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毕业设计论文
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数字式4组竞赛抢答器的设计与制作,毕业设计论文
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模拟电子技术基础 课程设计报告 学院 (系 )_ 信息工程系 _ 专业班级 电气工程及其自动化 2 姓 名 _ 王兵兵 _ 学 号 _ 0507131040_ 指导教师 _李晓玲 _ 设计日期 _2007.07.10_ nts 数字式 4 组竞赛抢答器的设计与制作 一 、 课程设计目的 1.培养综合模拟、数字电路知识，解决电子信息方面常见实 际问题的能力 。 2.掌握一般电子电路设计方法与设计步骤。 二、设计任务 数字式 4 组竞赛抢答器的设计与制作 要求： 1、 带 5V 稳压电源（ 电源形式不限 ） 。 2、 电路具 有鉴别和锁存功能，用数码管显示第一抢答组别且该组别对应指示灯亮 ,电路 的 自锁功能，使其余抢答开关不起作用 。 3、 有主持人开关、有复位功能 。 4、 （选做）增加部分扩展功能 (如抢答计时及加分、减分电路等 )。 三、实验仪器设备 l、 +5v 直流电源 2、 逻辑电平开关 3、逻辑电平显示器 4、双踪示波器 5、数字频率计 6、 直流数字电压表 7、 74LSl75 nts 四、实验原理及参考图 1. 基本实验电路 图 竞赛抢答器 基本原理是，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；主持人将开关置于“开始”状态，宣布 开始 ， 抢答器工作。当第一个抢答之后， 抢答器完成优先判断、编号锁存、编号显示、 显示抢答者编号、禁止再次抢答。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。 此部分必须实现抢答按钮产生的信号转换成对应的数字和使对应的指示灯亮。并且能够锁住电路。而控制按钮则要有是整个电 路复位的功能。 电路图如下图所示。 图 1 抢答部分总体电路图 nts图中 F1 为四 D 触发器 74LSl75，它具有公共置 0 端和公共 CP 端， F2 为双 4输入与非门 74LS20： F3 是由 74lLS00 组成的多谐振荡器； F4 是由 74LS74 组成的四分频电路， F3、 F4 组成抢答电路中的 CP 时钟脉冲源，抢答开始时，由主持人清除信号，按下复位开关， 74LSl75 的输出 Q1 Qn 全为 0，所有发光二极管LED 均熄灭，当主持人宣布“抢答开始”后，首先作出判断的参赛者立即按下开关对应的发光二极管点亮，同时，通过与非门 F2 送出信号 锁住其余三个抢答者的电路，不再接受其它信号，直到主持人再次清除信号为止。 2. 抢答部分元件图 图（ a）所示是由 D 触发器组成的 4 位集成寄存器 74LSl75 的逻辑电路图，其引脚图如图（ b）所示。其中， RD是异步清零控制端。 D0 D3是并行数据输入端，CP 为时钟脉冲端， Q0 Q3是并行数据输出端，0Q3Q是 反码数据输出端。 该电路的数码接 收过程为：将需要存储的四位二进制数码送到数据输入端D0 D3，在 CP 端送一个时钟脉冲，脉冲上升沿作用后，四位数码并行地出现在四个触发器 Q 端。 nts4 位集成寄存器 74LS175 （ a）逻辑图 （ b） 引脚排列 74LS175 的功能示于 下 表中 . 清零 时钟 输 入 输 出 工作模式 RD CP D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3 0 1 1 1 1 0 D0 D1 D2 D3 0 0 0 0 D0 D1 D2 D3 保 持 保 持 异步清零 数码寄存 数据保持 数据保持 五 、调试内容及步骤 l、测试各触发器及各逻辑门的逻辑功能。 2、按 l 接线 抢答器五个开关接实验装置上的逻辑开关、发光二极管接逻辑电平显示器。 3、断开抢答器电路中 CP 脉冲源电路，单独对多谐振荡器 F3 及分频器 F4 进行调试。调整多谐振荡器 l0K 电位器，使其输出脉冲频率约 4KHz观察 F3 及 F4输出波形及测试其频率 。 4、测试抢答器电路功能 接通 +5 电源， CP 端 接实验装置上连续脉冲源，取重复频率约 lKHz。 (1) 抢答开始前，开关 K1， K2， K3， K4 均置“ O”，准备抢答，将开关 s 置“ O”，发光二极管全熄灭。再将 s 置“ l”。抢答开始， K1， K2， K3， K4 某一开关置“ l”观察发光二极管的亮、灭情况然后再将其它三个开关中任一个置“ l”，观察发光二极管亮、灭有否改变。 (2) 重复 (1)的内容，改变 K1， K2， K3， K4 任一个开关状态，观察抢答器的工作情况。 (3) 整体调试 nts断开实验装置上的连续脉冲源，接入 F3 及 F4，再进行实验。 六 、课题设计报告 总结 通过本次实验，最大的收获就是把书本与实践结合在一起，提高动手能力了。还有对电子 IC 市场有了一定的了解，学到了很多东西，对以后的学习和工作帮助很大。 培养了 综合模拟、数字电路 的知识和 解决电子信息方面常见实际问题的能力，掌握一般电子电路设计方法与设计步骤 ， 积累 了 实际电子制作经验，准备走向更复杂更实用的应用领域 。 七 、 实验参考文献 1.电路 邱关源 编 2.模拟电子技术基础 童诗白 华成英 编 第三版 3.数字电子技术基础 阎石 编 第四版 4 电子技术基础实验与课程设计 高吉祥 编 2002 年版 5.电子技术课程设计指导 彭介华 编 6. 电子技术实验 电子电路实验、 设计 、 仿真 陈大钦 编 2002 版 7. 模拟电子技术 胡宴如 编 第二版 nts
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