數(shù)電八路搶答器.doc

目錄2010級學生數(shù)字電路課程設計 貴州航天職業(yè)技術(shù)學院數(shù)字電路課程設計報告書課題名稱 數(shù)字搶答器的設計姓 名 嘻嘻嘻學 號 A103GZ042010院、系、部 電子工程系專 業(yè) 應用電子指導教師 劉旭梅2012年 06月25日引言搶答器作為一種工具，已經(jīng)廣泛應用于各種智力和知識競賽場合。本設計以八路數(shù)字搶答器為基本概念，從實際出發(fā)用數(shù)字電路來完成搶答器的功能，通過74ls148來完成搶答器的優(yōu)先編碼，應用效果良好。關(guān)鍵詞：數(shù)字電路；搶答器；優(yōu)先編碼。 目錄引言I目錄II第一章 數(shù)字搶答器的設計- 1 -1.1 設計目的- 1 -1.2 設計思路- 1 -1.3 設計過程- 1 -1.3.1方案論證- 1 -第二章 元件說明- 4 -21 74LS148- 4 -2.2 74LS279- 4 -2.3 74LS48- 5 -2.4 共陰數(shù)碼管- 5 -第三章 系統(tǒng)調(diào)試與結(jié)果- 7 -第四章 主要儀器與設備- 8 -第五章 心得體會- 9 -參考文獻- 10 -第五章 心得體會第一章 數(shù)字搶答器的設計1.1 設計目的（1）熟悉集成電路的引腳安排。（2）掌握各芯片的邏輯功能及使用方法。（3）了解面包板結(jié)構(gòu)及其接線方法。（4）了解數(shù)字搶答器的組成及工作原理。（5）熟悉數(shù)字搶答器的設計與制作。1.2 設計思路（1）設計搶答器電路。（2）設計可預置時間的定時電路。（3）設計報警電路。 （4）設計時序控制電路。1.3 設計過程 1.3.1方案論證數(shù)字搶答器總體方框圖如圖1所示。圖 1 數(shù)字搶答器框圖其工作原理為：接通電源后，主持人將開關(guān)撥到“清除”狀態(tài)，搶答器處于禁止狀態(tài)，編號顯示器滅燈，定時器顯示設定時間；主持人將開關(guān)置于“開始”狀態(tài)，宣布“開始”搶答器工作。定時器倒計時，揚聲器給出聲響提示。選手在定時時間內(nèi)搶答時，搶答器完成：優(yōu)先判斷、編號鎖存、編號顯示、揚聲器提示。當一輪搶答之后，定時器停止、禁止二次搶答、定時器顯示剩余時間。如果再次搶答必須由主持人再次操作“清除”和“開始”狀態(tài)開關(guān)。3.2電路設計搶答器電路如圖2所示。圖2 數(shù)字搶答器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)器的端均為，個觸發(fā)器輸出置，使74LS148的，使之處于工作狀態(tài)。當開關(guān)S置于“開始”時，搶答器處于等待工作狀態(tài)，當有選手將鍵按下時（如按下S5），74LS148的輸出經(jīng)RS鎖存后，1Q=1，=1，74LS48處于工作狀態(tài)，4Q3Q2Q=101，經(jīng)譯碼顯示為“5”。此外，1Q，使74LS148，處于禁止狀態(tài)，封鎖其他按鍵的輸入。當按鍵松開即按下時，74LS148的此時由于仍為1Q，使，所以74LS148仍處于禁止狀態(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)重新置于“清除”然后再進行下一輪搶答。 定時電路如圖3所示。由節(jié)目主持人根據(jù)搶答題的難易程度，設定一次搶答的時間，通過預置時間電路對計數(shù)器進行預置，計數(shù)器的時鐘脈沖由秒脈沖電路提供?？深A置時間的電路選用十進制同步加減計數(shù)器74LS192進行設計。