8路搶答器課程設(shè)計.doc

沈陽工程學(xué)院課程設(shè)計設(shè)計沈陽工程學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書課程設(shè)計題目： 8路搶答器 系 別 自控系 班級 學(xué)生姓名 學(xué)號 指導(dǎo)教師 田景賀 職稱 講師 課程設(shè)計進(jìn)行地點： 實訓(xùn)f213、215 任 務(wù) 下 達(dá) 時 間： 2011 年 12 月 19 日起止日期： 2011年1月4日起至 2011年1月14日止教研室主任 郝波 2010年 12 月 31 日批準(zhǔn)1.設(shè)計題目：搶答器設(shè)計1.1設(shè)計目的：（1）能獨(dú)立查閱、整理、分析有關(guān)資料 （2）能用數(shù)字集成電路完成設(shè)計任務(wù) （3）掌握脈沖產(chǎn)生、整形與分頻電路（4）掌握組合邏輯器件1.2基本要求：(1) 八路搶答控制（2） 搶答控制由主持人控制（3） 顯示所有搶答隊編號1.3 用硬件電路完成全部或部分功能2.設(shè)計過程的基本要求：2.1 基本部分必須完成，其他功能可以根據(jù)自己的能力有選擇的完成設(shè)計。2.2 符合設(shè)計要求的報告一份，其中包括邏輯電路圖。3.報告的基本要求：3.1 要求用a4紙打印，不允許復(fù)印，格式參照畢業(yè)設(shè)計論文格式。3.2裝訂順序為：封面、任務(wù)書、成績評審意見表、中文摘要和關(guān)鍵詞、目錄、正文、參考文獻(xiàn)。順序階段日期計 劃 完 成 內(nèi) 容備注112.20學(xué)生根據(jù)任務(wù)書查資料講解212.21查閱資料，整理資料答疑312.22方案設(shè)計，答疑指導(dǎo)答疑412.23方案設(shè)計, 答疑指導(dǎo)答疑512.24邏輯圖設(shè)計，答疑指導(dǎo)答疑612.27搭接電路，調(diào)試電路指導(dǎo)712.28搭接電路，調(diào)試電路指導(dǎo)812.29撰寫設(shè)計報告指導(dǎo)912.30撰寫設(shè)計報告指導(dǎo)1012.31答辯答辯指 導(dǎo) 教 師 評 審 意 見評價內(nèi)容具 體 要 求權(quán)重評 分加權(quán)分調(diào)研論證能獨(dú)立查閱文獻(xiàn),收集資料；能制定課程設(shè)計方案和日程安排。0.15432工作能力態(tài)度工作態(tài)度認(rèn)真，遵守紀(jì)律，出勤情況是否良好，能夠獨(dú)立完成設(shè)計工作， 0.25432工作量按期圓滿完成規(guī)定的設(shè)計任務(wù)，工作量飽滿，難度適宜。0.25432說明書的質(zhì)量說明書立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理，文字通順，技術(shù)用語準(zhǔn)確，符號統(tǒng)一，編號齊全，圖表完備，書寫工整規(guī)范。0.55432指導(dǎo)教師評審成績（加權(quán)分合計乘以12） 分加權(quán)分合計指 導(dǎo) 教 師 簽 名： 年 月 日評 閱 教 師 評 審 意 見評價內(nèi)容具 體 要 求權(quán)重評 分加權(quán)分查閱文獻(xiàn)查閱文獻(xiàn)有一定廣泛性；有綜合歸納資料的能力0.25432工作量工作量飽滿，難度適中。0.55432說明書的質(zhì)量說明書立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理，文字通順，技術(shù)用語準(zhǔn)確，符號統(tǒng)一，編號齊全，圖表完備，書寫工整規(guī)范。0.35432評閱教師評審成績（加權(quán)分合計乘以8）分加權(quán)分合計評 閱 教 師 簽 名： 年 月 日課 程 設(shè) 計 總 評 成 績分摘要當(dāng)今，電子電路已經(jīng)融入了現(xiàn)實生活中，像主持人提問題讓選手搶答，其中就運(yùn)用到了電子電路。它是通過集成的編碼器對數(shù)字信號編碼，通過數(shù)字元件表示出來的。一般的，是用74ls148集成編碼器進(jìn)行編碼，在選手搶答過程中，只要有一個選手首先按下開關(guān)，編碼器就能鎖定這位選手的輸入，其他選手按下開關(guān)也不能輸入。當(dāng)主持人清零之后，方可重新?lián)尨?。本設(shè)計就是通過74ls148編碼器連接上顯示譯碼器和數(shù)碼管工作，供八名選手搶答，再外接上定時電路和報警電路，就是完整的八路搶答器。