八路搶答器設(shè)計報告

1、課程設(shè)計報告報告實驗名稱：八路搶答器專業(yè)班級：電信1003班學生姓名：舒 海學號：201046830511指導教師：呂宗旺學生姓名舒海專業(yè)班級電信 1003學號201046830511題目八路數(shù)字搶答器課題性質(zhì)A課題來源D指導教師呂宗旺同組姓名董成成主要內(nèi)容利用數(shù)字電子基礎(chǔ)課程中學習的鎖存器、非門、與非門、BCD編碼器、七段碼以及七段碼的驅(qū)動芯片設(shè)計一款8路數(shù)字搶答器。任務(wù)要求1.工作電源5V,用LED燈做電源指示燈；2 一個按鍵做復(fù)位鍵，八個按鍵做搶答按鍵；3. 8個按鍵，先按下者，按鍵指示燈亮，七段碼顯示相應(yīng)的數(shù)字；4實現(xiàn)硬件電路設(shè)計并調(diào)試成功；5焊接規(guī)范，美觀；6 認真寫課程設(shè)計報告，并

2、交紙質(zhì)版報告。注意：限流電阻在點亮 LED燈中的應(yīng)用；參考文獻1、閻石數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版），高等教育出版社2、 康華光電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版，數(shù)字部分）高等教育出版社3、高吉祥等電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗與課程設(shè)計（第三版）電子工業(yè)出版社審查意見指導教師簽字：呂宗旺教研室主任簽字：2012年12 月16 日信息科學與工程學院課程設(shè)計成績評價表課程名稱： 數(shù)字電路課程設(shè)計 設(shè)計題目：八路數(shù)字搶答器專業(yè)：電子信息工程班級：電信1003 姓名：舒海 學號：201046830511分相評審項目分數(shù)滿分標準說明1理論 設(shè)計 與總 結(jié)報告方案方案論證正確，整體構(gòu)思合理，實用性強。（10分）詳細設(shè)計單元電路設(shè)計計

3、算正確，電路工作原理清楚，元器件的選擇正 確合理，思路清晰；語言表達準確。理論依據(jù)充分，設(shè)計完整。（20 分）電路圖正確繪制出總的電路原理圖或接線圖，圖紙正確，規(guī)范。（10分）規(guī)范性課程設(shè)計報告的格式、繪圖、圖紙、實驗數(shù)據(jù)、標準的運用等 符合有關(guān)標準和規(guī)定。準備工作充分。（10分）2制作 調(diào)試 與作 品驗 收制作與調(diào)試過程能按照電子電路制作工藝正確制作和調(diào)試電路，方法科學。能 以理論為指導，正確分析和處理調(diào)試過程中所岀現(xiàn)的有關(guān)問題， 善于動腦。在規(guī)定的時間內(nèi)作完報告。（20分）作品驗收及答辯作品制作成功，能正確完成所有功能，作品制作美觀、漂亮。能 簡明正確地回答所提問題，基本概念清楚，基本知識

4、扎實。（20 分）紀律性能很好的遵守各項紀律，設(shè)計過程認真，服從安排。（10分）總 分綜合.->v. 意 見指導教師：2012年 月日、實驗名稱：八路數(shù)字搶答器 二、實驗?zāi)康?：1. 熟悉芯片引腳的識別方法，以及原理。2. 掌握與非門實現(xiàn)其他邏輯門電路的方法。3. 掌握電路板的焊接技術(shù)。4. 加深對模擬電路和數(shù)字電路課程的理解和認識。三、實驗要求：主持人沒有宣布搶答開始時，搶答不起作用，在主持人 宣布搶答開始后，可以進行搶答。它的任務(wù)是從八名參與者 中確定出最先的搶答者，立即將其編號鎖存，并在LED數(shù)碼管上顯示選手的編號，同時用LED燈顯示。此外，封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答，優(yōu)先搶答

5、選選手的編號一直保存 到主持人將系統(tǒng)清零為止（即復(fù)位操作） 。為此我們小組決 定就這次機會設(shè)計一個低成本但又能滿足需要的八路智力 競賽搶答器，并通過安裝與調(diào)試。四、使用元件：元件數(shù)量74HC373174HC147174LS04174HC30P1CD45111LED燈9七段式顯示器110K電阻470歐姆各8個開關(guān)9以及排線、焊錫若干五、工作原理：接通電源后，主持人先進行復(fù)位，此時七段顯示器顯示“ 0” 此時搶答器處于顯示狀態(tài)。當主持人宣布“開始搶 答”此時搶答器開始工作。當參加智力競賽的選手摁下手中的搶答器時LED數(shù)碼管會點亮提示同時，七段顯示器顯示該小組的編號。只有最先搶答者的編號才能被鎖存，

