位搶答器數(shù)電

1、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課題名稱：   8位搶答器     學(xué)生學(xué)號(hào)：              專業(yè)班級(jí)：     電信        學(xué)生姓名：         

2、60;    學(xué)生成績(jī)：               指導(dǎo)教師：                課題工作時(shí)間：2010-5-13  至  20107-10  武漢工程大學(xué)教務(wù)處 &

3、#160; 制一、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)或?qū)W年論文的基本要求：1、 有多路搶答，搶答臺(tái)數(shù)為8。2、 具有搶答開(kāi)始后30秒倒計(jì)時(shí)，30秒倒計(jì)時(shí)后無(wú)人搶答顯示超時(shí)，并報(bào)警。3、 系統(tǒng)復(fù)位后進(jìn)入搶答狀態(tài)，當(dāng)有一路搶答按鍵按下，該路搶答信號(hào)將其余各路搶答信號(hào)封鎖，同時(shí)鈴聲想起，顯示牌顯示該路搶答臺(tái)號(hào).4、 主持人應(yīng)有復(fù)位按鈕。搶答時(shí)應(yīng)有手動(dòng)控制。指導(dǎo)教師簽字：      教研室主任簽字： 年 月 日   年 月 日二、進(jìn)度安排：1. 分析任務(wù)，查閱相關(guān)資料2. 完成實(shí)驗(yàn)設(shè)

4、計(jì)，得出實(shí)驗(yàn)總圖與原件清單3. 開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)功能4. 完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告三、應(yīng)收集資料及主要參考文獻(xiàn)：1 陳明義，宋學(xué)瑞編電工電子實(shí)驗(yàn)教程長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，20022 陳明義編數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，20063 何希才編常用集成電路簡(jiǎn)明速查手冊(cè)北京：國(guó)防工業(yè)出版社，20064 趙淑范，王憲偉編電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)北京：清華大學(xué)出版社， 2006四、課程設(shè)計(jì)摘要（中文）：1）任務(wù)分析根據(jù)上圖，可將實(shí)驗(yàn)分為7個(gè)部分，分別如下：）、搶答者序號(hào)編碼電路在此電路中要完成編碼可以用在數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)中的學(xué)習(xí)的74LS148（8-3優(yōu)先編碼器）來(lái)實(shí)現(xiàn)。芯片管腳圖及功能表如下：74LS14

5、8功能表輸入使能端輸入輸出擴(kuò)展使能輸出1××××××××111110111111111111000×××××××00001010××××××001010110×××××0100101110××××01101011110×××100010111110××

6、;1010101111110×1100101111111011101在此電路中，對(duì)于74LS148的輸入有8，分別為8位選手。端為選通輸入端，只有在=0的條件下，編碼器才能正常工作。為芯片擴(kuò)展端，只有當(dāng)所有的編碼輸入端都是高電平（即沒(méi)有編碼輸入），且=0，即為低電平。因此，低電平平輸出信號(hào)表示“電路工作，而且有編碼輸入”。根據(jù)其功能表將電路圖連接如下：2）、輸入搶答鎖存在選手搶答后要求一直顯示選手的號(hào)碼直至主持人將開(kāi)關(guān)打到復(fù)位位置上，這就要求有對(duì)選手按鍵的編碼進(jìn)行鎖存。對(duì)于編碼電路主要有四個(gè)輸出端，其中三個(gè)（）為選手號(hào)編碼，一個(gè)為芯片擴(kuò)展端（）,故要用四個(gè)鎖存器來(lái)鎖存輸出信息。經(jīng)查資

