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课程设计-8路智能抢答器的设计与制作

来源:东饰资讯网


武汉理工《电工电子技术》课程说明书

学 号: 0121011350235

课 程 设 计

题 目

学 院 专 业

班 级 姓 名 指导教师

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武汉理工《电工电子技术》课程说明书

课程设计任务书

学生姓名: 专业班级: 指导教师: 工作单位:

题 目: 智能抢答器的设计与制作

初始条件:

(1)可同时供8名选手抢答输入,每人一个开关; (2)稳定显示与输入开关编号相对应的数字0-7; (3)主持人一个开关以控制开始或显示清0

(4)当有人抢答时,其对应编号立即显示并锁存,且其他选手被禁止 选作: 设计具有定时抢答功能的电路,由主持人预先设定时间

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)

(1) 设计任务及要求 (2) 方案比较及认证 (3) 系统框图,原理说明

(4) 硬件原理,完整电路图,采用器件的功能说明 (5) 调试记录及结果分析 (6) 对成果的评价及改进方法 (7) 总结(收获及体会) (8) 参考资料

(9) 附录:器件表,芯片资料

时间安排:

6月25日~6月28日:明确课题,收集资料,方案确定 7月28日~7月2日:整体设计,硬件电路调试 7月2日~7月6日;报告撰写,交设计报告,答辩

指导教师签名: 2012年 7月 日

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目录

摘要 ................................................................ 4 1 设计任务与要求 .................................................... 5

1.1基本要求 ........................................................................................................... 5 1.2提高要求 ........................................................................................................... 5 2系统的组成及工作原理 .............................................. 6

2.1 系统组成框图 .................................................................................................. 6 2.2系统工作原理 ................................................................................................... 6 3 方案比较及认证 .................................................... 7

3.1方案的选择 ....................................................................................................... 7

3.1.1【方案一】 .............................................................................................. 7 3.1.2【方案二】 .............................................................................................. 7 3.2 确定方案 .......................................................................................................... 8 4单元电路设计及元器件选择 .......................................... 8

4.1单元电路设计 ................................................................................................... 8

4.1.1抢答电路设计 ......................................................................................... 8 4.1.2定时电路及报警电路的设计 ............................................................... 10 4.1.3秒脉冲产生电路设计 ........................................................................... 12 4.1.4时序控制电路 ....................................................................................... 12 4.2抢答电路部分主要元器件介绍 ..................................................................... 14

4.2.1优先编码器74LS148 ........................................................................... 14 4.2.2 74LS75 D锁存器 ................................................................................. 15 4.2.3七段显示译码器74LS48 ..................................................................... 16 4.3总原理图及元器件清单 ................................................................................. 17

4.3.1总原理图 ............................................................................................... 17 4.3.2 元器件清单 .......................................................................................... 18

5调试记录及结果分析 ............................................... 19

5.1 multisim仿真调试结果 ................................................................................. 19

5.1.1 抢答电路仿真调试 .............................................................................. 19 5.2 实际电路连接调试与结果分析 .................................................................... 22

5.2.1连线 ....................................................................................................... 22 5.2.2 调试中出现的问题及解决方法 .......................................................... 22 5.2.3 结果分析 .............................................................................................. 22

6 课程设计总结 ..................................................... 23

6.1 个人心得体会 ................................................................................................ 23 6.2 设计改进方案以及建议 ................................................................................ 25 参考文献 ........................................................... 25 附录:元件引脚图 ................................................... 26

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摘要

介绍了数码显示八路抢答器电路的组成、设计及功能,电路采用74系列常用集成电路进行设计。该抢答器除具有基本的抢答功能外,还具有定时、计时和报警功能。主持人通过时间预设开关预设供抢答的时间,系统将完成自动倒计时。若在规定的时间内有人抢答,则计时将自动停止,且抢答指示灯亮起,他人再抢答则无效;若在规定的时间内无人抢答,则系统中的报警指示灯亮起,提示主持人本轮抢答无效,实现报警功能,若超过抢答时间则抢答无效。

