数字电路课程设计开题报告1
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数字电路课程设计报告课程设计报告课程名称:数字电路设计题目:数字钟专业名称:应用电子技术班级: D11010学号: D1101037姓名:姜炳辰指导教师:王莉起止日期:山东电子职业技术学院1.概述数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的钟表。
与机械钟相比具有更高的准确性和直观性,具有更长的使用寿命,已得到广泛的使用。
数字钟的设计方法有许多种,例如可用中小规模集成电路组成电子钟,也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟,还可以利用单片机来实现电子钟等等。
这些方法都各有其特点,其中利用单片机实现的电子钟具有编程灵活,以便于功能的扩展。
2.数字钟的基本组成原理框图数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。
由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路,同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。
通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。
⑴晶体振荡器电路晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Hz的方波信号,可保证数字钟的走时准确及稳定。
不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。
⑵分频器电路分频器电路将32768Hz的高频方波信号32768(152)次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数。
分频器实际上也就是计数器。
⑶时间计数器电路时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成,其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器,而根据设计要求,时译分译秒译时个位和时十位计数器为12进制计数器。
⑷译码驱动电路译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态,并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。
⑸数码管数码管通常有发光二极管(LED)数码管和液晶(LCD)数码管,本设计提供的为LED数码管。
数字钟组成原理框图计校时计晶计分3.数字钟单元电路及工作原理(1)晶体振荡器电路晶体振荡器是构成数字式时钟的核心,它保证了时钟的走时准确及稳定。
课程设计任务书学生姓名:吴培力专业班级:信息SY1201指导教师:刘可文工作单位:信息工程学院题目: 数字式电子锁的设计与实现初始条件:本设计既可以使用集成电路和必要的元器件等,也可以使用单片机系统构建数字密码电子锁。
自行设计所需工作电源。
电路组成原理框图如图1,数字密码锁的实际锁体一般由电磁线圈、锁栓、弹簧和锁柜构成。
当线圈有电流时,产生磁力,吸动锁栓,即可开锁。
反之则不开锁。
图1 数字式电子锁原理框图要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、课程设计工作量:1周。
2、技术要求:1)课程设计中,锁体用LED代替(如“绿灯亮”表示开锁,“红灯亮”表示闭锁)。
2)其密码为4位二进制代码,密码可以通过密码设定电路自行设定。
3)开锁指令为串行输入码,当开锁密码与存储密码一致时,锁被打开。
当开锁密码与存储密码不一致时,可重复进行,若连续三次未将锁打开,电路则报警并实现自锁。
(报警动作为响1分钟,停10秒)4)选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。
计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图,阐述基本原理。
