電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)八路搶答器

1、 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目： 八路搶答器 專 業(yè)： 電子卓越3班 學(xué)生姓名: 高 圣 學(xué) 號(hào): 0094470312 指導(dǎo)教師: 朱 衛(wèi) 華 教研室主任： 朱 衛(wèi) 華 二零一二年一月目錄摘要第一章 八路搶答器的需求分析1.1 背景.1.2 目的.1.3 所需工具與原件第二章 八路搶答器框架.2.1 設(shè)計(jì)方案與分析2.2 總體方框圖.第三章 具體電路設(shè)計(jì).3.1 搶答器的主體電路3.2 時(shí)序控制電路3.3 報(bào)警電路第四章 芯片介紹.4.1 74ls373.4.2 74ls1484.3 74ls48.4.4 74ls192第五章 總結(jié)參考文獻(xiàn)：數(shù)字電路、模擬電路摘要該搶

2、答器主要是基于74系列常用集成芯片組成電路各個(gè)部分，成本較低，且基本能夠使用于一些小的活動(dòng)中 。采用74ls148編碼器和cd4511譯碼器組成搶答器的核心部分電路。采用七段共陰極led數(shù)碼管顯示搶答序號(hào)和定時(shí)時(shí)間，由cd4511數(shù)字顯示譯碼管顯示數(shù)碼管。由555振蕩器、74ls192和與門芯片74ls00共同構(gòu)成了信號(hào)發(fā)生控制電路，使74ls148能正常工作，從而完成其功能。八路搶答器時(shí)基于集成元器件的設(shè)計(jì)，成本較低，且基本能夠使用于一些小型娛樂活動(dòng)中，cd4511譯碼器組成搶答器的核心部分搶答電路。采用七段共陰極數(shù)碼管顯示搶答序號(hào)，本設(shè)計(jì)主要在mutism上完成，經(jīng)理論分析和仿真得出各器件

3、信號(hào)和參數(shù)。然后利用dxp畫出原理圖，并印制出電路板，最終完成設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：呼叫器、集成元件、搶答abstract:the responder is mainly based on a series of 74 commonly used integrated chip consisting of various parts of the circuit, low cost, and can use in some small activities. using 74ls148 encoder and cd4511 encoder vies to answer first the core p

4、art of the circuit. using seven common cathode led digital tube display responder serial number and time, by cd4511 numeric display decoding display digital tube. by 555, 74ls192 and 74ls00 oscillator and chip together form the signal control circuit, so that the 74ls148 can work normally, thus comp

5、leting its function.eight way responder based on integrated components design, low cost, and can use in some small recreational activities, cd4511 encoder responder responder circuit core part. with a total of seven digital tube cathode display answering serial number, this design mainly in mutism c

6、ompleted, by the theoretical analysis and the simulation to obtain the device signals and parameters. then using dxp to draw schematics, printed circuit boards and, eventually completed the design.key words: calling device, integrated element, answer第一章 八路搶答器的需求分析1.1 背景：數(shù)字電路產(chǎn)品在生活中有著極其廣泛的作用，包括計(jì)算、數(shù)字通信

7、、智能儀器儀表、自動(dòng)控制及航天領(lǐng)域中。這些設(shè)備給人們工作，生活等方面帶來了極大的方便。數(shù)字電路的發(fā)展，使得電路設(shè)計(jì)對(duì)我們更加重要。數(shù)字電路設(shè)備實(shí)現(xiàn)不太復(fù)雜，速度和可靠性好。1.2 目的本次設(shè)計(jì)以努力達(dá)到以下要求：1. 搶答器同時(shí)供8位選手比賽所用，分別以s0s7表示。2. 設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)清零和搶答控制開關(guān)s，由主持人控制。3. 搶答器具有所存與顯示功能。即選手按動(dòng)按鈕，所存相應(yīng)的編號(hào)，并在數(shù)碼管上顯示，且選手搶答實(shí)行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先強(qiáng)大的選手編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。4. 搶答器具有定時(shí)功能,且一次搶時(shí)間由主持人設(shè)定.當(dāng)計(jì)時(shí)開始后定時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí).5. 參賽選手在規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行搶答時(shí),搶答