该抢答器主要运用到了编码器,译码器和D锁存器:它采用74LS148来实现抢答器的选号,采用74LS75芯片实现对号码的锁存,采用74LS192实现十进制的减法计数,采用555芯片产生秒脉冲信号来共同实现倒计时功能,采用发光二极管(LED)实现报警信号的输出。

通过课程设计提高和巩固了所学的专业知识,以及知识的综合应用和接线技术。

关键词: 抢答器 编码 译码 定时 报警

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八路智能抢答器

1 设计任务与要求

1.1基本要求

(1)可同时供8名选手抢答输入,每人一个开关; (2)稳定显示与输入开关编号相对应的数字0-7; (3)主持人一个开关以控制开始或显示清0;

(4)当有人抢答时,其对应编号立即显示并锁存,且其他选手被禁止 。

1.2提高要求

(1) 抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间由主持人设定(如30秒)。当主持人启动\"开始\"键后,定时器进行减计时。

(2) 参赛选手在设定的时间内进行抢答,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的时间,并保持到主持人将系统清除为止。

(3) 如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统报警并禁止抢答,定时显示器上显示00。

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2系统的组成及工作原理

2.1 系统组成框图

脉冲产生电路 定时电路 显示译码 定时显示

时序控制电路 主持人控制电路 报警电路 抢答按键 抢答判别电路 显示译码 抢答显示 图2.1 系统组成框图

2.2系统工作原理

如图2.1所示电路包括主体电路和扩展电路两部分。其中主体电路完成基本的抢答功能,即主持人按下控制开关后,当选手按动抢答键时,数码管显示选手编号,同时封锁输入电路,其他选手抢答无效。扩展电路完成定时抢答的功能以及报警功能。图2.1所示电路的工作过程是:接通电源后,主持人将控制开关置于“清除”处,此时抢答器处于禁止状态,选手不能进行抢答,定时显示器显示主持人预设的时间如30秒,当主持人将控制开关置于 “开始”时,抢答器处于工作状态,同时定时器开始倒计时。当选手在定时时间内按动抢答键时,电路要完成以下功能:

(1)优先编码电路判断抢答者的编号,并由锁存器进行锁存,然后通过译码显示电路在数码管上显示抢答者的编号;

(3)控制电路对其余输入编码进行封锁,禁止其他选手进行抢答;

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(4)控制电路要使定时器停止工作,数码管上显示剩余的抢答时间,当选手将问题回答完毕,主持人操作控制开关进行系统清零,使系统回复到禁止工作状态,以便进行下一轮抢答。当定时时间到,却没有选手抢答时,系统将报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答。

3 方案比较及认证

3.1方案的选择

3.1.1【方案一】

用8D触发器LS273为核心器件组成八路抢答电路。原理:主持人操作“清

除/开始”开关对电路进行控制。当主持人按下开关时,计时开始,且LS148使能端信号为低电平,处于可编码状态,在规定时间内当有选手按下自己的开关时,输入一个低电平,经LS273D触发器后将低电平信号送给LS148编码器,此时GS端由于输入端有低电平输入且使能端有效,GS由1变0,和定时器的借位信号以及555产生的秒脉冲时钟信号与非后反馈回LS273的时钟信号,达到锁存目的,此时其他选手将无法在抢答,知道主持人重新开始。

3.1.2【方案二】

以74LS75 D锁存器为核心构成的抢答电路,这也是作者选择的方案。它采用了74LS148来实现抢答器的选号,采用了74LS75芯片实现对号码的锁存,采用了74LS192实现十进制的减法计数,555芯片产生秒脉冲信号来共同实现倒计时。

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3.2 确定方案

在方案一中,主要是用LS273进行锁存,它的抗干扰能力强,但是它需要另外的时钟源信号,而且抢答精度是时钟信号决定的,再加上LS192也需要秒脉冲来进行技术,而此次试验用的面包板大小有限,在布局上要以精简为主,所以它不是首选方案。而由于方案二已能满足基本设计和提高设计的要求,而且它的原理更简单易懂,直观明了,且只需要一个时钟信号,比较容易实现,所以最终选用了方案二。