安装调试设计电路。
3、查阅至少5篇参考文献。
按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。
全文用A4纸打印,图纸应符合绘图规范。
时间安排:1、年月日,布置作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。
2、年月日至年月日,方案选择和电路设计。
3、年月日至年月日,电路调试和设计说明书撰写。
4、年月日,上交课程设计成果及报告,同时进行答辩。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 (3)Abstract (4)1绪论 (5)2设计内容和要求 (6)2.1设计目的及主要任务 (6)2.11设计的目的 (6)2.12设计任务及主要技术主表 (6)2.2设计思想 (6)3具体电路设计 (7)3.1开锁密码输入结构 (8)3.2密码传输比较电路 (8)3.3计数报警电路 (10)3.4整体电路图 (12)4模拟仿真 (13)4.1开锁密码输入结构仿真 (13)4.2整体电路的模拟仿真 (14)5心得体会 (15)6参考文献 (16)摘要数字电子技术课程设计对所学的基础理论知识是一次实践检测的过程。
数字电路课程设计报告导语:真正的知识来自内心,而不是得自别人的传授。
同时,唯有出自内心的知识,才能使人拥有真正的智慧。
以下小编为大家介绍数字电路课程设计报告文章,欢迎大家阅读参考!数字电路课程设计报告设计题目:数字电子钟逻辑电路专业班级:自动化112班学生姓名: xx 学号:xx指导教师: xx 设计时间: xx教师评语:成绩评阅教师日期所谓数字钟,是指利用电子电路构成的计时器。
相对机械钟而言,数字钟能实现准确计时,并显示时、分、秒,而且可以方便准确的对时间进行调节。
在此基础上,还可以实现整点报时的功能。
因此,数字钟的应用十分广泛。
我们要通过这次的课程设计掌握数字钟的原理,学会设计简单的数字钟。
用中小规模集成电路设计一台能显示时、分、秒24时制地的数字电子钟,具体要求如下:时为00-23二十四进制计数器;秒、分为00-59六十进制计数器;整点报时,整点报时电路要求在每个整点前鸣叫五次低音,整点时再鸣叫一次高音。
数字电子钟所采用的是十六进制计数器74LS161和十进制计数器74SL160,根据时分秒各个部分的的不同功能,设计成不同进制。
秒的个位,需要10进制计数器,十位需6进制计数器。
秒部分设计与分钟的设计完全相同;时部分的设计为当时钟计数到24时,使计数器的小时部分清零,从而实现整体循环计时的功能。
(1)数字电子技术实验系统箱, (2)直流稳压电源,(3)集成芯片:74LS161 2个、74LS160 4个、 74LS00 2个、 74LS20 1个。
(4)喇叭,1/4W、8Ω。
计数部分:利用74LS161芯片,74LS160芯片和74LS00芯片组成的计数器,它们采用异步连接,利用外接标准1Hz 脉冲信号进行计数。
1. 显示部分:将两片74LS161芯片和四片74LS60的Q0Q1Q2Q3脚分别接到实验箱上的数码显示管上,根据脉冲的个数显示时间。
(一)设计步骤及方法所有74LS161芯片和74LS160的16脚接5V电源(置为1),3脚、4脚、5脚、6脚和8脚接地。
数字电路课程设计报告数字电路课程设计报告(3篇)在经济发展迅速的今天,报告使用的频率越来越高,不同的报告内容同样也是不同的。
在写之前,可以先参考范文,下面是小编帮大家整理的数字电路课程设计报告,仅供参考,欢迎大家阅读。
数字电路课程设计报告1摘要:本文着眼于目前普遍应用在城市道路上的交通灯控制系统,设计了一个东西方向和南北方向十字路口的交通灯控制电路。
进行交通灯状态变换的分析和交通灯总体框架的设计。
关键词:交通灯控制电路 proteus 仿真电路设计1引言1.1设计任务首先设计让倒计时显示器按规律运行的电路,再通过倒计时电路的信号来控制交通灯按4 种状态循环变换。
电源电路采用9V 变压器、整流桥和稳压管,使220V 的交流电转换为5V 的直流电。
