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数显式八路抢答器

  • 简介:(毕业论文 字数:7418 页数:22)摘 要:为了适应现代电子技术飞速发展的需要,更好的培养出21世纪的应用型人才,每个高校都开设的《数字电子技术基础》这门课程。判断一名21世纪的大学生是否符合应用型人才的标准,数字电子技术的实际应用能力也在其中起...
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(毕业论文 字数:7418 页数:22)摘 要:为了适应现代电子技术飞速发展的需要,更好的培养出21世纪的应用型人才,每个高校都开设的《数字电子技术基础》这门课程。判断一名21世纪的大学生是否符合应用型人才的标准,数字电子技术的实际应用能力也在其中起到了举足轻重的地位!随着社会不断的发展,电子技术也的到了飞速的发展,各中电子产品的质量也的到了质的突飞猛进。其中的抢答器也由以前的简单、功能单一的电路,变为现在复杂、实现功能多的电子产品。
本次数电课程设计的编写是以实际动手研究为主线,以科学研究所研究到的所应用的的实际技术为主要内容。培养学生掌握电子技术的科学规律、技术,测量技术等研究方法使其具有独立动手研究的能力,以变在未来的工作中开拓创新。抢答器是一种能使任何比赛及竞争性的游戏体现公平、公正的电子装备。在比赛中为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者,所设计的抢答器通常由数码显示、灯光、音响等多种手段指示出第一抢答者。同时还应设计记分、犯规和奖惩记录等多种功能。为了全面运用科学动手研究的技术方法,在加强的直接动手方法的同时,力求让学生在短时间里得以掌握先进科学技术:如本设计中所使用到的EWB,Protel99等技术手段,新工具。也培养了自己理论联系实际、设计电路的能力及正确的的处理数据、分析。由于时间仓促及个人水平有限,文档内容难免有错,敬请各位提出批评并指正。

关键字:抢答器,定时,记时。

 

目 录

第1章 设计任务书……………………………5
1.1 基本要求………………………………5
1.2 提高部分………………………………5
第2章 设计步骤………………………………6
2.1 已知条件………………………………6
2.2 电路工作原理图………………………6
2.2.1 抢答器的组成………………………7
2.2.2 74LS279锁存器电路……………… 8
2. 3 抢答器的工作原理…………………… 8
2.3.1 开关阵列电路………………………… 8
2.3.2 74LS148集成电路的工作原理……… 8
2.3.3 74LS148优先编码器………………… 9
2.3.4 译码驱动及显示单元………………… 11
2.3.5 解锁电路……………………………… 11
2.3.6 数码管………………………………… 12
2.3.7 译码器的基本概念及工作原理……… 12
第3章 电路的安装与PCB图………………… 13
3.1 电路的安装…………………………………13
3.2 八人智力抢答器电路PCB图……………13
第4章 主要技术指标的测量………………… 14
4.1 电源电压的测量………………………… 14
4.2 555多谐振荡器的输出占空比和频率…… 14
4.3 键功能的测试………………………………14
4.4 减数功能的测试和校准………………… 14
第5章 基本电子电工技术…………………………15
5.1基本工具的使用……………………………… 15
5.2电路的测试和分析…………………………… 15
5.2.1 电路前的调试………………………………15
5.2.2 动态调试………………………………… 16
第6章 元件清单…………………………………… 18
第7章 八人智力抢答器电路图…………………… 19
结束语 …………………………………………………20
参考资料……………………………………………… 21
鸣谢…………………………………………………… 22

第一章 设计任务书
1.1基本要求:
1. 设计一个智力竞赛抢答器,可同时供8名选手或8个代表队参加比赛,编号为0、1、2、3、4、5、6、7,各用一个按
2. 给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零和抢答的开始。
3. 抢答器具有数据锁存功能和显示功能。抢答开始后,若有选手按动抢答按钮,编号立即锁存,并在LED数码管上显示选手的编号,同时灯亮提示。此外,要封锁输入电路,禁止其它选手抢答,优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零。
1.2提高部分:
1. 在EWB、Protel99等软件中分别做好仿真图和PCB图。
2. 在所腐蚀好的PCB板上安装自己设计的电路
(1)检查元器件
(2)对电路进行组装:按照自己设计的电路,在面包板上插接元 器件或在通用板上焊接。焊接完毕后,应对照电路图仔细检查,看是否有错接、漏接、虚焊的现象。
3. 通电调式
(1)通电测试:对安装完成的电路板的参数及工作状态进行测量,以便提供调整电路的依据。
(2)通电调试:经过反复的调整和测量,使电路的性能达到要求。
4. 书写调试报告
第二章 设 计 步 骤

