八路抢答器数电设计报告

数字电子技术课程设计报告八路抢答器专业班级学生姓名指导教师提交日期报告评分批改老师目录第一部分设计任务11设计题目及要求412备选方案设计与比较4121方案一4122方案二5123各方案分析比较5第二部分设计方案21总体设计方案说明522模块结构与方框图5第三部分电路设计与器件选择31功能模块一（抢答电路）6311模块电路及参数计算6312工作原理和功能说明6313器件说明（含结构图、管脚图、功能表等）732功能模块二（定时电路）8321模块电路及参数计算8322工作原理和功能说明8323器件说明（含结构图、管脚图、功能表等）833功能模块三（报警电路）9331模块电路及参数计算9332工作原理和功能说明9333器件说明（含结构图、管脚图、功能表等）934功能模块四（时序电路）9341模块电路及参数计算10342工作原理和功能说明10333器件说明（含结构图、管脚图、功能表等）10第四部分整机电路41整机电路图（非仿真图）1142元件清单12第五部分电路仿真51仿真软件简介1252仿真电路图1353仿真结果（附图）13第六部分安装调试与性能测量61电路安装14（推荐附整机数码照片）62电路调试14621调试步骤及测量数据14622故障分析及处理14课程设计总结15第一部分设计任务11设计题目及要求1本课题要求设计一台可供48名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。2基本功能1抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0S7表示。2设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。用来控制系统清零（编号显示数码管灭灯）和抢答的开始。3抢答器具有锁存与显示功能。即抢答开始后，选手按动按钮，锁存相应的编号，并在编号显示器上显示该编号。同时封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。3扩展功能1抢答器具有定时抢答功能。要求定时器开始倒计时，并用定时显示器显示倒计时时间。2参赛选手在设定时间（20秒）内抢答，抢答有效，同时定时器停止倒计时，编号显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。3如果定时抢答时间已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。系统扬声器报警（音响持续05秒），并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示0。12备选方案设计与比较121方案一在选手抢答前，“清除/起始”开关S使基本RS触发器输出端Q为0，使集成8线3线优先编码器禁止；当主持人按下“清除/起始”开关S时，基本RS触发器输出端Q为1，与优先扩展输出端YEX共同作用，使集成8线3线优先编码器选通输入端ST为0，允许编码，等待数据输入。此时优先按动序号的组号立即通过编码器按BCD421码输出，经RS锁存器74LS279将该数码锁存到LED显示器上。与此同时，YEX（引脚为14）由1翻转为0，与非门G1输出为1，选通输入端ST为1，编码器被禁止。此外，在YEX由1翻转为0时，还驱动报警电路工作，发出声音。5VVCCR13KOHMA7B1C2D6OA13OD10OE9OF15OC11OB12OG14354RBILTU174LS247DBI/RBOA09A17A26GS1431341522121117463E015V181011121314151617EI574LS148DU2010U3A74LS279D4723165RS1S2QRSQU3B74LS279D9131112101514RS1S2QRSQ5VVCCABCDEFGBUSBUS8X10KOHM12374LS00D（3）在加电的情况下进行对单元电路进行逐个检测、调试；（4）在单元电路调试的基础之上，逐步扩大调试范围，找出问题、修改电路参数、直到完全符合设计要求；（5）调试完毕后，比较电路实测的性能和计算机的仿真结果，认识计算机仿真在电路设计中所起的作用；（7）做好调试记录,包括调试时遇到的电路故障及解决方法、测试结果等。622故障分析及处理我自己的电路在焊接过程中，出现了元件面和焊接面的认识错误，导致自己按照PCB布局焊接，电路不能起到作用。最后，自己重新焊接了一块，认真检查了一遍电路焊接面，发觉了有几个点没有焊接好，重新焊接一次。在不通电情况下，用了万用表检查，无虚焊，电路导通正常。课程设计总结通过本次的课程设计，我学到了不少知识。既有专业方面的知识，又有学习做事方面的知识。通过自己亲自动手设计一个八路抢答器，更加巩固了自己去年所学的数电知识，了解到理论与实际的差别和联系。同时自己明白了一个做事的道理努力能够把每件事做完，但是，只有认真才能够把每件事做好。从最初的原理图的选择，到最后焊接调试的每一步，我自己在参与制作过程中遇到了不少的问题，同时也得到了同学和老师的帮助。原理图最初是由我在网上查找资料，找到了一个适合的图。最后，在我和同学共同讨论下，选择了一个比较满意的原理图，同时也得到了老师的认可。其次，我自己在后期进行了PCB板布局。在布局中，自己发现了自己以前所学的PROTEL课程知识功底不扎实。通过这次课程设计，加强了自己对于PROTEL软件的了解。最后，进入元件焊接阶段，第一块板子时，自己对于PCB板元件面和焊接面的认识错误，导致自己的第一块板子完全焊反。于是，我自己重新认认真真的焊接了第二块，测试成功。这次课程设计，让我自己明白了很多道理。不管看起来多么难的问题，只要你自己静下心，把问题一个一个的分解，就能获得成功。例如，八路抢答器电路包括抢答电路，定时电路，报警电路以及时序电路，我们把每一个简单模块设计好了，组合在一起复杂的八路抢答器电路。还有在课程设计中，自己也遇到了不少问题，每次都是通过全老师您不厌其烦的解答，自己才解决好的，感谢老师您耐心的指导。最后，我明白了一个事实好的态度就是成功的一半，只有你自己认认真真的学，认认真真的做，终究会有收获。作为现代的大学生，如果仅停留在理论的层次上，是无法走入竞争如此激烈的社会的。通过此次实习，看到了自己的水平和差距，需要在今后的学习中做进一步的提高。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