八路抢答器实验报告

1、 课程设计报告课程名称： 电子技术课程设计 设计题目： 八路抢答器 专 业： 自动化 班 级： 二班 学号： 学生姓名： 时 间：2016年10月24日11月25日以下指导教师填写分项成绩：出勤 成品 答辩及考核 总 成 绩：总分 成绩 指导教师： 课程设计报告要求和成绩评定1 报告基本内容 前言，目录，任务书，正文，参考文献。2 书写用纸 A4复印纸。3 书写要求主要部分手工双面或单面书写（计算机绘图等指定内容可打印），字迹清楚，每页20行左右，每行30字左右，排列整齐；页码居中写在页面下方；纸面上下左右4侧边距均为2厘米。前言和目录合写作为第一页；参考文献接正文书写，不另起页。公式单占一行

2、居中书写；插图要有图号和图题，图号和图题书写在插图下方；表格要有表号和表题，表号和表题在表格上方书写；物理量单位和符号、参考文献引用和书写以及图纸绘制要符合有关标准规定；有关细节可参考我院毕业设计成品规范。4 装订装订顺序：封面，前言和目录，任务书，正文及参考文献，图纸，封底；左边为装订边，三钉装订，中间钉反向装订。5 成绩评定课程设计成绩由出勤（10分）、报告书写规范性及成品注质量（30分）、答辩及考核（60分）三部分成绩合成后折合为优秀（90100分）、良好（8089分）、中（7079分）、及格（6069分）或不及格（60分以下）。注：成品含义由课程设计任务书规定，除课程设计报告外，还可以

3、包括图纸、计算机程序、制作品、实验或测试方案等。郑州大学电气工程学院电子课程设计前言电子课程设计是学生在修完“数字电子技术基础”、“模拟电子技术基础”和“电子技术基础实验”后开设的设计课程。目的是锻炼学生综合运用电子技术基础知识以及动手的能力，提高学生使用中规模集成芯片以及调试较大型电子系统的能力，同时了解基本逻辑单元电路在实际生活中的应用，为今后进行复杂的综合型电子系统的设计和调试打下基础。通过课程设计，使学生加强对数字及模拟电子技术的理解，学会查阅资料、方案比较、方案选择以及原理图设计、计算、制作、调试等基本技能，增强分析、解决实际问题的能力。目录1、任务书 2 1.1 电子课程设计任务及

4、要求 22、正文及参考文献 4 2.1设计指标 4 2.2设计思想及设计框图 4 2.3元件参数、型号及逻辑功能表 6 2.4电路仿真图及原理分析11 2.4.1功能电路11 2.4.2控制电路11 2.5安装调试14 2.6参考文献141、任务书1.1郑州大学电气工程学院电子课程设计任务及要求一、课程设计的任务及要求 1、根据课题任务进行设计并绘制电路原理图。 2、根据原理图，用相关元器件搭建并测试电路，制作实物。 3、撰写设计报告（交打印稿）。 4、设计报告格式要求： 课题任务的相关参数与指标。 选择集成电路芯片，列出材料清单。 绘制EDA电路原理图，分析电路工作原理。 测试逻辑功能，描述

5、调试方法。 写出心得体会。二、课程设计成品要求 1、课程设计报告1份； 2、制作成品1套。三、参考资料康华光.电子技术基础(数字部分).北京:高等教育出版社四、进度安排进行时间：四周第一周：领元器件及工具；下达设计任务；查资料、方案设计、原理图设计；第二周：设计方案，检查设计方案；第三周：安装、调试，实现各项功能要求； 第四周：撰写设计报告，提交实验报告。2、正文及参考文献2.1设计指标 本次电子课程设计的指标是： （1）在主持人未按下抢答按钮时，同时未按下计时按钮时，抢答无效。显示为：显示屏显示组号，红灯亮，喇叭蜂鸣。 （2）在主持人按下抢答按钮时，但未按下计时按钮时，抢答同样无效。显示为：

6、显示屏显示组号，红灯亮，喇叭蜂鸣。 （3）在主持人按下抢答按钮时，并按下计时按钮后，抢答有效。仅显示第一个进行抢答组的组号，其他组抢答无效。显示为：显示屏显示第一个进行抢答组的组号，绿灯亮，喇叭蜂鸣。 （4）主持人按下抢答按钮时，显示屏显示数字清零，喇叭停止蜂鸣。亦作清零键。2.2 设计思想及设计框图 本次课程设计，充分利用了各种芯片的功能，并对电路加以设计，实现了所需要的功能。 通过锁存器、编码器、译码器使选手号码显示在七段数码管上，通过555定时器来定时，通过多谐振荡电路使喇叭发出声响，通过JK触发器使锁存器锁存并且使电路复位。 抢答部分将抢答按钮先直接与锁存器相连，将最先抢答的选手的编号

