單片機電子系統(tǒng)課程設(shè)計方案-八路定時搶答器

PAGE2-《電子系統(tǒng)設(shè)計》課程設(shè)計實訓(xùn)報告姓名:學(xué)號:專業(yè)班級：指導(dǎo)教師:設(shè)計題目：定時8路搶答器完成時間：2011年6月24日功能（20%)實訓(xùn)（60％）設(shè)計報告（20％）總評簡易難度（10％）控制方式（10％)原理圖(10%)裝配圖(10％）元器件焊接（10%）自控質(zhì)量（10%)功能實現(xiàn)（10%）質(zhì)量評估（10%)格式(5％）內(nèi)容（15％）指導(dǎo)教師簽名：摘要搶答器是一種常見的電子產(chǎn)品，尤其是在各類智力競猜中,為了實現(xiàn)選手的公平性，性能優(yōu)良的搶答器往往更能得到各單位的青睞.本系統(tǒng)設(shè)計，采用了簡單常用的芯片而實現(xiàn)了8路可定時及可預(yù)置數(shù)的搶答器.搶答器采用了優(yōu)先編碼鎖存的功能，解決了搶答會出現(xiàn)一些基本問題，提高了搶答的效率和趣味，采用了可隨意預(yù)置數(shù)以及自動封鎖電路的功能，增強了靈活性和自控性。它用3個七段數(shù)碼管來顯示，且具有簡單精準的報警電路。所選方案的一個很重要的特點在于具有靈活性，主持人可以根據(jù)題目難易進行時間設(shè)定,這樣進一步保證了公平性。由于它具有成本低廉，結(jié)構(gòu)簡單，且性能優(yōu)良的諸多優(yōu)點,必定會得到廣泛的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：NE555P多諧振蕩、優(yōu)先編碼、HCF4511、時間設(shè)定、74LS192。目錄TOC\o”1—3”\f\h1、電路的總體模塊 —4—HYPERLINK\l”_Toc296610485”2、電路系統(tǒng)總框圖 -4-1。3系統(tǒng)總體原理圖 -5—HYPERLINK\l”_Toc296610488”1。4系統(tǒng)各模塊設(shè)計 —5-HYPERLINK\l”_Toc296610489"1、電源模塊 -5-HYPERLINK\l”_Toc296610490"2、搶答模塊 -6-HYPERLINK\l”_Toc296610491"3、定時模塊 —7—4、控制模塊 -8-HYPERLINK\l”_Toc296610493”第二章數(shù)碼管及芯片 —10-_Toc296610495"3。274LS192芯片 -10-1、芯片引腳圖 —11—HYPERLINK\l”_Toc296610497”2、引腳功能符號的意義 —11-3。3HCF4511芯片 —11-1、芯片引腳圖 —11-HYPERLINK\l”_Toc296610500"2、芯片增值表 —12—HYPERLINK\l”_Toc296610501”3。4TC4011芯片 —12-HYPERLINK\l”_Toc296610502”1、芯片引腳圖與邏輯圖 -12-HYPERLINK\l”_Toc296610503"2、芯片功能 -12—_Toc296610505"2。1元器件的選擇 -13-_Toc296610508"2.4裝配圖 -14-HYPERLINK\l”_Toc296610509”第四章心得體會 —15-1”，使得NAND—B的兩個輸入均為"1"，因此NAND-B的輸出為”0”。

