搶答器課程設(shè)計--八路搶答器

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、課程設(shè)計目的……………………………………………………………………………1</p><p>　　二、課程設(shè)計正文……………………………………………………………………………1</p><p>　　2.1總體論述 …………………………………………………………………………1</p

2、><p>　　2.2電路原理圖 ………………………………………………………………………2</p><p>　　2.3運行描述 …………………………………………………………………………8</p><p>　　2.4制作調(diào)試過程 ……………………………………………………………………9</p><p>　　2.5器件清單 ………………………………………

3、…………………………………9</p><p>　　三、課程設(shè)計總結(jié) …………………………………………………………………………10</p><p>　　四、參考文獻 ………………………………………………………………………………10</p><p><b>　　一、課程設(shè)計目的</b></p><p>　　電子系統(tǒng)設(shè)計代表著

4、現(xiàn)代最新技術(shù)的結(jié)晶，其廣闊的應(yīng)用前景和深遠的影響已毋庸置疑，它在信息工程類專業(yè)中的基礎(chǔ)地位和核心作用也逐漸被人們所認識。   對于迅猛發(fā)展的電子系統(tǒng)技術(shù)的綜合應(yīng)用， 我們本次課程設(shè)計針對八路智能搶答器設(shè)計一個實際電路，目的是做出功能電路模塊的設(shè)計并焊接出電路板,加深對電子系統(tǒng)設(shè)計這門課程的理解。</p><p><b>　　二、課程設(shè)計正文</b></p>

5、<p><b>　　2.1 總體論述</b></p><p>　　（1）具體設(shè)計任務(wù)：</p><p>　　搶答器同時供8名選手或8個代表隊比賽，分別用8個按鈕S0 ~ S7表示，設(shè)置一個系統(tǒng)清除開關(guān)，該開關(guān)由主持人控制。搶答器具有鎖存與顯示功能，即選手按動按鈕，鎖存相應(yīng)的編號，并在DPY_7-SEG七段數(shù)碼管上顯示選手號碼，選手搶答實行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶

6、答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。</p><p><b>　?。?）輸入要求：</b></p><p>　　采用5V直流電源進行供電。</p><p><b>　?。?）輸出要求：</b></p><p>　　根據(jù)本搶答器適用范圍以及各器件要求進行設(shè)計加入適當限流分壓電阻進行調(diào)節(jié)。<

7、;/p><p>　?。?）實際電路所能完成的功能：</p><p>　　1> 搶答器同時供8名選手或8個代表隊比賽，分別用8個按鈕S0 ~ S7表示。 </p><p>　　2>設(shè)置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān)S，該開關(guān)由主持人控制。</p><p>　　3 >搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動按鈕，鎖存相應(yīng)的編號，并在LED數(shù)

8、碼管上顯示。</p><p>　?。?）理論電路所能完成的功能：</p><p>　　1>設(shè)計制作一個可容納八位參賽者的智力搶答器，每人設(shè)置一個搶答按鈕供搶答者使用。</p><p>　　2>電路具有第一搶答信號的鑒別和鎖存功能。在主持人交系統(tǒng)復(fù)位并發(fā)出搶答指令后，若搶答開關(guān)，則該人指示燈亮并用組別顯示電路顯示搶答者的組別，同時揚聲器發(fā)出“嘀嘟”的雙音音

9、響，且持續(xù)2~3秒。此時，電路應(yīng)具備自鎖功能，使別人 的搶答開關(guān)不起作用。</p><p>　　3>設(shè)置計時電路。每次開始時預(yù)置成10S，主持人發(fā)出搶答指令后10S內(nèi)無人搶答自動關(guān)閉搶答開關(guān)。</p><p><b>　　2.2 電路原理圖</b></p><p><b>　　系統(tǒng)流程圖</b><

10、;/p><p><b>　　開關(guān)陣列圖</b></p><p><b>　　電路原理圖</b></p><p>　　電路中芯片介紹如下： </p><p>　　（1）74LS148芯片</p><p>　　74LS148優(yōu)先編碼器管腳功能介紹:為16腳的集成芯片，電源是VCC

11、(16) GND(8),I0—I7為輸入信號，A2,A1,A0為三位二進制編碼輸出信號，IE是使能輸入端，OE是使能輸出端，GS為片優(yōu)先編碼輸出端。它允許同時輸入兩個以上編碼信號，不過在設(shè)計優(yōu)先編碼器時已經(jīng)將所有的輸入信號按優(yōu)先順序排了隊，當幾個輸入信號同時出現(xiàn)時，只對其中優(yōu)先權(quán)最高的一個進行編碼。</p><p>　　優(yōu)先編碼器74LS148功能表</p><p>　　從以上的的功能表中

12、可以得出，74LS148輸入端優(yōu)先級別的次序依次為I7，I6，…，I0 。當某一輸入端有低電平輸入，且比它優(yōu)先級別高的輸入端沒有低電平輸入時，輸出端才輸出相應(yīng)該輸入端的代碼。</p><p>　?。?）74LS74A 芯片</p><p>　　74LS74A是一個邊沿觸發(fā)器數(shù)字電路器件，每個器件中包含兩個相同的、相互獨立的邊沿觸發(fā)D觸發(fā)器電路。</p><p>　　

