电子技术课程设计八路抢答器.docx

1、电子技术课程设计八路抢答器 南华大学电气工程学院 电子技术课程设计任务书设计题目： 八路抢答器 专 业： 电子卓越3班 学生姓名: 高 圣 学 号: 0094470312 指导教师: 朱 卫 华 教研室主任： 朱 卫 华 二零一二年一月目录摘要第一章 八路抢答器的需求分析1.1 背景.1.2 目的.1.3 所需工具与原件第二章 八路抢答器框架.2.1 设计方案与分析2.2 总体方框图.第三章 具体电路设计.3.1 抢答器的主体电路3.2 时序控制电路3.3 报警电路第四章 芯片介绍.4.1 74LS373.4.2 74LS1484.3 74LS48.4.4 74LS192第五章 总结参考文献：

2、数字电路、模拟电路摘要 该抢答器主要是基于74系列常用集成芯片组成电路各个部分，成本较低，且基本能够使用于一些小的活动中 。采用74LS148编码器和CD4511译码器组成抢答器的核心部分电路。采用七段共阴极LED数码管显示抢答序号和定时时间，由CD4511数字显示译码管显示数码管。由555振荡器、74LS192和与门芯片74LS00共同构成了信号发生控制电路，使74LS148能正常工作，从而完成其功能。八路抢答器时基于集成元器件的设计，成本较低，且基本能够使用于一些小型娱乐活动中，CD4511译码器组成抢答器的核心部分抢答电路。采用七段共阴极数码管显示抢答序号，本设计主要在Mutism上完成

3、，经理论分析和仿真得出各器件信号和参数。然后利用DXP画出原理图，并印制出电路板，最终完成设计。关键词：呼叫器、集成元件、抢答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 fi

4、rst the core part 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 norma

5、lly, thus completing 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 main

6、ly in Mutism completed, 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 八路抢答器的需求分析1.1 背景：数字电路产品在生活中有着极其广

7、泛的作用，包括计算、数字通信、智能仪器仪表、自动控制及航天领域中。这些设备给人们工作，生活等方面带来了极大的方便。数字电路的发展，使得电路设计对我们更加重要。数字电路设备实现不太复杂，速度和可靠性好。1.2 目的本次设计以努力达到以下要求：1. 抢答器同时供8位选手比赛所用，分别以S0S7表示。2. 设置一个系统清零和抢答控制开关S，由主持人控制。3. 抢答器具有所存与显示功能。即选手按动按钮，所存相应的编号，并在数码管上显示，且选手抢答实行优先锁存，优先强大的选手编号一直保持到主持人将系统清除为止。4. 抢答器具有定时功能,且一次抢时间由主持人设定.当计时开始后定时器进行计时.5. 参赛选手

8、在规定时间内进行抢答时,抢答有效,且定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答时间,并保持到主持人清除为止.6. 如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效定时器上显示00. 功能 抢答器可以实现8个人同时进行抢答,在抢答时可以优先锁存.在第一个小号输入后,锁存器实现所存,别的信号不能输入,数码管显示输出数字1.3 设计所需原件及工具元件:5V电源,电阻.电容,发光二级管,三极管,74LS148,74LS00,74LS,共阴极数码管工具:数字万用表,示波器,第二章 设计框架2.1 设计的方案分析 设计具有某种特定功能的集成电路板一般比较复杂,因此,在设计之前,一定要通过多方案对比,选择较为简单

9、且实惠的.这样,在正式设计时,就能做到电路简化,电路板做出来较为美观,尤其重要的是:能达到事半功倍的效果.2.2 数字抢答器的总体方框图数字抢答器的总体方框图如下所示:其工作原理为:接通电源后,主持人开关拨到清除状态,选手在定时内进行抢答时,抢答完成;优先判断、编号锁存，编号显示。当一轮抢答之后，定时器停止、禁止再次进行抢答、定时器显示剩余时间。如果再次抢答必须由主持人再次操作清除和开始状态开关。采用方案根据设定的总体方框图，在几种方案中选择了交易实现的方案输入电路中间传输部分如下：抢答器的总电路如下：Multisim仿真结果如下图所示：第三章 具体电路设计 3.1 抢答器的主体电路抢答器的功