6、并在LED數(shù)碼管上顯示選手的編號。由以上兩個條件可以想到：用D觸發(fā)器來實現(xiàn)，D觸發(fā)器是一個輸出跟輸入一樣的觸發(fā)器。將主持人的開關(guān)和 D觸發(fā)器的清零端相連。D觸發(fā)器是一個在 CP脈沖上升沿時反轉(zhuǎn)的觸發(fā)器。所以只要有一個搶答器輸出為 1 時，就讓所 有搶答器的脈沖沒有上升沿，這樣就輕而易舉的讓其他小組 的搶答無效了。 LED 數(shù)碼管的提示延續(xù)到主持人清零為止， 不能在變。 當一輪搶答結(jié)束后，主持人將其清零，準備下 一輪搶答。其中的工作細節(jié)其實就是 BCD碼的編碼和譯碼，并顯示 于七段顯示器上。下面以第一位搶答者輸入有效為例解釋整個電路工作原理：在沒有輸入之前，74HC373的0E為低電平，LE為高

7、電平，其八個輸入均為高電平， 當?shù)谝晃粨尨鹫邠尨鹩行r， 此時，74HC373的第一位輸入變?yōu)榈碗娖?，整個輸入鎖存為：L H H H H H H H H，輸入到 74HC147的輸入，根據(jù) 74HC147 的編碼原則，其輸出為 H H H L ，再經(jīng)過反相器 74LS04， 其輸出變?yōu)長 L L H，對應(yīng)的BCD碼就是“1”通過CD4511 驅(qū)動七段顯示器，將其顯示在七段顯示器上。附件1:74HC373的功能表如下所示DLEOEQHHLHLHLLXLLQoXXHZ附件2:74HC147編碼原理真值表:InputsOutputs12345&78 9DCBAHHHHHHHH HHHHHXX

8、XKXXXX LLHHLXXXXXXXL HLHHHXXXXXXLH HHLLLXXXXXLHH HHLLHXX冥XLHHH HHLHLXXXLHHHH HHLHHXXLHHHHH HHHLLXLHHHHHH HHHLHLHHHHHHH HHHHL搶答按鈕>鎖存器優(yōu)先編碼11!1/復(fù)位開關(guān)控制電路六、組成框圖:譯碼電路顯示電路七、調(diào)試過程：開始時，七段式顯示器顯示不正常，數(shù)字顯示從2-9 ,然后根據(jù)七段式顯示器的引腳原理，判斷高低電平，然后繼 續(xù)反向向上推理，當調(diào)試到74HC147時發(fā)現(xiàn)功能腳9即引腳10,顯示異常，在正常顯示時，9引腳必須接高電平，經(jīng)過查 看，發(fā)現(xiàn)9引腳沒接入高電平，空

9、著忘記接入。最終，將9引腳接到+5V高電平后，八路搶答器顯示正常，并能順利工 作。八、心得體會：數(shù)字電路設(shè)計開始設(shè)計時一頭霧水，雖然把各個元件都 在網(wǎng)上查了，并且下載，自己把各個元件的功能圖又重新在 我的筆記上畫了一遍，隨后我就開始想，但是什么也想不出 來，一頭霧水。后來自己又到網(wǎng)上瀏覽一些搶答器電路的設(shè) 計，網(wǎng)上好多搶答器的設(shè)計報告，但是和自己用的元件都不 一樣，后來發(fā)現(xiàn)原理都一樣。于是，我找到一篇課程報告， 仔細分析他的原理過程，后來終于明白了，并用自己僅有的 元件開始重新設(shè)計我的電路。首先我是在 multisim 上面開始設(shè)計電路，調(diào)出元件， 一個個接入，連接電路才是個需要很多知識的，必須弄清楚 各個元件的分類以及引腳，對應(yīng)到自己使用的元件上。舉個 例子，multisim 上面有好多七段顯示器， 如果自己不查清楚， 不知道自己用對應(yīng)到他上面是什么類型的，所以經(jīng)過大概 2 天時間，我把電路設(shè)計好了，開