数字电子技术基础课程设计报告,智力竞赛抢答计时器

1、数字电子技术基础课程设计报告设计题目：智力竞赛抢答计时器设 计 人 班 级 学 号 设计时间 指导教师 2011年12月26日 星期一目 录一、技术要求-1二、设计方案-1三、单元电路设计-3 1.电源设计-3 2.脉冲信号发生-4 3.整形电路-5四、电路总图-7五、原理叙述-7六、元器件明细表-8七、设计结语-8 1.设计过程遇到的问题和解决的办法-8 3.心得体会-9八、参考资料-9九、教师评语-10十、结语-10一、技术要求1.设计一个三人参加的智力竞赛抢答计时器。2.显示最先按者，后按者不显示。3.限时30秒，采用倒计时方式，时间到后显示出来，并发出声音提示。4.选用数字集成芯片实现

2、。5.线路简单可靠。二、设计方案抢答器具有锁存、定时、显示和报警功能。即当抢答开始后，选手抢答按动按钮，锁存器锁存相应的选手编码，同时用LED数码管把选手的编码显示出来，并且开始抢答时间的倒计时，同时用LED数码管把选手的所剩抢答时间显示出来。而在选手按键抢答以及抢答时间倒计时到时的时候都有报警以提醒主持人和选手。抢答时间设定30秒，报警响声持续1秒。接通电源后，主持人将开关拨到“清除”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置“开始”状态，宣布“开始”抢答器工作。定时器倒计时，扬声器给出声响提示。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

3、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。1.用触发器（FF）实现显示台号2.电路主要组成部分. 信号整形逻辑判别提示声音30秒定时信号清零 三、单元电路设计1、电源设计利用桥式整流器来设计，桥式整流器是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路，常用来将交流电转变为直流电，桥式整流器利用四个二极管，两两对接。输入正弦波的正半部分是两只管导通，得到正的输出；输入正弦波的负半部分时，另两只管导通，由于这两只管是反接的，所以输出还是得到正弦波的正半部分。 桥式整流器对输入正弦波的利用效率比半波整流高一

4、倍。桥式整流是交流电转换成直流电的第一个步骤。桥式整流器是由多只整流二极管作桥式连接，外用绝缘塑料封装而成，大功率桥式整流器在绝缘层外添加金属壳包封，增强散热。桥式整流器品种多，性能优良，整流效率高，稳定性好，最大整流电流从0.5A到50A，最高反向峰值电压从50V到1000V。2、脉冲信号发生设计用芯片74ls04实现，产生需要的脉冲信号。3、整形电路用555定时器实现 （ 555定时器）它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个 RS 触发器，一个放电管 T 及功率输出级。它提供两个基准电压VCC /3 和 2VCC /3输入 输出 RTHTHQD 0 XX 低电平 导通1>2

5、/3Vcc >1/3Vcc 低电平 导通1 <2/3Vcc <1/3Vcc 高电平 截止1 <2/3Vcc>2/3Vcc 保持 保持555芯片引脚： 1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。 2脚：低触发端 3脚：输出端Vo 4脚：是直接清零端。当端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TH处于何电平，时基电路输出为0，该端部用时应接高电平。 5脚:VC为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01F电容接地，以防引入干扰。 6脚：TH高触发端 7脚：放电端，该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放

6、电。 8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5 16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3 18V。一般用5V。四、电路总图五、原理叙述根据设计的要求，设计一个四人抢答器，以30秒倒计时的方式计时，当时间到时，有报警提示。最先按开关，灯亮，后按者，不会亮。然后将信号清零。六、元器件明细表序号名称数量1电阻42电容53芯片74ls17514芯片74ls2015芯片74ls081七、设计结语 1.在设计中遇到的问题和解决的办法（1）在设计方案时，遇到了信号不能锁存的问题。经过查找资料，了解如何通过D触发器的输出信号来反馈回D触发器的脉冲端来进行锁存。（2）在仿真时遇到了555不能仿

7、真和没仿真元件74ls121的问题。通过翻阅书本了解555如何准确使用和上网搜索74ls121的代替元件来解决2.心得体会这一课程设计使我们将课堂上的理论知识有了进步的了解，并增强了对数字电子技术这门课程的兴趣。了解了更多电子元件的工作原理，如：74LS175、74LS20、74ls08等。但同时也暴露出我在知识上掌握不足等缺点。其次在此次设计过程中由于我们频繁的使用一电子设计软件如：Multisim等，因此使我熟悉了软件的使用，同时在电脑的电子设计和绘图操作上有了进一步提高。加上在设计过程中遇到了一些问题，使得我得查找相关资料，从而增长知识的同时增强解决问题和动手的能力，锻炼我做事细心、用心、耐心的能耐。这一课程设计，使我向更高的精神和知识层次迈向一大步。所以在以后的学习生活中，我会努力学习，培养自己独立思考的能力，积极参加多种设计活动，培养自己的综合能力，从而使得自己成为一个有综合能力