六路搶答器設(shè)計(jì)電子課程設(shè)計(jì)(綜合實(shí)驗(yàn))報(bào)告 數(shù)電 華北電力大學(xué)

課程設(shè)計(jì)(綜合實(shí)驗(yàn))報(bào)告(20--20年度第1學(xué)期)名稱：課程或?qū)嶒?yàn)名稱題目：六路搶答器設(shè)計(jì)院系：電氣與電子工程學(xué)院班級(jí)：電氣1108班學(xué)號(hào)：學(xué)生姓名：陳子君指導(dǎo)教師：劉向軍設(shè)計(jì)周數(shù)：一周成績：日期：年月日

《電子技術(shù)》綜合實(shí)驗(yàn)任務(wù)書一、目的與要求1.目的1.1綜合實(shí)驗(yàn)是教學(xué)中必不可少的重要環(huán)節(jié)，通過綜合實(shí)驗(yàn)鞏固、深化和擴(kuò)展學(xué)生的理論知識(shí)與初步的專業(yè)技能，提高綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，逐步增強(qiáng)實(shí)際工程訓(xùn)練。1.2注重培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計(jì)思想，掌握綜合實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容、步驟和方法。1.3培養(yǎng)學(xué)生獲取信息和綜合處理信息的能力、文字和語言表達(dá)能力以及協(xié)作工作能力。1.4提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)和技能解決實(shí)際問題的能力及其基本工程素質(zhì)。2.要求2.1能夠根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)和指標(biāo)要求，綜合運(yùn)用電子技術(shù)課程中所學(xué)到的理論知識(shí)與實(shí)踐技能獨(dú)立完成一個(gè)設(shè)計(jì)課題。2.2根據(jù)課題需要選擇參考書籍，查閱手冊、圖表等有關(guān)文獻(xiàn)資料。要求通過獨(dú)立思考、深入鉆研綜合實(shí)驗(yàn)中所遇到的問題，培養(yǎng)自己分析、解決問題的能力。2.3進(jìn)一步熟悉常用電子器件的類型和特性，掌握合理選用的原則。2.4學(xué)會(huì)電子電路的安裝與調(diào)試技能，掌握常用儀器設(shè)備的正確使用方法。利用“觀察、判斷、實(shí)驗(yàn)、再判斷”的基本方法，解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題。2.5學(xué)會(huì)撰寫綜合實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告。2.6通過綜合實(shí)驗(yàn)，逐步形成嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍、實(shí)事求是的工作作風(fēng)和科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生樹立一定的生產(chǎn)觀點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)和全局觀點(diǎn)。要求學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中，堅(jiān)持勤儉節(jié)約的原則，從現(xiàn)有條件出發(fā)，力爭少損壞元件。2.7在綜合實(shí)驗(yàn)過程中，要做到愛護(hù)公物、遵守紀(jì)律、團(tuán)結(jié)協(xié)作、注意安全。二、設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）正文2.1設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)智力競賽搶答器，此搶答器可以容納六組參賽隊(duì)，每組設(shè)置一個(gè)搶答按扭供搶答者使用。設(shè)置一個(gè)“系統(tǒng)復(fù)位”或“搶答準(zhǔn)備命令”按扭和一個(gè)“搶答開始命令”按扭供主持人使用。在主持人將系統(tǒng)復(fù)位并發(fā)出“搶答開始命令”后，若參賽者按下?lián)尨鸢磁?，就顯示最先搶答者的組號(hào)，指示搶答有效，并以燈和聲音警示。若系統(tǒng)復(fù)位但未發(fā)“搶答開始命令”，參賽者就按下?lián)尨鸢磁?，即視為搶答無效，并以燈和聲音警示。要求確定第一個(gè)輸入的搶答信號(hào)，并保持該信號(hào)不變，同時(shí)使后輸入的信號(hào)無效。2.2設(shè)計(jì)正文設(shè)計(jì)方案：該搶答器電路分為三部分：搶答電路，計(jì)分電路及主持人的控制電路。其中各部分關(guān)系如圖設(shè)計(jì)方案：控制電路計(jì)分電路控制電路計(jì)分電路主持人搶答電路選手搶答電路1．控制電路控制電路：控制電路由主持人控制，設(shè)置一個(gè)復(fù)位開關(guān)Z，一個(gè)搶答開始開關(guān)Q，和計(jì)分電路的預(yù)置分?jǐn)?shù)開關(guān)space，控制加分開關(guān)U，控制減分開關(guān)D。