數(shù)電課程設(shè)計(jì)-zxy

1、數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)設(shè) 計(jì) 題 目聲光顯示智力搶答器電路的設(shè)計(jì)彩燈循環(huán)顯示控制器電路的設(shè)計(jì)交通燈控制電路的設(shè)計(jì)多功能數(shù)字鐘電路的設(shè)計(jì)電子密碼鎖電路的設(shè)計(jì)一、聲光顯示智力搶答器電路的設(shè)計(jì)主持人宣布開始時(shí)（按下S鍵），計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)并顯示；搶答開始后，計(jì)時(shí)時(shí)間未到，只要有人搶答（按下?lián)尨疰IFN，N為選手所在號(hào)碼），即可顯示搶答號(hào)碼（數(shù)碼管顯示）；只要有人搶答，計(jì)時(shí)器復(fù)位；只有主持人的操作，方可結(jié)束上一次搶答，為下一次做好準(zhǔn)備；搶答的規(guī)定時(shí)間可在電路開始工作前，從數(shù)據(jù)開關(guān)輸入設(shè)定的搶答時(shí)間；最多可滿足八人比賽。設(shè)計(jì)要求二、彩燈循環(huán)顯示控制器電路的設(shè)計(jì)16路彩燈輸出顯示；彩燈閃爍按一定規(guī)則變化（至少三

2、種以上），可通過(guò)輸入開關(guān)設(shè)置彩燈閃爍的規(guī)律；電路有復(fù)位控制，復(fù)位按鈕閉合時(shí)彩燈循環(huán)輸出，復(fù)位按鈕斷開時(shí)彩燈熄滅；可設(shè)定彩燈閃爍時(shí)間，彩燈閃爍時(shí)間可通過(guò)開關(guān)輸入。設(shè)計(jì)要求三、交通燈控制電路的設(shè)計(jì)設(shè)定十字路口東西、南北兩個(gè)方向主持干道的交通燈，主干道有優(yōu)先通行權(quán)，用兩組紅、黃、綠三色發(fā)光二極管顯示；實(shí)現(xiàn)正常的倒計(jì)時(shí)功能，用兩組數(shù)碼管作為東西（主干道）、南北（次干道）的倒計(jì)時(shí)顯示，顯示的時(shí)間分別為紅燈T2S（學(xué)號(hào)）、綠燈 T1S（兩倍學(xué)號(hào)）、黃燈 T3S、（3S）；實(shí)現(xiàn)總體清零，按下“清零”鍵后，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)總清零，計(jì)數(shù)器由初始狀態(tài)計(jì)數(shù)，對(duì)應(yīng)狀態(tài)的指示燈亮?；疽笕?、交通燈控制電路的設(shè)計(jì)發(fā)揮部分具有直

3、行和轉(zhuǎn)向左右指示多向交通信號(hào)燈控制電路；每個(gè)方向均有紅黃綠燈指示；各方向指示時(shí)間以學(xué)號(hào)為基數(shù)。四、多功能數(shù)字鐘電路的設(shè)計(jì)進(jìn)行正常的時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)，分別由六個(gè)數(shù)碼管顯示時(shí)（24小時(shí)）、分（60分鐘）、秒（60秒）；具有校時(shí)、校分功能，按下“校時(shí)”鍵，計(jì)數(shù)器迅速遞增，并按24小時(shí)循環(huán)；按下“校分”鍵，計(jì)數(shù)器迅速遞增，并按60分鐘循環(huán)；按下“清零”鍵，計(jì)數(shù)器全部清零；利用蜂鳴器做整點(diǎn)報(bào)時(shí)，報(bào)時(shí)5聲；實(shí)現(xiàn)鬧時(shí)功能。設(shè)計(jì)提示輸入設(shè)置鬧鐘，可用D觸發(fā)器構(gòu)成的鎖存器將輸入鬧鐘時(shí)間保存，然后用比較器比較計(jì)時(shí)時(shí)間與鎖存鬧鐘時(shí)間，若相等輸出鬧鐘信號(hào)，進(jìn)行鬧鐘。構(gòu)成各進(jìn)制計(jì)數(shù)器時(shí)，注意異步歸零的可靠性。五、電子密碼

4、鎖電路的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)八位代碼的密碼鎖的控制電路，當(dāng)開鎖按鈕開關(guān)輸入代碼等于存儲(chǔ)的代碼時(shí)，進(jìn)入開鎖狀態(tài)，鎖打開。從開始開鎖的5S內(nèi)未將鎖打開，電路自動(dòng)復(fù)位并進(jìn)入自鎖狀態(tài)，并有蜂鳴器發(fā)出3S的聲光報(bào)警信號(hào)。設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)舉例（聲光顯示智力搶答器電路的設(shè)計(jì)） 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)與要求，可初步將系統(tǒng)分為四大功能模塊：主電路、數(shù)據(jù)采集電路、控制電路和音響電路。 進(jìn)一步細(xì)分，可將主電路分為一個(gè)100進(jìn)制(實(shí)現(xiàn)099秒倒計(jì)時(shí)答題時(shí)間)計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路；并帶預(yù)置數(shù)功能。 數(shù)據(jù)采集電路(獲得優(yōu)先搶答選手的編號(hào))分為8路搶答開關(guān)、八D數(shù)據(jù)鎖存器、優(yōu)先編碼器、加1電路； 控制電路分為鎖存控制、倒計(jì)時(shí)控制、音響控制； 音