7、料得，74LS279（四RS觸發(fā)器）可以完成此功能。而我們只有兩片74LS76，引腳圖如下：其電路連接圖設(shè)計(jì)為：3）、譯碼電路和顯示電路用數(shù)碼管和CD4511來(lái)完成譯碼和選手號(hào)碼的顯示。引腳圖及真值表如下：4) 定時(shí)控制電路定時(shí)控制電路要完成以下功能：在主持人將開(kāi)關(guān)打到“開(kāi)始”位置時(shí)，計(jì)時(shí)電路開(kāi)始倒計(jì)時(shí)；當(dāng)有選手搶答時(shí)，計(jì)時(shí)電路停止計(jì)時(shí);若在30后無(wú)人搶答，電路要發(fā)出一個(gè)時(shí)間到的標(biāo)志信號(hào)。顯示電路與之前的基本相同，不再描述。在此電路中我們要用到74LS192，其引腳圖和功能真值表如下：引腳圖74LS192功能真值表根據(jù)其真值表將電路設(shè)計(jì)如下：5）1秒脈沖電路用555定時(shí)器組成多諧振蕩器輸出方波

8、脈沖，頻率我1Hz。設(shè)計(jì)電路如下。在此電路中根據(jù)產(chǎn)生脈沖振蕩頻率的計(jì)算公式f=，取，C=10即可以實(shí)現(xiàn)。為了從視覺(jué)上觀察秒脈沖，特設(shè)置一脈沖指示燈。555定時(shí)器的功能表清零端高觸發(fā)端TH低觸發(fā)端Qn+1放電管T功能00導(dǎo)通直接清零10導(dǎo)通置011截止置11Qn不變保持引腳圖：6) 報(bào)警電路將搶答報(bào)警電路與到時(shí)報(bào)警電路放在一起，由一個(gè)電阻，一個(gè)三極管與一個(gè)蜂鳴器控制。如下圖：報(bào)警時(shí)序控制電路又74LS123完成，其引腳圖如下：連接電路見(jiàn)總實(shí)驗(yàn)原理圖。7）復(fù)位電路在此設(shè)計(jì)中還要有一個(gè)復(fù)位電路對(duì)每次搶答結(jié)束后的電路進(jìn)行復(fù)位，這樣才能使其連續(xù)有效的工作。復(fù)位電路圖見(jiàn)總的原理圖。2）實(shí)驗(yàn)總原理圖（附帶引

9、腳圖）74LS00引腳圖74LS20引腳圖3）原件清單：序號(hào)名稱型號(hào)參數(shù)數(shù)量備注1.8-3優(yōu)先編碼器74LS14812.四RS觸發(fā)器74LS7623.BCD七段譯碼驅(qū)動(dòng)器CD451134.同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器74LS19225.四二輸入與非門(mén)74LS0026.二四輸入與非門(mén)74LS2017.共陰極七段數(shù)碼管38.555定時(shí)器19.電阻10K910.電阻15K111.電阻68k112.電阻1K113.電阻510114.電阻100K115.電容0. 1uF116.電容10uF217.發(fā)光二極管218.蜂鳴器直流119.開(kāi)關(guān)920.三極管121.面包板、導(dǎo)線、鑷子、鉗子4）電路的安裝與調(diào)試1、 實(shí)驗(yàn)

10、工具鉗子，鑷子，剪刀，數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱，各種顏色的導(dǎo)線若干，萬(wàn)用表等。2、 面包板的使用對(duì)于面包板的使用要特別注意，因?yàn)檫@是所有元件的根基，如果搞不清楚面包板，不僅實(shí)現(xiàn)不了電路的功能，甚至和會(huì)造成芯片損壞等后果。所以在聯(lián)線前首先要搞清面包板上的那些空是相通的，哪些是不通的。對(duì)于不清楚的空可以用萬(wàn)用表測(cè)量，來(lái)進(jìn)行判斷，切忌不要憑空想象。3、 接線要求設(shè)計(jì)的電路比較復(fù)雜，接線也就比較復(fù)雜，為了便于檢查電路，美觀等原因，必須對(duì)接線統(tǒng)一要求。要求接線要橫平豎直，接線間盡量少交叉。而每一個(gè)模塊最好用一種顏色的線接，這樣便于區(qū)分。同時(shí)插入面包板的部分要長(zhǎng)度適宜，不要太長(zhǎng)，否則會(huì)在內(nèi)部相交；也不要太短，否則會(huì)

