三人表决器电路的设计与安装

项目1三人表决器电路设计与装调项目要求在理解各种逻辑关系，掌握门电路的逻辑功能和外部特性的基础上，应用相关集成门电路完成三人表决器的电路设计与装调。

项目目标熟悉逻辑函数的表示方法与化简方法理解晶体管的开关特性了解TTL门电路的内部机构和工作原理掌握TTL门电路的基本使用方法了解TTL工作门电路的基本使用方法了解TTL电路和CMOS电路的基本使用方掌握逻辑门电路的应用项目介绍本项目为三人表决器电路，用集成门电路构成简易型四人抢答器。

A、B、C、D为抢答操作按钮开关。

任何一个人先将某一开关按下且保持闭合状态，则与其对应的发光二极管（指示灯）被点亮，表示此人抢答成功；而紧随其后的其他开关再被按下，与其对应的发光二极管则不亮。

简单抢答器电路图如图1.1所示。

专题一数制和码制了解数的进制概念，掌握二进制、八进制、十六进制、十进制的表示方法掌握二进制与十进制、八进制、十六进制的项目转化了解码制的概念，掌握几种常见的码制表示方法，并能熟悉运用。

1.1.1数制主题目标1、十进制十进制数是人们熟悉的数制，有0---9是个数制符，它是逢十进位，各位的权是10的幂。

例如，2315这个数可以写成2315=2*102 +3*102+1*101+5*100任意一个十进制的数可以记作(N)10=∑Ki*10i2、二进制二级制数中只有0和1两个数字符号，它是逢二进位，各位的权是2的幂。

例如（100101）2 =1*25+0*24+0*23+1*22+0*21+1*20N位二进制整数可以表达成(N)2=∑Ki*2i3、八进制和十六进制（1）八进制八进制中只有0-7八个数字符号，它逢八进位，各位的权是八的幂。

例如（1207）8=1*83+2*82+0*81+7*80N位八进制正整数的表达式可以写成（N）8=∑Ki*8i(2)十六进制十六进制有0-9、A、B、C、D、E、F、十六个数字，其中10-15分别用A-F 表示，逢十六进位，各位的权是16的幂。

三人表决器电路的设计与安装一、实验目的正确理解数字电路的要求，能知道与门、或门、非门的含义；做到了解要用到的每个芯片是什么门集成电路以及芯片的各个引脚都具有哪些功能，我们可以去图书馆查阅书籍也可上网去阅读相关的网页资料。

做到能真正了解数字电路的构造原理，这样我们才可以更好地焊好我们想要实现的功能产品以及学好有关数字电路方面的知识。

二、实验要求1)判断正确的引脚位置；2)理解数字电路的原理，掌握操作步骤，能正确安装所选定的电路；3)掌握测试仪表仪器检测原件的使用及调整；4)会根据测试结果分析故障产生的原因；5)会利用原理图纸，判断具体故障的原因；6)会根据自己所仿真的电路原理图画出实物装配图。

三、实验所需元件清单如下表所示：序号种类名称规格型号数量1 U1 芯片74LS00 12 U2 芯片74LS10 13 R1、R2、R3 电阻1KΩ 34 R4 电阻300Ω 15 S1、S2、S3 按钮普通 36 LED 发光二极管单色发光二级管 1四、实验产品所需主要芯片介绍74LS00芯片是常用的具有四组2输入端的与非门集成电路，74LS10芯片是常用的具有三组3输入端的与非门集成电路，他们的作用都是实现一个与非门。

其引脚排列分别如下图所示。

74LS00管脚排列图74LS10管脚排列图五、三人表决器逻辑电路设计5.1、设计要求：当A、B、C三人表决某个提案时，两人或两人以上同意，提案通过，否则提案不通过。

