四人表决器.doc

数字电子技术项目设计说明书摘 要本次设计的四人表决器，是投票系统中的客户端，是一种代表投票或举手表决的表决装置。表决时，与会议有关的人员只要按动各自表决器上“赞成”“反对”“弃权”的某一个按钮，荧光屏上即显示出表决结果。在四人表决器中四个人分别用手指拨动开关sw1，sw2，sw3，sw4来表决自己的意愿，如果对某决议不同意，个人就把自己的指拨开关拨到高电平（上方），同意就把指拨开关拨到低电平（下方）。有多少个人同意就有多少个led灯亮；表决结果用数码管显示，如果决议通过那么数码管显示p；如果决议不通过那么数码管显示n。关键词：指拨开关、数码显示器、led 第一章 方案设计首先根据设计任务的要求建立输入、输出变量、并列出真值表、然后用逻辑代数或卡诺图化简法求出简化的逻辑表达式，并按实际选用逻辑门的类型修改逻辑表达式，根据简化后的逻辑表达式，用标准器件构建逻辑电路，最后用实验验证设计的准确性。 基本功能：实现四人表决器的基本功能，少数服从多数。 拓展功能：1、当有人同意表决时，相应的led灯亮。 2、当有三到四人同意时，数码管显示p，表决通过。否则数码管显示n。led灯 表决器拨动开关输入数码管蜂鸣器 图1 方案设计流程图第二章 电路设计及工作原理分析2.1 逻辑变量赋值设四人的意见为变量a、b、c、d，表决结果为函数y。对于变量a、b、c、d设同意为“1”；不同意为“0”。对于函数y，设通过为“1”；不通过为“0”。2.2 真值表 表2-1 四人表决器真值表abcdy00000000100010000110010000101001100011111000010010101001011111000110111110111111由表2-1得： 2.3 卡诺图 cd ab 00 01 11 10 0000001001110010 00 01 11 10 图2-1四人表决器卡诺图由图3-2得：2.4 逻辑电路图 图2-2 四人表决器逻辑电路图第三章 电路仿真本设计中采用的是proteus7.5仿真软件。proteus7.5是美国国家仪器（ni）有限公司推出的仿真工具，适用于基本的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。1、没人或一人到二人同意时，开关接高电平，数码管显示n，表决不通过。如图所示：在四人表决器中四个人分别用手指拨动开关sw1，sw2，sw3，sw4来表决自己的意愿，如果对某决议不同意，个人就把自己的指拨开关拨到高电平（上方），同意就把指拨开关拨到低电平（下方）。表决结果用数码管显示，如果决议通过那么数码管显示p；如果决议不通过那么数码管显示n。 图3-1 两人同意，两个led灯亮数码管显示n，表决不通过。2、三人到四人同意时，开关接低电平，数码管显示p，表决通过。如图所示： 图3-2四人同意，四个led灯亮，数码管显示p，表决通过。 图3-3三人同意，三个led灯亮，数码管显示p，表决通过。第四章 电路搭接与调试根据图3-1的四人表决器电路原理图，把其中的单元电路进行组装，完成电路安装连接，接好电路后，接通电源，开始调试电路。接通电源时，拔动开关， 接通电源，开关拨至低电平，可以看到的是数码管显示n，led灯不亮，没有决策者赞成，表示决议没有通过。调试情况如下图所示： 图4-1 无人同意，开关接低电平 接通电源，开关拨至低电平，可以看到的是数码管显示n，led灯不亮，没有决策者赞成，表示决议没有通过。1、接通电源，一个开关拨至高电平，可以看到的是数码管显示n，一个led灯亮，一个决策者赞成，表示决议没有通过。如图4-2所示： 图4-2一人同意，一个开关拨至高电平2、接通电源，两个开关拨至高电平，可以看到的是数码管显示n，两个led灯亮，两个决策者赞成，表示决议没有通过。如图4-3所示： 图4-3 两人同意，两个开关拨至高电平3、接通电源，三个开关拨至高电平，可以看到的是数码管显示p，三个led灯亮，三个决策者赞成，表示决议通过，如图4-4所示： 图4-4 三人同意，三个开关拨至高电平4、接通电源，四个开关拨至高电平，可以看到的是数码管显示p，四个led灯亮，四个决策者赞成，表示决议通过，如图4-5所示： 图4-5四人同意，四个开关全部拨至高电平附录1 电路原理图附录2 元器件明细表序号项目代号名 称型号、规格数 量备 注1s1、s2、s3、s4开关拨动开关42r1、r2、r3、r4电阻50043r5、r6、r7、r8电阻33044u1、u2、u3、u4、u5、u674ls20芯片sn74ls20d65d1、d2、d3、d4led灯led046ds1数码显示管共阴极17ls1蜂鸣器speaker189101112131415附录3 集成芯片资料（1）74ls20芯片的管脚图 说明：两个4输入与非门，内含2组4与