11、接觸不良。特別注意的是：在接每一個(gè)元件前，必須對(duì)每一個(gè)元件進(jìn)行檢測(cè)，以確保接在面包板上的元件是好的，以減少出錯(cuò)的概率；在接每一個(gè)模塊前要對(duì)總體的電路和部分電路有一個(gè)總體的把握，以減少連線的交叉。4、 電路的調(diào)試電路的調(diào)試分為：總體調(diào)試和單元調(diào)試。單元調(diào)試：在連接每一格單元后，要測(cè)試每一個(gè)單元的功能是否實(shí)現(xiàn)，如果沒(méi)有，要根據(jù)其現(xiàn)象分析原因，然后進(jìn)行修改總體調(diào)試：在連接各個(gè)模塊后，就進(jìn)行總體的調(diào)試，將各相關(guān)聯(lián)的單元有機(jī)的連接起來(lái)，測(cè)試各單元相互配合后完成的功能。如果沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，根據(jù)現(xiàn)象分析原因，然后進(jìn)行修改。在調(diào)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決方案：）、在將計(jì)數(shù)電路連接好進(jìn)行調(diào)試發(fā)現(xiàn)，計(jì)時(shí)電路并不能進(jìn)行30

12、秒計(jì)時(shí)，尤其時(shí)十位數(shù)上，總是會(huì)發(fā)生隨即跳變現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)檢測(cè)電路連接無(wú)誤。但怎么會(huì)出現(xiàn)此種現(xiàn)象呢？再次檢查電路發(fā)現(xiàn)，原來(lái)我把要接高電平的引腳懸空。雖然這樣也為高電平，但不穩(wěn)定，必須接+5v電路才能穩(wěn)定。）、當(dāng)主持人將開(kāi)關(guān)打到復(fù)位時(shí)，計(jì)數(shù)電路不能復(fù)位。經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，是復(fù)位信號(hào)沒(méi)有接進(jìn)去。）、報(bào)警電路喇叭不響，經(jīng)檢測(cè)是因?yàn)槔刃盘?hào)產(chǎn)生電路的頻率太低。采用的方案是減小電容，增大頻率。五、成績(jī)?cè)u(píng)定：指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：                

13、60;               指導(dǎo)教師簽字：                                   

14、   20 年   月   日 項(xiàng)目評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)價(jià)調(diào)查論證 工作量、工作態(tài)度 實(shí)踐能力 分析、解決問(wèn)題能力 質(zhì)量 創(chuàng)新 得分 六、答辯記錄： 1問(wèn)：如何拓展為16位搶答器？ 答：所謂的16位，就是有15個(gè)組或者人來(lái)?yè)尨?，也就是把八位的擴(kuò)展到16位。用兩個(gè)74ls148，兩個(gè)74LS279，兩個(gè)74LS48和兩個(gè)顯示器組成。把74148級(jí)聯(lián)起來(lái)組成16位編碼器，級(jí)聯(lián)7448通過(guò)邏輯電路把信號(hào)顯示為1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15 2問(wèn)：如何解決搶答器和主持人之間的距離問(wèn)題？答：可以給主持人清零端單獨(dú)加一個(gè)獨(dú)立電源，然后在接入搶答器系統(tǒng)。 3問(wèn)：如何自己制作一個(gè)穩(wěn)壓電源給搶答器供電？ 答：變壓器用220V變12V的。整流二極管用4007，用四只，組成橋式整流，再用個(gè)1000uf/25V的電容濾波，然后+12V接到7805的1腳（有字為正面，從左往右第一只腳為1腳），第二腳接負(fù)極，第三只腳輸出為+5V，最后在第三腳與第二腳接引出線，并用一只500uf/12V的電容濾波。答辯意見(jiàn)及答辯成績(jī) &