關(guān)鍵字 編碼，譯碼，數(shù)碼管，數(shù)字信號。目錄摘要4引言61 設(shè)計任務(wù)描述71.1設(shè)計題目71.2設(shè)計任務(wù)要求72 設(shè)計方案82.1主體電路：82.2報警電路：82.3時序控制電路：113 設(shè)計框圖12總結(jié)13致謝14參考文獻(xiàn)15附錄a1.116附錄a1.217附錄a1.318引言八路搶答器是通過74ls148編碼器對八個輸入信號的輸入進(jìn)行編碼，輸出給顯示譯碼器譯碼給數(shù)碼管顯示的一個電子電路。只要八個輸入端有一個優(yōu)先輸入，編碼器就能對這個優(yōu)先輸入的信號進(jìn)行編碼，并且通過rs觸發(fā)器的反饋輸出對編碼器的反饋，使編碼器停止工作，其他七個輸入端不能輸入。外加上定時器電路和報警電路，就構(gòu)成了一個完整的八路搶答器。通過設(shè)計這個八路搶答器，更加加深了我對編碼器和譯碼器的認(rèn)識和理解，還有對電子電路的認(rèn)識，更加提高了我的動手能力，還有設(shè)計思維能力，使我受益匪淺，更能讓我們對電子產(chǎn)品的認(rèn)識和開闊我們的視眼。1 設(shè)計任務(wù)描述1.1設(shè)計題目 八路搶答器1.2設(shè)計任務(wù)要求1、搶答器同時供8名選手或8個代表隊比賽，分別用8個按鍵s s8表示。 2、設(shè)置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān)s，該開關(guān)由主持人控制。 3、.搶答器具有鎖存與顯示功能。選手按動按鈕，鎖存相應(yīng)的編號，并在led 數(shù)碼管上顯示，同時揚(yáng)聲器發(fā)出報警聲響提示。選手搶答實行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶 答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。2 設(shè)計方案2.1主體電路：該電路完成兩個功能：一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號，同時譯碼顯示電路顯示編號；二是禁止其他選手按鍵操作無效。工作過程：開關(guān)s置于清除端時，rs觸發(fā)器的 r端均為，個觸發(fā)器輸出置，使74ls148的st ，使之處于工作狀態(tài)。當(dāng)開關(guān)s置于開始時，搶答器處于等待工作狀態(tài)，當(dāng)有選手按下按鍵時（如按下s6），74ls148的輸出 經(jīng)rs鎖存后，1q=1, bi=1,74ls48處于工作狀態(tài)，qqq=101, 通過加法器輸出為110，經(jīng)譯碼顯示為6。此外，1，使74ls148 st，處于禁止?fàn)顟B(tài)，封鎖其他按鍵的輸入。當(dāng)按鍵松開即按下時，74ls148的 此時由于仍為，使 st，所以74ls148仍處于禁止?fàn)顟B(tài)，確保不會出二次按鍵時輸入信號，保證了搶答者的優(yōu)先性。如有再次搶答需由主持人將開關(guān)重新置“清除”然后再進(jìn)行下一輪搶答。2.2報警電路：這部分我們由555定時器和三極管構(gòu)成，如圖三所示。其中555構(gòu)成多諧振蕩器，振蕩頻率fo143（ri2r2）c，其輸出信號經(jīng)三極管輸出推動揚(yáng)聲器。pr為控制信號，當(dāng)pr為高電平時，多諧振蕩器工作，而pr為低電平時，電路停振。電路圖如下圖：集成不可重復(fù)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器+5v13 1474ls48a3 a2 a1 a0 ci siai bi ci-1ci siai bi ci-1ci siai bi ci-18 47555 3621+5v +5v +5v 74ls14874ls14810k68k510+5v 0.1uf 100uf 51k控制端s消除開始5110k*8q2q3q4qi7i6i5i4i3i2i1i0i7i6i5i4i3i2i1i0y0y0y1y1y2y2yexyexststlirbi bi/ rbo r s r s r s r sys主體電路：s1s2s3s4s5s6s7s874ls12174ls121： ttl集成器件74121是一種不可重復(fù)觸發(fā)集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 關(guān)于定時：單穩(wěn)態(tài)電路的定時取決于定時電阻和定時電容的數(shù)值。