（3)當(dāng)X=1、Y=0時，由于Y=0導(dǎo)致NAND-B的輸出為"1”，使得NAND-1的兩個輸入均為"”1，因此NAND-A的輸出為”0”。

(4)當(dāng)X=1、Y=1時，因為一個””1不影響NAND門的輸出，所以兩個NAND門的輸出均不改變狀態(tài)。第三章制作2。1元器件的選擇由于大多數(shù)元器件都要求不高,在此不多做介紹.芯片選擇了常用的譯碼器4511,可逆計數(shù)器74LS192,定時器NE555P，穩(wěn)壓器7805。顯示選擇了常用的一位共陰數(shù)碼管。一般下拉電阻選擇了10k的電阻.開關(guān)管選擇了常用的三極管9014。按鍵為普通的輕觸式開關(guān)以及控制開關(guān)為自鎖按鍵.比較特殊的是74LS192預(yù)置數(shù)控制端的上拉電阻，選用的是36k電阻，為了確保電平的穩(wěn)定，及一些預(yù)置數(shù)輸入端選擇了470歐的下拉電阻，原因是當(dāng)下拉電阻過大時，預(yù)置數(shù)會自動出現(xiàn)高電平。為了預(yù)置數(shù)方便選擇了4位撥碼開關(guān)。定時器的調(diào)節(jié)頻率及占空比的電阻選用了15k和電位器100k,以實現(xiàn)周期為1s。2.2元器件焊接根據(jù)前面畫好的原理圖用萬用板焊接出來制作成實物電路板，將選擇好的元器件按設(shè)計好的焊接圖依次焊上，在焊接之前要檢測一下元器件是否有損壞的，焊接的時候要注意避免虛焊，防止后面調(diào)試時出現(xiàn)不必要的麻煩，有極性的電容及二極管，三極管等焊接時管腳不要焊錯,焊完以后對照原理圖確認一下是否有少焊的地方，以上步驟都為后面的調(diào)試帶來了很大的方便。2.3功能的調(diào)試焊接完電路后就進入調(diào)試部分，調(diào)試由較復(fù)雜的減數(shù)器開始，在電源燈正常顯示的情況下，電路正常工作室數(shù)碼管在上電時應(yīng)顯示00，按下自鎖開關(guān)之前，可以用撥碼開關(guān)隨意預(yù)置數(shù),根據(jù)編碼可置3、5、10、15、30等,由于編碼特殊還可置7、17等.如果預(yù)置數(shù)理想且顯示正常,說明編碼正常及數(shù)碼顯示也正常。在預(yù)置數(shù)控制及搶答開始控制時計數(shù)會有時顯示不正常，比如由5跳到3，這部分原因是預(yù)置數(shù)控制端的上拉電阻不匹配，經(jīng)多次試驗最終選用36k的電阻，防止在切換后該端的電平不穩(wěn)定。接下來，就調(diào)試NE555P振蕩，如果有讀秒響聲則，NE555P正常.然后調(diào)試搶答部分電路，顯示正常情況下，當(dāng)按下其中一個按鍵時再按下另一按鍵，數(shù)碼管顯示先按下的按鍵號碼，而后按下的按鍵則沒有顯示.按下按鍵時都有蜂鳴器報警。2.4裝配圖萬能版焊接反面萬能版焊接正面第四章心得體會本次課程設(shè)計，讓我更進一步了解了理論與實際聯(lián)系的重要性,設(shè)計中最重要的就是電路的可行性分析，在電路可行的條件下，在進行各方面功能的實驗,然后再將總體的電路原理圖設(shè)計出，然后就是元器件的焊接，焊接主要是要注意不要虛焊、少焊和錯焊。焊接也要分步驟進行,焊接完一部分，調(diào)試一部分，最重要的就是焊接和調(diào)試的順序,要先難后易，這樣可以加大制作的成功率,如過順序反了，則一旦后面出現(xiàn)問題,有可能導(dǎo)致整個電路制作失敗。當(dāng)全部都焊接調(diào)試完畢后,就是電路的整體測試，看看各方面功能是否達到預(yù)期的效果，各個模塊之間是否存在干擾,以及一些小問題的解決.最后，就是成品的展示了.通過這次課程設(shè)計，使我對整個硬件電路方面的設(shè)計有了一個大致的映像，以及對無論什么系統(tǒng)設(shè)計都有了一個初步的設(shè)計基礎(chǔ)和思考方向.總體來說，就是無論什么設(shè)計都要考慮到能想到的最深遠。第五章參考文獻童詩白華成英主編。模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).高等教育出版社。2006李金平沈明山姜余祥編著.電子系統(tǒng)設(shè)計。電子工業(yè)出版社。2009王港元主編。電子電工實踐指導(dǎo)。江西科學(xué)技術(shù)出版社。2007附錄定時8路搶答器的元器件清單序號編號名稱數(shù)量說明174LS192十進制可逆計數(shù)器2片工作電壓5V2NE555P單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1片工作電壓5V3HCF4511七路顯示譯碼器3片工作電壓5V4TC4011與非門1片工作電壓5V574LS121七段數(shù)碼管3片工作電壓5V69013三極管4個71N4148二極管25個8R29—R51560Ω電阻21只9Header2排陣2個10SW-DIP—4選擇開關(guān)1個11C3470UF電解電容1個12C7220UF電解電容1個13C1和C510UF電解電容2個14C847UF電解電容1個15104瓷片電容3