用与非门实现电路。

设A、B、C三个人为输入变量，同意提案时用输入1表示，不同意时用输入0表示；表决结果Y为输出变量，提案通过用输出1表示，提案不通过用输出0表示。

由此可列出真值表，如下表所示。

根据真值表，我们可以写出输出函数的与或表达式,即：ABC C AB C B A BC A Y +++=对上式进行化简，得：BC AC AB Y++=将上式变换成与非表达式为:BCAC AB Y⨯⨯=故，根据输出逻辑表达式，我们可以画出逻辑图为：5.2、三人表决器电路原理图（仿真图）我们用发光二极管的状态来表示表决结果通过与否，当发光二级管点亮表示表决结果通过，熄灭表示表决结果不通过。

任务五三人表决器的制作与调试（2）
一、任务引入
如下图所示，三人表决器电路由集成与非门74LS00、74LS20，发光二极管LED1~LED4、电阻R1~R5、拨动开关S1~S3和蜂鸣器组成，电路实物如下图所示：
图5-1
二、任务技能演示
1.三人表决电路元器件的插装
将所有电子元器件按照图5-1的连接方式插装在电路板上。

注意电子元器件的方向是否正确插装。

2.三人表决电路元器件的识别
根据电子元器件的相关知识，会识读电子色环电阻的组织大小、能区别发光二极管的正负极、能识别三极管的三个极等。

3.三人表决电路元器件的检测
电阻元器件的检测要用万用表测量实际值，符合误差要求的电阻质量为合格。

二极管用万用表测正向电阻和反向电阻阻值。

用万用表电阻R×1档测量有缘蜂鸣器质量，万用表正极接蜂鸣器正极时，万用表负极接蜂鸣器负极，将发出持续响声，反之不响，此时蜂鸣器正常。

利用指针式万用表测量三极管e、b、c 时，如果指针偏转，三极管正常。

4.电路焊接
（1）焊接：将元器件按照从低到高的顺序并依照原理图位置焊接到万能板上；在万能板背面用所发导线将引脚按照原理图进行连接；安装芯片时注意先焊接引脚座，然后安装芯片；焊接时注意电烙铁加热时间不要过长，以免万能板的焊点起皮。

（2）检查：焊点是否正确、是否有虚焊；检查元器件位置以及方向是否正确；
（3）通电测试：将4节1.5V电池装入电池盒，观察有无异样情况，芯片有没有发烫，无异常开始测试；拨动开关，输入端对应发光二极管是否发光。

考核配分及评分标准见下表。

小组自我评价
教师签字：。

三人表决器电路设计实验报告小红书本文主要介绍三人表决器电路设计实验报告，该实验旨在设计一种能够实现多人表决并且可以显示表决结果的电路。

实验采用了数字电路设计的相关知识和技术，最终成功实现了预期的功能。

以下是实验的详细过程和结果展示。

一、实验背景三人表决器是一种可以用来处理多人表决的电路，通过设计能够实现多人表决并根据表决结果显示不同的反馈。

该电路可用于各种投票场合，如会议室、学生议会或大型活动等。

二、实验原理三人表决器电路由多个基本组件构成，包括开关、计数器、显示器等。

主要原理是通过开关输入的二进制编码来计数，然后根据计数结果来显示不同的反馈。

由于本实验是基于数字电路设计，涉及了二进制算术、逻辑运算以及组合电路等相关知识。

三、实验材料和步骤实验所需材料：（1）开发板：FPGA开发板（2）元器件：LED灯、计数器模块、开关、电路板实验步骤：（1）原理和电路设计确定并使用EDA软件进行电路图设计。

