數(shù)電課程設(shè)計--八路搶答器_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  課程設(shè)計說明書</b></p><p>  課程設(shè)計名稱: 脈沖數(shù)字電路課程設(shè)計 </p><p>  課程設(shè)計題目: 八路搶答器 </p><p>  學(xué) 院 名 稱: 信息工程學(xué)院

2、 </p><p>  數(shù)字電路 課程設(shè)計任務(wù)書</p><p>  20 12 -20 13 學(xué)年 第 1學(xué)期 第 6 周- 7 周 </p><p>  注:1、此表一組一表二份,課程設(shè)計小組組長一份;任課教師授課時自帶一份備查。</p><p>  2、課程設(shè)計結(jié)束后與“課程設(shè)計小結(jié)”、“學(xué)生成績單”一并交院教

3、務(wù)存檔</p><p><b>  摘要</b></p><p>  在市場上可能有很多的八路數(shù)顯智力競賽搶答器,但是本設(shè)計從最基本的原理出發(fā),結(jié)合數(shù)字電路知識設(shè)計出的只是利用到了最基本的復(fù)位方式。本設(shè)計介紹了數(shù)碼顯示八路搶答器的組成、設(shè)計及功能,電路采用74系列常用集成電路進(jìn)行設(shè)計。該搶答器除具有最基本的搶答功能外,還具有定時、計時和報警功能。主持人通過時間預(yù)設(shè)開關(guān)

4、預(yù)設(shè)供搶答的時間,系統(tǒng)將完成自動倒計時。若在規(guī)定的時間內(nèi)有人搶答,則計時將自動停止;若在規(guī)定的時間內(nèi)無人搶答,則系統(tǒng)將報警,提示本輪搶答無效。若超過搶答時間,也無效。</p><p>  本設(shè)計中搶答器主要運(yùn)用到了編碼器,譯碼器和鎖存器;它采用74ls148來實現(xiàn)搶答器的選號,采用74ls373來實現(xiàn)對號碼的鎖存。采用74ls192實現(xiàn)十進(jìn)制的減法計數(shù),采用555芯片產(chǎn)生秒脈沖信號來實現(xiàn)倒計時功能。由555定時器

5、和三極管構(gòu)成報警電路。</p><p>  通過此課程設(shè)計提高和鞏固了專業(yè)知識,以及知識的綜合應(yīng)用和焊接技術(shù)。增強(qiáng)了所學(xué)專業(yè)的興趣。</p><p>  關(guān)鍵詞:搶答器 編碼 譯碼 定時 報警</p><p><b>  目 錄</b></p><p>  前言…………………………………………………………………..

6、…5</p><p>  第一章 設(shè)計內(nèi)容及要求……………………………………..6</p><p>  1.1 設(shè)計任務(wù)及要求………………………………………………….…6</p><p>  1.1.1實驗?zāi)康摹?</p><p>  1.1.2設(shè)計要求…………………………………………………………

7、6</p><p>  第二章 系統(tǒng)組成及工作原理………………………………………...…7</p><p>  2.1 系統(tǒng)組成………………………………………………………7</p><p>  2.2 工作原理…………………………………………………….7</p><p>  第三章 模塊電路設(shè)計及其工作原理……………………………………

8、…8</p><p>  3.1 搶答電路的設(shè)計…………………………………………………..…8</p><p>  3.2報警電路設(shè)計…………………………………………………..…12</p><p>  3.3定時電路設(shè)計………………………………………………13</p><p>  3.4時序電路的設(shè)計………………………………………………14

9、</p><p>  第四章 實驗仿真及測試結(jié)果分析………………………………15</p><p>  4.1搶答電路仿真…………………………………………………………15</p><p>  4.2倒計時電路仿真…………………………………………………..…..16</p><p>  第五章 實驗結(jié)果及分析………………………………………………

10、…..17</p><p>  5.1實驗中出現(xiàn)的問題及解決方法…………………………………..…...17</p><p>  5.2實驗結(jié)果…………………………………………………..…...18</p><p>  第六章實驗總結(jié)…………………………………………………..19</p><p>  參考文獻(xiàn)………………………………………………

11、…………………20</p><p>  附錄1……………………………………………………………………21</p><p>  附錄2……………………………………………………………………22</p><p>  附錄3……………………………………………………………………23</p><p><b>  前言</b></