4单元电路设计及元器件选择

4.1单元电路设计

4.1.1抢答电路设计

抢答电路的功能有两个:一是能分辨出选手按键的的先后,并锁存优先抢答者的编号,供译码显示电路用;二是要使其他选手的按键操作无效。选用优先编码74LS148和RS锁存器74LS75可以完成上述功能,其电路组成如图3.2所示:

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图3.2.1 抢答电路仿真图

其工作原理是:当主持人控制开关处于“清零”位置时,74LS148的输出端A0、A1、A2、GS全都为高电平,且LS75D的使能端有效,所以输出端(4Q~1Q)全部为高电平,4Q为低电平,于是74LS48的BI=0,显示器灭灯;74LS148的选

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通使能端ST=0,74LS148处于工作状态,但此时锁存电路不工作。当主持人将开关拨到“开始”位置时,优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态,既抢答器处于等待工作状态,等待输入端I7、I6、I5、I4、I3、I2、I1、I0输入信号,当有选手将键按下时(如按下S5),74LS148的输出Y2Y1Y0=010,GS=0,经D锁存器后,4Q=0,BI=1,此时74LS75处于工作状态,3Q2Q1Q=101,经74LS48译码后,显示器显示出“5”。此外,4Q=0经过一个与非门后,使74LS148的ST端为高电平,74LS148处于禁止工作状态,封锁了其它按键的输入。当按下的键松开后,74LS148的GS高电平,但是由于开关拨到了“开始”状态,接入了一个非门后变为低电平信号和4Q与非,在选手按下开关一瞬间GS=0导致4Q也变为0,两者相或以后接入D锁存器的使能端使其使能无效,D锁存器处于保持状态,也就保持了4Q的0状态,经反向后是ST=0,所以74LS148仍处于禁止工作状态,其它按键的输入信号仍不会被接受。这就保证了抢答者的优先性以及抢答电路的准确性。当优先抢答者回答完问题后,主持人操作控制开关S,使抢答电路复位,以便进行下一轮抢答。

4.1.2定时电路及报警电路的设计

74LS48的7,6,2,3引脚接受来自74LS192的输出信号并把它译码 显示在数码管上。74LS192的9,10,11,15引脚完成时间设定功能,本设计要求定时可以根据主持人所需设定,所以把两片74LS192 的9,10,11,15脚接上排阻和开关,然后接5V电源,这样根据八个开关的闭合断开可以实现99进制一下的计时功能。555芯片完成产生秒脉冲的功能。工作过程为:抢答开始前,74LS192的置数端为低电位,处于初始状态,数码管显示为主持人设定数字如30秒,5引脚接高电位。抢答开始后,秒脉冲冲推动右边的芯片开始倒记时,同时右边芯片产生的减计数信号做为左边芯片的CP信号推动左边的芯片倒记时,完成十进制的倒记时功能。当有人抢答后4Q的输出为0,经过与信号源相连得3输入与非门后变为1经反向又变为0输入到74LS192的时钟信号,这样就屏蔽了秒脉冲信号,记时停止,完成显示抢答时间的功能。当记到了30秒时,左边的芯片BO产生的定时到信号输出为低电位,也通过与非门屏蔽了秒信号,使得数码管显示为00,此时发光二极管亮起报警,说明此次无人抢答。此处为什么在右边74LS192的时钟信号上多接一个反相器进行解释,由于

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BO=CPDQ1Q2Q3Q4,当Q1,Q2,Q3,Q4全变为0时,且CP信号为低电平,BO=0,下

一个上升沿来临时,BO会跳变为1,这就使BO产生了上升沿,如果此处不不加一个反相器让是其变为下降沿,那么74LS192的时钟信号将再次进入一个上升沿,导致现实出问题,即没有达到锁住脉冲信号的作用。

3.2 .2 定时电路

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4.1.3秒脉冲产生电路设计

在本设计电路中,要进行准确计时,就必须为定时部分电路提供一个精确的输入脉冲。为了使数码显示器上显示的时间递减周期与日常时间对应,我们在此设计一个能够产生周期为1.0秒的秒脉冲电路,作为定时部分电路的脉冲。为此,选用555定时器秒脉冲产生电路。