4Hz 方波脉冲由555 定时器产生,再由74LS193 实现4 分频,最终输出1Hz 的脉冲信号;用两块74LS193 实现倒计时,一块显示十位,一块显示个位,用2 个D 触发器74HC74实现30s,20s,5s 时间的转换;利用倒计时电路控制4 个状态。
最后通过74LS138 和相应的逻辑门实现对交通灯亮灭的控制。
1.2 要求设计一个东西方向和南北方向十字路口的交通灯控制电路。
要求如下:(1)南北方向(主干道)车道和东西方向(支干道)车道两条交叉道路上的车辆交替运行,主干道每次通行时间都设为30s、支干道每次通行间为20s;(2)东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外,每一种灯亮的时间都用显示器进行显示(采用倒计时的方法);(3)在绿灯转为红灯时,要求黄灯先亮5s 钟,才能变换运行车道;(4)黄灯亮时,要求每秒闪亮一次;(5)同步设置人行横道红、绿灯指示。
(6)设计相关提示:所设计的交通路口为一十字路口,不涉及左右转弯问题2 交通灯控制电路分析2.1交通灯运行状态分析交通灯控制电路,要求每个方向有三盏灯,分别为红、黄、绿,配以红、黄、绿三组时间到计时显示。
数字电路课程设计的报告电⼦技术课程设计报告题⽬:数字计步器院系:物理与电⽓信息⼯程学院专业:电⽓⼯程及其⾃动化组长:郭天朋学号: 20120604046 组员 1 :吕殿鹏学号: 20120604047 组员 2 :马奔腾学号: 20120604048 组员 3 :马冲学号: 20120601007 组员 4 :刘晓坦学号: 20121401045 指导教师:蔡⽂霞2014年6⽉25⽇电⼦技术课程设计报告⼀、选题⽬的和意义:⼈们越来越注重⾃⼰的健康,跑步成为⼀种⽅便⽽⼜有效的锻炼⽅式。
但是如何知道⾃⼰跑了多少步,多远的路程?计步器可以帮助⼈们实时掌握锻炼情况。
它的主要功能是检测步数,通过步数和步幅可计算⾏⾛的路程。
步幅信息可通过⾏⾛固定的距离如20m来计算或是直接输⼊,⾼级的计步器还可以计算⼈体消耗的热量。
本课题的设计有深远意义,尤其是对那些⽼年⼈以及⼀些待复健康的病⼈来说是⼀个⾮常好的辅助医疗设备。
要实现检测步数⾸先要对⼈⾛路的姿态有⼀定了解。
⾏⾛时,脚、腿、腰部,⼿臂都在运动,它们的运动都会产⽣相应的加速度,并且会在某点有⼀个峰值。
从脚的加速度来检测步数是最准确的,但是考虑到携带的不⽅便以及实验室⽔银开关的诸多不便,我们⽤⼀个逻辑开关或者脉冲信号来来代替脚的每⼀次⾛步所引起的振动。
本课设主要是运⽤了逻辑元件74LS161的计数功能,把四个74LS161逻辑元件逐次相联起来,已达到⽤4个数码管显⽰4位有效数字的计步器,并且可以按照⼗进制向⾼位进位。
通过逻辑开关的功能控制整个计步器的计数与暂停。
第⼀个74LS161元件的CP接⼊逻辑开关,输出接⼊第⼆元件的脉冲信号接⼊⼝,依次将四个元件级联。
本设计数字计步器就是按照这个程序来达到进位计数的功能,和计数器的功能相似。
数字计步器在⽇常⽣活中主要运⽤在医疗健⾝等电⼦产品中,如数字跑步器、计步器等诸多相关电⼦设备。
该设计可以合理运⽤到⼤范围的产品设计中,提⾼现代电⼦产品⽔平,更好的服务于社会,有着很⼴⼤的发展前景和⽤途。
数字电路课程设计报告1. 引言数字电路课程设计是电子信息类专业中的一门重要课程,通过该课程的学习,可以深入了解数字电路设计的原理和方法。
本报告旨在总结和展示数字电路课程设计的过程和成果。
2. 设计目标本次数字电路课程设计的目标是设计一个简单的计算器电路,能够实现加法和减法运算。
具体要求如下:1.采用组合逻辑电路设计,不使用任何存储器元件。
2.输入端包括两个4位二进制数,输出端包括一个4位二进制数和一个进位信号。
3.采用基本门电路实现加法和减法运算,例如AND、OR、XOR等。
4.设计合理的测试用例,验证计算器电路的正确性。
3. 设计思路3.1 加法器设计思路加法器是计算器电路中最基本的模块之一。
我们采用全加器的设计思路来实现加法器。
全加器的真值表如下: | A | B | Cin | Sum | Cout | |—|—|—–|—–|——| | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | | 1 | 0 | 0 | 1 |0 | | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | | 1 | 1 | 1 |1 | 1 |由于需要实现4位二进制数的加法,我们将采用4个全加器进行级联来实现。