12、p><p>  《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》是一門發(fā)展迅速、實踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的電子技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課程。為了適應(yīng)現(xiàn)代電子技術(shù)飛躍發(fā)展的需要,更好的培養(yǎng)21世紀(jì)應(yīng)用型電子技術(shù)人才,需要在加強(qiáng)學(xué)生基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)的同時,還要加強(qiáng)實驗技能的訓(xùn)練。進(jìn)入21世紀(jì)越來越多的電子產(chǎn)品出現(xiàn)在人們的日常生活中,例如學(xué)校和電視臺等單位常舉辦各種智力競賽,搶答計分器是必備。過去舉行的各種競賽我們??吹接袚尨鸬沫h(huán)節(jié),舉辦方多采用讓選手通過舉答題板的方式判

13、斷選手的答題權(quán)。這在某種程度上會因為主持人的主觀臆斷造成比賽的不公平性。因此搶答器逐漸出現(xiàn)在人們的視野中。這些準(zhǔn)確的儀器是的我們的比賽更加精彩紛呈。</p><p>  如今隨著科技的不斷進(jìn)步,搶答器的制作也更加追求精益求精。人們擺脫了耗費很多元件僅來實現(xiàn)指示燈和一些電路來實現(xiàn)簡單的搶答功能,使第一個搶答的參賽者的編號能通過指示燈顯示出來,避免不合理的現(xiàn)象發(fā)生。但這種電路不易擴(kuò)展,并且當(dāng)有更高要求時無法實現(xiàn)。隨著

14、數(shù)字電路的發(fā)展,數(shù)字搶答器出現(xiàn)了,它易于擴(kuò)展,可靠性好,集成度高,況且費用低,功能多樣化。而如今市場上銷售的搶答器多采用可編程邏輯元器件,或利用單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計。本設(shè)計主要利用74ls系列集成芯片和555芯片。通過各功能模塊的設(shè)計,最后整合實現(xiàn)八路搶答器的設(shè)計。</p><p>  第一章 設(shè)計內(nèi)容及要求</p><p><b>  實驗?zāi)康?lt;/b></p&

15、gt;<p>  通過八路數(shù)字搶答器的設(shè)計實驗,使我們回顧所學(xué)的數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)實驗,掌握組合電路、時序電路、編程器件和任意集成電路的綜合使用及設(shè)計方法,熟悉掌握優(yōu)先編碼器、觸發(fā)器、計數(shù)器、單脈沖觸發(fā)器、555電路、譯碼/驅(qū)動電路的應(yīng)用方法,熟悉掌握時序電路的設(shè)計方法。達(dá)到數(shù)字實驗大綱所要求掌握的基本內(nèi)容。</p><p><b>  1.2 設(shè)計要求</b><

16、/p><p>  〖基本要求〗利用數(shù)字電路設(shè)計一八路搶答器,要求:</p><p>  1) 允許八路參加,并具有鎖定功能,用LED實現(xiàn)最先搶答的隊號碼,系統(tǒng)設(shè)置外部清除鍵,按動清除鍵,LED顯示器自動清零滅燈。</p><p>  2)數(shù)字顯示功能:數(shù)字搶答器定時為30S,啟動開啟鍵以后要求Ⅰ)定時開始;Ⅱ)揚(yáng)聲器要短暫報警;Ⅲ)發(fā)光二極管亮燈;如果在30S內(nèi)搶答有效

17、,計時結(jié)束,30S內(nèi)搶答無效,系統(tǒng)短暫報警,發(fā)光二極管燈滅</p><p>  〖提高要求〗1)按鈕到控制中心距離為20M</p><p>  2)計分顯示,可以進(jìn)行加/減分</p><p><b>  〖參考原理框圖〗</b></p><p>  〖主要參考元器〗74LS148,74LS48,74LS279</p

18、><p>  第二章 系統(tǒng)組成及工作原理</p><p>  2.1.系統(tǒng)的組成框圖</p><p>  圖2-1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖</p><p>  2.2 系統(tǒng)的工作原理:</p><p>  定時搶答器包括主體電路和擴(kuò)展電路兩部分。其中主體電路完成最基本的搶答功能,即主持人按下控制開關(guān)后,在選手按動搶答鍵時,數(shù)碼管顯示

