电子技术课程设计 8路智力竞赛抢答器
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电子技术课程设计8路抢答器一、设计任务与要求1. 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按钮S0 ~ S7表示。
2. 设置一个系统清除和抢答控制开关S,该开关由主持人控制。
3. 抢答器具有锁存与显示功能。
即选手按动按钮,锁存相应的编号,并在LED 数码管上显示,同时扬声器发出报警声响提示。
选手抢答实行优先锁存,优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
二、总体框图如图1所示为总体方框图。
其工作原理为: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,宣布“开始”,抢答器工作,扬声器给出声响提示(或者提示灯给出显示)。
选手进行抢答时,抢答器将完成:优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器(显示灯)提示等操作。
当一轮抢答之后,禁止二次抢答。
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。
上面的总体框图是我认为的最佳方案。
具体的说明:抢答器按钮就是输入一些高低电平信号,此实验是低电平有效。
优先编码电路用来把输入的高低电平信号编码,74LS148优先编码器及8—3编码器,输出3位2进制数,以代表不同的低电平信号。
锁存器用D触发器,因为D触发器结构和功能都比较简单,方便使用。
D 触发器使用4个,第四个除用来输出2进制数的最高位外,还用于控制信号的锁定,即触发或锁定触发器的工作状态。
数码显示器用DCD—七段数码显示管,即有4个输入信号的管子,能表示0到9十个数,而且输入的二进制数正好和十进制数一一对应。
主持人控制开关就是一个开关,用来清零和开始工作。
控制电路比较复杂,除了第四个触发器和主持人的开关外,还需要8个抢答器按钮组成的8输入与非门和第四个触发器用一个与门共同组成一个控制电路来控制信号的传输和锁定。
报警显示电路,由于没有报警器,所以选择一个LED灯来表示信号的锁定。
为了使更明显一些,给LED灯加了个连续脉冲信号,以使灯能够按我们需要的频率一闪一闪。
《数字电子技术》课程设计报告报告题目:八路竞赛抢答器的设计作者所在系部:计算机科学院与工程系作者所在专业:网络工程作者所在班级:作者姓名:作者学号:指导教师姓名:完成时间:2010/6/13课程设计任务书内容摘要竞赛抢答器在现实生活中有着很广泛的应用,各行各业在组织的各类型及时抢答赛事中都不可或缺,对我们的生活有很大的帮助,很具有实际应用价值。
本课题要设计的是八路竞赛抢答器,抢大器能容纳8名选手,并且给出相应的编号为1、2、3、4、5、6、7、8,为每名选手设置一个按键;设置一个给工作人员清零的开关,以便能开始新的一轮的抢答;用喇叭发声提示有效抢答及抢答答题时间的结束(这部分要求由我主要负责);用LED数码管显示获得优先抢答的选手的编号,一直保持到工作人员清零为止;有两个数码显示管显示抢答倒计时。
选手编号显示为1、2、3、4、5、6、7、8,抢到后,数显显示编号,并且喇叭发出报警信号;抢答定时倒数时间为30秒,每秒发声一次,到时间后没抢答报警信号响起。
关键字:优先编码器锁存器加法器译码数显 555定时器目录一、概述......... (1)二、方案设计与论证 (2)三、单元电路设计与分析 (2)1.抢答电路设计与分析 (3)2.定时电路设计与分析 (3)3.报警电路设计与分析 (3)4.控制电路设计与分析 (3)四、总原理图及元器件清单 (4)1.总原理图 (4)2.元器件清单 (4)五、结论 (6)六、心得体会 (6)七、参考文献 (6)一、概述竞赛抢答器在现实生活中有着很广泛的应用,各行各业在组织的各类型及时抢答赛事中都不可或缺,对我们的生活有很大的帮助,很具有实际应用价值。
根据系统功能及技术要求,要完成此类型的抢答器的数字逻辑控制系统,应包括以下几个电路:抢答电路、计时电路和报警电路、主持人控制电路。
