課程設(shè)計--- 八路搶答器的設(shè)計制作

1、<p><b>　　課程設(shè)計任務(wù)書</b></p><p><b>　　題目</b></p><p>　　八路搶答器的設(shè)計制作 </p><p><b>　　任務(wù)與要求：任務(wù)</b></

2、p><p>　　搶答器同時能提供8個代表隊比賽，分別用8個按鈕SW0—SW7表示，及主持人開關(guān)SW8具有清零功能；</p><p>　　電路基本含有基本鎖存功能編碼顯示，信號燈提示功能； 設(shè)計八路搶答器電路原理圖，并且分析電路的工作原理；</p><p>　　設(shè)計八路搶答器的電路原理圖，并且分析電路的工作原理；</p><p>　　用proteu

3、s的ISIS來設(shè)計一個八路搶答器電路進行仿真功能；</p><p>　　電路的制作與功能實現(xiàn)的檢測與調(diào)試，以及簡單電路故障的判定與排除</p><p><b>　　要求：</b></p><p>　　模擬搶答并用數(shù)碼管信號燈顯示相應(yīng)的編號；</p><p>　　主持人開關(guān)控制搶答器的開關(guān)與清零功能；</p>

4、<p><b>　　摘 要：</b></p><p>　　該電路主要有三部分電路組成分別是鎖存電路，編碼電路和譯碼電路。實現(xiàn)以下功能：</p><p>　　搶答器同時供8名選手或8個代表隊比賽，分別用8個按鈕S0～S7表示。設(shè)置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān)S，該開關(guān)由主持人控制。</p><p>　　搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按

5、動按鈕，鎖存相應(yīng)的編號，并在LED數(shù)碼管上顯示。選手搶答實行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。</p><p>　　關(guān)鍵詞：鎖存電路；編碼電路；譯碼電路；Proteus 7.4a仿真軟件</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1．課程設(shè)計題目····&#

6、183;····································

7、··············1</p><p>　　2. 課程設(shè)計目的·················&

8、#183;····································

9、;·1</p><p>　　3. 課程設(shè)計內(nèi)容和要求·····························

10、83;··················1</p><p>　　3.1 設(shè)計內(nèi)容············

11、3;····································&#

12、183;·····1</p><p>　　3.2 設(shè)計要求·························

13、83;·····························1</p><p>　　4. 課程設(shè)計總體框圖·&#

14、183;····································

15、············1</p><p>　　5. 單元電路設(shè)計方案和原理說明··················

16、····················2</p><p>　　5.1 74LS148··········

17、3;····································&#

18、183;········2</p><p>　　5.2 74LS48······················&

19、#183;···································3<

20、/p><p>　　5.3 74LS373鎖存器·······························

21、··················5</p><p>　　5.4 控制電路設(shè)計·············

22、;····································

23、83;·7</p><p>　　6． 總體電路圖及工作原理·····························

24、·················8</p><p>　　7. 心得體會··············

25、83;····································&

26、#183;········8</p><p>　　8. 參考文獻······················

27、3;····································10

28、</p><p><b>　　第一章 設(shè)計題目</b></p><p><b>　　1 設(shè)計題目</b></p><p>　　“八路搶答器的設(shè)計制作”</p><p>　　第二章 課程設(shè)計目的</p><p><b>　　2 課程設(shè)計目的</b>&l

29、t;/p><p>　　2.1 培養(yǎng)數(shù)字電路的設(shè)計能力</p><p>　　2.2 掌握搶答器電腦設(shè)計方法</p><p>　　第三章 設(shè)計內(nèi)容和要求</p><p>　　3 設(shè)計內(nèi)容和要求</p><p><b>　　3.1 設(shè)計內(nèi)容</b></p><p>　　3.1

30、.1 搶答器同時能提供8個代表隊比賽，分別用8個按鈕SW0—SW7表示，及主持人開關(guān)SW8具有清零功能；</p><p>　　3.1.2 電路基本含有基本鎖存功能編碼顯示，信號燈提示功能； 設(shè)計八路搶答器電路原理圖，并且分析電路的工作原理；</p><p>　　3.1.3 設(shè)計八路搶答器的電路原理圖，并且分析電路的工作原理；</p><p>　　3.1.4