3.2 减法器设计思路减法运算可以转换为加法运算来实现。
我们可以使用补码的方式实现减法器。
补码的求法为:先对减数取反(按位取反),然后加1。
将减法运算转换为加法运算后,实质上是将被减数加上减数的补码进行运算。
4. 数字电路设计4.1 加法器电路设计我们采用逻辑门电路实现全加器。
以下是全加器的电路设计图:全加器电路设计图全加器电路设计图4.2 减法器电路设计为了实现减法器,我们需要对输入的B进行取反操作,并且在B的最低位输入一个常数值1。
以下是减法器的电路设计图:减法器电路设计图减法器电路设计图5. 性能评估为了验证设计的正确性和稳定性,我们设计了一系列的测试用例对计算器电路进行测试。
《EDA技术与实验》课程设计题目:数字秒表姓名: 000院系:电子信息工程系专业:通信工程班级:通信101学号: 010705119指导教师: 0002012年12 月基于EDA技术的数字秒表的设计本课程设计是基于EDA技术中的verilog语言所设计的数字秒表。
一、引言Verilog HDL是一种硬件描述语言(HDL:Hardware Discription Language),是一种用文本形式来描述数字系统硬件的结构和行为的语言,用它可以表示逻辑电路图、逻辑表达式,还可以表示数字逻辑系统所完成的逻辑功能。
Verilog HDL是目前世界上最流行的硬件描述语言之一,是在20世纪80年代中期开发的。
现在,随着系统级FPGA以及片上系统的出现,软硬件协同设计和系统设计变得越来越重要。
传统意义上的硬件设计越来越倾向于与系统设计和软件设计相结合。
而且使用verilog语言具有周期短,体积小,调试方便等优点更加使得verilog更加具有竞争力并且开始涉及到各行各业,例如电子行业中的秒表。
如果我们输入三个数据,这三个数据控制着秒表的暂停,开始,清零。
在这次的设计中将只会设计模版这一块不涉及到数据现实这一块。
二.设计要求1)具有暂停、启动功能。
2)具有复位功能。
3)用六个数码管分别显示百分秒、秒和分钟。
三.设计原理(1)秒表的逻辑结构比较简单,它主要由十进制计数器,六进制计数器,分频器,数据选择器。
在整个秒表设计中最主要的是获得一个100HZ的计时脉冲,除此之外还需要一个清除信号和暂停信号,以便能够随时进行停止,启动,以及清零复位。
(2)秒表共有六个输出信号,他们分别是百分之一秒,秒,分。
还有三个输入信号,他们分别是暂停信号,清零信号,开始信号。
四.实验设计方案利用芯片完成除时钟源,按键和显示器之外的所有数字电路功能,所有数字功能都能用verilog 语言实现。
这样的设计具有周期短,体积小,调试方便等功能。
数字电路课程设计报告
本报告是针对数字电路课程设计的一份总结和分析报告。
该课程的目标是为学生提供数字电路设计的基础知识和实践能力,以及培养学生的工程实践能力和团队协作能力。
在该课程中,我们学习了数字电路的基础知识,包括数字逻辑门、布尔代数、编码器、解码器等。
通过课堂讲解、实验操作和课程设计等方式,我们深入了解了数字电路的工作原理和设计方法。
在课程设计环节中,我们按照老师的要求,组成小组进行设计。
在设计过程中,我们遇到了许多问题,例如如何选择适合的数字逻辑门、如何进行仿真测试等。
通过团队的协作,我们逐渐解决了这些问题,并取得了一定的成果。
最终,我们完成了一个简单的数字时钟设计,并进行了实验和测试。
该设计包括时钟显示、闹铃和定时器等功能,能够满足日常使用的需求。
在设计过程中,我们不仅学习了数字电路的基础知识,还提升了团队协作和解决问题的能力,收获颇丰。
综上所述,数字电路课程设计是一门非常实用的课程,通过该课程的学习,我们不仅能够掌握数字电路的相关知识和技能,还能够培养实践能力和团队协作能力,为今后的工程实践打下坚实的基础。
- 1 -。
课程设计名称:四路彩灯显示系统一设计任务与要求(1)接通电源后,彩灯可以自动按预先设置的程序循环闪烁。
(2)设置的彩灯花型由三个节拍组成:第一节拍:四路彩灯逐次渐亮,灯亮的时间为1s,共用4s;第二节拍:四路彩灯按逆序渐灭,也需要4s;第三节拍:四路彩灯同时亮0.5s,然后同时灭0.5s,要进行四次,所需时间也是4s。