（2）电路原型制作，验收并进行调试（3）连接电路，在开发板上植入（或flash）bit文件。

（4）将开关、LED灯和计数器模块等电路元件安装在电路板上。

（5）通过开关输入不同的二进制编码，以观察显示器的反馈结果。

四、实验结果分析在实验进行过程中，我们成功地完成了电路的设计、制作和测试，并达到了预期的实验目的。

在实验中，我们通过FPGA开发板编写了硬件描述语言（HDL）来描述电路，并成功将其烧录进开发板中。

在测试的过程中，我们使用了开关来输入二进制编码，并且观察到了不同的计数结果。

同时，我们还观察到了预期的反馈结果，包括LED灯逐个亮起、提示声音和不同的计数显示。

总结：本次实验成功地实现了三人表决器电路设计的目的，我们通过HDL 语言进行了电路设计，利用开发板和相关元器件完成了电路的制作，并通过实验测试获得了较好的实验结果。

该实验不仅增强了我们对数字电路设计的理解和实践能力，同时也扩展了我们的应用技能，有助于提高实际工作中数字电路设计的水平。

三⼈表决器_数电⼩实验之三⼈表决器数电⼩实验20级会员们的模电实验已经结束了，他们的培训计划已经从模电实验进⾏到了数电实验。

他们将学习到⼀个新的知识——逻辑电路。

接下来让我们⼀起深⼊了解本次任务吧！实验：三⼈表决器的设计和搭建要求：1.写出真值表、逻辑表达式、画出实验电路；2.只能⽤74HC00和74HC20；实验任务设计⼀个3变量的多数表决电路(当三个输⼊端中有2个及以上输⼊“1”时，输出端才为“1”)，然后在实验板上实现⾃⼰设计的逻辑电路，并验证是否正确。

实验原理采⽤74HC00+74HC20设计⽽成，三⼈各控制A、B、C三个按键中的⼀个，以少数服从多数的原则表决事件，按下表⽰同意，否则为不同意。

若两⼈及两⼈以上同意，发光⼆极管点亮，否则不亮。

1.真值表如下：2.逻辑表达式：根据真值表，我们可以写出输出函数的与或表达式，即：3.实验电路：74HC00四与⾮门：芯⽚介绍：74HC00 是TTL2 输⼊端四与⾮门，⾼电平4V，低电平1V，与⾮门电路经常⽤来实现组合逻辑的运算。

74HC20四输⼊双与⾮门:74HC20是常⽤的双四输⼊与⾮门集成电路，常⽤在各种数字电路和单⽚机系统中。

认真学习的20级会员们：看着⼩20们努⼒的⾝影，像是看到了去年的我们，这些实验不仅提⾼了他们的动⼿实践能⼒，也为将来的单⽚机学习打下了良好的基础。

届届传承的精神：热⼼善良的学长们，时刻⿎舞着20级们的学习，不仅为他们拓展了数电实验的新知识，同时也激发了他们的学习兴趣，使他们在学习中更有⾃信。

成功不是将来才有的，⽽是从决定去做的那⼀刻起，持续累积⽽成，现在的点滴付出，在不久的将来，将会有意想不到的结果。

因为疫情使协会会员们来得晚放假得早，但协会会员们都克服了种种困难，在较短的时间内完成了各⾃的学习任务且表现良好。

希望未来20级会员们能够尽快成长，在协会撑起⼀⽚天。

扫码关注我们郑州铁院⽆线电做事先做⼈编辑：物联⽹19A1苏笑颜⽂字：物联⽹19A1苏笑颜校审：铁道车辆19A2孟珊如审核：王云飞、张凯。

三人表决器电路安装
一、元器件检测
1、对照元件清单检查元件是否齐全、完好
2、用万用表检测元器件好坏
电阻标称阻值为470欧姆
用万用表二极管档测量LED发光二极管好坏，当LED发光时表示二极管正常，且与红表笔所接的为二极管正极
用蜂鸣档测量按钮，按下按钮听到“嘀”声表示按钮接触良好
检查集成芯片识读型号，引脚是否完好、整齐
二、电路安装
按照由小到大，由低到高的顺序安装元器件
1、安装焊接4个电阻，R1到R4及跳线，注意电阻管脚整形，贴板安装，方向排列一致，跳线可用剪下的电阻引线制作
焊接时注意：先处理好烙铁头，上好锡，焊接时按照手工焊接“五步法”先用烙铁头加热元件引脚与焊盘接触处，再送焊锡丝，等待焊锡丝充分熔化后，移开焊锡丝，再移开烙铁，焊点适当冷却后再焊下一个焊点。