31、用proteus的ISIS來設(shè)計一個八路搶答器電路進行仿真功能；</p><p>　　3.1.5 電路的制作與功能實現(xiàn)的檢測與調(diào)試，以及簡單電路故障的判定與排除</p><p>　　3.2 設(shè)計要求：</p><p>　　3.2.1 模擬搶答并用數(shù)碼管信號燈顯示相應(yīng)的編號；</p><p>　　3.2.2 主持人開關(guān)控制搶答器的開關(guān)與

32、清零功能；</p><p><b>　　第四章 設(shè)計總體框</b></p><p><b>　　4 設(shè)計總體框</b></p><p>　　如圖（一）所示為八路搶答器的原理圖。如下：</p><p><b>　　圖（一）</b></p><p>　　搶

33、答器系統(tǒng)原理框圖如上所示。它由主體電路和擴展電路兩部分組成，主體電路完成基本搶答后，選手按動搶答鍵時，能顯示選手的編號，同時能封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答，擴展電路完成定時搶答的功能</p><p>　　第五章 單元電路設(shè)計方案和原理說明</p><p>　　5 單元電路設(shè)計方案和原理說明</p><p>　　5.1 搶答器電路設(shè)計</p>&l

34、t;p><b>　　其原理說明：</b></p><p>　　(1)搶答電路的功能有兩個：一是能分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號，供譯碼顯示譯碼電路用；二是要使其它選手按鍵操作無效。</p><p>　　(2)選用優(yōu)先編碼器74LS148、鎖存器74LS373、譯碼器74LS48組成搶答電路</p><p>　　(3)搶答電路

35、工作原理：當控制開關(guān)置于“清除”位置時，RS觸發(fā)器的R端為低電平，輸出Q4—Q1全為低電平。此時74LS48的BI=0， 顯示器滅燈；74LS148選通輸入ST=0,74LS148處于工作狀態(tài)，而鎖存電路不工作。當控制開關(guān)置于“開始”位置時，優(yōu)先編碼電路和鎖存電路同時處于工作狀態(tài)，當有選手按鍵搶答時，如5號選手優(yōu)先按5號鍵，則74LS148輸出Y2Y1Y0=010，YEX=0，經(jīng)RS鎖存后，Q1=1，BI=1，74LS48工作，Q4Q3

36、Q2=101，經(jīng)74LS48驅(qū)動譯碼后，顯示器顯示數(shù)字5。Q1=1使74LS148為高電平。即74LS148禁止工作，封鎖其它按鍵輸入，當按下的按鍵松開后，74LS148的YEX為高電平，但由于Q1輸出仍為高電平不變，所以74LS148仍處于不工作狀態(tài)，其它按鍵的輸入信號不被接受，這就保證搶答者的優(yōu)先性及搶答電路的準確性。</p><p>　　5.2 74LS148優(yōu)先編碼器</p><p&

37、gt;　　有些單片機控制系統(tǒng)和數(shù)字電路中，無法對幾個按鈕的同時響應(yīng)做出反映，如電梯控制系統(tǒng)在這種情況下就出出現(xiàn)錯誤，這是絕對不允許的于是就出現(xiàn)了74ls148優(yōu)先編碼器，先說一下他的基本原理.他允許同時輸入兩個以上編碼信號。不過在設(shè)計優(yōu)先編碼器時已經(jīng)將所有的輸入信號按優(yōu)先順序排了隊，當幾個輸入信號同時出現(xiàn)時，只對其中優(yōu)先權(quán)最高的一個進行編碼。</p><p>　　74ls148管腳功能

38、 74ls148引腳圖</p><p>　　74ls148優(yōu)先編碼器管腳功能介紹:</p><p>　　為16腳的集成芯片，電源是VCC(16) GND(8),I0—I7為輸入信號，A2,A1,A0為三位二進制編碼輸出信號，IE是使能輸入端，OE是使能輸出端，GS為片優(yōu)先編碼輸出端。</p><p>　　〈74ls148邏輯圖〉 〈74ls148邏輯表達式〉使能端

39、OE(芯片是否啟用)的邏輯方程： OE =I0·I1·I2·I3·I4·I5·67·IE 當OE輸入IE=1時，禁止編碼、輸出(反碼)： A2,A1,A0為全1。當OE輸入IE=0時，允許編碼，在I0～I7輸入中，輸入I7優(yōu)先級最高，其余依次為：I6,I5,I4,I3,I2,I0，I0等級排列。</p><p>　　從以上的的功能表中可以

