单片机电子系统课程设计方案-八路定时抢答器

PAGE2-《电子系统设计》课程设计实训报告姓名:学号:专业班级：指导教师:设计题目：定时8路抢答器完成时间：2011年6月24日功能（20%)实训（60％）设计报告（20％）总评简易难度（10％）控制方式（10％)原理图(10%)装配图(10％）元器件焊接（10%）自控质量（10%)功能实现（10%）质量评估（10%)格式(5％）内容（15％）指导教师签名：摘要抢答器是一种常见的电子产品，尤其是在各类智力竞猜中,为了实现选手的公平性，性能优良的抢答器往往更能得到各单位的青睐.本系统设计，采用了简单常用的芯片而实现了8路可定时及可预置数的抢答器.抢答器采用了优先编码锁存的功能，解决了抢答会出现一些基本问题，提高了抢答的效率和趣味，采用了可随意预置数以及自动封锁电路的功能，增强了灵活性和自控性。它用3个七段数码管来显示，且具有简单精准的报警电路。所选方案的一个很重要的特点在于具有灵活性，主持人可以根据题目难易进行时间设定,这样进一步保证了公平性。由于它具有成本低廉，结构简单，且性能优良的诸多优点,必定会得到广泛的应用。关键词：NE555P多谐振荡、优先编码、HCF4511、时间设定、74LS192。目录TOC\o”1—3”\f\h1、电路的总体模块 —4—HYPERLINK\l”_Toc296610485”2、电路系统总框图 -4-1。3系统总体原理图 -5—HYPERLINK\l”_Toc296610488”1。4系统各模块设计 —5-HYPERLINK\l”_Toc296610489"1、电源模块 -5-HYPERLINK\l”_Toc296610490"2、抢答模块 -6-HYPERLINK\l”_Toc296610491"3、定时模块 —7—4、控制模块 -8-HYPERLINK\l”_Toc296610493”第二章数码管及芯片 —10-_Toc296610495"3。274LS192芯片 -10-1、芯片引脚图 —11—HYPERLINK\l”_Toc296610497”2、引脚功能符号的意义 —11-3。3HCF4511芯片 —11-1、芯片引脚图 —11-HYPERLINK\l”_Toc296610500"2、芯片增值表 —12—HYPERLINK\l”_Toc296610501”3。4TC4011芯片 —12-HYPERLINK\l”_Toc296610502”1、芯片引脚图与逻辑图 -12-HYPERLINK\l”_Toc296610503"2、芯片功能 -12—_Toc296610505"2。1元器件的选择 -13-_Toc296610508"2.4装配图 -14-HYPERLINK\l”_Toc296610509”第四章心得体会 —15-1”，使得NAND—B的两个输入均为"1"，因此NAND-B的输出为”0”。

（3)当X=1、Y=0时，由于Y=0导致NAND-B的输出为"1”，使得NAND-1的两个输入均为"”1，因此NAND-A的输出为”0”。

(4)当X=1、Y=1时，因为一个””1不影响NAND门的输出，所以两个NAND门的输出均不改变状态。第三章制作2。1元器件的选择由于大多数元器件都要求不高,在此不多做介绍.芯片选择了常用的译码器4511,可逆计数器74LS192,定时器NE555P，稳压器7805。显示选择了常用的一位共阴数码管。一般下拉电阻选择了10k的电阻.开关管选择了常用的三极管9014。按键为普通的轻触式开关以及控制开关为自锁按键.比较特殊的是74LS192预置数控制端的上拉电阻，选用的是36k电阻，为了确保电平的稳定，及一些预置数输入端选择了470欧的下拉电阻，原因是当下拉电阻过大时，预置数会自动出现高电平。为了预置数方便选择了4位拨码开关。定时器的调节频率及占空比的电阻选用了15k和电位器100k,以实现周期为1s。2.2元器件焊接根据前面画好的原理图用万用板焊接出来制作成实物电路板，将选择好的元器件按设计好的焊接图依次焊上，在焊接之前要检测一下元器件是否有损坏的，焊接的时候要注意避免虚焊，防止后面调试时出现不必要的麻烦，有极性的电容及二极管，三极管等焊接时管脚不要焊错,焊完以后对照原理图确认一下是否有少焊的地方，以上步骤都为后面的调试带来了很大的方便。2.3功能的调试焊接完电路后就进入调试部分，调试由较复杂的减数器开始，在电源灯正常显示的情况下，电路正常工作室数码管在上电时应显示00，按下自锁开关之前，可以用拨码开关随意预置数,根据编码可置3、5、10、15、30等,由于编码特殊还可置7、17等.如果预置数理想且显示正常,说明编码正常及数码显示也正常。在预置数控制及抢答开始控制时计数会有时显示不正常，比如由5跳到3，这部分原因是预置数控制端的上拉电阻不匹配，经多次试验最终选用36k的电阻，防止在切换后该端的电平不稳定。接下来，就调试NE555P振荡，如果有读秒响声则，NE555P正常.然后调试抢答部分电路，显示正常情况下，当按下其中一个按键时再按下另一按键，数码管显示先按下的按键号码，而后按下的按键则没有显示.按下按键时都有蜂鸣器报警。2.4装配图万能版焊接反面万能版焊接正面第四章心得体会本次课程设计，让我更进一步了解了理论与实际联系的重要性,设计中最重要的就是电路的可行性分析，在电路可行的条件下，在进行各方面功能的实验,然后再将总体的电路原理图设计出，然后就是元器件的焊接，焊接主要是要注意不要虚焊、少焊和错焊。焊接也要分步骤进行,焊接完一部分，调试一部分，最重要的就是焊接和调试的顺序,要先难后易，这样可以加大制作的成功率,如过顺序反了，则一旦后面出现问题,有可能导致整个电路制作失败。当全部都焊接调试完毕后,就是电路的整体测试，看看各方面功能是否达到预期的效果，各个模块之间是否存在干扰,以及一些小问题的解决.最后，就是成品的展示了.通过这次课程设计，使我对整个硬件电路方面的设计有了一个大致的映像，以及对无论什么系统设计都有了一个初步的设计基础和思考方向.总体来说，就是无论什么设计都要考虑到能想到的最深远。第五章参考文献童诗白华成英主编。模拟电子技术基础.高等教育出版社。2006李金平沈明山姜余祥编著.电子系统设计。电子工业出版社。2009王港元主编。电子电工实践指导。江西科学技术出版社。2007附录定时8路抢答器的元器件清单序号编号名称数量说明174LS192十进制可逆计数器2片工作电压5V2NE555P单稳态触发器1片工作电压5V3HCF4511七路显示译码器3片工作电压5V4TC4011与非门1片工作电压5V574LS121七段数码管3片工作电压5V69013三极管4个71N4148二极管25个8R29—R51560Ω电阻21只9Header2排阵2个10SW-DIP—4选择开关1个11C3470UF电解电容1个12C7220UF电解电容1个13C1和C510UF电解电容2个14C847UF电解电容1个15104瓷片电容3