抢答器工作过程如下:当选手抢答时,按下抢答按钮,给出一个信号,优先编码器74LS148将此信号对其编码输出,然后通过锁存器74LS297锁存起来,由于给的信号是0—7,不符合条件,再加一个加法器74LS283为信号加一,最后将信号通过74LS48译码输入到LED数码管,使七段数码管显示抢答的选手的编号。
数电课程设计八路智力竞赛抢答器设计课程设计任务书题目: 八路智力竞赛抢答器设计初始条件:◆教材:《电子线路设计·实验·测试》第三版谢自美主编华中科技大学出版社◆元器件:74LS48三片,72LS192两片,74LS279、74LS148、74LS00、74LS11、555各一片,数码管三个,发光二极管一个,开关、电阻、电容若干,面包板,导线若干◆仿真:Proteus仿真软件要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)◆多路智力竞赛抢答器功能要求:基本功能: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,她们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7,各用一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应,分别是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。
2.给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零(编号显示数码管灭灯)和抢答的开始。
3.抢答器具有数据锁存和显示的功能。
抢答开始后,若有选手按动抢答按钮,编号立即锁存,并在LED数码管上显示出选手的编号,同时扬声器给出音响提示。
另外,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为止。
扩展功能:1.抢答器具有定时抢答的功能,且一次抢答的时间能够由主持人设定。
当节目支持人按下“开始”按钮后,要求定时器立即倒计时,并在显示器上显示,同时扬声器发出短暂的声响,声响持续时间0.5s左右。
2.参赛选手在设定的时间内抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间,并保持到主持人将系统清零为止。
3.如果定时抢答的时间已到,却没有选手抢答,则本次抢答无效,系统短暂报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器上显示00.报告要求:课程设计的内容要求用A4纸打印,且页数不得少于20页。
时间安排:第20周理论设计、实验室安装调试地点安排:鉴主15楼通信实验室一指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日摘要在各种智力竞赛场合,抢答器是必不可少的最公正的用具。
八人智力竞赛抢答器数电课程设计长沙学院数电课程设计说明书题目八人智力竞赛抢答器系(部)专业(班级)姓名学号指导教师起止日期数字电子技术课程设计任务书(9)系(部):专业:指导教师:长沙学院课程设计鉴定表目录一.八人智力竞赛抢答器 (5)二.设计思路及电路仿真 (6)1.74HC4511和七段显示数码管 (6)2.抢答部分原理 (7)3.用555定时器组成的多谐振荡器 (8)4.74LS192芯片 (9)5.定时部分原理 (10) (11)三.设计心得与体会 (11)四.参考文献 (12)一.八人智力竞赛抢答器1.基本功能:(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,他们的选号分别是0、1、2、3、4、5、6、7,各用一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应,分别是S0,S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。
(2)给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零(编号显示数码管灭灯)和抢答器的开始。