40、得出，74ls148輸入端優(yōu)先級別的次序依次為I7，I6，…，I0 。當某一輸入端有低電平輸入，且比它優(yōu)先級別高的輸入端沒有低電平輸入時，輸出端才輸出相應(yīng)該輸入端的代碼。例如：I5=0且I6=I7=1(I6、I7優(yōu)先級別高于I5) 則此時輸出代碼010 (為(5)10=(101)2的反碼)這就是優(yōu)先編碼器的工作原理。 </p><p>　　<74ls148真值表>由74ls148真值表可列輸出邏輯方

41、程為： A2 = (I4+I5+I6+I7)IE A1 = (I2I4I5+I3I4I5+I6+7)·IE A0 = (I1I2I4I6+I3I4I6+I5I6+I7)·IE </p><p>　　5.3 74LS48譯碼器</p><p>　　74LS48管腳功能</p><p>　　74LS48除了有實現(xiàn)7段顯示譯碼器基本功能的輸入（

42、DCBA）和輸出（Ya～Yg）端外，7448還引入了燈測試輸入端（LT）和動態(tài)滅零輸入端（RBI），以及既有輸入/動態(tài)滅零輸出（BI/RBO）端。</p><p><b>　　74LS48真值表</b></p><p>　　由74LS48真值表可獲知7448所具有的邏輯功能：</p><p>　?。?）7段譯碼功能（LT=1，RBI=1）<

43、;/p><p>　　在燈測試輸入端（LT）和動態(tài)滅零輸入端（RBI）都接無效電平時，輸入DCBA經(jīng)7448譯碼，輸出高電平有效的7段字符顯示器的驅(qū)動信號，顯示相應(yīng)字符.</p><p>　?。?）消隱功能（BI=0）</p><p>　　此時BI/RBO端作為輸入端，該端輸入低電平信號時，表1倒數(shù)第3行，無論LT 和RBI輸入什么電平信號，不管輸入DCBA為什么狀態(tài)，輸

44、出全為“0”，7段顯示器熄滅。該功能主要用于多顯示器的動態(tài)顯示。</p><p>　?。?）燈測試功能（LT = 0）</p><p>　　此時BI/RBO端作為輸出端， 端輸入低電平信號時，表1最后一行，與 及DCBA輸入無關(guān)，輸出全為“1”，顯示器7個字段都點亮。該功能用于7段顯示器測試，判別是否有損壞的字段。</p><p>　?。?）動態(tài)滅零功能（LT=1，

45、RBI=1）</p><p>　　此時BI/RBO端也作為輸出端，LT 端輸入高電平信號，RBI 端輸入低電平信號，若此時DCBA = 0000，表1倒數(shù)第2行，輸出全為“0”，顯示器熄滅，不顯示這個零。DCBA≠0，則對顯示無影響。該功能主要用于多個7段顯示器同時顯示時熄滅高位的零。</p><p>　　5.4 74LS373鎖存器</p><p>　　74LS

46、373管腳圖</p><p>　　74LS373真值表</p><p>　　373 的輸出端 O0~O7 可直接與總線相連。</p><p>　　當三態(tài)允許控制端 OE 為低電平時，O0~O7 為正常邏輯狀態(tài)，可用來驅(qū)動負載或總線。當 OE 為高電平時，O0~O7 呈高阻態(tài)，即不驅(qū)動總線，也不為總線的負載，但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響。 當鎖存允許端 LE

47、 為高電平時，O 隨數(shù)據(jù) D 而變。當 LE 為低電平時，O 被鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平。</p><p>　　當 LE 端施密特觸發(fā)器的輸入滯后作用，使交流和直流噪聲抗擾度被改善 400mV。</p><p><b>　　引出端符號：</b></p><p>　　D0～D7 數(shù)據(jù)輸入端</p><p>　　OE 三態(tài)允許

48、控制端（低電平有效）</p><p><b>　　LE 鎖存允許端</b></p><p><b>　　O0~O7 輸出端</b></p><p>　　5.5 控制電路設(shè)計</p><p>　　搶答器控制電路是搶答器設(shè)計的關(guān)鍵，它要完成以下三項功能：</p><p>　　①