13、74LS74A芯片外部引腳圖</p><p>　　74LS74A功能表</p><p>　　74LS74A芯片內(nèi)部引腳圖</p><p>　?。?）CD4511芯片</p><p>　　cd4511是常用的七段數(shù)碼管顯示譯碼芯片，他的驅(qū)動能力強穩(wěn)定性高，在單片機系中得到了廣泛的應(yīng)用。主要功能：BCD鎖存,七段譯碼,驅(qū)動器等。cd4511管腳

14、圖</p><p>　　cd4511管腳功能介紹如下： LE：鎖定控制端，當LE=0時，允許譯碼輸出。 LE=1時譯碼器是鎖定保持狀態(tài)，cd4511輸出被保持在LE=0時的數(shù)值。A1、A2、A3、A4、為8421BCD碼輸入端。 a、b、c、d、e、f、g：為譯碼輸出端，輸出為高電平1有效。BI：4腳是消隱輸入控制端，當BI=0 時，不管其它輸入端狀態(tài)如何，七段數(shù)碼管均處于熄滅（消隱）狀態(tài)，不顯示數(shù)字。

15、LT：3腳是測試輸入端，當BI=1，LT=0 時，譯碼輸出全為1，不管輸入 DCBA 狀態(tài)如何，七段均發(fā)亮，顯示“8”。它主要用來檢測數(shù)碼管是否正常。 </p><p><b>　　CD4511真值表</b></p><p><b>　　（4）七段數(shù)碼管</b></p><p><b>　　實物圖</b&g

16、t;</p><p>　　七段數(shù)碼管按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數(shù)碼管，共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極COM接到+5V，當某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應(yīng)字段就點亮；當某一字段的陰極為高電平時，相應(yīng)字段就不亮，即把所有LED的陽極連接到共同接點com，而每個LED的陰極分別為a、b、c、d、e、f、g及dp（小數(shù)

17、點）。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管，而每個LED的陽極分別為a、b、c、d、e、f、g及dp，共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極COM接到地線GND上，當某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時，相應(yīng)字段就點亮。當某一字段的陽極為低電平時，相應(yīng)字段就不亮。</p><p><b>　　七段數(shù)碼管管腳圖</b></p><p><

18、b>　　2.3 運行描述</b></p><p>　　接通電源后，主持人按下按鍵開始搶答，最先按下按鍵的搶答者的號碼會在LED上顯示，其它搶答者再次搶答無效，優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止，主持人再次按下按鍵開始下一輪搶答。</p><p><b>　　2.4制作調(diào)試過程</b></p><p>　　在焊接電

19、路前要對整個電路的總體設(shè)計有個相當精準的了解，根據(jù)各個器件的引腳來決定各個元件的擺放位置，方便焊接時走線，在焊接過程中要盡量使焊點飽滿，在焊接密集的區(qū)域要注意不要連焊，我們第一次調(diào)試未成功的的原因就是有一個引腳焊接錯誤和一個焊點的虛焊造成的，在我組同學的共同努力下發(fā)現(xiàn)了錯誤并順利完成了本次設(shè)計。</p><p><b>　　2.5 器件清單</b></p><p>　

20、　三、課程設(shè)計總結(jié)或結(jié)論</p><p>　　在這次設(shè)計中，我花了不少的時間來查閱各個器件的引腳功能，在小組同學的協(xié)力合作下完成電路結(jié)構(gòu)的設(shè)計，開始由天電路設(shè)計有缺陷和芯片擺放位置不當，導致電路板焊接多次修改，浪費了很多時間，但其中有苦也有甜。苦的是我付出了不少的汗水，樂的是在付出的過程中我得到了許多，也學會了許多，對芯片的功能和引腳的作用有了更加深入的了解。</p><p>　　因為一個

21、人的能力畢竟有限，在設(shè)計方面難免會出現(xiàn)這樣那樣的錯誤，但正是這些錯誤促進了我的進步。根據(jù)電路的特點，我將此項設(shè)計任務(wù)分成若干模塊，規(guī)定每一模塊的功能和各模塊之間的接口，然后再將各模塊合起來聯(lián)試，這培養(yǎng)了我們合作的精神，同時加深了層次化設(shè)計的概念。在這次課程設(shè)計中，我真正體會到了課上知識的重要性。在設(shè)計的過程中，遇到問題我會先獨立思考，到自己不能解決的時候我就會和同學討論，實在解決不了就查閱圖書，應(yīng)該說從功能的實現(xiàn)到流程圖的繪制，從電路的

22、設(shè)計到焊接完成，從電路板的調(diào)試到實驗報告的寫作，其間每一個過程都凝聚著大家對我的幫助。</p><p>　　最后，在設(shè)計的過程中我加深了對程序設(shè)計方法的了解，進一步了解了設(shè)計的步驟，進一步加深了對《電子應(yīng)用系統(tǒng)》這門課的理解，增強了以后學習的興趣，為以后的工作積累了一定的經(jīng)驗，感謝謝老師給我們提供這次設(shè)計的機會。</p><p><b>　　四、參考文獻</b><

23、;/p><p>　　[1] 沈明山.　EDA技術(shù)及可編程器件應(yīng)用實訓.　科學出版社</p><p>　　[2] 曾繁泰，陳美金.　VHDL程序設(shè)計.　北京：清華大學出版社</p><p>　　[3] 譚會生，張昌凡.　EDA技術(shù)及應(yīng)用.　西安：西安電子科技大學出版社</p><p>　　[4] 李國麗，朱維勇.　EDA與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計.　北京：機械