19、選手編號,同時封鎖輸入電路,其他選手搶答無效。擴(kuò)展電路完成定時搶答的功能以及報警功能。圖所示電路的工作過程是:接通電源后,主持人將控制開關(guān)置于清除處,此時搶答器處于禁止?fàn)顟B(tài),選手不能進(jìn)行搶答,定時顯示器顯示設(shè)定的時間(30s),在主持人將開關(guān)置于“開始”處,揚(yáng)聲器短暫報警,此時搶答器處于工作狀態(tài),同時定時器開始倒計時,如果選手在定時時間內(nèi)按動搶答按鈕,電路會完成以下功能:</p><p>  優(yōu)先編碼電路判斷搶答

20、者的編號,并由鎖存器進(jìn)行鎖存,最后通過譯碼顯示電路在數(shù)碼管上顯示搶答者的編號;</p><p>  控制電路會對其它輸入編碼進(jìn)行封鎖,禁止其它選手搶答;</p><p>  揚(yáng)聲器發(fā)出短暫報警;</p><p>  控制電路使定時器停止工作,數(shù)碼管上顯示剩余的搶答時間,當(dāng)選手回答完后,主持人操作開關(guān)進(jìn)行系統(tǒng)清零,使系統(tǒng)回到禁止工作狀態(tài),以便進(jìn)行下一輪搶答。如果定時時

21、間到了,卻沒有選手搶答時,系統(tǒng)會短暫報警并封鎖輸入電路,禁止選手超時后搶答。</p><p>  第三章 模塊電路設(shè)計及工作原理</p><p>  3.1 搶答電路設(shè)計</p><p>  這部分電路主要功能是實現(xiàn)8路選手搶答并進(jìn)行鎖存,同時有相應(yīng)發(fā)光二極管點亮以及數(shù)碼顯示。</p><p>  采用鎖存器74ls373和優(yōu)先編碼器74ls

22、148(在本設(shè)計中用74ls147代替)來共同完成。該電路主要完成兩個功能:一是分辨出選手按鍵的先后,并鎖存優(yōu)先搶答者的編號,同時譯碼顯示電路顯示編號(該顯示電路采用7段數(shù)碼管);二是禁止其它選手按鍵,使其它按鍵失效。工作過程具體如下:開關(guān)S置于清除端時,RS觸發(fā)器的R,S端均為零,4個觸發(fā)器輸出置0,使74ls148的優(yōu)先編碼工作標(biāo)志端等于0,使之處于工作狀態(tài),當(dāng)有選手將搶答鍵按下時(如按下S6),74ls148的輸出Y2Y1Y0=0

23、10,YEX=0,經(jīng)過RS鎖存后,CTR=1,BI=1,此時74ls373處于工作狀態(tài)4Q3Q2Q=110,經(jīng)過74ls148譯碼后,顯示器顯示出“6”。此外CTR=1,使74ls148的ST端為高電平。74ls148處于禁止工作狀態(tài),封鎖了其他按鍵的輸入。當(dāng)按下的鍵松開后,74ls148的YEX為高電平,但由于CTR維持高電平不變,所以74ls148仍處于禁止工作狀態(tài),其它按鍵的輸入仍不會被接受。這就保證了搶答者的優(yōu)先性以及搶答電路的

24、準(zhǔn)確性。當(dāng)優(yōu)先搶答者回答完問題后,主持人操作控制開關(guān)S,使搶答電路復(fù)位,以便</p><p><b>  其原理圖如下</b></p><p>  圖 3-11 搶答單元電路圖</p><p><b>  關(guān)于RS觸發(fā)器:</b></p><p>  保持狀態(tài)。當(dāng)輸入端接入S非=R非=1的電平時,如

25、果基本SR觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)Q=1,Q 非=0,則觸發(fā)器次態(tài)Q=1,Q非=0;若基本RS觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)Q=0,Q非=1,則觸發(fā)器的次態(tài)Q=0,Q非=1。即S非=R非=1時,觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變。</p><p>  置1狀態(tài)。當(dāng)S非=1,R非=0時,如果基本RS觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)為Q=0,Q非=1,會使Q=0,Q非=1。只要輸入信號S非=1,R非=0,無論基本RS觸發(fā)器的輸出狀態(tài)如何,均會使</p><p&g

26、t;  輸出態(tài)置0態(tài)。如果基本RS觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)為Q=1,Q非=0,因R非=0,會使Q非=1,而Q非=1與S非=1的共同作用使Q端翻轉(zhuǎn)為0.</p><p>  .當(dāng)R端無效(1),S端有效時(0),則Q=1,Q非=0,觸發(fā)器置1。</p><p>  4. 當(dāng)RS端均有效時,觸發(fā)器狀態(tài)不確定</p><p>  在此條件下,兩個與非門的輸出端Q和Q全為1,在兩個輸