第二章 元件說明21 74LS14874LS148 為 8 線3 線優(yōu)先編碼器，共有 54/74148 和 54/74LS148 兩種線路結(jié)構(gòu)型式， 將 8 條數(shù)據(jù)線（07）進行 3 線(4-2-1)二進制（八進制）優(yōu)先編碼，即對最高位數(shù)據(jù)線進行譯碼。 利用選通端（EI）和輸出選通端（EO）可進行八進制擴展。圖2.1.1 74LS148邏輯圖圖2.1.2 74LS148芯片的功能表2.2 74LS27974LS279就是4R-S觸發(fā)器，每片上有四路R-S觸發(fā)器。每路R-S觸發(fā)器有R和S兩個輸入和一個輸出端Q。當S輸入低電平（0）時，輸出Q為低電平（0）；當S輸入高電平（1）時，如果R輸入低電平（0），則Q為高電平（1）；當S輸入高電平（1）時，如果R輸入低電平（1），則Q保持不變。圖2.2.1 279邏輯和管腳功能圖2.3 74LS4848 為有內(nèi)部上拉電阻的 BCD七段譯碼器/驅(qū)動器，輸出端（YaYg）為高電平有效，可驅(qū)動燈緩沖器或共陰極 VLED。圖2.3.1 74ls48邏輯圖2.4 共陰數(shù)碼管LED 數(shù)碼管中各段發(fā)光二極管的伏安特性和普通二極管類似，只是正向壓降較大，正向電阻也較大。在一定范圍內(nèi)，其正向電流與發(fā)光亮度成正比。由于常規(guī)的數(shù)碼管起輝電流只有12 mA，最大極限電流也只有1030 mA，所以它的輸入端在5 V電源或高于TTL高電平(3.5 V)的電路信號相接時，一定要串加限流電阻，以免損壞器件。圖2.4.1 七段LED數(shù)碼管引腳第三章 系統(tǒng)調(diào)試與結(jié)果在調(diào)試過程中只有主持人按鈕可用。解決方法：首先我接通電之后用萬用表檢查各集成塊是否出于工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)只有74ls279和74ls48處于工作狀態(tài)。于是分析出74ls148是壞的，將74ls148換過。再接通電源后74ls148處于工作狀態(tài)，能很好的完成優(yōu)先編碼。第四章 主要儀器與設備面包板。集成電路 74LS1481片，74LS2791片，74LS481片，電 阻 5102只，10k9只。其 它 發(fā)光二極管1只，共陰極顯示器1只。開關(guān)九個。第五章 心得體會在感性認識方面，我學到了很多，主要有以下幾個方面：1.在設計過程中要善于動腦，同時還要有耐心，最好的方案時經(jīng)過長時間的思考才能得到的，要耐得住時間的折磨，不放棄，根據(jù)需要與已知條件慢慢推導，功夫不負有心人，相信自己一定能找到問題的解決方案！2.在搭接過程中這些比較繁瑣的事情中，更需要我們的耐心與恒心！只要自己對原理了解透徹，就要始終堅信自己的仿真設計圖，在搭接的過程中一定存在插錯線，忘記上電，看錯芯片，查錯引腳等問題，要根據(jù)明顯的線索一步一步縷出來，最終一定能找到問題所在，并成功解決在搭接過程中所遇到的問題。3.在課程設計的過程中，我體會到了團隊合作的重要性，一個人的能力不管有多強，都不能特立獨行，要勇于并擅于融入到團隊中來，這樣，這個人的力量便得到了極大的加強！辦任何一件事情，團隊的力量都是不可或缺的，是成功的關(guān)鍵因素.團隊意識在以后的工作上會更為明顯，更為重要！在課程設計中，我們要主動培養(yǎng)自己的團隊合作精神，提高自己的團隊合作能力！4.在學習過程中我們還存在很多不足，這都需要以后的學習和努力，這次設計基本算是滿意，但其中經(jīng)歷了好多錯誤，電路功能上還存在一些不足，比如只設計了4路而沒考慮到編號顯示問題，在以后的學習中還需要努力提高。5.感謝老師在課程設計階段給予的指導與幫助！在以后的學習和實踐中，我一定會更加努力！參考文獻1、王義軍. 數(shù)字電子技術(shù)基礎【M】.北京：中國電力出版社2