八路抢答器设计报告.docx
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八路抢答器设计报告.docx
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八路抢答器设计报告
河北科技大学
课程设计报告
学生姓名:
王雪寒学号:
100701239
专业班级:
电信102班
课程名称:
数字电子技术基础
学年学期:
2011—2012学年第二学期
指导教师:
王彦朋蔡明伟
2012年6月
课程设计成绩评定表
学生姓名
王雪寒
学号
100701239
专业班级
电信102
起止时间
2012.5—2012.6
设计题目
八路数字抢答器
课
程
设
计
成
绩
考核内容
成绩
1.实验出勤情况
2.实验完成情况
3.实验报告完成情况
4.实际电路完成情况
5.实验室电路完成情况
6.课程设计报告完成情况
7.考试成绩
课程设计成绩
指导教师:
年月日
目录
1.设计目的………………………………………………1
2.总体电路框图…………………………………………1
3.单元电路设计…………………………………………5
4.元件明细表……………………………………………7
5.安装调试和收获体会…………………………………8
附录…………………………………………………………9
1.设计目的
1)进一步掌握数字电子技术课程所学的理论知识。
2)熟悉几种常用集成数字芯片,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。
3)了解数字系统设计的基本思想和方法,学会科学分析和解决问题。
4)培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
2.总体电路框图
本电路由主体电路和扩展电路组成,分别由集成编码器、计数器、触发器、定时器和必要的门电路等组成,其中主体电路的作用是完成主持人的控制系统清零与抢答开始功能以及完成参赛者的抢答并显示其编号的功能,扩展电路即控制电路,主要包括秒脉冲发生电路和定时电路。
该抢答器实现了以上清零、抢答、数据锁存、自动计时等功能,可以保证8个参赛者或参赛队公平的抢答。
要求是:
1.抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按钮S0—S7表示。
2.设置一个系统清除和抢答控制开关S,该开关由主持人控制。
3.抢答器具有锁存与显示功能。
即选手按动按钮,锁存相应的编号,并在LED数码管上显示,同时扬声器发出报警声响提示。
选手抢答实行优先锁存,优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
4.抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间由主持人设定(如30秒)。
当主持人启动"开始"键后,定时器进行减计时,同时扬声器发出短暂的声响,声响持续的时间0.5秒左右。
5.参赛选手在设定的时间内进行抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答的时间,并保持到主持人将系统清除为止
6.如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统报警并禁止抢答,定时显示器上显示00。
其原理是:
主持人按动开始抢答的开关后,最先抢答的选手的电平信号先经过优先编码器,再依次经过数据锁存器,此时已经限制了其他选手的抢答,信号再经过译码器和七段数码显示器,将最先抢答的该选手的编号显示出来,并同时产生报警信号,到此完成的是抢答功能;如果没有人抢答,30秒减计数器减到00时也会发出报警信号,此是完成计时功能。
3.单元电路设计
1)抢答器电路
抢答电路的功能有两个:
一是分辨出选手按键的先后,并锁存优先抢答者的编号,同时译码显示电路显示编号;二是其他选手按键操作无效。
2)时序控制电路
它主要完成以下三项功能:
(1)主持人将控制开关拨到开始位置,LED灯发光,抢答电路和定时电路进入正常抢答工作状态。
(2)当参赛选手按动抢答键时,另一个灯闪烁,抢答器和定时电路停止工作。
(3)当设定的抢答时间到,无人抢答时,发出提示响声。
3)定时电路
设定一次抢答时间,通过预置时间电路对计数器进行预置,计数器的时钟由秒脉冲电路提供。
4.元件明细表
序号
编号
名称
数量
1
74LS148
优先编码器
1片
2
74LS48
七段译码显示器
3片
3
-
共阴七段数码显示管
3片
4
74LS192
十进制可逆计数器
2片
5
NE555
555计时器
1片
6
74LS279
四R-S锁存器
1片
7
74LS00
与非门
3片
8
74LS20
双4输入与非门
1片
9
RPACK
电阻排180欧
3片
12
R10
10kΩ
1只
13
R2
68kΩ
2只
14
R3
15kΩ
2只
15
R4
100kΩ
1只
16
R15
50kΩ
1只
17
R16
500Ω
1只
18
C2
10uF
2只
19
C3
0.01uF
2只
20
S0-S7
弹片开关
8只
21
S8
单刀双置开关
1只
22
LED
发光二极管
1只
5.安装调试和收获体会
电子课程设计刚开始,和搭档拿着选定的题目觉得很简单。
脑海中马上就出现了几个设计思路,但在设计的几天里才发现设计并不是那么简单。
毕竟课程设计不同于实验课,电路图都要自己设计,而且要着眼整个系统。
原来的思路一个个被排除掉。
静下心来,仔细分析题目,参考了老师和同学的仿真电路,心中才有了谱。
将整个系统根据不同的功能化分成模块,再分别进行设计,逐个攻破,最后再将其整合。
在设计过程中,既有用过的芯片,又有没用过的,只能自己上网搜索,分析功能。
即学即用。
在这个过程中真的学会了很多,有种收获很大的感觉。
最后调试阶段,哪怕一个小小的错误也会使结果出不来。
只好一条线一条线地查。
在老师的帮助下终于出来了,发现了电路中的不合理。
原来是电路中一个发光二极管将电压钳位,影响了芯片的工作,经过我们和老师的共同努力,一剪刀下去,把二极管剪掉,最终得到了满意的效果。
通过这次课程设计,使我受益颇多。
既巩固了课堂上学到的理论知识,又掌握了常用集成电路芯片的使用。
在此基础上学习了数字系统设计的基本思想和方法,学会了科学地分析实际问题,通过查资料、分析资料及请教老师和同学等多种途径,独立解决问题。
同时,也培养了我认真严谨的工作作风。
附录
1.仿真截图
2.实物图
3主要元件引脚图
1)74LS48引脚图
2)74LS148引脚图
3)555引脚图
4)74LS192引脚图及逻辑符号
5)74LS279引脚图
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