74121的定時電容連接在芯片的10、11引腳之間。若輸出脈寬較寬，而采用電解電容時，電容c 的正極連接在c ext輸出端（10腳）。對于定時電阻，使用者可以有兩種選擇：采用內(nèi)部定時電阻（2 k），此時將9號引腳（r int）接至電源v cc（14腳）。采用外接定時電阻（阻值在1.440k之間），此時9腳應(yīng)懸空，電阻接在11、14腳之間。74121的輸出脈沖寬度t w0.7rc。通常r的數(shù)值取在230k之間，c 的數(shù)值取在10pf10f之間，得到的取值范圍可達(dá)到20ns200ms。2.3時序控制電路：時序控制電路是搶答器設(shè)計的關(guān)鍵，它要完成以下三項功能：（1）主持人將控制開關(guān)撥到開始位置時，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時電 路進(jìn)人正常搶答工作狀態(tài)。（2）當(dāng)參賽選手按動搶答鍵時，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時電路停止工作。（3）當(dāng)設(shè)定的搶答時間到而無人搶答時，報警器短暫發(fā)聲并鎖存搶答電路和定時電路接在主持人開始端控制+5v+5v+5v13 1474ls48114 13 12 11 10 9 8a3 a2 a1 a01 2 3 4 5 6 774ls2905553847641ltrbi bi/rbocp1qoq3q1q2電路圖如圖：3 設(shè)計框圖總結(jié)一周的數(shù)電課程設(shè)計結(jié)束了，通過和其他小組成員的討論和商量，完成了我們組的八路搶答器的設(shè)計。搶答器主要由74ls148編碼器和74ls48譯碼器構(gòu)成，對輸入信號的編碼和譯碼，并通過數(shù)碼管顯示。通過這次對八路搶答器電路的設(shè)計分析學(xué)習(xí)，我們初步掌握了八路定時器的基本原理，了解了設(shè)計一個電路所要經(jīng)歷的基本流程。并認(rèn)真學(xué)習(xí)了有關(guān)的芯片資料，如中規(guī)模集成bcd七段顯示譯碼驅(qū)動器74ls48、8線-3線優(yōu)先編碼器74ls148、四s-r鎖存器74ls279、集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74ls121及的基本功能、管腳用法等。這對我們以后的學(xué)習(xí)是大有裨益的。在這過程中除了理論上的知識進(jìn)一步深入的學(xué)習(xí)以外，更重要的是我們在實踐上鍛煉了自己。我們清楚的意識到了理論與實踐的關(guān)系和差異，認(rèn)識到知識不是用來說的，而是用來實踐的?！皩嵺`出真知”是永恒的真理。在實踐的過程中，我們深刻體會到團(tuán)隊合作的精神。從設(shè)計初期的查閱資料、爭執(zhí)討論、確定方案，到后來的分工合作、相互交流、精誠團(tuán)結(jié)，這過程并不是想象中那么一帆風(fēng)順的。在調(diào)試搶答電路各單元電路時出了很多問題，隊友們就相互檢查，交流資料，找出問題關(guān)鍵并對其改進(jìn)。最終我們的電路取得了成功。致謝在這兩周里，我和我組成員設(shè)計了一個八路搶答器，是主要由74ls148編碼器和74ls48譯碼器構(gòu)成的一個電子電路。在田老師的帶領(lǐng)和指導(dǎo)下，我們才能順利的完成這個電路的設(shè)計。因為是他，教給我們的數(shù)字電子電路知識，也是他，幫我們找出了設(shè)計過程中存在的不易察覺的錯誤和漏洞。如果沒有老師平時上課對我們的耐心的教學(xué)，沒有老師對我們的解疑釋惑，我們也不可能掌握電子電路的知識，掌握將來工作的技術(shù)和能力。所以，在此，感謝田老師對我們的付出，感謝田老師為我們所做的一切，我們現(xiàn)在所得到的知識，都是田老師辛苦的結(jié)晶。除此之外，還要感謝學(xué)校給我們提供的這次自己實際動手實驗的機(jī)會，讓我們學(xué)到了課堂上沒有的知識。還有，感謝我的組員，在這期間，我們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互取長補(bǔ)短，提高了工作效率，沒有他們的幫助，我也不可能單獨(dú)完成整個設(shè)計。所以，在此，感謝所有的人！參考文獻(xiàn)1電子技術(shù)基礎(chǔ)-數(shù)字電子技術(shù) 主