7、锁定，再依次经过优先编码器和七段显示译码器，最后将抢答选手的编号用数码管显示出来，同时由优先编码器反馈的信号和定时部分信号触发红绿灯及报警器。正常抢答绿灯亮，喇叭发出蜂鸣；非正常抢答红灯亮。 定时报警部分经过复位开关和定时开关启动定时电路，定时电路由单稳态触发器组成，同时与抢答部分反馈信号同时作用控制多谢振荡器即报警器。 另外由主持人控制开关和其他部分电路通过门电路实现对抢答电路、定时电路的控制。设计框图： 2.3元件参数、型号及逻辑功能表1.元件参数、型号及逻辑功能表（1） 所需要的元件有： 电源（5V直流）、开关、74LS373、74LS148、CD4511、74LS76、74LS00、7

8、4LS32、555定时器（两片）、电阻（1K欧 1个、300欧 9个、5.1K欧 2个、4.3K欧 1个、24K欧 1个）、排阻（8引脚 1K欧 1个）、电容（0.01F 2个、0.033F 2个）、电解电容（230F 1个）、红灯（1个）、绿灯（1个）、喇叭（1个）、三极管（NPN 1个）、七段共阴极数码管（1个）、导线若干。（2） 各元件的逻辑功能：1）74LS373芯片：其引脚图如图2.3-1。 引出端符号： D0D7 数据输入端 、OE 三态允许控制端（低电平有效）、LE 锁存允许端、O0O7 输出端 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

9、存在已建立的数据电平。 其真值表如表2.3-1： 表2.3-1:74LS373真值表： DnLEOEOnHHLHLHLLXLLQ0XXH 图2.3-1:74LS373引脚 高阻态 2）74LS148为83线二进制编码器。其管脚图如图2.3-2，其真值表如表2.3-2。 为输入使能端 为输出使能端 是选通输出端 是输出标志位 图2.3-2:74LS148管脚图 表2.3-2:74LS148真值表：输入输出IS01234567A2A1A0HXXXXXXXXHHHHHLHHHHHHHHHHHHLLXXXXXXXLLLLLHLXXXXXXLHLLHLHLXXXXXLHHLHLLHLXXXXLHHHLH

10、HLHLXXXLHHHHHLLLHLXXLHHHHHHLHLHLXLHHHHHHHHLLHLLHHHHHHHHHHLHH高电平 L低电平 X任意3）CD4511芯片是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码七段码译码器。其真值表如表2.3-3，引脚图如图2.3-3。表2.3-3:CD4511真值表： 图2.3-3:CD4511引脚图 4）74LS76芯片为JK触发器，其真值表如表2.3-4，引脚图如图2.3-4。 表2.3-4:78LS76真值表: 图2.3-4:74LS76引脚图5）74LS00芯片：是四组两输入端的与非门芯片。其真值表如表2.3-5所示，引脚图如图2.3-

11、5所示。 表2.3-5:74LS00真值表: 图2.3-5：74LS00管脚图6）74LS32芯片：是四组两输入端的或门芯片。其真值表如表2.3-6所示，引脚图如图2.3-6所示。表2.3-6:74LS32真值表: 图2.3-6：74LS32引脚图2.4各部分电路及原理分析 2.4.1功能电路： 通过5V电源、开关、排阻与锁存器的连接，在抢答按钮不按下时，锁存器所有管脚均为高电平；当有组别抢答按钮按下时，所按下的电平为低电平，并在第一组按下的一瞬间，通过控制电路JK触发器输送的信号返回到锁存器使能端，锁存器将第一个按下抢答按钮的组别的那一路低电平锁存，其他组别低电平被阻挡在锁存器外无法进入下一

12、步电路。 当电平输送到编码器时，编码器对其进行编码，再将编码后的信号输送到7段译码器进行译码，通过译码的结果，显示屏进行显示。 2.4.2控制电路： 当按下复位键后，通过JK触发器使锁存器74LS373的使能端为高电平，锁存器能进行工作。当按下定时器开关时，由555构成的定时器产生一个脉冲，即定时时间T。 在时间T内，当有选手按下抢答时，其编号通过74LS373传到74LS148对其进行编码，同时其输出使能端变为低电平使JK触发器触发，将74LS373使能端变为低电平，使其锁存，其他选手再抢答时时不再通过。555定时器和74LS148共同控制经过两个与非门后使绿灯变亮。 当选手在定时时间T之外

13、抢答时，有定时器发出低电平，经JK触发器后变为高电平，是红灯变亮。 控制红灯与绿灯的电平信号经过或门后与多谐振荡器相连，所以无论红灯或绿灯亮，都能使多谐振荡器工作，即都能使喇叭发出声音。仿真电路图如图2.4-1：图2.4-1 仿真试验结果如图2.4-2（绿灯亮，第一组抢答成功）、2.4-3（红灯亮，第二组抢答失败）：图2.4-2图2.4-32.5安装调试 在模拟仿真实验成功后，开始了安装与调试的过程。过程持续大约一周。在本组的安装与调试过程中，出现了一些功能与设想不符合的情况。本组认真对所有的问题加以排查，最终得出正常工作且能实现预想功能的电路。 本组在实际接线的时候遇到了一些问题，在此挑典型错误做一些阐述：例如本组在进行锁存器连接并检查无误后，无法实现预想功能。具体表现为：在按下1通道的按钮后，显示屏出现了数字9。这与预