《位抢答器数电》word版.doc

电子技术课程设计说明书课题名称： 8位抢答器学生学号：专业班级：电信学生姓名：学生成绩：指导教师：课题工作时间：2010-5-13至20107-10武汉工程大学教务处 制一、课程设计的任务或学年论文的基本要求：1、 有多路抢答，抢答台数为8。2、 具有抢答开始后30秒倒计时，30秒倒计时后无人抢答显示超时，并报警。3、 系统复位后进入抢答状态，当有一路抢答按键按下，该路抢答信号将其余各路抢答信号封锁，同时铃声想起，显示牌显示该路抢答台号.4、 主持人应有复位按钮。抢答时应有手动控制。指导教师签字：教研室主任签字： 年 月 日 年 月 日二、进度安排：1. 分析任务，查阅相关资料2. 完成实验设计，得出实验总图与原件清单3. 开始实验，完成实验功能4. 完成实验报告三、应收集资料及主要参考文献：1 陈明义，宋学瑞编电工电子实验教程长沙：中南大学出版社，20022 陈明义编数字电子技术基础长沙：中南大学出版社，20063 何希才编常用集成电路简明速查手册北京：国防工业出版社，20064 赵淑范，王宪伟编电子技术实验与课程设计北京：清华大学出版社， 2006四、课程设计摘要（中文）：1）任务分析根据上图，可将实验分为7个部分，分别如下：）、抢答者序号编码电路在此电路中要完成编码可以用在数字电子技术基础中的学习的74LS148（8-3优先编码器）来实现。芯片管脚图及功能表如下：74LS148功能表输入使能端输入输出扩展使能输出11111101111111111110000000101000101011001001011100110101111010001011111010101011111101100101111111011101在此电路中，对于74LS148的输入有8，分别为8位选手。端为选通输入端，只有在=0的条件下，编码器才能正常工作。为芯片扩展端，只有当所有的编码输入端都是高电平（即没有编码输入），且=0，即为低电平。因此，低电平平输出信号表示“电路工作，而且有编码输入”。根据其功能表将电路图连接如下：2）、输入抢答锁存在选手抢答后要求一直显示选手的号码直至主持人将开关打到复位位置上，这就要求有对选手按键的编码进行锁存。对于编码电路主要有四个输出端，其中三个（）为选手号编码，一个为芯片扩展端（）,故要用四个锁存器来锁存输出信息。经查资料得，74LS279（四RS触发器）可以完成此功能。而我们只有两片74LS76，引脚图如下：其电路连接图设计为：3）、译码电路和显示电路用数码管和CD4511来完成译码和选手号码的显示。引脚图及真值表如下：4) 定时控制电路定时控制电路要完成以下功能：在主持人将开关打到“开始”位置时，计时电路开始倒计时；当有选手抢答时，计时电路停止计时;若在30后无人抢答，电路要发出一个时间到的标志信号。显示电路与之前的基本相同，不再描述。在此电路中我们要用到74LS192，其引脚图和功能真值表如下：引脚图74LS192功能真值表根据其真值表将电路设计如下：5）1秒脉冲电路用555定时器组成多谐振荡器输出方波脉冲，频率我1Hz。设计电路如下。在此电路中根据产生脉冲振荡频率的计算公式f=，取，C=10即可以实现。为了从视觉上观察秒脉冲，特设置一脉冲指示灯。555定时器的功能表清零端高触发端TH低触发端Qn+1放电管T功能00导通直接清零10导通置011截止置11Qn不变保持引脚图：6) 报警电路将抢答报警电路与到时报警电路放在一起，由一个电阻，一个三极管与一个蜂鸣器控制。如下图：报警时序控制电路又74LS123完成，其引脚图如下：连接电路见总实验原理图。7）复位电路在此设计中还要有一个复位电路对每次抢答结束后的电路进行复位，这样才能使其连续有效的工作。复位电路图见总的原理图。