(3)抢答器具有数据锁存和显示的功能。
抢答开始后,若有选手按动抢答按钮,编号立即锁存,并在LED 数码管上显示出选手的编号,同时扬声器给出音响提示。
此外,要封锁输入电路,禁止其他选手抢答。
优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
2.扩展功能:(1)抢答器具有定时抢答的功能,且一次抢答的时间可以由主持人设定(如15 秒)。
当节目主持人启动“开始”键后,要求定时器立即减计时,并用显示器显示,同时扬声器发出声响。
(2)参加选手在设定的时间内抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间,并保持到主持人将系统清零为止。
(3)如果定时抢答的时间已到,却没有选手抢答时,本次抢答无效,系统短暂报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器上显示0。
二.设计思路及电路仿真1.74HC4511和七段显示数码管74HC4511是一个用于驱动共阴极LED(数码管)显示器(如图2)的BCD 码—七段码译码器,特点:具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。
数字电子技术课程设计报告八路智力竞赛抢答器的设计专业:电子信息科学与技术班级:2012级1班姓名:学号:指导老师:电子通信与物理学院日期: 2015 年 1 月 10 日指导教师评语1设计要求在当代社会中企业、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛, 抢答记分器是必要设备。
过去在举行的各种竞赛中我们经常看到有抢答的环节,举办方多数采用让选手通过举答题板的方法判断选手的答题权,这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。
人们于是开始寻求一种能不依人的主观意愿来判断的设备来规范比赛。
因此,为了克服这种现象的惯性发生人们利用各种资源和条件设计出很多的抢答器,从最初的简单抢答按钮,到后来的显示选手号的抢答器,再到现在的数显抢答器,其功能在一天天的趋于完善不但可以用来倒计时抢答,还兼具报警等等功能,有了这些更准确地仪器使得我们的竞赛变得更加精彩纷呈,也使比赛更突显其公平公正的原则。
在这一背景下本文利用74LS系列芯片设计了一种有效、便捷的八路数字抢答器。
设计要求如下:利用数字电路设计一个八路抢答器,允许八路参加,并具有锁定功能,用LED显示最先抢答的队号码,系统设置外部清除键,按动清除键,LED 显示器自动清零灭灯。
数字显示功能:数字抢答器定时为30S,启动开启键以后要求Ⅰ)定时开始;Ⅱ)扬声器要短暂报警;Ⅲ)发光二极管亮灯;如果在30S内抢答有效,计时结束,30S内抢答无效,发光二极管灯灭。
2 设计任务本次描述的八路抢答器功能指标为:设计一个能支持八路抢答的智力竞赛抢答器;主持人按下开始抢答的按键后,有短暂的报警声提示抢答人员抢答开始且指示灯亮表示抢答进行中;在开始抢答后数码管显示30秒倒计时;有抢答人员按下抢答键后,在数码管上显示抢答成功人员1的编号,倒计时暂停,同时后续抢答人员的抢答将无效;当主持人再次按下按键回到复位状态,倒计时的数码管保持显示30,显示人员编号的数码管灭,指示灯灭。
本次设计的电路由包括抢答电路、定时电路、报警电路在内的三部分电路组成。
亀子信息耄控制工龄一、课程设计名称智力竞赛抢答器、内容摘要用74LS系列常用集成电路设计的智力竞赛抢答器,并详细分析电路工作原理。
抢答器作为一种电子产品,早已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合,但目前所使用的抢答器存在分立元件使用较多,造成每路的成本偏高,而现代电子技术的发展要求电子电路朝数字化、集成化方向发展,因此设计出数字化全集成电路的多路抢答器是现代电子技术发展的要求。
按照这一要求,并根据74LS373八路锁存器的功能特点,用74LS373和其它几块常用的74LS系列数字集成电路设计出了一数码显示八路抢答器电路,该电路具有成本低、元器件容易得到、路数多、数码直观显示、性能稳定等诸多优点。