三个节拍完成一个循环,一共需要12s。
一次循环之后重复进行闪烁。
(3)彩灯可用发光二极管(LED)模拟。
二设计的整体思路,工作原理以及系统框图1整体思路:四路彩灯即有思路输出,设依次为Qd,Qc,Qb,Qa,若“1”表示灯亮,“0”表示灯灭,由课题要求可知四路彩灯显示系统要求如下表输显示。
表1 四路彩灯输出显示有表可知,需要一个分频器起节拍产生和控制作用,每4秒一个节拍,3个节拍共12秒后又反复循环。
一个节拍结束后应产生一个信号到节拍程序执行器,完成彩灯渐亮,渐灭,同时亮,同时灭等功能。
2工作原理:根据课程设计课题要求,要实现本系统,需要设计时钟脉冲产生电路,循环控制电路和彩灯花样输出电路。
时钟脉冲产生电路由74LS161分频实现,循环控制电路由74LS161和7420实现,彩灯花样输出电路由74LS194和相关逻辑电路实现。
前两个节拍由74LS194芯片左移右移功能易于实现,第三个节拍整体送数,利用异步清零将清零端置0达0.5秒即可。
3系统框图:四路彩灯显示系统方框图:4单元电路设计及单元电路:(1)分频器:本实验中对脉冲实现分频可以用74LS161计数器实现分频的电路(2)循环控制电路:如果摸N计数器的计数序列从最小1到最大数N,那么N+1是多余,也用与非门检测N,当N出现时,与非门输出为低,用它控制清零端(CR非),将计数器清零。
此时工作状态从0001-1100,检测到1101时异步清零。
(3)彩灯花样输出电路:运用到74LS194功能5总电路设计电路图:四路彩灯显示系统的工作过程如表2所示。
数字电路课程设计报告设计课题:数字电子钟逻辑电路设计班级:13级电子科学与技术姓名:学号:指导老师:设计时间:2016年1月18日~20日学院:物理与信息工程学院内容摘要数字电子钟是一种用数字显示秒、分、时、日的计时装置,与传统的机械钟相比,它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点,因而得到了广泛的应用:小到人们日常生活中的电子手表,大到车站、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟。
数字电子时钟是一个对标准频率(1Hz)进行计数的计数电路。
通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟,以保证其频率的稳定。
以16进制芯片74HC161设计成6或10进制来实现时间计数单元的计数功能。
采用CD4511作为显示译码电路。
选择LED数码管作为显示单元电路。
由CD4511把输进来的二进制信号翻译成十进制数字,再由数码管显示出来。
目录一、内容提要二、设计任务和要求三、总体方案选择的论证四、单元电路的设计、元器件选择和参数计算五、电路图六、组装与调试七、所用元器件八、设计总结九、附录十、参考文献数字电子钟逻辑电路设计一、内容提要本次课程设计的目的是通过设计与实验,了解CD4060、CD4511,74HC74、74HCl61、74HC00、74HC04等芯片的功能和管脚排列,进一步理解设计方案与设计理念,扩展设计思路与视野。
二、设计任务和要求用中小规模集成电路设计一台能显示日、时、分秒的数字电子钟,要求如下:1.由晶振电路产生1Hz 标准秒信号。
2.秒、分为00—59六十进制计数器。
3.时为00—23二十四进制计数器。
4.周显示从1—日为七进制计数器。
5.可手动校正:能分别进行秒、分、时、日的校正。
只要将开关置于手动位置,可分别对秒,分、时、日进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入的校正。
三、总体方案的论证系统框图根据设计方案,对照数字电子钟的框图,可分为以下几个模块进行设计:秒脉冲发生器、计数译码、数码显示、校正电路秒脉冲发生器:是数字钟的核心部分,它的精度和稳定度决定了数字钟的质量。
徐州工程学院数学与物理科学学院
数电课程设计报告
课题名称:智力竞赛抢答装置
专业班级: 09应物2
学号: 20090405212
姓名:陈玉丹
指导老师:张群
设计时间: 2011 12 29
目录
序言 (1)
摘要 (2)
一、设计背景 (3)
二、总体方案设计 (3)
三、单元电路图 (5)