用斜口钳剪去元件引脚，高度约为2毫米
2、安装焊接3个按钮，A、B、C
3、安装焊接电容C1和发光二极管LED，注意LED极性，长脚与电路板上标有“+”的孔对应焊接LED时时间不宜过长，以免烧坏
4、安装两块集成芯片IC1、IC2 IC1是74HC00，IC2是74LS10 注意集成芯片的位置不能错，芯片上缺口标志与电路板上标志对应
焊接芯片时为了防止局部温度过高损坏芯片，采用交叉焊接方法
5、最后焊接电源插座
三、电路板检查
1、核对元件有无位置装错
2、检查焊点质量，有无短路、漏焊、虚焊等
3、无误后清洗电路板上助焊剂
四、通电调试
接通5V电源，测试电路功能只按任意一个按钮，LED灯不亮；同时按任意两个按钮，LED灯亮，则电路功能正常。

数电设计实验报告三人表决器[设计题目]三人表决器的设计与装配[设计要求]1．熟悉各元件的性能和设置元件的参数。

2．对电路图的原理进行分析，并对原理图进行改良，弄清楚电路的工作原理。

3. 元件安装符合工艺要求，既考虑其性能又应美观整齐。

焊接元件要注意焊点的圆润。

4. 对元件的性能进行评估和替换、用性能和使用范围更好，更常用的元件进行替换，使自己实际的元件更接近实际使用。

5 . 学习数字逻辑电路的设计方法。

6. 熟知74LS138和74LS20芯片各引脚的功能及内部结构。

7. 学会使用74LS138和74LS20芯片。

8. 学会真值表与逻辑表达式及卡诺图之间的转换，能根据化简后的逻辑表达式画出逻辑电路。

[电路介绍]三人表决器主要由一个3-8位译码器（74LS138）和2个4输入与非门（74LS20）组成。

通过三个按钮接受用户输入。

按钮按下表示同意，不按下表是否决，当没有人按下按钮时，或只有一个人按下按钮时，例如，S1按下，而S2和S0未按下，则红灯亮，绿灯灭，蜂鸣器无声音，表示否决，当有两个人及以上的人按下按钮后，例如，S1和S2按下，则红灯灭，绿灯亮，蜂鸣器发音，表示通过。

[电路原理][元器件清单][电路真值表]注（1表示同意、灯亮）（0表示不同意、灯不亮）[PC板及实物图][电路的调试：]电路的结果分析：在焊接是尽可能避免线路的交叉，不要把焊电焊的过大，相邻焊盘绝缘的一定不能连接在一起。

[设计心得体会]通过这次实验，我从中收获了很多，懂得了对电路的进一步分析，也从而巩固和提高电路的设计能力、元件的选择及检测的能力等，同时也对我们所学的知识的掌握，通过本次实验我学会了逻辑表达式图之间的转换，通过检测电路使我们对电路有了更深的了解.[参考资料]：[1]阎石主编，数字电子技术基础(第五版)，高等教育出版社.2005[2]童诗白，华成英.模拟电子技术基础，高等教育出版社.2006[3]梅丽凤，王艳秋，汪毓铎，等.单片机原理及接口技术[M].北京：清华大学出版社，2004.[4]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计[M].北京：北京航天航空大学出版社，2001.[注]：此设计实验由李杰、杜金鑫两个人合作完成，李杰承担设计、修改电路图，焊接电阻、电容等元器件和搜索三人表决器相关资料的任务；杜金鑫焊接芯片和数码管等元器件，调试电路实际效果，撰写设计报告。