復(fù)位開關(guān)Z負(fù)責(zé)將具有清零端的元件清零復(fù)位，搶答開始開關(guān)Q控制搶答是否開始。2．搶答電路搶答電路是電路設(shè)計(jì)的核心，其難點(diǎn)在于如何將首先搶答的選手識(shí)別出來。以上是我設(shè)計(jì)的搶答電路部分，由于電路器件、線路冗雜，所以我將其用子電路替換，命名為選手搶答。用子電路替換后如下圖。其設(shè)計(jì)思路為（1）每位選手的搶答器各有三個(gè)狀態(tài)，用Q1Q0表示：Q1Q0=00，表示初始狀態(tài)，即主持人剛進(jìn)行復(fù)位設(shè)置；Q1Q0=01，表示違章?lián)尨鸷蟮臓顟B(tài)；Q1Q0=10，表示有效搶答后的狀態(tài)。（2）選手搶答器輸入信號(hào)應(yīng)包括：主持人控制臺(tái)送來的準(zhǔn)備搶答信號(hào)，它將選手搶答器復(fù)位到初始狀態(tài)；主持人控制臺(tái)送來的開始搶答信號(hào)，允許競答選手按搶答按鈕，設(shè)為X1，1有效；其它選手搶答器送來封鎖信號(hào)，使本選手不能搶答，設(shè)其組合后為X2，1封鎖；競答選手按搶答按鈕形成的搶答信號(hào)，在電路中作為時(shí)鐘信號(hào)CP；（3）選手搶答器輸出信號(hào)應(yīng)包括：違章?lián)尨鹦盘?hào)，用于點(diǎn)亮紅燈，設(shè)為Y1；搶答有效信號(hào)，用于點(diǎn)亮綠燈，同時(shí)輸出封鎖信號(hào)，使其他競答選手按搶答按鈕無效，設(shè)為Y2；計(jì)分允許信號(hào)，使主持人能對(duì)本選手加分或減分,設(shè)為Y3。電路的原始狀態(tài)圖:即控制臺(tái)送來開始搶答信號(hào)X1=1，當(dāng)該選手按下“搶答”按鈕時(shí)，若已有別的選手搶答得比他快，則X0=0，則該選手的紅綠燈均不亮，也不輸出允許加分信號(hào)。若他比別的選手快，則X1X0=11，該選手的綠燈亮，輸出允許加分信號(hào)，若未開始搶答，有選手搶答，則X1X0=0X,則進(jìn)入S1的違章?lián)尨馉顟B(tài)，紅燈亮。由此得驅(qū)動(dòng)電路和輸出函數(shù)真值表如下：因?yàn)镼1、Q2反映了該選手是否違章?lián)尨鸷团c別的選手搶答快慢的先后順序，所以輸出的Y0、Y1、Y2必定為Q1、Q0的表達(dá)式。Y0=(!Q1)*Q0Y1=Q1*(!Q0)Y2=Y1+Y2=Q1*(!Q0)+(!Q1)*Q0三．計(jì)分電路計(jì)分電路相對(duì)于六名選手，具有六個(gè)相對(duì)獨(dú)立的具有相同功能的計(jì)分電路。用子電路替換后每個(gè)計(jì)分電路采用兩片74LS192，74LS192是可逆十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。通過開關(guān)space控制其預(yù)置數(shù)端將每位選手的分?jǐn)?shù)預(yù)設(shè)為100分。首先搶答的選手將有效搶答信號(hào)輸入到計(jì)分電路，與主持人控制的開關(guān)U和開關(guān)D，共同控制計(jì)分器的加分和減分。四.完整電路圖三、課程設(shè)計(jì)（綜合實(shí)驗(yàn)）總結(jié)或結(jié)論該智力競賽搶答器可供最多六人參加的比賽使用。結(jié)構(gòu)簡單，操作簡單，擴(kuò)展性強(qiáng)，可根據(jù)實(shí)際情況改裝成大于或小于六人的比賽。通過multism軟件模擬仿真，電路基本滿足功能要求，穩(wěn)定性良好。經(jīng)過兩個(gè)星期的共同努力，我們終于完成了數(shù)字電子技術(shù)課設(shè)。雖然時(shí)間不長，但是在這個(gè)過程中我得到了很多東西。因?yàn)橐郧皼]有做過這一方面的課設(shè)，所以，一開始看到這個(gè)題目的時(shí)候感覺有點(diǎn)不知所措，不知道要從什么地方開始做。在這幾日里，我經(jīng)歷了階段性成功的狂喜、測試失敗后的絕望、陷入困境時(shí)的不知所措，重新投入的振作。通過本次實(shí)驗(yàn)，最大的收獲就是把書本與實(shí)踐結(jié)合在一起，提高動(dòng)手能力了。學(xué)到了很多東西，懂得了團(tuán)隊(duì)合作的真正意義，對(duì)我以后的學(xué)習(xí)和工作幫助很大。這次課設(shè)能夠順利的完成，我非常感謝幫助我的同學(xué)和老師。通過本次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到不少東西，也得到了不少鍛煉。在做課程實(shí)際之前，從大處著眼，統(tǒng)籌兼顧的看問題是必須的。首先的第一要?jiǎng)?wù)是將整個(gè)任務(wù)書綜合考慮，比如本次的智力競賽搶答器的設(shè)計(jì)，首先是把大的總的任務(wù)分成了控制，計(jì)分，搶答三個(gè)部分，分配各個(gè)部分的功能。然后就是分塊設(shè)計(jì)：分塊設(shè)計(jì)中主要考慮各個(gè)設(shè)計(jì)電路與其他部分的聯(lián)系，各個(gè)部分電路功能的實(shí)現(xiàn)。最后就是各部電路的整體連接與調(diào)試。從這次課設(shè)，我懂得了遇到困難一定要理性對(duì)待，錯(cuò)誤不是莫名其妙出現(xiàn)的，一定要冷靜下來一