四、主要器件及重要元件的功能介绍 (9)
五、总电路原理图 (10)
六、系统的安装与调试 (11)
七、元器件列表 (12)
八、心得体会 (13)
九、参考文献 (13)
十、评分标准 (14)
序言
课程设计是针对某一理论课程的要求,对我们进行综合性实践训练的实践学习环节,可以培养我们运用课程中所学的理论知识与时间紧密结合,独立地解决实际问题的能力。
本课程设计介绍的是单片机制作的4路智力抢答器的设计及制作,以电路的基本理论为基础,着重介绍电路的设计。
培养学生应用所学专业理论知识,进行产品的实际设计与制作的能力,缩小理论与实践的差别,并学习电子产品的整个设计、分析与制作流程。
课程设计应达到如下基本要求:
(1)综合运用数字电子技术基础课程中所学的理论知识独立完成一个抢答器课题的设计。
(2)通过查阅手册和参考文献资料,培养我们独立分析和解决实际问题的能力。
(3)熟悉常用电子元器件的类型和特性,并掌握合理选用的原则。
(4)掌握电子电路的安装和调试技能。
(5)熟悉的使用各类数字电子仪器。
(6)学会撰写课程设计论文。
(7)培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
什么样的人才会在社会工作中最受欢迎呢?当然是既有丰富的理论知识,又有足够的经验即有很强的操作能力,实践动手能力。
作为当代的大学生或许缺乏的也就正是这方面的能力,我们迫切需要培养的也是这些能力。
怎样培养呢?当然是放到实践中去培养,在真正的动手中去培养。
为此,我们专业特组织了这次长达三个多星期的综合课程实习,让同学们在实践中学东西,我们只有这样从各方面武装自己,不断给自己充电,才能在以后的竞争中突出自己,展现自己!
1
摘要
随着现在一些竞猜娱乐节目的流行,观众们不仅能够感受到其中的娱乐气氛,而且不经意中也会随着比赛的进行自己也紧张起来。
但是节目过后,我们就担心起来如何才能保证这种竞猜比赛的公正,公平呢。
如果只是简单的去用我们的肉眼判断那些些竞猜选手们谁先举起手来,然后让他来回答。
这是很难做到的。
针对这种情况我们设计了这款抢答器。
这是一款全新的四路抢答器,它可以同时让四位选手同时上台进行竞猜比赛。
在当台上的一位选手迅速按下开关的那刻,在他面前的那盏红灯迅速亮起同时发出刺激的声音。
然而其他选手则不能抢答了。
这种全新的设计不仅让比赛变得公正公平,而且增加了比赛的紧张性,刺激性,增加节目的可观性。
我们的设计历时两个星期完成。
它主要由175、74LS00、74LS20、74LS74,4个芯片构成。
2
一.设计背景
1.1了解数字电路系统的定义及组成
数字电路系统一般包括输入电路、控制电路、输出信号、时钟电路和电源等。
输入电路主要作用是将被控制信号转换成数字信号,其形式包括各种输入接口电路。
比如数字频率计中,通过输入电路对微弱信号进行放大,整形,得到数字电路可以处理的数字信号。
模拟信号则需要通过模数转换电路转换成数字信号再进行处理。
在设计输入电路时,必须首先了解输入信号的性质,接口的条件,以设计何时的输入接口电路。
二、总体设计方案
在知识竞赛中,特别在做抢答题时,为了知道哪位选手先答题,必须要有一个系统来完成。
如果在抢答,只靠人的视觉是很难那组先答题。
因此在设计抢答器的时候要考虑到这些方面,以便比赛的公平、公正。
这次设计就是用几个触发器以及与非门巧妙的设计成抢答器,使以上问题得以解决,即使2组抢答相差几微秒,也可以分辨出哪组先抢答。
以下为整体方案:
3
由上图可以看到这个方案非常简洁,下面结合具体元件给出此方案的具体介绍:其中F1是4D触发器74LS175,它具有公共置零端和公共CP端,F2是由发光二极管和喇叭组成的声光提示电路,F3是由555定时器产生的脉冲电路。
抢答开始时,由主持人清除信号,按下控制开关,将开关置于“清零”位置。
74LS175的输出Q1~Q4全为0,所有的发光二极管都熄灭,喇叭都不响。
当主持人宣布“开始抢答”,同时放开按钮,抢答器处于工作状态,首先抢答的选手按下按钮,对应的声光电路做出反应。
同时,通过与非门送出信号锁住其他其余3个抢答者的电路,不在接受其他信号,直到主持人再次清零信号为止。
4
三、单元电路图
3.1 4D触发器74LS175
图二
图二为74LS175的引脚图和逻辑图
5
