小型电子产品开发设计报告

1、湖南工业职业技术学院项目制作报告书项目名称： 简易抢答器的设计组装与调试系别电气工程系专业班级电信S2009-2班学生姓名 易延烽学号16项目指导老师徐小鹏电子邮 箱 571040889联系 Q Q 5710408892011-9-18简易抢答器的组装与调试摘要抢答器很广泛的应用于电视台、商业机构及学校，为竞赛添加了刺激性、娱乐性，从一定程度上丰富了人们的业余生活。本文介绍的 是一种采用数字技术设计，利用 74LS373-8D锁存器和两个四入与 非门为主，通过按键能使四个队同时参与抢答的四路简易抢答器。它由4个按键、4个数码管、9012、74LS373及2个四入与非门等组 成，由于按下键给8D

2、锁存器电平信号，来控制三极管的工作然而实 现数码管显示相应的按键序号，如进入下一轮抢答则通过复位电路实 现。它的结构简单，操作灵活、抢答方便适用于多种场合，并且给人 的视觉效果明显。关键字：74LS373、数码管、与非门、按键、9012。一、总体方案设计1 、设计要求为了实现好四路简易抢答器的设计与制作，对总体设计作 出如下要求：(1) 、输入电源：VCC直流+5V;(2) 、产品能通过复位键对系统进行复位，准备开始抢答；-i -(3) 、能通过S1S4进行抢答，并且相应的数码管显示相应的号码;(4) 、一旦S1S4有一路抢答成功，输出被锁存，直到按下复位键 对系统进行复位，才能开始下一轮抢答

3、。2、设计思路和说明1 、总设计原理图>ornSlsTTlS2<rD1Q1D2Q2D3Q3D4Q4中ti36EG% /ICl 74LS373YIC2 7 74LS20«R11OKC22、电路工作原理当三态允许控制端 OE为低电平时，Q1Q8为正常逻辑状态，可用 来驱动负载或总线。当 OE为高电平时，Q1Q8呈高阻态，即不驱 动总线，也不为总线的负载， 但锁存器内部的逻辑操作不受影响。 当锁存允许端 G为高电平时,Q随数据D而变。当G为低电平 时，Q被锁存在已建立的数据电平。引出端符号：D0D7数据输入端OE三态允许控制端(低电平有效)G锁存允许端Q1Q8输出端电路未开始工

4、作时如上图状态；按键后才能工作，当按下S1,VCC和地接通此时D1输入为低电平,OE为低G为高,Q1输出低电 平，其他Q2Q3保持原高电平状态，然后经过2个四入与非门，使Q1的 状态通过G变为低电平,Q1低电平输出被锁存，此时三极管PNP的 9012导通使得S1对应的数码管显示相应的数字，同理按下S2或S3,S4 工作原理一样，最后通过复位键给OE高电平,Q0Q7呈高阻态使原来 的数码管灭，然而实现下一轮的抢答。、芯片介绍1、74LS373的原理图介绍及工作方式rnnnn击园备同白扁当三态允许控制端 OE为低电平时，O0O7为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。当OE为高电平时，O0O7呈高阻

5、态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。当锁存允许端LE为高电平时，O随数据D而变。当LE为低电平时，O被锁存在已建立的数据电平。D0D7数据输入端,OE三态允许控制端（低电平有效）,G锁存允许端，Q1Q8输出端。2、74LS20的介绍逻物图牛 01 C2 MC M A3 V2lit U 1? In it t iI 1 H k_L_ . Qi双列.直插土寸装74LS20 （使用电压5±0.3V）或74HC20（使用电压2-6V）,逻 辑关系一样，都是4输入的含有2套与非门的IC，其中7脚地，14 脚电源正，1 , 2 , 4, 5是其中1套的输入端，6是其

6、输出端，9, 10, 12 ,13是另1套输入端，8是其输出端，3,11脚没有使用。三、组装与调试根据装配图安装印制电路板，印制电路板组件符IPC-A-610D印制板组件可接受性标准的二级产品等级可接收条件。装配完成后， 通电测试，利用提供的仪表测试本电路。1、元器件清单：74LS373: 1 个,74LS20 : 1 个；复位开关:K1 ;电阻：R2R9: 1K , R10R13: 510;数码管:4个；三极管9012:4个；开关:S1S4（4个）;VCC电源。2、组装工艺与调试：根据设计好的电路图，选取所需要的（相关参数合适的）元 器件进行电路板实际焊接操作，并制作出能完成设计要求的产品，

7、进 行连接调试。1、线路连接：连接时，要求按键开关排列整齐，电阻色环一致、高度一致，发 光二极管排列顺序与按键一致，布局整齐、插线美观。在使用中器件 时，必须正确识别IC的引脚，注意：IC芯片电源的正、负端连接是 否正确；电源连线是否反接；电路板各管脚之间是否短路。待检查无 误后方才通电。另外焊接时要分清三极管的各脚极性，确保三极管安装正确。2、产品调试及维护(1) 通电后，分别按下S1、S2、S& S4各键，观察对应指示灯是否 点矣:。(2) 当某一指示灯点亮时，再按其他键，观察其他指示灯的变化。(3) 在进行(1)、(2)操作步骤时，分别测试IC芯片输入、输出管 脚的电平变化。(4) 调试注意事项及故障排查，调试时若发现无法实现相应的功能， 应用万用表(直流电压20V按从输入到输出的顺序测试各个芯片管 脚的电平状态。四、设计制作总结：在四路抢答器的设计制作中，让我学到系统的思维方式，从整体到部分再 从不分到整体，都是一个相互衔接的过程。要想设计出好的产品,首先必须实现 该设计的各个子电路功能然后在