难度等级：A简单 题目编号：013
简易电子时钟
一、功能介绍
该作品只利用单片机的最小系统板、一块时钟芯片和一块1602的液晶实现年、月、日、时、分、秒的显示及设定，最好有闹钟的功能。 二、设计要求
1．时间显示误差小于3s
2．能够设置时间及具有闹钟报警功能。 三、参考方案设计 1．原理框图见图1。 时钟芯片 按键
2．制作思路
实现时钟的控制；
单片机最小系统 图1 红外线检测部分电路图
显示部分 （1）本作品可以有两种方案，一是直接用单片机的定时器；二是用一块时钟芯片（2）本作品主要分为两大部分来调试，一是时钟芯片的调试，二是显示器的调试； （3）该作品集趣味性、实用性于一体，能很好的激发同学们的兴趣； 3．设计注意的地方
图2 PCF8563时钟芯片的原理图
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难度等级：A简单 题目编号：014
红外无线耳机
一、功能介绍
利用红外对管不经调制解调而直接利用红外线把电视机等发出的音频信号发送接受。
二、设计要求
1．红外收发距离大于1米。 2．传输音频信号无明显失真。 三、参考方案设计 1．原理框图如下：
电视机 音频信号 信号发射 信号放大 图1红外无线耳机的发射部分
信号接收 信号放大 图2红外无线耳机的接收部分
2．制作思路
（1）本作品没有单片机，只是硬件电路构成。
（2）本作品做的难度不是很大，主要是红外部分和放大部分的调试。 （3）该系统的电压要选好，不要用交流电，最好用电池。
（4）还有传输距离，红外的我们这个是小型的距离可能不是很远，但是不能少于
1cm。 3．设计原理分析
电视机传来的模拟音频信号传输到发射部分，通过NPN型三极管9013对音频信号进行放大，采用红外法发射管把信号发射出去；接受部分的红外接收管结束到音频信号后经过滤波和LM386放大后输入到耳机中。两部分均采用9伏纽扣电池进行供电。
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由于感应式无线耳机的发射电路必须固定安装在房间的墙壁或天花板上，故无法在室外使用，这是感应式无线耳机的主要缺点。而红外无线耳机则不然，由于它的信号发射采用小巧的红外发射电路，既可在室内用于电化教学、家庭电视和音响设备的音频信号无线接收，也能在户外使用便携式录音机、CD、VCD及MP3时，方便地去掉耳机线，实现名副其实的无线“随身听”。
红外无线耳机的发射电路如图(a)所示。使用时将插头XP插入电视机、收录机的耳机插座内，音频信号通过XP经电容Cl耦合、三极管VTl放大，再由红外发射二极管VDl和VD2向外发射载有音频电波的红外线。电路装成后适当调节偏置电阻R2，使流过VDl和VD2的静态电流为l0mA即可。
图(b)为红外无线耳机的接收电路。红外接收管VD3～VD5接收到发射电路发出的红外线信号后，将其转换为音频信号，再由三极管VT2放大送入集成运放ICl作功率放大，最后由耳机BE输出。电路中使用3只红外接收管是为了能全方位接收信号。调试时，先用手触摸红外接收管的正极，调节电阻R4、R5使耳机BE输出的交流声最响，然后再接通发射电路，适当调节电视机或收录机的音量大小，直到耳机传出的声音大且清晰为止。
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难度等级：A简单 题目编号：015
电机转速检测仪
一、功能介绍
该作品通过计数电路、时钟电路、静态显示等功能电路实现了对电机转速和频率的测量以及静态显示。 二、设计要求
1．用四位数码管显示电机转速，显示单位：转/秒 2．转速测量误差小于1转/秒。 三、参考方案设计
1．原理框图见图1。
整形计数锁存 电路 器 器 时钟单稳 电路 态 图1 电机转速检测仪硬件结构方框图
译码器 显示电路 2．制作思路
（1）利用光电开关管做电机转速的信号拾取元件，在电机的转轴上安装一圆盘，
在圆盘上挖一小洞，小洞上下分别对应着光发射和光接受开关，圆盘转动一 圈既光电管导通一次，利用此信号做为脉冲计数所需。
（2）计数脉冲通过计数电路进行有效的计数，按照设计要求每一秒种都必须对计
数器清零一次，因为电路实行秒更新，所以计数器到译码电路之间有锁存电 路，在计数器进行计数的过程中对上一次的数据进行锁存显示，这样做不仅 解决了数码显示的逻辑混乱，而且避免了数码显示的闪烁问题。
（3）对于脉冲记数，有测周和测频的方式。测周电路的测量精度主要受电路系统
的脉冲产生电路的影响，对于低频率信号，其精度较高。测频电路其对于正 负一的信号差比较敏感，对于低频率信号的测量误差较大，但是本电路仍然 采用测频方式，原因是本电路对于马达电机转速精度要求较低，本电路还有 升级为频率计使用，而测频方式对高频的精度还是很高的。
（4）显示电路采用静态显示方法，由于静态显示易于制作和调试，原理也较简单
所需元易于购买。
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（5）电路时钟是整个电路的关键，他是整个电路有效工作的核心，负责电路的锁
存和清零。其基本思路是：产生频率一秒是时钟，当秒时钟到来时，既上升沿 到来时，对锁存电路进行锁存，锁存以后才能对计数器进行清零，锁存和清零 间隔要充分小，否则就影响电路的计数准确度。鉴于此，对锁存集成必须采用 边沿触发形式的集成，并且计数器应该与锁存同步工作，既都在秒时钟的上升 沿触发工作。
（6）时钟实现方法很多，本电路采用晶振电路，已求得高精度的时钟需求。 3．设计，原理分析 （1）信号拾取与整形
信号拾取基本原理图如下： VCCR11KR24K7光电开关管施密特A1401062电路核心由一个光电开关管组成，平时电机转轮静止，发光二极管所发出的光被轮子挡住，所以接收管处于截止状态，1端为高电平。当电机转动一圈，会使接收管导通一次，1端输出一个低电平，
1端波形为：
波形处理电路有一个施密特触发器组成，本施密特触发器选用40106，如上图。 当输入电压逐步升高时，致使VI>施密特上VT+，内部触发器发生翻转。当VI逐步下降时，致使VI
（2）计数电路
本电路采用四个同步计数器接成串行工作方式，查数字电路产品资料后，准备采用CD4518 电路设计如下：
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