2）实验总原理图（附带引脚图）74LS00引脚图74LS20引脚图3）原件清单：序号名称型号参数数量备注1.8-3优先编码器74LS14812.四RS触发器74LS7623.BCD七段译码驱动器CD451134.同步十进制可逆计数器74LS19225.四二输入与非门74LS0026.二四输入与非门74LS2017.共阴极七段数码管38.555定时器19.电阻10K910.电阻15K111.电阻68k112.电阻1K113.电阻510114.电阻100K115.电容0. 1uF116.电容10uF217.发光二极管218.蜂鸣器直流119.开关920.三极管121.面包板、导线、镊子、钳子4）电路的安装与调试1、 实验工具钳子，镊子，剪刀，数字电路实验箱，各种颜色的导线若干，万用表等。2、 面包板的使用对于面包板的使用要特别注意，因为这是所有元件的根基，如果搞不清楚面包板，不仅实现不了电路的功能，甚至和会造成芯片损坏等后果。所以在联线前首先要搞清面包板上的那些空是相通的，哪些是不通的。对于不清楚的空可以用万用表测量，来进行判断，切忌不要凭空想象。3、 接线要求设计的电路比较复杂，接线也就比较复杂，为了便于检查电路，美观等原因，必须对接线统一要求。要求接线要横平竖直，接线间尽量少交叉。而每一个模块最好用一种颜色的线接，这样便于区分。同时插入面包板的部分要长度适宜，不要太长，否则会在内部相交；也不要太短，否则会接触不良。特别注意的是：在接每一个元件前，必须对每一个元件进行检测，以确保接在面包板上的元件是好的，以减少出错的概率；在接每一个模块前要对总体的电路和部分电路有一个总体的把握，以减少连线的交叉。4、 电路的调试电路的调试分为：总体调试和单元调试。单元调试：在连接每一格单元后，要测试每一个单元的功能是否实现，如果没有，要根据其现象分析原因，然后进行修改总体调试：在连接各个模块后，就进行总体的调试，将各相关联的单元有机的连接起来，测试各单元相互配合后完成的功能。如果没有实现，根据现象分析原因，然后进行修改。在调试过程中遇到的问题及解决方案：）、在将计数电路连接好进行调试发现，计时电路并不能进行30秒计时，尤其时十位数上，总是会发生随即跳变现象。经过检测电路连接无误。但怎么会出现此种现象呢？再次检查电路发现，原来我把要接高电平的引脚悬空。虽然这样也为高电平，但不稳定，必须接+5v电路才能稳定。）、当主持人将开关打到复位时，计数电路不能复位。经检测发现，是复位信号没有接进去。）、报警电路喇叭不响，经检测是因为喇叭信号产生电路的频率太低。采用的方案是减小电容，增大频率。五、成绩评定：指导教师评语： 指导教师签字： 20 年 月 日 项目评价项目评价调查论证工作量、工作态度实践能力分析、解决问题能力质量创新得分六、答辩记录：1问：如何拓展为16位抢答器？ 答：所谓的16位，就是有15个组或者人来抢答，也就是把八位的扩展到16位。用两个74ls148，两个74LS279，两个74LS48和两个显示器组成。把74148级联起来组成16位编码器，级联7448通过逻辑电路把信号显示为1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15 2问：如何解决抢答器和主持人之间的距离问题？答：可以给主持人清零端单独加一个独立电源，然后在接入抢答器系统。3问：如何自己制作一个稳压电源给抢答器供电？答：变压器用220V变12V的。整流二极管用4007，用四只，组成桥式整流，再用个1000uf/25V的电容滤波，然后+12V接到7805的1脚（有字为正面，从左往右第一只脚为1脚），第二脚接负极，第三只脚输出为+5V，最后在第三脚与第二脚接引出线，并用一只500uf/12V的电容滤波。答辩意见及答辩成绩答辩小组教师（签字）： 20 年 月 日总评成绩：（教师评分75%+答辩成绩25%）