8、有效,且定時(shí)器停止工作,顯示器上顯示選手的編號(hào)和搶答時(shí)間,并保持到主持人清除為止.6. 如果定時(shí)時(shí)間已到,無人搶答,本次搶答無效定時(shí)器上顯示00. 功能搶答器可以實(shí)現(xiàn)8個(gè)人同時(shí)進(jìn)行搶答,在搶答時(shí)可以優(yōu)先鎖存.在第一個(gè)小號(hào)輸入后,鎖存器實(shí)現(xiàn)所存,別的信號(hào)不能輸入,數(shù)碼管顯示輸出數(shù)字1.3 設(shè)計(jì)所需原件及工具元件:5v電源,電阻.電容,發(fā)光二級(jí)管,三極管,74ls148,74ls00,74ls,共陰極數(shù)碼管工具:數(shù)字萬用表,示波器,第二章 設(shè)計(jì)框架2.1 設(shè)計(jì)的方案分析設(shè)計(jì)具有某種特定功能的集成電路板一般比較復(fù)雜,因此,在設(shè)計(jì)之前,一定要通過多方案對(duì)比,選擇較為簡單且實(shí)惠的.這樣,在正式設(shè)計(jì)時(shí),就

9、能做到電路簡化,電路板做出來較為美觀,尤其重要的是:能達(dá)到事半功倍的效果.2.2 數(shù)字搶答器的總體方框圖數(shù)字搶答器的總體方框圖如下所示:其工作原理為:接通電源后,主持人開關(guān)撥到清除狀態(tài),選手在定時(shí)內(nèi)進(jìn)行搶答時(shí),搶答完成;優(yōu)先判斷、編號(hào)鎖存，編號(hào)顯示。當(dāng)一輪搶答之后，定時(shí)器停止、禁止再次進(jìn)行搶答、定時(shí)器顯示剩余時(shí)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)。采用方案根據(jù)設(shè)定的總體方框圖，在幾種方案中選擇了交易實(shí)現(xiàn)的方案輸入電路中間傳輸部分如下：搶答器的總電路如下：multisim仿真結(jié)果如下圖所示：第三章 具體電路設(shè)計(jì) 3.1 搶答器的主體電路搶答器的功能有兩個(gè)：一是能分辨出選手按鍵的

10、先后，并所存優(yōu)先搶答者編號(hào)，共譯碼顯示電路用；二是要是其他選手操作無效。選用優(yōu)先編碼器74ls148和74ls373鎖存器可以完成上述功能。其工作原理是：當(dāng)主持人控制開關(guān)處于清除為止時(shí)，rs觸發(fā)端為低電平，輸出端全為低電平，于是74ls48=0，顯示器滅燈，74ls148的選通輸入端為0,74ls148處于工作狀態(tài)，此時(shí)鎖存電路不工作。當(dāng)主持人開關(guān)撥到開始位置時(shí)，優(yōu)先編碼電路和鎖存電路同時(shí)處于工作狀態(tài)，即搶答器處于等待工作狀態(tài)，等待輸入端70輸入信號(hào)，當(dāng)有選手將建按下時(shí)（如按下s5），74ls148的輸出為010，經(jīng)rs鎖存器鎖存后，ctr=1，74ls373處于工作狀態(tài)，q4q3q2 = 1

11、01，經(jīng)74ls48譯碼后，顯示器顯示出5.此外，ctr=1，使72ls148的輸入端為高電平，74ls148處于禁止?fàn)顟B(tài)，封鎖了其他案件的輸入。當(dāng)按鍵松開后，74ls148仍處于禁止?fàn)顟B(tài)，其他輸入信號(hào)不會(huì)被接收，這就保證了搶答著的優(yōu)先性以及搶答電路的準(zhǔn)確性。當(dāng)優(yōu)先搶答者回答完問題后，由主持人操作控制開關(guān)s，使搶答電路復(fù)位，以便進(jìn)行下一輪搶答。3.2 時(shí)序控制電路時(shí)序控制電路是八位搶答器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，因?yàn)樗瓿梢韵鹿δ埽?. 當(dāng)主持人將控制開關(guān)撥到開始位置時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時(shí)電路進(jìn)入正常搶答工作狀態(tài)。2. 當(dāng)選手按動(dòng)搶答鍵時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時(shí)器電路停止工作。3. 當(dāng)設(shè)定搶答

