8路抢答器课程设计.doc

沈阳工程学院课程设计设计沈阳工程学院课程设计任务书课程设计题目： 8路抢答器 系 别 自控系 班级 学生姓名 学号 指导教师 田景贺 职称 讲师 课程设计进行地点： 实训f213、215 任 务 下 达 时 间： 2011 年 12 月 19 日起止日期： 2011年1月4日起至 2011年1月14日止教研室主任 郝波 2010年 12 月 31 日批准1.设计题目：抢答器设计1.1设计目的：（1）能独立查阅、整理、分析有关资料 （2）能用数字集成电路完成设计任务 （3）掌握脉冲产生、整形与分频电路（4）掌握组合逻辑器件1.2基本要求：(1) 八路抢答控制（2） 抢答控制由主持人控制（3） 显示所有抢答队编号1.3 用硬件电路完成全部或部分功能2.设计过程的基本要求：2.1 基本部分必须完成，其他功能可以根据自己的能力有选择的完成设计。2.2 符合设计要求的报告一份，其中包括逻辑电路图。3.报告的基本要求：3.1 要求用a4纸打印，不允许复印，格式参照毕业设计论文格式。3.2装订顺序为：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献。顺序阶段日期计 划 完 成 内 容备注112.20学生根据任务书查资料讲解212.21查阅资料，整理资料答疑312.22方案设计，答疑指导答疑412.23方案设计, 答疑指导答疑512.24逻辑图设计，答疑指导答疑612.27搭接电路，调试电路指导712.28搭接电路，调试电路指导812.29撰写设计报告指导912.30撰写设计报告指导1012.31答辩答辩指 导 教 师 评 审 意 见评价内容具 体 要 求权重评 分加权分调研论证能独立查阅文献,收集资料；能制定课程设计方案和日程安排。0.15432工作能力态度工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能够独立完成设计工作， 0.25432工作量按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度适宜。0.25432说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.55432指导教师评审成绩（加权分合计乘以12） 分加权分合计指 导 教 师 签 名： 年 月 日评 阅 教 师 评 审 意 见评价内容具 体 要 求权重评 分加权分查阅文献查阅文献有一定广泛性；有综合归纳资料的能力0.25432工作量工作量饱满，难度适中。0.55432说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.35432评阅教师评审成绩（加权分合计乘以8）分加权分合计评 阅 教 师 签 名： 年 月 日课 程 设 计 总 评 成 绩分摘要当今，电子电路已经融入了现实生活中，像主持人提问题让选手抢答，其中就运用到了电子电路。它是通过集成的编码器对数字信号编码，通过数字元件表示出来的。一般的，是用74ls148集成编码器进行编码，在选手抢答过程中，只要有一个选手首先按下开关，编码器就能锁定这位选手的输入，其他选手按下开关也不能输入。当主持人清零之后，方可重新抢答。本设计就是通过74ls148编码器连接上显示译码器和数码管工作，供八名选手抢答，再外接上定时电路和报警电路，就是完整的八路抢答器。关键字 编码，译码，数码管，数字信号。目录摘要4引言61 设计任务描述71.1设计题目71.2设计任务要求72 设计方案82.1主体电路：82.2报警电路：82.3时序控制电路：113 设计框图12总结13致谢14参考文献15附录a1.116附录a1.217附录a1.318引言八路抢答器是通过74ls148编码器对八个输入信号的输入进行编码，输出给显示译码器译码给数码管显示的一个电子电路。只要八个输入端有一个优先输入，编码器就能对这个优先输入的信号进行编码，并且通过rs触发器的反馈输出对编码器的反馈，使编码器停止工作，其他七个输入端不能输入。外加上定时器电路和报警电路，就构成了一个完整的八路抢答器。通过设计这个八路抢答器，更加加深了我对编码器和译码器的认识和理解，还有对电子电路的认识，更加提高了我的动手能力，还有设计思维能力，使我受益匪浅，更能让我们对电子产品的认识和开阔我们的视眼。1 设计任务描述1.1设计题目 八路抢答器1.2设计任务要求1、抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按键s s8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。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。2 设计方案2.1主体电路：该电路完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号；二是禁止其他选手按键操作无效。工作过程：开关s置于清除端时，rs触发器的 r端均为，个触发器输出置，使74ls148的st ，使之处于工作状态。