10、能有两个：一是能分辨出选手按键的先后，并所存优先抢答者编号，共译码显示电路用；二是要是其他选手操作无效。选用优先编码器74LS148和74LS373锁存器可以完成上述功能。其工作原理是：当主持人控制开关处于清除为止时，RS触发端为低电平，输出端全为低电平，于是74LS48=0，显示器灭灯，74LS148的选通输入端为0,74LS148处于工作状态，此时锁存电路不工作。当主持人开关拨到开始位置时，优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态，即抢答器处于等待工作状态，等待输入端70输入信号，当有选手将建按下时（如按下S5），74LS148的输出为010，经RS锁存器锁存后，CTR=1，74LS373处

11、于工作状态，Q4Q3Q2 = 101，经74LS48译码后，显示器显示出5.此外，CTR=1，使72LS148的输入端为高电平，74LS148处于禁止状态，封锁了其他案件的输入。当按键松开后，74LS148仍处于禁止状态，其他输入信号不会被接收，这就保证了抢答着的优先性以及抢答电路的准确性。当优先抢答者回答完问题后，由主持人操作控制开关S，使抢答电路复位，以便进行下一轮抢答。3.2 时序控制电路时序控制电路是八位抢答器设计的关键，因为它要完成以下功能：1. 当主持人将控制开关拨到开始位置时，扬声器发声，抢答电路和定时电路进入正常抢答工作状态。2. 当选手按动抢答键时，扬声器发声，抢答电路和定时

12、器电路停止工作。3. 当设定抢答时间到时，无人抢答时，扬声器发声，抢答电路和定时器电路停止工作。3.3 报警电路这部分电路是由74LS148译码器和三极管构成，74LS148构成多谐振荡器，振荡频率f0 = 1.43、(R1+R2)*C,其输出信号经三极管推动扬声器。PR为控制信号，当PR为高电平时，多谢振荡器工作；而当PR为低电平时，电路停振。第四章 芯片介绍4.1 74LS373373为三态输出的八 D 透明锁存器。 当三态允许控制端 OE 为低电平时，O0O7 为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。当 OE 为高电平时，O0O7 呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻

13、辑操作不受影响。 当锁存允许端 LE 为高电平时，O 随数据 D 而变。当 LE 为低电平时，O 被锁存在已建立的数据电平。当 LE 端施密特触发器的输入滞后作用，使交流和直流噪声抗扰度被改善 400mV真值表为DnLEOEOnHHLLLHLLXLLQ0XXH高阻态器其OE-使能端 接地4.2 74LS14874LS148 为 8 线3 线优先编码器，共有 54/74148 和 54/74LS148 两种线路结构型式， 将 8 条数据线（07）进行 3 线(4-2-1)二进制（八进制）优先编码，即对最高位数据线进行译码。 利用选通端（EI）和输出选通端（EO）可进行八进制扩展功能表：输入输出E

14、I01234567A2A1A0GSEOHXXXXXXXXHHHHHLHHHHHHHHHHHHLLXXXXXXXLLLLLHLXXXXXXLHLLHLHLXXXXXLHHLHLLHLXXXXLHHHLHHLHLXXXLHHHHHLLLHLXXLHHHHHHLHLHLXLHHHHHHHHLLHLLHHHHHHHHHHLH4.3 74LS4874LS48芯片是一种常用的七段数码管译码器驱动器，常用在各种数字电路和单片机系统的显示系统中，下面我就给大家介绍一下这个元件的一些参数与应用技术等资料74ls48功能表七段译码驱动器功能表十进数或功能输入BI/RBO输出备注LTRBID C B Aabcdef

15、g0HH0 0 0 0H111111011Hx0 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 1H0000000BIxx

16、x x x xL00000002RBIHL0 0 0 0L00000003LTLxx x x xH111111144.4 74LS19274LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器其功能表如下： 总结经过这两周的课题设计，使我受益匪浅，它让我对自己平时学习的理论知识与实际操作有了新的收获和认识，在理论和实验教学基础上进一步巩固医学基本理论及应用知识，并加以综合提高，学会将知识应用于实际的方法，提高分析和解决问题的能力。 在设计中，由于自己对各种芯片的不熟悉，使自己多次陷入迷途，加上自己平时学习不够踏实，很多知识学的极为马虎，所以此次设计对我来说极为艰难，但同时对我起了极大的鞭策作用，让我深刻认识到自己的学习方法问题和学习态度问题，但功夫不负有心人，我终于做成了八位抢答器。这一点足够让我感动一阵子。通过这次设计，培养了我独立动手的能力，也使我对专业的方向有了更深刻的认识，以后要多培养自己独立学习和动手能力，做出更令老师和自己满意的作品