三、设计内容及要求A、设计内容:设计一个8路智力竞赛抢答器。
我初步将系统分为3大功能模块:抢答电路即主电路、倒计时电路、报警电路。
可将倒计时电路分为一个十进制(实现十个数以内的倒计时)计数、译码、数码管显示电路;抢答电路(获得优先抢答选手的编号)分为8路抢答开关、数据锁存器、优先编码器、4511译码器、数码管显示电路;整个电路分为锁存控制、倒记时控制、报警控制。
数字抢答器总体方框图如图3-1所示为总体方框图。
其工作原理为:接通电源后,主持人将开关置“开始”状态,抢答器工作,定时器倒计时。
选手在定时时间内抢答时,抢答器完成:优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。
当一轮抢答之后,定时器停止、禁止二次抢答、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。
图3-1抢答器的原理框图B、要求:1、给节目支持人设置一个控制开关,用来控制系统清零及抢答的开始。
2、抢答开始后当有某一选手首先按下抢答按钮时,选手编号立即被锁存,编号数码管显示选手编号并发出报警声响,此时抢答器不再接收其他的输入信号,优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
3、抢答器具有定时抢答的功能,且一次抢答时间由节目主持人设定。
长沙学院数电课程设计说明书题目八人智力竞赛抢答器系(部)专业(班级)姓名学号指导教师起止日期数字电子技术课程设计任务书(9)系(部):专业:指导教师:长沙学院课程设计鉴定表目录一.八人智力竞赛抢答器 (4)二.设计思路及电路仿真 (5)1.74HC4511和七段显示数码管 (5)2.抢答部分原理 (7)3.用555定时器组成的多谐振荡器 (8)4.74LS192芯片 (9)5.定时部分原理 (10)三.设计心得与体会 (11)四.参考文献 (12)一.八人智力竞赛抢答器1.基本功能:(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,他们的选号分别是0、1、2、3、4、5、6、7,各用一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应,分别是S0,S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。
(2)给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零(编号显示数码管灭灯)和抢答器的开始。
(3)抢答器具有数据锁存和显示的功能。
抢答开始后,若有选手按动抢答按钮,编号立即锁存,并在LED 数码管上显示出选手的编号,同时扬声器给出音响提示。
此外,要封锁输入电路,禁止其他选手抢答。
优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
2.扩展功能:(1)抢答器具有定时抢答的功能,且一次抢答的时间可以由主持人设定(如15 秒)。
当节目主持人启动“开始”键后,要求定时器立即减计时,并用显示器显示,同时扬声器发出声响。
(2)参加选手在设定的时间内抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间,并保持到主持人将系统清零为止。
(3)如果定时抢答的时间已到,却没有选手抢答时,本次抢答无效,系统短暂报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器上显示0。
二.设计思路及电路仿真1.74HC4511和七段显示数码管74HC4511是一个用于驱动共阴极LED(数码管)显示器(如图2)的BCD 码—七段码译码器,特点:具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。
八路竞赛抢答器的设计方案一,设计题目、目的及要求1.1设计题目8路抢答器的设计1.2设计目的1、熟悉74ls148、74ls28、74ls29的功能和应用掌握其工作原理,并熟练运用它们。
2、熟悉面包板的使用。
3、掌握数字抢答器的工作原理以及制作方法。