集成定时器电路习惯上称为555电路,这是因为内部参考电压使用了3个5KΩ的电阻分压,故取此名。555电路是一种数字和模拟混合型的中规模集成电路,它能产生时间延迟和多种脉冲信号,应用十分广泛。555集成定时器是模拟功能和数字逻辑功能相结合的一种双极型中规模集成器件。外加电阻、电容可以组成性能稳定而精确的单稳态电路 、多谐振荡器、施密特触发器等。

图3.2.3.1

图3.2.3.2

4.1.4时序控制电路

控制部分电路是本次设计的关键所在。有了抢答电路,有了脉冲产生电路,有了定时电路,我们还需要一个能将以上各个电路连结起来发挥总体效应的控制电路。结合本次设计,控制电路要实现以下几个功能:首先,主持人将控制开关拨到\"开始\"位置时,抢答电路和定时电路进入正常抢答工作状态。此时,对应选手编号的显示器上无显示,而对应定时电路部分的显示器上则显示主持人设定的

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时间并要开始递减;其次,当任一选手或代表队按动抢答按钮时,抢答指示灯亮,并且抢答电路和定时电路停止工作。此时,抢答部分电路的显示器上显示对应选手或代表队的编号,而定时部分电路的显示器上则是显示选手按动按钮(即开始抢答)的时间;另外,当设定的抢答时间已经结束却无人抢答时,定时部分显示器上显示00,同时计时报警灯亮,表示此次抢答无效。此时,主持人可通过置位按钮将显示器上数据设置为设定的数据。这部分的控制电路比较简单,可通过门电路实现。

抢答器时序控制电路是抢答器设计的关键,它要完成以下三项功能: (1)主持人将控制开关拨到\"开始\"位置时,抢答电路和定时电路进入正常抢答工作状态;

(2)当参赛选手按动抢答按键时,抢答指示灯亮,抢答电路和定时电路停止工作;

(3)当设定的抢答时间到,无人抢答时,计时指示灯灭,表示此次抢答无效,同时抢答电路和定时电路停止工作。

图4.1.4

其工作原理已分别在抢答电路和定时电路中说明。

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4.2抢答电路部分主要元器件介绍

4.2.1优先编码器74LS148

编码器的逻辑功能是将输入信号中的一个有效信号变换成相应的一组二进制代码输出,编码器实现“一对多”译码 。编码器在同一时刻内只允许对一个信号进行编码,否则输出的代码会发生混乱。普通编码器同时按下两个或更多按键时,输出将混乱,而在优先编码器电路中,允许同时输入两个以上编码信号。不过在设计优先编码器时已经将所有的输入信号按优先顺序排了队,当几个输入信号同时出现时,只对其中优先权最高的一个信号进行编码。

74LS148为8线-3线优先编码器,即8个信号输入端,3个信号输出端。此外,还设置了输入使能端,输出使能端和优先编码工作状态标志。

图4.2.1.1 图4.2.1.2

编码数据输入端:

I7、I6、I5、I4、I3、I2、I1、I0共8线, I7优先级最高, I0优

先级最低。输入使能端IS:当IS=0时,编码器工作。 编码数据输出端:Y2、Y1、

Y0 组成三位二进制译码输出。 输出使能端YS:当IS=0,且无有效信号输入时,YS=0。 优先编码输出端 YEX:当IS=0且有信号输入时, YEX =0。

功能说明:芯片74LS148的输入端和输出端均为低电平有效。图3是其功能简图,图中电源和地未画,I0 ~I7 是输入信号,Y2~Y0为三位二进制编码输出信号。

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IS为输入使能端,当IS=0时,允许编码器进行编码;当IS=1时,编码器禁

止编码。只有当IS=0,而I0~I7均无编码输入信号时为0。YS是输出使能端,YEX为优先编码输出端,在IS=0而I0~I7其中之一有信号输入时,。 I0~I7YEX=0 各输入端的优先顺序为:I7级别最高,I0级别最低。如果I7=0(有信号),则其它输入端即使有信号输入,均不起作用,此时输出只按I7编码,Y2Y1Y0=000。优先编码被广泛应用于计算机控制系统中,当有多个外设申请中断时,优先编码器总是给优先级别高的设备先编码。