12、時(shí)間到時(shí)，無人搶答時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時(shí)器電路停止工作。3.3 報(bào)警電路這部分電路是由74ls148譯碼器和三極管構(gòu)成，74ls148構(gòu)成多諧振蕩器，振蕩頻率f0 = 1.43、(r1+r2)*c,其輸出信號(hào)經(jīng)三極管推動(dòng)揚(yáng)聲器。pr為控制信號(hào)，當(dāng)pr為高電平時(shí)，多謝振蕩器工作；而當(dāng)pr為低電平時(shí)，電路停振。第四章 芯片介紹4.1 74ls373373為三態(tài)輸出的八 d 透明鎖存器。當(dāng)三態(tài)允許控制端 oe 為低電平時(shí)，o0o7 為正常邏輯狀態(tài)，可用來驅(qū)動(dòng)負(fù)載或總線。當(dāng) oe 為高電平時(shí)，o0o7 呈高阻態(tài)，即不驅(qū)動(dòng)總線，也不為總線的負(fù)載，但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響。 當(dāng)鎖存允許端 l

13、e 為高電平時(shí)，o 隨數(shù)據(jù) d 而變。當(dāng) le 為低電平時(shí)，o 被鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平。當(dāng) le 端施密特觸發(fā)器的輸入滯后作用，使交流和直流噪聲抗擾度被改善 400mv真值表為dnleoeonhhlllhllxllq0xxh高阻態(tài)器其oe-使能端接地4.2 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(jìn)行 3 線(4-2-1)二進(jìn)制（八進(jìn)制）優(yōu)先編碼，即對(duì)最高位數(shù)據(jù)線進(jìn)行譯碼。 利用選通端（ei）和輸出選通端（eo）可進(jìn)行八進(jìn)制擴(kuò)展功能表：輸入輸出ei01234567a2a1a0gse

14、ohxxxxxxxxhhhhhlhhhhhhhhhhhhllxxxxxxxlllllhlxxxxxxlhllhlhlxxxxxlhhlhllhlxxxxlhhhlhhlhlxxxlhhhhhlllhlxxlhhhhhhlhlhlxlhhhhhhhhllhllhhhhhhhhhhlh4.3 74ls4874ls48芯片是一種常用的七段數(shù)碼管譯碼器驅(qū)動(dòng)器，常用在各種數(shù)字電路和單片機(jī)系統(tǒng)的顯示系統(tǒng)中，下面我就給大家介紹一下這個(gè)元件的一些參數(shù)與應(yīng)用技術(shù)等資料74ls48功能表七段譯碼驅(qū)動(dòng)器功能表十進(jìn)數(shù)或功能輸入bi/rbo輸出備注ltrbid c b aabcdefg0hh0 0 0 0h111111

15、011hx0 0 0 1h01100002hx0 0 1 0h11011013hx0 0 1 1h11110014hx0 1 0 0h01100115hx0 1 0 1h10110116hx0 1 1 0h00111117hx0 1 1 1h11100008hx1 0 0 0h11111119hx1 0 0 1h111001110hx1 0 1 0h000110111hx1 0 1 1h001100112hx1 1 0 0h010001113hx1 1 0 1h100101114hx1 1 1 0h000111115hx1 1 1 1h0000000bixxx x x xl00000002rbihl0 0 0 0l00000003ltlxx x x xh111111144.4 74ls192 74ls192是雙時(shí)鐘方式的十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器其功能表如下：總結(jié)經(jīng)過這兩周的課題設(shè)計(jì)，使我受益匪淺，它讓我對(duì)自己平時(shí)學(xué)習(xí)的理論知識(shí)與實(shí)際操作有了新的收獲和認(rèn)識(shí)，在理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)上進(jìn)一步鞏固醫(yī)學(xué)基本理論及應(yīng)用知識(shí)，