2.1已知条件
74LS192 为可置数的十进制同步加/减计数器,74LS48为专用的七段译码器,74LS148为8线—3线优先编码器等,.74LS279芯片具有锁存器的功能,74LS00为四二输入端的与非门。
2.2电路工作原理图
2.2.1 抢答器的组成
定时抢答器的一般框图如下图1所表示,它是完成基本的抢答功能的,即开始抢答后,当选手按动抢答键时,能显示选手的编号,同时能封锁输入电路,禁止其它选手抢答。其一般工作过程是:接通电源后,主持人将开关拨到"清零"状态,抢答器处于禁止状态,编号显示器灭灯;主持人将开关置"开始"状态时,即宣布"开始"抢答器工作。当其中的选手抢答时,抢答器完成优先判断、编号锁存、编号显示提示等功能。当一轮抢答之后,如果再次抢答必须由主持人再次操作"清零"和"开始"状态开关,进行下一轮抢答。
该电路由四大部分组成:抢答电路、定时电路、报警电路及时序控制电路组成。时序控制电路的功能:A: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状态;B:当参赛选手按动抢答器的时候,抢答电路和定时电路停止工作;C:当设定的抢答时间到,无人抢答时,扬声器发声,同时抢答电路和定时电路停止工作。
时序控制电路是抢答器设计的关键,它由3个门组成:与门,它是控制时钟信号CP的放行与禁止;与非门是控制74LS148的输入使能端 等。
2. 2. 2 74LS279锁存器电路
锁存器电路可以用四R-S锁存器74LS279组成。74LS279是由四个基本的R-S触发器构成的锁存电路, 端为直接置“1”端, 端为直接置“0”端,通常情况下输入端为高电平,触发器处于保持状态。
锁存器参考电路如图3.9所示。图中 端接主持人控制开关,74抢答前,控制开关使锁存器输出为零。 、 、 、 分别与编码器的输出端 、 、 和工作状态标志GS联接,当有抢答开关按下,编码器输出相应的二进制代码,经锁存器保持抢答信息。编码器工作状态标志GS使锁存器输出Q0为“1”,Q0联接到编码器74LS148的输入使能端S,封锁其它路输入,同时接译码电路74LS247的控制端 ,当其为高电平时,译码器工作,当其为低电平时,字型全“灭”。
Q1、Q2、Q3与译码显示电路的输入端相连,控制开关为主持人所设,S打向RESET端复位后才可以抢答。
2.3 抢答器的工作原理
2.3.1开关阵列电路
图3所示为8路开关阵列电路,从图上可以看出其结构非常简单。电路中,R1~R8为上拉和限流电阻。当任一开关按下时,相应的输出为低电平,否则为高电平。
2.3.2 74LS148集成电路的工作原理如下:
开关S置于"清零"端时,RS触发器的输入端R均为0,4个触发器输出置0,使74LS148 中S =0,使之处于工作状态。当开关S置于"开始"时,抢答器处于等待工作状态,当其中的选手按下键时(如按下S1),74LS148的输出经RS锁存后,1Q=1,YS =1,74LS48处于工作状态,4Q3Q2Q=010,经译码显示为"2"。此外,1Q=1,使74LS148中 S =1,此时处于禁止状态,封锁其它按键的输入。当按键松开即按下时,74LS279的1Q=1,使 S=1,所以74LS148仍处于禁止状态,确保不会出现二次按键时输入信号,保证了抢答者的优先性。如有再次抢答需由主持人将S开关重新清0后;再进行下一轮抢答。这说明只要任何一个编码输入端有低电平信号输入,且S=1,即 为低电平。因此, 的低电平输出信号表示“电路工作,而且有编码输入”。以上说明74LS148为8线-3线优先编码器,其菜单如下表3.1。

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