4、增强动手能力,把握严谨的工作态度。
5、熟练运用所学习的模电及数电知识。
1.3设计要求1、八个选手或代表队参加比赛,编号0,1,2,3,4,5,6,7,各用一个抢答按钮,其编号与参赛者的号码一致。
此外,一个按钮给主持人用来清零;2、抢答器具有数据锁存功能,并将所锁存的数据用数码管显示出来;3、数码管不显示后动作选手编号,只显示先动作选手编号,并保持到主持人清零为止;4、选手只有在主持人说开始抢答后才能开始抢答拨动开关。
5、并且抢答结束后裁判没有清零,选手不得动自己的开关。
二、方案设计2.1、总体设计思路按照题目的要求,经过自己的思考与分析以后,将思路确定。
要满足题目所说的,要能完成抢答功能,当某一个选手输入后,屏幕上能显示出该选手的号码,同时通过锁存能限制其他选手的抢答,并且自己抢答后,由于锁存效果也不能反悔。
当抢答开始时,主持人未说开始抢答时,裁判的开关置于清零端,由于此时数码管处于灭灯状态,所以无论选手如何操作,数码管也不会有数据显示,由此想到用裁判来控制清零端,当裁判清零时,即可清除数码管上的数字,并且由于开始时屏幕上不能有显示,所以当裁判置于开始端的时候,数码管译码器的灭灯输入端依然是灭灯输入,只有当选手触发时才能改变电平,输入内容。
另外锁存端必然是反馈锁存,所以要使用后面芯片的信号来反馈给前面的芯片的使能端以控制其使能输入,由此阻断其他选手的输入信号。
锁存后如果没有其他信号去解锁,系统就处于禁止工作状态不能再工作,所以想到要用裁判清零来控制使能端,在消除数码管显示的同时来解锁使能端,让电路恢复其功能。
2.2、方案设计2.2.1 设计方案1(个人方案)根据以上思路,决定使用以下流程图作为本次课程设计的方案,基本能实现抢答器的功能,可以完成说明书上的要求。
许昌学院电子课程设计报告题目名称:八路智力竞赛抢答器专业:电气信息类班级:10级电气6班指导教师:周雅、李明电气信息工程学院2012年05月25日摘要本报告设计的八路智力竞赛抢答器电路主要采由74系列常用集成电路组成,涉及到触发器、编码器、加法器、译码器、555定时器和RC电路组成的多谐振荡电路。
该抢答器具有基本的抢答功能,通过共阴极数码管显示选手的号码。
当一轮抢答开始后,首先抢答的人由触发器保持状态并阻止其他任何选手输入状态,此次设计的抢答器在选手输入信号后先经过D触发器,再经过优先编码器编码,所有选手没有优先级之分,真正做到比赛的公平公正性。
编码后的信号经过加法器后输出合适的的二进制码,再经过显示译码器的作用,驱动共阴极数码管显示抢答选手的编号。
主持人可以通过控制按钮结束本轮的抢答并可以从新开始下一轮抢答。
本次设计的抢答器运用74HC175上升沿D触发器记录第一个抢答人的状态;运用十三输入与非门74HC133控制触发器的工作,从而使第一个抢答者的状态保持,而其他人无法再抢答;运用优先编码器74HC148编码;采用全加器74HC283将编码加0001,输出合适的二进制数;最后采用BCD-显示译码器7448驱动数码管显示选手编号。
电路中需要的时钟信号由555多谐振荡电路实现。
关键词: 抢答器触发器编码器加法器显示译码器 555时钟信号发生器前言 (3)第1章设计思路和总体框架图 (4)1.1 系统总体框图 (4)1.2 设计思路 (4)第2章单元电路设计 (5)2.1抢答电路设计 (5)2.1.1电路简介 (5)2.1.2工作原理 (6)2.1.3集成电路逻辑功能分析 (7)2.2数码管显示电路设计 (9)2.2.1电路设计分析 (9)2.3时钟信号发生电路设计 (11)2.3.1 设计分析 (11)2.3.2 工作原理 (11)第3章实物制作 (13)3.1实物介绍 (14)3.2 焊接过程 (15)第4章总结 (16)参考文献 (18)元器件清单 (19)完整电路原理图 (20)目前无论是国内还是国外,智力抢答类的娱乐节目以其知识的普及性和娱乐宣传性,一直受到广大电视观众的喜好和好评,是全家老少皆宜的电视类节目。
1.基本设计原理
8路智力竞赛抢答器,当有人按下按钮后,代表他这一组的发光二极管就亮了,同时,别组成员按下按钮时,则不会使自己这一组的灯亮。
要想实现这个目的,我们可以用锁存器或者触发器来实现,因为它们都能存储一位二进制数字。
