电子技术课程设计报告---智力竞赛抢答器的设计.doc

智力竞赛抢答器的设计一、设计任务与要求1.运用数字电路设计一个能够满足特定要求的八路抢答器2.绘制电路原理图并进行仿真，要求在报告中画出正确的波形。3.按照所画的原理图，在仿真的基础上焊接实物并进行调试。功能描述1、 抢答锁存功能：抢答开始后，8名选手中若有选手按动抢答按钮，选手编号便立即锁存，实现抢答锁存功能。2、 显示报警功能：有选手按动抢答按钮编号被锁存时，led数码管上显示选手编号，同时蜂鸣器给出音响提示。3、 主控功能：主持人的控制开关控制系统的清零。二、电路原理分析与方案设计2.1. 设计思路本题的根本任务是准确判断出第一抢答者的信号并将其锁存。实现这一功能可选择使用触发器或锁存器等。在得到第一信号之后应立即将电路的输入封锁，即使其他组的抢答信号无效。同时还必须注意，第一抢答信号应该在主持人发出抢答命令之后才有效。当电路形成第一抢答信号之后，用编码、译码及数码显示电路显示出抢答者的组别，也可以用发光二极管直接指示出组别。2.2原理分析电路要完成的功能是实现8路选手抢答并进行锁存，同时有相应发光二极管点亮和数码显示。使用优先编码器 74ls148 和锁存器 74ls297 来完成。该电路主要完成两个功能：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（显示电路采用七段数字数码显示管）；二是禁止其他选手按键，其按键操作无效。工作过程：开关s 置于清除端时，rs 触发器的 r、s 端均为0，4 个触发器输出置0，使74ls148 的优先编码工作标志端 0，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，当有选手将抢答按键按下时（如按下s5），74ls148 的输出经rs 锁存后，ctr=1,rbo =1, 七段显示电路74ls48 处于工作状态，4q3q2q=101,经译码显示为“5”。此外，ctr 1，使74ls148 优先编码工作标志端，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ctr1，使优先编码工作标志端1， 5 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。只要有一组选手先按下抢答器，就会将编码器锁死，不再对其他组进行编码。通过74ls48译码器使抢答组别数字显示0-7。如有再次抢答需由主持人将s 开关重新置“清除”然后再进行下一轮抢答。原理图如图3-2：图 3-2电路原理图三、总结：这次课程设计的电路是比较复杂的。虽然以前在模电、protel课程设计中接触过一些电子电路，但在初期还是感到无从下手。设计思路是最重要的，只要你的设计思路是成功的，那你的设计已经成功了一半。因此我们应该在设计前做好充分的准备，像查找详细的资料，为我们设计的成功打下坚实的基础。设计单元电路阶段，这个阶段可以说是考察数电书本知识的阶段。所有的设计方法还有步骤在数电书上都有，而且还有例题。这个阶段遇到的主要问题就是以前的知识忘记不少，所以做设计的时候要常随手翻阅课本，等于是做了几道数电作业题。这个阶段的难度也不是很大，一般翻课本就可以找到答案并解决问题。实验阶段可以说是这次设计中最重要的部分，因为以前的只是理论而不是真正的实体。所以说它是最重要的。实验阶段我们遇到的问题有：对软件不熟悉；对实验过程中信号的测量知识学习很少；因为各个模块是分开做而后又组装到一起的，所以兼容性不是很好（也就是不能融合为一个整体，部分工作能行但是接到一起就会出现问题）;针对以上几个问题我们作出了以下的“对策”:软件不熟悉，就借来参考书，一步一步的对着学，而且老师给的资料上也有软件的使用说明，所以随着接触的增加软件也就越来越熟悉，这方面的问题不是太难因为一边理论一边学习正好是学习的好方法，而且也学的特别快。制作过程是一个考验人耐心的过程，不能有丝毫的急躁，电路的焊接要一步一步来，焊点多，走线复杂。这又要我们要灵活处理，一边操作一边构思，在不影响试验的前提下加快进度。在整个电路的设计过程中，我们小组遇到一些技术性问题，但是经过我们小组的努力研究，最终还是找到了最好的解决方法，还有在我负责搜索资料的时候遇到一些模糊性的材料，经过大家一起筛选、取舍、最后采用适合我们实验的材料、数据。总之，通过这次练习我有了很多收获。在摸索该如何设计电路使之实现所需功能的过程中，特别有趣，培养了我的设计思维，增强了动手能力。在改进电路的过程中，同学们共同探讨，最后的电路已经比初期设计有了很大提高。在让我体会到了设计电路的艰辛的同时，更让我体会到成功的喜悦和快乐四、参考文献1数字电子技术基础 范文兵 清华大学出版社 20072数字电路逻辑设计（第三版） 王毓银 高等教育出版社 20053数字电路实验基础 崔葛瑾 同济大学出版社 20054数字电路实验与课程设计 吕思忠、施齐云 哈尔滨工程大学出版社 20015电子线路 设计 实验 测试（第三版） 谢自美 华中科技大学出版社 20066multsim9在电工电子技术中的应用 董玉冰 清华大学出版社 20087数字电路及制作实例 陈振官 国防工业出版社