27、入信號都同時撤去(回到1)后,由于兩個與非門的延遲時間無法確定,觸發(fā)器的狀態(tài)不能確定是1還是0,因此稱這種情況為不定狀態(tài),這種情況應(yīng)當(dāng)避免。從另外一個角度來說,正因為R端和S端完成置0、置1都是低電平有效,所以二者不能同時為0。</p><p>  基本RS觸發(fā)器的邏輯圖、邏輯符號和波形圖如圖3-12所示</p><p><b> ?。╞)</b></p>

28、<p><b>  (c)</b></p><p>  圖3-12 基本RS觸發(fā)器</p><p>  74ls148 真值表</p><p>  H-高電平 L-低電平 X-任意</p><p>  74LS148 為 8 線-3 線優(yōu)先編碼器,共有 54/74148 和 54/74LS148 兩種線路

29、結(jié)構(gòu)型式, 將 8 條數(shù)據(jù)線(0-7)進(jìn)行 3 線(4-2-1)二進(jìn)制(八進(jìn)制)優(yōu)先編碼,即對最高位數(shù)據(jù)線進(jìn)行譯碼。 利用選通端(EI)和輸出選通端(EO)</p><p><b>  。可進(jìn)行八進(jìn)制擴(kuò)展</b></p><p>  74ls148的輸入端和輸出端低電平有效。</p><p>  顯示譯碼器由譯碼輸出和顯示器配合使用,最常用的是

30、BCD七段譯碼器。其輸出是驅(qū)動七段字形的七個信號。本設(shè)計采用的是共陰式數(shù)碼管。</p><p>  二進(jìn)制譯碼器是將輸入的二進(jìn)制代碼的各種狀態(tài)按照特定含義翻譯成對應(yīng)輸出信號的電路。也稱為變量譯碼器。如輸入端有n位,代碼組合就有2^n個,當(dāng)然可譯出2^n個輸出信號.。</p><p>  以下是譯碼顯示電路。</p><p>  圖 3-13 譯碼顯示電路</

31、p><p>  3.2 定時電路的設(shè)計</p><p>  該部分主要由555定時秒脈沖產(chǎn)生電路、十進(jìn)制同步加減計數(shù)器74ls192減法計數(shù)電路、74ls48譯碼電路和兩個七段數(shù)碼管相關(guān)電路組成。</p><p>  74ls48的7.6.2.1引腳接受來自74ls192的輸出信號并把它譯碼顯示在數(shù)碼管上。而74ls192的9.10.1.15這些引腳完成時間設(shè)定的功能。

32、本次設(shè)計所要求的定時時間為30s,因此把上面芯片的1.15腳接高電平,其余的接低電平,從而使初始時間設(shè)定為30s。555芯片起到了產(chǎn)生秒脈沖的作用。大概其工作過程是這樣的:未搶答時,74ls192的置數(shù)端為低電平,處于初始狀態(tài)。數(shù)碼管上顯示為30.5腳接高電平。主持人按動搶答開關(guān)后,秒脈沖推動右邊的芯片開始倒計時,同時下邊的芯片產(chǎn)生的信號作為上邊芯片的CP信號推動上邊芯片倒計時,從而完成十進(jìn)制的倒計時功能。當(dāng)計數(shù)完30s后,上邊的芯片產(chǎn)

33、生的定時到信號輸出為低電平,也屏蔽了秒信號,使數(shù)碼管顯示為00。當(dāng)有人搶答后1Q的輸出為1,經(jīng)過非門后變?yōu)?,通過與門屏蔽了秒信號,此時停止計時,也就完成了顯示搶答時間的功能。</p><p>  兩塊74ls192實現(xiàn)減法計數(shù),通過譯碼電路74ls48顯示到數(shù)碼管上,其時鐘信號由時鐘產(chǎn)生電路提供,74ls192的預(yù)置數(shù)控制端實現(xiàn)預(yù)置數(shù)30s,計數(shù)器的時鐘脈沖由秒脈沖電路提供。按鍵彈起后,計數(shù)器開始減法計數(shù)工作,