4D触发器74LS175的功能表如表一所示
表一
4D触发器74LS175的真值表如图二所示
表二
6
3.2四输入4与非门74LS20
74LS的引脚图如图三所示
图三
74LS20的功能表如表二所示
A B C D Y
1 1 1 1 0
0 X X X 1
X 0 X X 1
X X 0 X 1
X X X 0 1
表二
7
3.3二输入端4输入与非门74LS00
74LS00的逻辑图如图四所示
图四
74LS00的功能表如表三所示
8
四、主要元器件及重要元件的功能介绍
4.1 D触发器
D触发器如图,其功能有:
(1)D触发器有接受并记忆信号的功能,又称为锁存器;
(2)D触发器属于脉冲触发方式;
(3)D触发器不存在约束条件和一次变化现象,抗干扰信号强,工作速度快。
而这次正是利用以上功能来构成一个简单的抢答器。
4.2 与非门
4.3电阻
4.4电容
4.5 LED灯
4.6开关
9
五、总电路原理图
10
六.系统安装与调试
在电路的安装过程中注意元器件特别是发光二极管是否接反,电路焊制过程中,焊锡千万不要与铜融合以防止短路。
信号脉冲开关采用四角封装,因此在安装过程中一定呀与电路板上的电路接法相吻合。
电路完成安装后,进行第一次调试,发现电路工作不理想,仔细检查后发现电路中存在短路。
用跳线把断开处焊接好之后,用万用表测时候发现电路断开处正常工作。
进行第二次调试,发现电路不稳定,用万用表测试后发现电路存在短路。
认为是铜和焊锡的少量融合,于是吸锡后重新焊接,进行测试后发现问题得到解决
七、元器件列表
附表一元器件清单
元器件名称数量规格
电阻R 5 1kΩ
电阻R 1 10KΩ
电容C1 1 100nf
按钮开关 5
LED灯 4
74LS175 1
74LS20 1
74LS00 1
74LS74A 1
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八、心得体会
通过这次抢答器的设计加强了我动手、思考和解决问题的能力。
在做设计前,通过查阅了大量的资料,对于相关抢答器的设计有了一定的了解。
在设计过程中,通过自己的理论知识对电路进行分析,判断可行性,努力设计出一些抢答器的原理图,但由于考虑不全面,有一些电路虽然实现了抢答功能,但由于其在实用方面打不到预想的效果,所以通过比较之后选择了我认为的最佳方案。
在实验的过程中,电路的排版很重要,排版的整洁会使得乍眼一看,尚心悦目,能达到理想的印象分。
在焊接的过程中,遇到了很多的障碍,由于自己的不熟练,常常出现虚焊的状况,导致在测试的时候出现问题。
这时就通过万用表测试,找出虚焊错误点。
设计和制作完成后,写出总结还是很必须的。
我在设计和制作过程中遇了到不少的困难,比如仿真结果很长时间都没有调试出来,元件的参数很难查询得到等等。
它正是我们进行设计的一个最主要的缘由,即在困难中锻炼并且提升能力。
同时,通过这次四人抢答器的设计让我对数字电路的认识有了更深一层的了解,也培养出我认真细致,严格谨慎的工作态度,这将会使我在以后的工作和生活中能够更好地完成自己的任务。
在焊接过程中,我觉得一定要有耐心,不能毛毛躁躁的,不然很容易出现焊接失误。
综上所述,成功的课程设计让我对以后的学习生活充满了信心。
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九、参考文献
1.阎石,数字电子技术基础(第五版),高等教育出版社,2009年7月
2.康华光.电子技术基础数字部分.北京:高等教育出版社,2006
3.王彦朋.大学生电子设计与应用.北京:中国电力出版社,2007
4.张钦双.实用电子电路200例.北京:机械工业出版社,2003
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十、课程设计评分标准
评定项目得分成绩
1.选项合理、目的明确(5分)
2.设计方案正确、具有可行性、创新性(15分)
3.焊接良好、布线规则(10分)
4.设计结果达到指标要求(25分)
5.态度认真、学习刻苦、遵守纪律(15分)
6.设计报告规范化、分析、仿真、计算正确(30分)
7.总分(100分)
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