八路抢答器的实验报告 2.doc

课程设计报告数字电子技术题 目： 八路抢答器的设计 院 系： 专 业： 电子科学与技术 学 号： 学生姓名： 指导教师： 起止日期: 2013年 3月18日2013年 3月2日 目录一、设计题目3二、设计要求：3三.设计思路：3四.实验电路： 4五.各集成块实现的功能5六、电路实验与调试5七、设计总结 6八、 参考文献 8 一、设计题目：八路抢答器的设计二、设计要求：1.设计一个智力竞赛抢答器，可同时供8名选手或者8个代表队参加比赛，他们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7，各用一个抢答器的按钮，按钮的编号与选手的编号相对应。2.给节目主持人设计一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答开始。3.抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动按钮，编号立即锁存，并在数码管上显示选手的编号。此外，要封锁其他选手抢答。优先抢答的选手的编号一致保持到主持人将系统清零为止。三.设计思路：基本原理设计框图如图所示，主要分主持人和选手分别进行分析设计。其一是各路选手抢答后产生的高低电平直接经过优先编码电路，然后经过锁存器，译码电路到七段数码显示器同时,主持人开关通过控制电路来实现对整体电路的调节；本类抢答器的总体方框图如图1所示。 图1 方案1的总体设计框图工作原理为：1.接通电源后，主持人将开关拨到“清除”状态，抢答器处于静止状态，编号显示器灭，等主持人将开关置“开始”位置后，抢答器处于等候状态，此时可以进行抢答。2.抢答器完成，优先判断抢答的组号，并将编号进行锁存，然后通过译码器将编号显示在七段数码管上。3.当一轮抢答结束后禁止第二次抢答。4.如果再次抢答必须由主持人操作“清除”和“开始”状态的开关，即需要主持人清零。 四.实验电路：抢答器电路如图所示。该电路完成两个功能：一是分辨选手按键的先后，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。 五.各集成块实现的功能 如图所示，左图开关从左到右依次代表一到八号选手，右图为主持人开关。 六、电路实验与调试6.1焊接 通过实验原理图进行实物焊接，焊接时能深刻体会到焊接工艺的重要性：各个芯片的引脚功能不能混淆，必须了解各个芯片的使用方法，内部结构以及使用时的注意事项，该接电源的一定要接电源，该接地的一定要接地，且不能有悬空。同时在电路板上要预先确定电源的正负端，便于区分及焊接。正确焊接各芯片个管脚连接必须查阅各种资料并记录，以确保在焊接过程和调试过程中芯片不被烧坏，同时确保整个电路的正确性。在焊接完后每块芯片都用万用表检测，看是否有短接等，还有焊接时要尽量使布线规范清晰明了，这样才有利于在调试过程中检查电路。6.1调试中出现的问题及解决方法 （1） 显示电路不稳定问题在完成电路的焊接进入调试阶段时发现抢答器数码管显示选手编号不稳定。主要表现在单选手按下抢答键后数码管显示的不是选手当前号码。因此着手对电路进食检查，首先检查数码管看是否是关节焊接错误，后又检查电路各个芯片管脚接错均未发现问题，最后发现当触动某按键连线时显示正常由此判断可能是因为出现了虚焊，遂将电路各焊点又仔细焊接了一遍，此时电路显示正常。（2） 控制开关无法控制电路在调试是发现当按下主持人开关时电路断电，当松开后数码管显示始终为7，经过一个多小时对电路用万用表逐个检查，发现是开关触焊接错误，通过改正焊接后电路能正常工作。七、设计总结本次电子课程设计实习将理论与实践有机地结合，既考查了同学对理论知识的掌握程度，由反映了实际动手能力，更主要的是考查了同学对知识的综合运用以及创新设计思维能力，为今后的发展提供了一次良好的学习环境。针对课设题目八路抢答器，一开始还没有头绪，不会运用所学知识进行有效设计，但通过上网查阅各种类似的设计，去图书馆翻阅相关设计书籍，查阅所提供的芯片功能，确定基本设计方案，又通过仿真验证试验方案的可实行性，虽说比较烦杂但却对设计一个电路有了基本的经验。同时也使自己认识到：1、 设计思路是整个设计的灵魂拿下每个课题能有一个非常清晰的设计思路是至关重要的。只有对课题的充分理解，对各种器件的熟练掌握，勾画出基本的设计图是成功的关键，必须多花时间在设计上才能为后续工作提供更扎实的基础。翻阅各种资料，上网查询填补所需知识的空白是必要的。2、 焊接制作必须精益求精焊接必须精益求精，一丝不苟，一点的差错都可能导致实验结果错误，因此必须准确无误还要工整，这样才能在调试中能比较轻松进行，也是整个电路可看性更好。3、 调试调试工作是个精细工作。在调试过程中，有些问题是芯片本身损坏引起的，也有些是因为焊接问题引起的等因此排查过程需要特别有耐心，通过对芯片功能的检验，对焊点的检查最后检查出问题所在。当最后解决问题时，电路的正确是非常振奋，也很有成就感和满足感。4、 建议设计的作品主要是用74系列集成芯片来完成的，在焊接的过程中由于芯片的引脚过多，布线工作不是很方便。有时候还因为某一跟线没有焊牢，造成电路的不稳定，这些都是有待改进的。5、 不足实验效率低，焊接水平不足导致电路稳定性不高，布线比较混乱，这些都有待提高。总之，在设计过程中学到了许多。作为现代的大学生，如果仅停留在以往的层次上，是远远跟不上时代的步伐，也无法使自己立足在竞争如此激烈的社会里，通过此次实习，看到了自己的水平和差距，学要在今后的学习中又进一步的提高。 参考文献【1】钱培怡.电子电路实验及课程设计.西安电子科技大学出版社.1992【2】王毓银.数字电路逻辑设计（第三版）.高等教育出版社.1999【3】陈有卿.集成电路妙用巧用300例.人民邮电出版社.1999【4】谢自美.电子线路设计实验测试.华中科技大学出版社.2000【5】高吉祥.电子技术基础实验与课程设计.电子工业出版社.2002【6】赵保终.中国集成电路大全（TTL集成电路）.国防工业出版社【7】周常森.电子电路计算机仿真技术.山东科学技出版社【8】附录一：元件清单序号类型数量174LS279（RS锁存器）1274LS47（4线7段译码驱动