电子技术课程设计八路抢答器Word格式.docx
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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………………….
4.174LS373……………………….
4.274LS148………………………
4.374LS48………………………..
4.474LS192………………………
第五章总结
参考文献:
《数字电路》、《模拟电路》
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,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:
Theresponderismainlybasedonaseriesof74commonlyusedintegratedchipconsistingofvariouspartsofthecircuit,lowcost,andcanuseinsomesmallactivities.Using74LS148encoderandCD4511encoderviestoanswerfirstthecorepartofthecircuit.UsingsevencommoncathodeLEDdigitaltubedisplayresponderserialnumberandtime,byCD4511numericdisplaydecodingdisplaydigitaltube.By555,74LS192and74LS00oscillatorandchiptogetherformthesignalcontrolcircuit,sothatthe74LS148canworknormally,thuscompletingitsfunction.
Eightwayresponderbasedonintegratedcomponentsdesign,lowcost,andcanuseinsomesmallrecreationalactivities,CD4511encoderresponderRespondercircuitcorepart.Withatotalofsevendigitaltubecathodedisplayansweringserialnumber,thisdesignmainlyinMutismcompleted,bythetheoreticalanalysisandthesimulationtoobtainthedevicesignalsandparameters.ThenusingDXPtodrawschematics,printedcircuitboardsand,eventuallycompletedthedesign.
Keywords:
callingdevice,integratedelement,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S0—S7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7…0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
4.174LS373
373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,O0~O7为正常逻辑状态,可用来驱动负载或总线。
当OE为高电平时,O0~O7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
Dn
LE
OE
On
H
L
X
Q0
高阻态
器其OE-----使能端接地
4.274LS148
74LS148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(0-7)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
EI
1
2
3
4
5
6
7
A2
A1
A0
GS
EO
4.374LS48
74LS48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
BI/RBO
备注
LT
RBI
DCBA
a
b
c
d
e
f
g
0000
x
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
8
1000
9
1001
10
1010
11
1011
12
1100
13
1101
14
1110
15
1111
BI
xxxx
4.474LS192
74LS192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