循环,产生移动方向变化的“流水”效果。 正向循环闪亮速度慢， 逆向循环闪亮速度快， 彩灯白天不亮，夜晚自动亮。 参考方案 光敏器件检测电路 脉冲发生 可逆计数器 逻 辑 电 路 红 黄 绿 Q2 Q1 Q0 D CP 加减控制 正向循环结束、逆向循环结束判别 时钟快慢 控制 4.“方向之星”控制器 由电子电路设计一组灯饰，把它安装在小汽车的后窗上，用以提示小汽车的左转弯、右转弯、刹车等行车情况，该组灯饰叫 “方向之星”。 设计要求及指标 正常直线行驶时,两排小灯不亮。这时若紧急刹车(按键J),左(右)排灯同时闪亮,速率1次/秒; 左转弯（按键L）时，左排灯（4个）依次向左闪亮；这时若紧急刹车(按键J),左排灯同时闪亮,速率1次/秒; 右转弯（按键R）时，右排灯（4个）依次向右闪亮；这时若紧急刹车(按键J), 右排灯同时闪亮,速率1次/秒; 只要按键L、按键R同时按下，两排小灯不亮，但要 设计一个声光提示电路，提示操作有误. 参考方案 时钟脉冲 二进制译码器 控制逻辑 左排灯 右排灯 按键L 按键R 按键J 车况输入 加法计数器 灯光控制 提示系统 5． 十字路口自动红绿灯指挥系统 设计一个十字路口交通信号灯控制器，用于控制交通主干道的交通灯和计时器，自动指挥干道车辆和行人轮流通行，保证车辆和行人安全通行。 主要要求及指标： 1.自动完成绿－黄－红－绿－……工作循环； 2.每种信号灯亮的时间不等，如：绿灯亮20秒－黄灯亮5秒－红灯亮15秒，如此循环； 3.用倒计时的方法，数字显示当前信号的剩余时间，提醒行人和司机； 4．(*) 信号灯的时间分别可调，以适应不同路口，不同路段交通流量的需求。 参考方案 置数组合逻辑 两位可预置减法计数器 状态计数器 （或分配器） 置数输入端 置数控制端 倒计时数码显示 溢出信号 时钟输入 时钟输入 状态输出 时钟信号 倒计时结束判别 绿 黄 红 6.洗衣机定时正反转控制 洗衣机完成洗涤过程，关键是对洗衣机内的电动机的运行进行合理的控制，保证洗涤过程的有效，节约，方便等。 本题任务是：用中规模集成电路实现洗衣机总洗涤时间、定时正反转及洗涤强度控制。 设计要求及指标： 完成洗涤电机实现“正转→停止→反转→停止→正转→……”的工作循环。 用倒计时的方法，数字显示当前状态的剩余时间. 3. 洗涤强度分强、弱两档。 强档：正转（10秒）→停（3秒）→反转（10秒）→停（3秒）→正转（10秒）； 弱档：正转（7秒）→停（3秒）→反转（5秒）→停（3秒）→正转（7秒）。 4.(*) 可设置总的洗涤时间，总的洗涤时间结束时，有声光报警提示。 参考方案 状态转换电路 时钟输入 倒计时数码显示 溢出信号 状态计数器 时钟信号 状态输出 时钟输入 一位可预置减法计数器 置数控制端 置数输入端 驱动电 机 置数组合逻辑