电子电路综合实验讲义全

实验选题一：烟雾报警器的设计实现

一、设计任务

烟雾报警有很多应用的地方，一些特定的地方对烟雾浓度也有一定限制，比如厨房、天然气存储的地方，还有吸烟的场所。现在要设计的课题就是需要监测指定环境内的烟雾浓度，并显示浓度的等级，系统根据不同的等级选择是否开启排风机，改善室内空气质量，并对高等级的烟雾浓度进行报警。

二、设计要求及其指标

要对浓度分级显示，并根据等级选择开启排风扇，对最高浓度报警。具体的要求就是：

1.能够检测指定环境内烟雾浓度并将烟雾浓度分为三级加以显示。

2.当浓度超过第二等级时系统自动开启风扇排风。

3.当浓度超过最高等级时系统发出声音警报。

4.当浓度超过最高等级时系统发出语音提示警报。

三、设计思路

1、浓度等级就是利用QM-N5讲烟雾浓度转化为模拟电压信号；

2、然后将模电信号转化为数字信号，这样就能进行等级划分，将不同浓度

划分为三个等级；

3、并用数码管显示出来；

4、烟雾浓度大于或等于2级时，控制风扇排风；

5、三级浓度时控制蜂鸣器报警；

6、语音录放芯片录音，并在三级烟雾浓度时，控制其放音。

这个上面的等级显示不一定非得是这里标的0、1、2。学生在做的时候可以自由选择显示，但是必须实现相应的功能。

四、所需准备的知识

首先需要查阅资料熟悉器件技术指标、器件原理、器件管脚和接法。

对烟雾浓度分级部分计算理论值。

输出控制部分熟悉CD4052的原理，并分析实验中如何实现输出控制，分析其逻辑实现。

显示部分分析编码器、反相器、数码管的连接。

风扇和蜂鸣器部分掌握三极管驱动的原理和继电器的原理。

语音报警部分使用的芯片管脚比较多，需要熟悉管脚接法和如何进行语音播报。

五、参考资料

1、罗杰；谢自美.电子线路设计实验测试.电子工业出版社

2、姜威.使用电子系统设计基础.北京理工大学出版社

实验选题二：单极性可调精密直流稳压电源的

设计实现

一、设计任务

设计一种单极性可调精密直流稳压电源。该系统要求输出电流不小于0.2A。在误差不大于4mV的条件下输出电压范围为0~5V，输出电压的步进值分为三种：20mV 100mV 1V，并能够显示输出电压值。

二、设计要求及其指标

1、基于微控制器的核心作用，以单片机STC89C51为核心，D/A，功率放大器组成。由单片机产生8位数字信号，通过D/A转换成模拟电压信号，经功率放大后作为电源使用；

2、采用计数器等产生数字信号，经D/A转换成相应的模拟电压信号。其他同1

3、采用专用的电源芯片设计，如LM系列。

三、设计思路

本设计的思路是将模拟电路知识和数字电路知识结合起来，使学生掌握模数转换或数模转换原理及应用。所以要求设计中必须有至少一处使用数模转换。利用数字信号的可靠性，使输出的电压误差尽可能的小。

四、所需准备的知识

（1）模拟电路相关知识；

（2）数字电路相关知识；

五、参考资料

1、郭天祥.新概念51单片机C语言教程——入门、提高、开发、拓展.北京：电子工业出版社.2009年

2、陈晓平.Protel 99 SE—电子线路CAD应用教程.北京:机械工业出版社.2007年

3、童诗白；华成英.模拟电子技术基础[M]. 北京：高等教育出版社,2001

实验选题三：红外遥控开关的设计实现

一、设计任务

设计制作一款双路红外遥控开关，能够分别遥控两路负载，可用于控制灯具、电风扇、加湿器等常用家用电器。作用距离大于2m。红外光峰值辐照度不小于40μW/cm²。指向性要求：圆锥角不小于30º。欠压条件下的红外光峰值辐照度：遥控器所用电源电压为额定工作电压的80%时，遥控器的红外光峰值福照度不小于20μW/cm²。指向性要求圆锥角不小于30º。静态工作电流不大于3μA。

二、设计要求及其指标

1、采用频分多址多通道红外遥控发射和接收系统。该系统一般采用频道编码开关，通过改变震荡电路的参数来改变震荡电路的震荡频率。当按下不同的编码键时，振荡器输出不同频率的信号，经驱动电路放大后对载波进行调制，通过红外发射管发射出去。红外接收电路由红外接收、解调、放大和执行机构等组成。当红外光电检测器件接收到发射器发来的红外编码指令后，将其转换成相应的电信号，经过放大和选频，选出不同的频率信号，加至相应的驱动及执行机构。对应每一个频率的信号，应有一个相应的选频电路。

2、采用码分多址多通道红外遥控发射和接收系统。该系统的遥控信号由编码脉冲发生器产生。码分指令是用不同的脉冲数目或不同宽度的脉冲组合而成。指令编码器由基本脉冲发生电路和指令编码开关组成。当按下某一个指令键时，

指令编码器将产生不同编码的指令信号。该编码信号经调制器调制后变为编码脉冲调制信号，再经驱动电路放大后加至红外发射级发射。接收端采用相应的电路进行接收控制。

三、设计思路

本设计的思路是产生若干个震荡频率作为控制信号，每一个按键对应一个振荡频率，经放大、调制、变为红外信号发射出去，接收端接收到红外信号后经解调、放大、选频来控制执行机构动作。

四、所需准备的知识

（1）模拟电路相关知识；

（2）数字电路相关知识；

（3）红外发射和接收

五、参考资料

1、康光华.电子技术基础（数字部分）[M]第五版.北京：高等教育出版社，2006

2、洪志良.模拟集成电路的分析与设计[M]北京：科学出版社，2005

3、陆勇.电子电路实验及仿真[M]北京：清华大学出版社，2004

实验选题四：便携式电子秤的设计

一、设计任务

手提电子秤具有称重精确度高，简单实用，携带方便成成本低，制作简单，测量准确，分辨率高，不易损坏和价格便宜等优点，是家庭购物使用的首选。本设计主要任务是设计一个LED或LCD显示的便携式电子秤。

二、设计要求及其指标

1、基本要求：

（1）秤重范围为20g~2kg；

（2）检定分度值：IV级（检定分度值在一百到一千之间）；

（3）显示分辨力： 1g；

（4）采用电阻应变式传感器检测物体重量，

（5）采用模拟数字电路构建系统，完成主要电路设计，包括了传感器电路，差动放大电路，A/D转换电路以及显示电路等；

（6）显示电路采用LED数码管进行显示；

2、扩展要求

（1）秤重范围为20g~2kg；