34、并將時間顯示在共陰七段數(shù)碼管上。當(dāng)有人搶答時,停止計數(shù)并顯示此時的倒計時時間。</p><p>  圖3-2 定時電路原理圖</p><p>  3.3 報警電路的設(shè)計</p><p>  該部分電路主要由555定時器和三極管相關(guān)電路構(gòu)成。如圖3-3 所示</p><p>  圖 3-3 報警電路原理圖</p><p>

35、;  注意:本設(shè)計實際仿真中用發(fā)光二極管代替了蜂鳴器。</p><p>  其中555構(gòu)成多諧振蕩器,振蕩頻率fo=1.43/[(R1+2R2)C],其輸出信號經(jīng)過三極管推動揚(yáng)聲器。PR為控制信號,當(dāng)PR為高電平時,多諧振蕩器工作,反之,電路停振。</p><p>  多諧振蕩器的參數(shù)設(shè)計可根據(jù)多諧振蕩器的周期公式得來,設(shè)計的脈沖寬度為1s,然后根據(jù)元器件的現(xiàn)實可得的參數(shù),設(shè)計的參數(shù)為R1

36、=51K,R2=20K,C1=10uF,C2=0.1uF,設(shè)計得出的時間大約為0.87s。而主持人控制的開關(guān)上面接的電阻為10k,并且10k電阻上接5v電壓,所以開關(guān)閉合時通過開關(guān)的電流為0.5mA,電阻在此就是起到限流的作用。</p><p>  控制輸入信號為經(jīng)過編碼的搶答選手的信號,當(dāng)有人在有效時間內(nèi)搶答時,定時時間到時無人搶答時,輸入信號為高電平,報警電路發(fā)出報警信號;反之,輸入信號為低電平時,報警器不工

37、作??梢园l(fā)現(xiàn)將連接好的555定時器的輸出端接到示波器上,會呈現(xiàn)出一方波。</p><p>  3.4 時序電路的設(shè)計</p><p>  可以毫不夸張的說,時序電路是整個搶答器設(shè)計的關(guān)鍵所在。</p><p>  它要實現(xiàn)以下幾個功能:</p><p>  當(dāng)主持人啟動控制開關(guān)時,揚(yáng)聲器短暫報警,搶答電路和定時電路進(jìn)入正常搶答工作狀態(tài)。<

38、;/p><p>  當(dāng)參賽選手按動搶答鍵時,搶答電路和定時電路停止工作。</p><p>  在設(shè)定的搶答時間到時,還沒人搶答時,揚(yáng)聲器短暫報警,同時搶答電路和定時電路停止工作,發(fā)光二極管燈滅。</p><p>  按照以上要求及圖3.11和3.22,我所設(shè)計的時序控制電路如圖 所示</p><p>  圖3-4(A) 搶答與定時電路的時序控

39、制電路</p><p>  圖 3-4(B)報警電路的時序控制電路</p><p>  圖中門G1的作用是控制時鐘信號CP的放行和禁止,門G2的作用是控制74ls148的輸入使能端ST。圖3-4 (a)的工作原理是:主持人控制開關(guān)從清零位置撥到開始位置,圖3- 11的74ls373的輸出CTR=0,經(jīng)G3反相,A=1,則從555輸出端來的時鐘信號CP能夠加到74ls192的CP0時鐘輸入端

40、,定時電路進(jìn)行遞減計時。在定時時間未到時,來自于圖 3-2中的74ls192的借位輸出端BO2=1,門G2的輸出ST=0,使74ls148處于正常工作狀態(tài),從而達(dá)到功能1的要求;當(dāng)選手在定時時間內(nèi)按動搶答鍵時,CTR=1,經(jīng)G3反相,A=0,封鎖CP信號,定時器處于保持狀態(tài),門G2的ST=1,7ls148處于禁止工作狀態(tài),從而達(dá)到2的要求。當(dāng)定時時間到,來自于圖 3- 2的74ls192的借位輸出端BO2=0,門G2的輸出ST=1,74

41、ls148處于禁止工作狀態(tài),禁止選手進(jìn)行搶答,門G1同時處于關(guān)門狀態(tài),封鎖CP信號,使定時電路為00狀態(tài),從而達(dá)到3的要求,</p><p>  實驗仿真及測試結(jié)果分析</p><p>  4.1 搶答單元電路仿真</p><p>  圖 4-1 搶答單元電路仿真圖</p><p>  分析:將清零開關(guān)按下后,可以看到數(shù)碼管清零無顯示,此時開

