數(shù)字電路與自動化課程設計報告

1、<p>　　設計題目：數(shù)字加法顯示電路</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　設計目的</b></p><p><b>　　設計要求</b></p><p><b>　　方案論證與比較</b></p>

2、<p><b>　　設計原理與電路圖</b></p><p><b>　　硬件制作與調(diào)試</b></p><p><b>　　設計小結</b></p><p><b>　　參考書目</b></p><p><b>　　一．設計目的&l

3、t;/b></p><p>　　1.課程設計加深了對該課程的理解，也可以培養(yǎng)學生查閱資料的能力，搜集與</p><p>　　設計有關的資料的能力。</p><p>　　2. 掌握四人智力競賽搶答器電路的設計、組裝與調(diào)試方法。</p><p>　　3. 熟悉數(shù)字集成電路的設計和使用方法。</p><p>　　4.可

4、以熟悉仿真軟件的運用，還可以掌握簡單電路的焊接技術和調(diào)試。</p><p><b>　　二．設計要求</b></p><p>　　1.4名選手編號為：1，2，3，4。各有一個搶答按鈕，按鈕的編號與選手的編號對</p><p>　　2.給主持人設置一個控制按鈕，用來控制系統(tǒng)清零（搶答顯示數(shù)碼管滅燈）和搶答的開始。</p><p

5、>　　3.搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。搶答開始后，若有選手按動搶答按鈕，該選手編號立即鎖存，并在搶答顯示器上顯示該編號，封鎖輸入編碼電路，禁止其他選手搶答。搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。</p><p>　　4.搶答器具有定時（20秒）搶答的功能。當主持人按下開始按鈕后，定時器開始計時，定時顯示器顯示計時間，若無人搶答，計時結束時，發(fā)光二極管會亮，表示時間到了，直到主持人再次按下按鈕。參

6、賽選手在設定時間（20秒）內(nèi)搶答有效，搶答成功，，定時器停止計時，搶答顯示器上顯示選手的編號，定時顯示器上顯示搶答時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。</p><p>　　5.如果搶答定時已到，卻沒有選手搶答時，本次搶答無效。系統(tǒng)揚聲器報警（音響持續(xù)1秒），并封鎖輸入編碼電路，禁止選手超時后搶答，時間顯示器顯示0。</p><p>　　6.可用石英晶體振蕩器或者555定時器產(chǎn)生頻率為1Hz

7、的脈沖信號，作為定時計數(shù)器的CP信號。</p><p><b>　　三．方案論證與比較</b></p><p><b>　　方案（1）：</b></p><p>　　如圖1所示為總體方框圖。其工作原理為：通電源后，搶答器處于工作狀態(tài)，編號顯示器燈滅，主持人宣布“開始”，選手開始搶答，搶答器完成：優(yōu)先判斷、編號鎖存、編號顯示

8、。當一輪搶答之后，禁止二次搶答。如果再次搶答必須由主持人操作“復位”開關。</p><p><b>　　圖1 電路原理框圖</b></p><p><b>　　方案（2）：</b></p><p>　　2、方案的選擇與論證</p><p>　　比較方案（1）和方案（2），發(fā)現(xiàn)方案（1）需要元器件數(shù)量

9、稍微多一點，但所需元件都是比較簡易，電路不是很復雜，并且所顯示的效果比方案(2)要多，達到了實驗的要求。而方案(2)不能有效達到設計指標（沒有聲音、無數(shù)字顯示），所以選擇方案（1）。</p><p><b>　　設計原理</b></p><p><b>　　設計原理：</b></p><p><b>　　2.設計

10、方案</b></p><p>　　搶答器具有鎖存、定時、顯示和報警功能。即當搶答開始后，選手搶答按動按鈕，鎖存器鎖存相應的選手編碼，同時用LED數(shù)碼管把選手的編碼顯示出來，并且開始搶答時間的計時，同時用LED數(shù)碼管把選手的搶答時間顯示出來。而在選手按鍵搶答以及搶答時間計時到時的時候都有發(fā)光二級管以提醒主持人和選手。搶答時間設定20秒。接通電源后，主持人將開關撥到“清除”狀態(tài)，搶答器處于禁止狀態(tài)，編號顯

11、示器滅燈，定時器顯示設定時間；主持人將開關置“開始”狀態(tài)，宣布“開始”搶答器工作。定時器倒計時，揚聲器給出聲響提示。選手在定時時間內(nèi)搶答時，搶答器完成：優(yōu)先判斷、編號鎖存、編號顯示。當一輪搶答之后，定時器停止、禁止二次搶答、定時器顯示搶答時間。如果再次搶答必須由主持人再次操作“清除”和“開始”狀態(tài)開關。</p><p><b>　　五．硬件制作與調(diào)試</b></p><p

12、>　　1設計材料：電源、開關六個、鎖存器74ls175一個、定時器555一個、計數(shù)器74ls160兩個，譯碼器4511BD三個、四端輸入與門74ls21兩個、三端輸入與門74ls11一個，兩端輸入與非門74ls01三個、共陰數(shù)碼管三個、發(fā)光二級管一個。</p><p><b>　　2電路板的調(diào)試：</b></p><p>　　焊接好電路后用電池等直流電源對電路板

13、進行調(diào)試，測試一下電路是否符合要求，如果電路調(diào)試不可以則找出原因并進行相應改正，直至電路出現(xiàn)預期效果。</p><p>　　4.電路存在問題及其改進：</p><p>　　問題一：電路跳線很多，有些原件布局不夠好看。改進方法：在焊之前多考慮，再自己畫出電路圖，使得電路更加美 觀。</p><p>　　問題二：由于粗心導致漏焊。改進方法：認真檢查。

14、問題三：由于電路跳線很多，而且用的是萬用板，電路板銅片會被 焊掉。改進方法：更加小心的焊，停留在一個地方的時間盡量不要過長，銅片掉了的，想辦法繞過，實在不行，就采取跳線。 </p><p><b>　　六．設計小結</b></p><p>　　1.通過這次數(shù)字電子課程設計加強了我們動手、思考解決問題的能力。在整個過程中，我們通過自己的努力設計出了一些搶答器的原理圖

15、，但是由于考慮不周全導致一些電路雖然實現(xiàn)了搶答功能，但由于原理上的不完善而不具備</p><p><b>　　七．參考書目</b></p><p>　　1. 《數(shù)字電子技術基礎》……………………………………科學出版社2. 《數(shù)字電路——分析與設計》…………………北京理工大學出版社3. 《電子設計從零開始》………………………………清華大學出版社4. 《數(shù)字電路設計

16、完全手冊》…………………………國防工業(yè)出版社5. www.baidu.com6. http://wenku.baidu.com/view/98497d2c453610661ed9f46b.html </p><p><b>　　附：1.電路板</b></p><p>　?、贁?shù)字加法顯示器電路板（正面）</p><p>　　②數(shù)字加