主持人有一个开始键,当这个键按下时,才会使抢答器正常工作;当这个键弹起时,无论8个选手如何按按钮,他们各自所对的发光二极管都不会亮。
这个开关我们可以用芯片上的清零端或者使能端来实现。
当然,既然是抢答器,就会有时间限制,我们需要一个倒计时器,并且需要将时间显示,我们可以用相关的芯片实现这一功能,具体设计在下面的设计中会有详细的叙述。
每次抢答完后,主持人都会将时间重新置数,这一功能也可以通过芯片上的相应端口来实现。
2.总体设计框图
下图为总体设计框图。
图1. 总体设计框图
它由主体电路和扩展电路两部分组成。
主体电路完成基本的抢答功能,即开始抢答后,
当选手按动抢答键时,能使代表该选手的发光二极管发光,同时能封锁输入电路,禁止其他选手抢答,扩展电路完成定时抢答的功能以及将时间显示出来。
3.具体设计
智力抢答器包括抢答电路,发光二极管显示电路,主持人控制开关电路,控制电路,秒脉冲产生电路,定时、译码、显示电路。
下面对各部分进行详细叙述。
3.1抢答电路
抢答电路包括集成D触发器74LS374和8个开关。
我们先对74LS374芯片进行简要介绍。
下图是它的管脚图和真值表。
图2 74LS374管脚图图3. 74LS374功能表374为具有三态输出的八D 边沿触发器,且是上跳沿触发的。
当一个脉冲的上升沿到来时,输出Q端的值为相应D端的值。
OC端为使能端,低电平有效,当OC接高电平时,处于高阻状态,OC端接低电平时,芯片能够正常工作。
8个D端接8个开关,开关另一端接高电平。
CLK端接脉冲信号。
下图即是抢答电路电路图。
图4 抢答电路电路图
3.2 发光二极管显示电路
发光二极管显示电路是由8个发光二极管组成,由于在仿真时要观察灯的亮与熄灭,所以用灯来代替一下。
8个灯的一端分别接在74LS374的8个Q端,另一端分别接地。
当Q端输出为高电平时,灯就会被点亮,否则就会熄灭。
下图即为发光二极管显示电路。
图5 发光二极管显示电路
3.3 主持人控制开关电路
主持人控制开关有很多作用,当这个开关弹起时,74LS374将不工作,并且可以控制译码显示电路的清零和置数功能。
我们先来介绍一下计数器74LS192的功能。
下图为74LS192的管脚图和功能表。
图6 74LS192的管脚图
图7 74LS192的功能表
从以上两个图可知,CR端为清零端,当CR端为高电平时,输出为低电平;CR端为低电平时,芯片可以进行别的功能。
在CR端为低电平的情况下,LD端为低电平时,输出为4个D端上的值,这就是我们所说的置数功能。
在CR为低电平,LD为高电平的情况下,CPU接脉冲信号,CPD接高电平,此时芯片处于加计数状态;CPU接高电平,CPD 接脉冲信号,此时芯片处于减计数状态;CPU和CPD均接高电平,芯片处于保持的状态。
基于对74LS192的了解,我们可以将清零端和置数端作为主持人控制开关电路的一部分。
我们将CR端和LD端分别接两个单刀双掷开关,开关一端接高电平,一端接低电平。
下图即为主持人控制开关电路。
a
b
图8 主持人控制开关电路
3.4 控制电路和秒脉冲产生电路
控制电路是由8个或门组成的。
74LS374的8个输出端分别接在4个两输入或门的输入端上,每两组的输出有分别接在另一个或门的输出端,最后输出端和脉冲信号接在一个或门的输入端,输出端接在74LS374的脉冲输入端和74LS192的CPD端。
当有一人按下了抢答开关后,所对应的Q端输出为高电平,经过几个或门后,最后输入74LS374和74LS192的脉冲输入端的信号固定为高电平,则我们将脉冲信号锁住了,无论别的抢答开关按下与否,都不会影响结果。
这就起到了控制电路的作用。
秒脉冲信号产生电路可以通过555定时器得以实现,但在此次设计中,我们为了简便,直接用方波电源来实现,将其周期改为1秒即可。
下图为控制电路和秒脉冲产生电路电路图。
图9 控制电路和秒脉冲产生电路电路图
3.5 定时、译码、显示电路
定时、译码、显示电路是由74LS48译码器,74LS192计数器和七段数码管构成的。
在仿真时我们用的是将译码器和七段数码管集成之后的一个数码管,这样可以使我们在仿真时稍微简单一些。
我们将74LS192的四个输入端DCBA端分别接上高电平,低电平,低电平,高电平,则通过译码器在七段数码管上显示9,然后通过减计数,依次减一,当抢答按钮按下时,控制电路将会锁住脉冲信号,因此数码管应该显示当前数字不变。