42、始工作,各位選手可以搶答,各位選手的編號分別是0~7,如圖 所示,當(dāng)?shù)谒膫€選手按下開關(guān)時,數(shù)碼管上顯示4,同時發(fā)光二極管燈亮。其他選手的按鍵此時無效。</p><p>  4.2 倒計時電路仿真</p><p>  此時需要對數(shù)據(jù)預(yù)置端進(jìn)行置數(shù)。在74ls192,將個位對應(yīng)的9、10、1、15分別置為0000,而第二個74ls192的那幾個端口分別置為0011,通過主持人的開關(guān)控制預(yù)置數(shù),

43、屏幕顯示為30,如圖 所示,啟動仿真按鈕,按下控制開關(guān)</p><p>  看到數(shù)碼管從30逐漸遞減。</p><p><b>  t</b></p><p>  圖 4-2 倒計時電路仿真圖</p><p>  第五章 實驗結(jié)果及分析</p><p>  5.1 實驗中出現(xiàn)的問題及解決方法

44、</p><p><b>  1.焊接</b></p><p>  由于是第一次焊接這種比較大的電路,所以我們組負(fù)責(zé)焊接的同學(xué)在焊接中多多少少出現(xiàn)了一些問題: 1、在焊接完搶答電路時,我們發(fā)現(xiàn)我們的電路完全不能正常工作,當(dāng)按下一個開關(guān),數(shù)碼顯示管總是顯示不正確,于是我們通過數(shù)字萬用表一根根線檢測,最后發(fā)現(xiàn)錯誤出在一條不起眼的線上,這條線本不應(yīng)該接Vcc的,但是在焊接

45、過程中因為不小心,導(dǎo)致它與一條接Vcc的線藕斷絲連地連在了一起。 2、電容正負(fù)極接反。在焊接完秒脈沖電路時,我們發(fā)現(xiàn)我們的秒脈沖電路輸出的數(shù)據(jù)總是為1,導(dǎo)致用來檢測該電路是否正確的發(fā)光二級管總是亮著的,最終導(dǎo)致這個發(fā)光二極管燒壞,我們經(jīng)過檢查電路,發(fā)現(xiàn)原因就是一個電容的正負(fù)級焊接反了。 </p><p><b>  2. 仿真</b></p><p>  在硬件測試搶

46、答電路時,我們把自鎖開關(guān)誤當(dāng)做自鎖開關(guān),所以導(dǎo)致電路無法正常工作。 2、芯片插反。在仿真中,我們組與其他組都出現(xiàn)了把芯片插反的錯誤,這錯誤直接導(dǎo)致我們的芯片燒壞報廢。 </p><p>  3、秒脈沖電路輸出不正確。在我們測試秒脈沖電路與定時電路時,我們發(fā)現(xiàn)數(shù)碼顯示管不是按1遞減,而是呈現(xiàn)4、4、2的遞減。經(jīng)過測試,我們發(fā)現(xiàn)我們設(shè)計的秒脈沖電路,有兩個下降沿,于是我們在輸出端接了個非門74LS04,然后再連接定時

47、電路,這才能正常工作。</p><p> ?。?) 顯示電路不穩(wěn)定問題 在完成電路的焊接進(jìn)入調(diào)試階段時發(fā)現(xiàn)搶答器數(shù)碼管顯示選手編號不穩(wěn)定。主要表現(xiàn)在單選手按下?lián)尨疰I后數(shù)碼管顯示的不是選手當(dāng)前號碼。因此著手對電路進(jìn)食檢查,首先檢查數(shù)碼管看是否是關(guān)節(jié)焊接錯誤,后又檢查電路各個芯片管腳接錯均未發(fā)現(xiàn)問題,最后發(fā)現(xiàn)當(dāng)觸動某按鍵連線時顯示正常由此判斷可能是因為出現(xiàn)了虛焊,遂將電路各焊點又仔細(xì)焊接了一遍,此時電路顯示正常。

48、</p><p>  (2) 控制開關(guān)無法控制電路 在調(diào)試是發(fā)現(xiàn)當(dāng)按下主持人開關(guān)時電路斷電,當(dāng)松開后數(shù)碼管顯示始終為7,經(jīng)過一個多小時對電路用萬用表逐個檢查,發(fā)現(xiàn)是開關(guān)觸焊接錯誤,通過改正焊接后電路能正常工作。 (3)數(shù)碼管不能正常倒計時 在進(jìn)入定時電路調(diào)試時,發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管不能正常倒計時,出現(xiàn)亂碼。對這問題我們檢查了芯片是否完好,電路界限是否正確均未發(fā)現(xiàn)問題,后發(fā)現(xiàn)是由于在焊接時焊線有些地方出現(xiàn)部分短接,于是就將焊