4.2.2 74LS75 D锁存器

图4.2.2.1 图4.2.2.2

表1

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4.2.3七段显示译码器74LS48

译码与编码是相反的过程,是将二进制代码表示的特定含义翻译出来的过程。能实现译码功能的组合逻辑电路称为译码器。集成译码器可分为三种,即:二进制译码器、二—十进制译码器和显示译码器。

二进制译码器是将输入的二进制代码的各种状态按特定含义翻译成对应输出信号的电路,也称为变量译码器。若输入端有n位,代码组合就有2个,当然可译出2个输出信号。

显示译码器由译码输出和显示器配合使用,最常用的是BCD七段译码器。其输出是驱动七段字形的七个信号,常见产品型号有74LS48、74LS47等。 74LS48为输出高电平有效的中规模集成BCD七段显示译码驱动器, 输出高电平有效,用以驱动共阴极显示器。该集成显示译码器设有多个辅助控制端,以增强器件的功能。

图4.2.3.1 图4.2.3.2

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74LS48的输入端

AAAA3210是四位二进制信号(8421BCD码),a、b、c、d、

e、f、g是七段译码器的输出驱动信号,高电平有效。可直接驱动共阴极七段数码管,LBR, I

B/YBR, LT是使能端,起辅助控制作用。

4.3总原理图及元器件清单

4.3.1总原理图

图4.3.1 总原理图

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4.3.2 元器件清单

编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 元件 5V共阴数码管 译码器74LS48 RS数量 3个 3个 编号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 元件 50kΩ电阻 15kΩ电阻 100Ω电阻 数量 1个 1个 1个 2个 8个

触发器 1个 74LS279 优先编码器74LS148 可逆计数器74LS192 555定时器 2输入与非门74LS00 4输入与非门74LS20 10kΩ电阻 1kΩ电阻 1个 2个 1个 1个 1个 9个 4个 发光二极管 触点开关 单刀双掷开关 1个 10μF电解电容 0.01μF 瓷片电容 1个 1个 若干 导线 2输入或门1 74LS32 表2

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5调试记录及结果分析

5.1 multisim仿真调试结果

5.1.1 抢答电路仿真调试

图5.1.1

从图中可以看出,当第三个开关闭合后,抢答显示器上显示2,符合要求,且抢答指示灯亮起,此时其他抢答按键按下无效,仿真成功。

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5.1.2 定时电路仿真调试结果

0R1516Ω0.1%680R1616Ω0.1%69CKCKU12ABCDEFGABCDEFGU141514131211109RPACK 7R13180 Ω 60595027262524R14RPACK 7180 Ω 61626364656667OAOBOCODOEOFOG131211109151417181920212223OAOBOCODOEOFOG1312111091514~LT~RBI~BI/RBOABCD71263547126ABCD74LS48D5V70717273113127475767713123267~BO~CO~BO~COU174LS192DQAQBQCQDQAQBQCQD3267354~LT~RBI~BI/RBOU13VCCU1574LS48D~LOADCLR~LOADCLRUPDOWN15110911141511099474LS00D111454029313233R243518288U3A74LS00DRPACK 8542U10AABCDABCDUPDOWNU274LS192DVCC5VU16A74LS00D393VCC1kΩ 83U4A4定时置数R10R12510Ω510Ω35抢答指示00U11A74LS00D8计时指示7910nFC181010nFC274LS20DR1850kΩ800.1%CONTRIR17715kΩ0.1%VCCA1THRDISGNDRSTOUTVCC555_VIRTUAL

图5.1.2.1

从上图看出,当有选手按下后,计时停止,抢答指示灯亮起,表示抢答成功。

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图5.1.2.2

从上图中看到定时显示为00,且计时报警指示灯亮起,说明在规定时间内没有选手抢答,随后再按动抢答器开关已无效。

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5.2 实际电路连接调试与结果分析

5.2.1连线

通过实验原理图进行实物连线,连线时能体会到布局的重要性:各个芯片的引脚功能不能混淆,必须了解各个芯片的使用方法,内部结构以及使用时的注意事项,该接电源的一定要接电源,该接地的一定要接地,且不能有悬空。同时在电路板上要预先确定电源的正负端,便于区分。正确连接各芯片个管脚连接必须查阅各种资料并记录,同时确保整个电路的正确性。在连接完后每块芯片都用万用表检测,看是否有短接等,还有连接时要尽量使布线规范清晰明了,这样才有利于在调试过程中检查电路。