5、響電路分為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、音振及喇叭電路。 這樣把總體方案劃分為若干相對(duì)獨(dú)立的單元。參考原理框圖如圖所示。聲光顯示智力搶答器電路的設(shè)計(jì)聲光顯示智力搶答器電路的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原理及參考電路 下面就幾個(gè)單元電路的設(shè)計(jì)思想進(jìn)行討論。 (1)主電路 100進(jìn)制計(jì)數(shù)器 要求采用例計(jì)時(shí)，可先置數(shù)為“99”秒，當(dāng)置數(shù)信號(hào)變?yōu)闊o(wú)效、時(shí)鐘信號(hào)有效時(shí)，可進(jìn)行倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)。參考電路如圖所示。 聲光顯示智力搶答器電路的設(shè)計(jì)譯碼、顯示電路所有的譯碼顯示只在有效搶答之后及答題時(shí)間結(jié)束之前才有效，其他時(shí)間均不顯示，因此應(yīng)利用一低電平有效控制信號(hào)去控制譯碼器的“滅燈”功能端。（2）數(shù)據(jù)采集電路下面為數(shù)據(jù)采集電路邏輯示意圖聲光顯示智力搶

6、答器電路的設(shè)計(jì) a)8路槍答開關(guān) 為8位選手提供搶答的按鍵，應(yīng)為8個(gè)按鈕開關(guān)，這樣可以在松開按鈕后及時(shí)復(fù)位，為下次槍答作好難備。調(diào)試的時(shí)候也可以利用實(shí)驗(yàn)儀上的8個(gè)邏輯電平開關(guān)。根據(jù)編碼器對(duì)輸入有效信號(hào)的要求，設(shè)初始值為全“1”，當(dāng)某選手優(yōu)先搶答時(shí)，即將開關(guān)撥至“0”，該開關(guān)輸出邏輯“0”。 b)八D數(shù)據(jù)鎖存器 采用八D數(shù)據(jù)鎖存器74LS373，搶答前應(yīng)使鎖存允許端LE1，此時(shí)允許數(shù)據(jù)輸入，即允許選手進(jìn)行槍答；當(dāng)某選手有效槍答時(shí)，應(yīng)利用控制電路使LE0，使數(shù)據(jù)被鎖存，其他選手再槍答就無(wú)效了。聲光顯示智力搶答器電路的設(shè)計(jì) c）優(yōu)先編碼器 采用8線3線優(yōu)先編碼器74LS148。雖然8個(gè)輸入有優(yōu)先級(jí)別

7、，但出于采用了高速控制電路，一旦有人槍答，立即封鎖輸入，實(shí)際上對(duì)8位選手就不存在誰(shuí)更優(yōu)先的問(wèn)題了。理論上有同時(shí)出現(xiàn)兩人按鍵的情況，此時(shí)就要按優(yōu)先級(jí)別高的進(jìn)行編碼，但實(shí)際中不可能嚴(yán)格意義上出現(xiàn)這種情況，多少都會(huì)有一個(gè)時(shí)間差，而這個(gè)時(shí)間差已足夠控制電路動(dòng)作。 因74LS148為反碼輸出，所以將數(shù)據(jù)鎖存器的數(shù)據(jù)插入端與選手的編號(hào)順序止好相反連接，這樣反碼輸出后就與數(shù)據(jù)輸入端選手編號(hào)順序一致了。 控制電路將充分利用74LS148的兩個(gè)輸出信號(hào)：選通輸出Ys(低電平有效時(shí)，表示允許優(yōu)先編碼但無(wú)有效數(shù)據(jù)輸入)和擴(kuò)展輸出YEX(又稱為優(yōu)先編碼輸出，低電平有效時(shí)，表示處于優(yōu)先編碼狀態(tài))。聲光顯示智力搶答器電路的設(shè)計(jì) d)加1電路(獲得優(yōu)先搶答選手的編號(hào)) 因優(yōu)先編碼器的反碼輸出對(duì)應(yīng)2位二進(jìn)制數(shù)000111，若將其直接輸出至8421BcD碼顯示譯碼器，將顯示數(shù)字07，這不符合選手的編號(hào)習(xí)慣，需加1。可采用4位二進(jìn)制加法器74LS83實(shí)現(xiàn)。(3)控制電路圖為控制電路。鎖存控制倒計(jì)時(shí)控制音響控制聲光顯示智力搶答器電路的設(shè)計(jì)(4)音響電路設(shè)計(jì)舉例（數(shù)字鐘）脈沖源（晶振）時(shí)分秒顯示器時(shí)分秒譯碼/驅(qū)動(dòng)正弦波或不規(guī)則矩形波整形器規(guī)則的矩形波分頻器校時(shí)電路K時(shí)分秒