当开关s置于开始时，抢答器处于等待工作状态，当有选手按下按键时（如按下s6），74ls148的输出 经rs锁存后，1q=1, bi=1,74ls48处于工作状态，qqq=101, 通过加法器输出为110，经译码显示为6。此外，1，使74ls148 st，处于禁止状态，封锁其他按键的输入。当按键松开即按下时，74ls148的 此时由于仍为，使 st，所以74ls148仍处于禁止状态，确保不会出二次按键时输入信号，保证了抢答者的优先性。如有再次抢答需由主持人将开关重新置“清除”然后再进行下一轮抢答。2.2报警电路：这部分我们由555定时器和三极管构成，如图三所示。其中555构成多谐振荡器，振荡频率fo143（ri2r2）c，其输出信号经三极管输出推动扬声器。pr为控制信号，当pr为高电平时，多谐振荡器工作，而pr为低电平时，电路停振。电路图如下图：集成不可重复单稳态触发器+5v13 1474ls48a3 a2 a1 a0 ci siai bi ci-1ci siai bi ci-1ci siai bi ci-18 47555 3621+5v +5v +5v 74ls14874ls14810k68k510+5v 0.1uf 100uf 51k控制端s消除开始5110k*8q2q3q4qi7i6i5i4i3i2i1i0i7i6i5i4i3i2i1i0y0y0y1y1y2y2yexyexststlirbi bi/ rbo r s r s r s r sys主体电路：s1s2s3s4s5s6s7s874ls12174ls121： ttl集成器件74121是一种不可重复触发集成单稳态触发器 关于定时：单稳态电路的定时取决于定时电阻和定时电容的数值。74121的定时电容连接在芯片的10、11引脚之间。若输出脉宽较宽，而采用电解电容时，电容c 的正极连接在c ext输出端（10脚）。对于定时电阻，使用者可以有两种选择：采用内部定时电阻（2 k），此时将9号引脚（r int）接至电源v cc（14脚）。采用外接定时电阻（阻值在1.440k之间），此时9脚应悬空，电阻接在11、14脚之间。74121的输出脉冲宽度t w0.7rc。通常r的数值取在230k之间，c 的数值取在10pf10f之间，得到的取值范围可达到20ns200ms。2.3时序控制电路：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，扬声器发声，抢答电路和定时电 路进人正常抢答工作状态。（2）当参赛选手按动抢答键时，扬声器发声，抢答电路和定时电路停止工作。（3）当设定的抢答时间到而无人抢答时，报警器短暂发声并锁存抢答电路和定时电路接在主持人开始端控制+5v+5v+5v13 1474ls48114 13 12 11 10 9 8a3 a2 a1 a01 2 3 4 5 6 774ls2905553847641ltrbi bi/rbocp1qoq3q1q2电路图如图：3 设计框图总结一周的数电课程设计结束了，通过和其他小组成员的讨论和商量，完成了我们组的八路抢答器的设计。抢答器主要由74ls148编码器和74ls48译码器构成，对输入信号的编码和译码，并通过数码管显示。通过这次对八路抢答器电路的设计分析学习，我们初步掌握了八路定时器的基本原理，了解了设计一个电路所要经历的基本流程。并认真学习了有关的芯片资料，如中规模集成bcd七段显示译码驱动器74ls48、8线-3线优先编码器74ls148、四s-r锁存器74ls279、集成单稳态触发器74ls121及的基本功能、管脚用法等。这对我们以后的学习是大有裨益的。在这过程中除了理论上的知识进一步深入的学习以外，更重要的是我们在实践上锻炼了自己。我们清楚的意识到了理论与实践的关系和差异，认识到知识不是用来说的，而是用来实践的。“实践出真知”是永恒的真理。在实践的过程中，我们深刻体会到团队合作的精神。从设计初期的查阅资料、争执讨论、确定方案，到后来的分工合作、相互交流、精诚团结，这过程并不是想象中那么一帆风顺的。在调试抢答电路各单元电路时出了很多问题，队友们就相互检查，交流资料，找出问题关键并对其改进。最终我们的电路取得了成功。致谢在这两周里，我和我组成员设计了一个八路抢答器，是主要由74ls148编码器和74ls48译码器构成的一个电子电路。在田老师的带领和指导下，我们才能顺利的完成这个电路的设计。因为是他，教给我们的数字电子电路知识，也是他，帮我们找出了设计过程中存在的不易察觉的错误和漏洞。如果没有老师平时上课对我们的耐心的教学，没有老师对我们的解疑释惑，我们也不可能掌握电子电路的知识，掌握将来工作的技术和能力。所以，在此，感谢田老师对我们的付出，感谢田老师为我们所做的一切，我们现在所得到的知识，都是田老师辛苦的结晶。除此之外，还要感谢学校给我们提供的这次自己实际动手实验的机会，让我们学到了课堂上没有的知识。还有，感谢我的组员，在这期间，我们相互探讨，相互学习，相互取长补短，提高了工作效率，没有他们的帮助，我也不可能单独完成整个设计。所以，在此，感谢所有的人！参考文献1电子技术基础-数字电子技术 主