5.2.2 调试中出现的问题及解决方法

(1) 显示电路不稳定问题

在完成电路的连接进入调试阶段时发现抢答器数码管显示选手编号不稳定。主要表现在单选手按下抢答键后数码管显示的不是选手当前号码。因此着手对电路进行检查,首先检查数码管看是否是关节连接错误,后又检查电路各个芯片管脚接错均未发现问题,最后发现当触动某按键连线时显示正常由此判断可能是因为出现了导线松动,遂将导线插紧,此时电路显示正常。 (2) 控制开关无法控制电路

在调试是发现当按下主持人开关时电路断电,当松开后数码管显示始终为7,经过一个多小时对电路用万用表逐个检查,发现是LOAD置数端直接接到了电阻高电势点接,通过改正连接后电路能正常工作。 (3)数码管不能正常倒计时

在进入定时电路调试时,发现数码管不能正常倒计时,出现乱码。对这问题我们检查了芯片是否完好,电路接线是否正确均未发现问题,后用示波器对555脉冲信号发生器进行观察发现它不能正常出现秒脉冲,后将555重新进行接线后,可以整成计数了。

5.2.3 结果分析

经过一个小时的连线和几个小时的检查重连,最终将抢答器功能完整的演示

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出来,从主持人“清零”拨到“开始”,计数开始,此时选手号码显示处无显示,当有选手抢答时,对应号码显示,计时停止,抢答指示灯亮起,当无选手抢答时,计时到,计时指示亮起,说明抢答无效。主持人拨回“清零”后,选手号码显示处清零,计时电路重新出现预置秒数,说明实物连接成功。

6 课程设计总结

6.1 个人心得体会

本次电子课程设计实习将理论与实践有机地结合,既考查了我们对理论知识的掌握程度,由反映了实际动手能力,更主要的是考查了我们对知识的综合运用以及创新设计思维能力,为今后的发展提供了一次良好的学习环境。

针对课设题目八路抢答器,一开始想到的是数电实验里面的四路抢答器,但是那个电路过于简单,而且是在数电试验箱上完成的,不用自己接电源,接显示电路,所以一开始对如何输入高低电平,如何让数码管亮起来等问题都是不清楚的,也不能想出其他办法设计出八路的,但通过上网查阅各种类似的设计,去图书馆翻阅相关设计书籍,查阅所提供的芯片功能,确定了基本设计方案,又通过仿真验证试验方案的可实行性。经过这次课设,受益匪浅,在此一一道来。

首先设计思路是整个设计的灵魂。拿下每个课题能有一个非常清晰的设计思路是至关重要的。只有对课题的充分理解,对各种器件的熟练掌握,勾画出基本的设计图是成功的关键,必须多花时间在设计上才能为后续工作提供更扎实的基础。翻阅各种资料,上网查询填补所需知识的空白是必要的。在参阅网上的做法后,自己一直想不出与之不同的,思维被限制了,后来对课题进行认真的分析,深入了解了其完成的功能的核心器件所发挥的作用,最后想出了用74LS75代替74LS279 以及74LS273,虽然原理相似,但是接线方法以及反馈方式完全不同,经过长时间的模拟其输入输出状态以及反馈情况,最终在脑海里构建了一个反馈

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网络,在multisim上进行修改和仿真后实现了要求。这对自己的想法是极大的鼓舞,在没有其他参考的情况下独立想出了抢答电路的连接方式,使自己对各个芯片端口的高低电平输入了如指掌,更近一步理解了芯片功能。

其次,在连接线时,一定要首先把布局想清楚,面包板面积有限,必须合理布局,不然的话连线将会很乱,既不方便检查,也容易对误操作是接好的线断开或短路。连线是花时间最长的,因为对管脚图不熟悉,所以只有一边看管脚图,一边接线,途中也出了好几次错误。连线要遵循从上到下,即从显示到控制,这样可以一部分一部分检查各部分功能是否完好。