直至下一次抢答时,主持人通过置数重新将其置为9。
下图为定时、译码、显示电路。
图10 定时、译码、显示电路电路图3.6 全图
下图为多路智力竞赛抢答器的完整电路图。
图11 多路智力竞赛抢答器全图
4.仿真
本次设计我们用EWB软件进行仿真。
当主持人开关电路的按钮弹起时,即使别的抢答按钮按下时,发光二极管也不会亮。
下图是这种情况的仿真结果。
图12 仿真情况1
由上图可知,J15弹起时,虽然J1,J13,J14闭合,但是发光二极管任然是熄灭的,这也证明了上文的结论。
当主持人控制开关闭合时,如果有一组已经先将抢答开关按下后,其余的组再将抢答开关按下时,他们所对应的发光二极管也不会亮。
图13 仿真情况2
在J2先按下的情况下,虽然后面的J1,J10,J12,J13也按下了,但是也只有由J2控制的灯X2亮,而别的灯都没有亮。
这也就证明前文结论的正确。
当开始正常抢答后,计数器开始倒计时,当有人抢答后,数码管上应该显示当前的数字不变,直到主持人在下一个问题时将其重新置数。
图14. 仿真情况3
J12按下了,他所对应的灯X6也亮了,而此时数码管显示为5,并且不再变化了,这也证明了前文结论的正确。
5.心得体会
刚开学时,我就从新课表上知道这学期有两个课程设计,一个是高频电子电路的,另一个是数字电路电路的。
这一次课程设计老师没有限定我们用什么仿真软件,算是给了我们一定的空间。
我们上学期用到的仿真软件有三个,分别是pespice,protel和matlab,这三个软件都各有利弊:pespice的仿真功能比protel强,protel主要是焊制电路板的,matlab 的画图功能很强悍(在做信号与系统实验里有深刻体验)。
总之,我们肯定不会选择这几个软件了。
在这一次课程设计中,我选择ewb仿真软件。
对于ewb软件,在没用之前,我感觉很难。
首先,这个软件是全英文的,大部分的专业词汇都是我们不认识的,这也增加了我们学习软件的难度,虽然它有汉化的,但很多重要的设置是无法汉化的;其次,老实并不指导我们怎样进行操作,自己所需要用的全凭自学。
因此,第一次接触它时说它不难那是假的。
但是,当我们开始用它时,发现他并没有想象中的那么难,其实,我们只需要怎么画图和仿真就行了,至于别的,我们不需要怎么会用,以后有时间自己再学习就可以了。
十八周时,老师把任务布置下去后,我就到图书馆找相关的书籍去了。
经过一番努力地寻找,我终于找到了一本书。
但是,回来一看,我发现这本书所讲的和我用的软件不是一个版本的。
我想啊,虽然不是一个版本,但也应该差不多的,最起码基本功能应该一样。
果然,和我想的一致。
经过一段时间的摸索,我终于学会了画图。
我做的题目是多路智力竞赛抢答器,我们在数电实验课上做过稍微简单的抢答器,应该说原理我们都很清楚,所以我自己就能够设计电路图了。
经过一段时间的准备,我终于在软件上画出了相应的图,其中最麻烦的是不知如何接七段数码管,因为接上这个的话,在做仿真时就会出现问题,最后,我决定用四角的数码管来做仿真,这个四脚的是译码器和七段数码管集成的,因此连线方面倒省了我不少事。
就这样,我做出了仿真,然后就需要写报告了。
这个任务就比较简单了。
我在电脑上制作好课程设计说明书后就算完成了。
通过这次课程设计,我发现它确实是一个锻炼自己自学能力的机会,有了ewb这个软
件后,我们在制作一个电路时,可以先在软件上做好,做好仿真,然后再在电路板上进行实物连接。
对于ewb软件,我们呢还需要更加努力的学习才行。
6.参考文献
[1] 《电子技术基础》(数字部分)康华光主编高等教育出版社
[2] 《电子技术基础实验》(数字部分)祁存荣主编武汉理工大学出版社
[3] 《数字逻辑》欧阳星明主编华中科技大学出版社
[4] 《数字电子技术》张惠敏主编化学工业出版社
[5] 《74系列芯片手册》李海主编重庆大学出版社
目录
1.基本设计原理 (1)
2.总体设计框图 (1)
3.具体设计 (2)
3.1抢答电路 (2)
3.2 发光二极管显示电路 (3)
3.3 主持人控制开关电路 (3)
3.4 控制电路和秒脉冲产生电路 (5)
3.5 定时、译码、显示电路 (5)
3.6 全图 (6)
4.仿真 (7)
5.心得体会 (10)
6.参考文献 (11)。