49、主持人將控制開關(guān)撥到“開始”位置時，搶答電路和定時電路進入正常搶答工作狀態(tài)。</p><p>　?、诋攨①愡x手按動搶答鍵時，LED上就會顯示最先按按鈕的選手代號。</p><p>　　第六章 總體電路圖及工作原理</p><p>　　6 總體電路圖及工作原理</p><p>　　Proteus仿真圖</p><p>

50、<b>　　第七章 心得體會</b></p><p>　　兩周的課程設(shè)計結(jié)束了，我對數(shù)字電路有了進一步的了解，設(shè)計過程也是我的學(xué)習過程，培養(yǎng)了我如何去把握一件事，如何去做一件事，如何去完成一件事。在設(shè)計搶答器過程中，通過翻閱資料，上網(wǎng)搜索等，我對各電路器件（如：鎖存器，譯碼器和LED顯像管等）及原理有了更深一層次的認識。在設(shè)計過程中，與隊友分工設(shè)計，和孫政相互探討，相互學(xué)習，相互監(jiān)督。學(xué)會了

51、合作，學(xué)會了運籌帷幄，學(xué)會了寬容，學(xué)會了理解，也學(xué)會了做人與處世。由于對數(shù)字電子技術(shù)的學(xué)習已經(jīng)過去一年，開始時我還不太明白電路是如何連接的，并且對其原理也只有一點模糊的記憶，但通過對所學(xué)知識更深入的了解和同學(xué)的講解和幫助，最終使我克服了難關(guān)，并成功地作出了設(shè)計。</p><p>　　課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程?！扒Ю镏惺加谧阆隆?，通過這次課程設(shè)

52、計，我深深體會到這句千古名言的真正含義。我今天認真的進行課程設(shè)計，學(xué)會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎(chǔ)。</p><p>　　設(shè)計過程中遇到了很多問題，最讓我記憶深刻的就是在仿真環(huán)節(jié)中，本以為已經(jīng)克服重重難關(guān)完成了課程設(shè)計，雖然搶答器中雙號搶答器各方面的確已經(jīng)很完備，但是單號環(huán)節(jié)卻出現(xiàn)了一個漏洞，在單號搶答成功后，其他號碼還可以再次搶答，而主持人出顯示的也是后者的結(jié)果，原因除在

53、鎖存器上，經(jīng)過我和孫政的研究，再加上大四學(xué)長的悉心指導(dǎo)，我們最終克服了難關(guān)，完成了電搶答器的設(shè)計。</p><p>　　兩周的鍛煉,14天的不同感受,我有過對知識掌握不足時的迷茫，也有過思路不清時的懊惱,但一路走來，我卻收獲了知識，收獲了希望和努力后的成果。在這次設(shè)計過程中，體現(xiàn)出自己單獨設(shè)計的能力以及綜合運用知識的能力不是很完備，體會了學(xué)以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習的不足和薄弱環(huán)節(jié)，

54、從而加以彌補。</p><p>　　在此感謝我們的張偉老師.，老師嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學(xué)習中的榜樣；老師循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪；這次課程設(shè)計的每個細節(jié)和每個數(shù)據(jù)，都離不開老師您的細心指導(dǎo)。而您開朗的個性和寬容的態(tài)度，幫助我能夠很順利的完成了這次課程設(shè)計。</p><p>　　同時感謝對我?guī)椭^的同學(xué)們，謝謝你們對我的幫助和支持，讓我感受到同學(xué)的友誼

55、。我相信這十幾天的不懈努力會給我未來的學(xué)習帶來很多的啟發(fā),我會在以后的工作生活中更好的理論聯(lián)系實際,證明自己的能力。</p><p>　　由于本人的設(shè)計能力有限，在設(shè)計過程中難免出現(xiàn)錯誤，懇請老師們多多指教,我十分樂意接受你們的批評與指正，本人將萬分感謝。</p><p><b>　　第八章 參考文獻</b></p><p><b>

56、　　8 參考文獻</b></p><p>　　[1] 康光華主編.電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分） 高等教育出版社</p><p>　　[2] 胡 錦主編.數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 高等教育出版社</p><p>　　[3] 閻 石主編.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 高等教育出版社 </p><p>