最后,调试工作必须注重方法。调试工作的难度不亚于重新接线,在调试过程中,有些问题是芯片本身损坏引起的,也有些是因为焊接问题引起的等因此排查过程需要特别有耐心,通过对芯片功能的检验,对接线的检查最后检查出问题所在。其实连好电路不能算很困难,所需时间也不多,但调试是在不知道问题的情况下对线路进行认真检查,各个方面都需要考虑,要用排除法,各个击破的检查问题,先把一部分孤立出来进行检验,在确定没问题后,进行下一部分的,最后把所有部分连在一起,这样问题就能解决了。而当最后解决问题时,电路的正确是非常振奋,也很有成就感和满足感。

在实验过程中,也感到自己很多不足,比如接线不仔细,很容易把线错插到其他端口,然后对理论向实践的转化经验太少,而且对仿真软件不是很熟悉,对设计造成一定的困难,但是经过这次课设,让我的实践经验大幅度提高,意识到理论上虽然可以,但是转化为实际电路,不一定成功,要多方面考虑各种因素,才能最终获得成功。

总之,在设计过程中学到了许多。作为现代的大学生,如果仅停留在以往的层次上,是远远跟不上时代的步伐,也无法使自己立足在竞争如此激烈的社会里,通过此次实习,看到了自己的水平和差距,学要在今后的学习中又进一步的提高。

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6.2 设计改进方案以及建议

在计时电路中加入运放和蜂鸣器运放外接12V电源并单独接地,抢答时间结束时可以发出“滴„„”的声音表示报警,而不仅仅只有计时指示灯亮与灭来提示主持人。另外在主持人拨到“开始”时,可以接一个蜂鸣器,提示抢答者抢答开始。本设计主要基于74系列集成芯片来完成,成本较低,稳定可靠,适用于大规模生产。

智力抢答器的设计还可用另一种方案来进行:将八路抢答开关与锁存器直接相连,使输入锁存器的直接是各位选手的高低电平,而非BCD码,然后经过优先编码电路,译码电路后显示在LED数码管上;同时,由主持人控制开关及其他部分的线路通过门电路实现对抢答电路和定时电路的控制。对比而言,本设计中所采用的方案更为简便直观,仅用几个TTL门即可实现主持人对整个电路的控制,用集成单稳态触发器控制报警电路,用现有芯片来取代自己设计,既实现了预期功能,又减少了布线,使得错误产生的概率大大降低。

总之,在设计过程中学到了许多。作为现代的大学生,如果仅停留在以往的层次上,是远远跟不上时代的步伐,也无法使自己立足在竞争如此激烈的社会里,通过此次实习,看到了自己的水平和差距,学要在今后的学习中又进一步的提高。

参考文献

《数字电子实验技术》吴慎山主编.电子工业出版社 《数字电路实验》乔梁主编.经济科学出版社

《电子技术基础实验与课程设计》. 高吉祥.电子工业出版社 《数字电路逻辑与设计》.许莉娅主编.北京理工大学出版社

《数字电路原理设计与实践教程》.王革思主编.哈尔滨工程大学出版社 《基于Multisim 9的电子系统设计、仿真与综合应用》.郭锁利.人民邮电出版社

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附录:元件引脚图

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附1 74LS48引脚图

图 附3 74LS192引脚图

附3 74LS192引脚图 附3 74LS192引脚图 图 附4 74LS148引脚图

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图 附5 74LS00引脚图

图 附6 555定时器引脚图

图 附7 74LS20

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本科生课程设计成绩评定表

姓 名 专业、班级 谭业涛 电气1002班 性 别 男 课程设计题目:八路智能抢答器的设计和制作 课程设计答辩或质疑记录: 成绩评定依据: 设计方案和内容 (30分) 制作与调试 (30分) 说明书内容和 规范程度 (20分) 考 勤 (10分) (10分) 答 辩 总 分 (100分) 最终评定成绩(以优、良、中、及格、不及格评定)

指导教师签字:

年 月 日

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