49、線重新理清,數(shù)碼管也能正常工作了。 </p><p><b>  實驗結(jié)果</b></p><p><b>  圖 實驗總電路圖</b></p><p>  接通電源后,開關(guān)打到預(yù)置端,倒計時數(shù)碼管顯示30,主持人撥動開關(guān)后,計時電路開始從30秒倒數(shù),報警電路短暫報警,同時8路觸點開關(guān)處于待命狀態(tài)。</p>

50、<p>  若有選手按下所在開關(guān)(搶答),搶答電路顯示選手所在編碼(0~7),倒計時電路停止計時。同時其它選手所在的開關(guān)被鎖定,搶答無效。</p><p>  若30s倒計時結(jié)束還沒有人搶答,系統(tǒng)短暫報警,同時發(fā)光二極管燈滅。</p><p>  經(jīng)檢測,本設(shè)計完全符合設(shè)計要求。</p><p><b>  實驗總結(jié)</b><

51、/p><p><b>  6.1 設(shè)計體會</b></p><p>  1.通過本次數(shù)電課程設(shè)計,充分的展現(xiàn)了理論與實際的有機(jī)結(jié)合,為今后的發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)。</p><p>  2.讓我認(rèn)識到設(shè)計思路才是整個設(shè)計的靈魂只有對課題的充分理解,對各種器件的熟練掌握,勾畫出基本的設(shè)計圖是成功的關(guān)鍵,,必須多花時間在設(shè)計上才能為后續(xù)工作提供更扎實的

52、基礎(chǔ)。翻閱各種資料,上網(wǎng)查詢填補(bǔ)所需知識的空白是必要的。</p><p>  3.我們充分運(yùn)用到了所學(xué)的知識,完全靠自己動手一部分一部分的繪出搶答器實現(xiàn)所需要的電路,然后對各種芯片進(jìn)行總結(jié)。</p><p>  4,調(diào)試過程是一個細(xì)致的工作有些問題是芯片本身損壞引起的,也有些是因為焊接問題引起的等因此排查過程需要特別有耐心,通過對芯片功能的檢驗,對焊點的檢查最后檢查出問題所在。當(dāng)最后解決問

53、題時,電路的正確是非常振奮,這種感受是美好的。</p><p>  5.我學(xué)到了團(tuán)隊合作精神,也鍛煉了工作能力。整個設(shè)計中,我們分工明確,合理的安排讓我們節(jié)省了很多時間。</p><p>  本設(shè)計應(yīng)用前景及不足之處</p><p>  搶答器與支持人的開關(guān)在現(xiàn)實中的距離肯定達(dá)到了幾十米,而此次設(shè)計都沒有考慮因素,說明此次設(shè)計的產(chǎn)品可能在現(xiàn)實中的前景不太好。設(shè)計的作

54、品主要是用74系列集成芯片來完成的,在焊接的過程中由于芯片的引腳過多,布線工作不是很方便。有時候還因為某一跟線沒有焊牢,造成電路的不穩(wěn)定,這些都是有待改進(jìn)的。而且現(xiàn)在市場上大多數(shù)是采用單片機(jī)技術(shù)和可編程邏輯器件,其性能明顯優(yōu)于數(shù)電設(shè)計的這種。</p><p><b>  參考文獻(xiàn)</b></p><p>  [1]錢培怡.電子電路實驗及課程設(shè)計.西安電子科技大學(xué)出版社

55、.1992</p><p>  [2]閻 石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).高等教育出版社.2011</p><p>  [3]范文兵.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)【M】.北京.清華大學(xué)出版社.2007</p><p>  [4]呂思忠,施齊云.數(shù)字電路實驗與課程設(shè)計【M】哈爾濱.哈爾濱工程大學(xué)出版社.2001</p><p>  [5]高吉祥.電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗與課

56、程設(shè)計.電子工業(yè)出版社.2002</p><p>  [6]毛法堯等. 數(shù)字邏輯.[M]. 武漢:華中理工大學(xué)出版社, 1996,</p><p><b>  附錄一 元件清單</b></p><p>  附錄二: 74LS192的邏輯功能表和引腳圖</p><p>  74LS192芯片的引腳圖</p>

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