8路數(shù)顯搶答器課程設計報告

1、<p>　　《電子技術課程設計》任務書</p><p>　　設計題目： 8路數(shù)顯搶答器 </p><p>　　專 業(yè)： 通信工程 </p><p>　　學生姓名: 學 號: </p>&l

2、t;p>　　起迄日期: 2012 年1月3日 ~2012年1月13日 </p><p>　　指導教師: </p><p>　　教研室主任： </p><p><b>　　目錄</b></p>&l

3、t;p><b>　　課程設計任務書</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p><b>　　實驗目的</b></p><p><b>　　實驗設計要求及內容</b></p><p><b>　　實驗設計及原理</

4、b></p><p>　　單元電路設計、參數(shù)計算和器件選擇</p><p>　　畫出完整的電路圖，并說明電路的工作原理</p><p><b>　　組裝并調試</b></p><p><b>　　實驗總結與心得體會</b></p><p><b>　　參考文獻

5、</b></p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　《電子技術課程設計》任務書</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文介紹了一種具有選手編號顯示、主持人控制、定時搶答、倒計時顯示等功能的智能搶答器，該設計以8人搶答為例，運用74LS系列芯片

6、，通過電路分析、電路設計、電路仿真、電路制作完成實物。智能搶答器已廣泛運用于各種競賽場合，具有很強的實用性。</p><p><b>　　關鍵詞</b></p><p>　　數(shù)顯、搶答器、數(shù)字電子技術、DXP設計、定時、計時</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　

7、This paper introduces a kind of player Numbers show, the host has control, time vies to answer first, the countdown show function of intelligent vies to answer first device, this design with

8、8 people vies to answer first as an example, the use of 74 LS series chip, through the circuit analysis, circuit design, circuit simulation, circuit make real. Intelligent vies to answer first

9、device has been widely used in various competition s</p><p><b>　　Key words</b></p><p>　　Digital display, vies to answer first device, digital electronic technology,

10、DXP design，Timing，Counting </p><p><b>　　三、實驗目的</b></p><p>　　通過8路數(shù)顯搶答器的設計實驗，必須要求熟練掌握數(shù)字電子技術和模擬電子技術的基礎理論和基礎實驗，掌握組合電路、時序電路、集成電路的設計與使用，熟悉優(yōu)先編碼器、觸發(fā)器、計數(shù)器、555電路及74LS系列芯片。我們應該在理論的基礎上提高自己的實際動手

11、能力，通過實驗設計找出自身的不足并加以學習改進。</p><p>　　四、實驗設計要求與內容</p><p><b>　　(1) 技術要求：</b></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。</p><p>　　② 設置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關S，該開關由主持人控

12、制。</p><p>　?、?搶答器具有定時搶答功能，且一次搶答的時間由主持人設定（例如30秒）。</p><p>　　④ 搶答器具有鎖存與顯示功能。</p><p>　　⑤ 參賽選手在設定的時間內進行搶答，搶答有效，定時器停止工作，顯示器上顯示選手的編號和搶答的時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。</p><p><b>　　(2

13、) 工作要求：</b></p><p>　?、?利用電子技術基礎理論，分析系統(tǒng)工作原理，設計系統(tǒng)總體框圖和各功能模塊的電路圖；</p><p>　　② 掌握計算機輔助設計方法，利用Multisim對電路進行仿真設計；</p><p>　?、?熟悉常用的電子元器件操作使用和測試方法；</p><p>　　④ 掌握電子電路安裝調試技術

14、，選擇合適的元器件搭接實際電路，掌握電路的測試和故障排除方法。</p><p><b>　　實驗設計及原理</b></p><p><b>　　兩種設計思路</b></p><p>　　1.1基于單片機的8路數(shù)顯搶答器</p><p>　　方案一：運用STC89C52單片機芯片，按設計要求編寫程序，

15、并設計如下電路圖</p><p>　　方案二：運用數(shù)字電路設計，方框圖如下</p><p><b>　　其設計思路：</b></p><p>　　搶答器開始工作，主持人按下?lián)尨痖_關后，計時器開始倒計時30秒，搶答器必須準確判斷出第一個搶答者的信號并鎖存，在數(shù)碼管上顯示出來；并且第一個人搶答后其他人搶答無效。若30秒過后無人搶答，主持人清零后開始

16、新一輪搶答。</p><p>　　綜上所述兩種方案均可行，但是考慮到此次課程設計以數(shù)字電路為主，并且對單片機不熟悉，則選擇方案二。</p><p><b>　　8路搶答器電路設計</b></p><p>　　考慮到實驗電路元器件繁多，電路圖比較復雜，PCB板的完成等因素，本次試驗選擇分模塊進行完成，主要分為搶答電路和倒計時電路。</p&g

17、t;<p><b>　　2.1搶答器部分</b></p><p>　　此部分完成的功能主要以搶答為主，完成主持人控制總開關（S0），8位選手（S1~S8）的搶答，并鎖存，相應的二極管和數(shù)碼管顯示。電路選用優(yōu)先編碼器 74LS148和鎖存器 74LS297來完成。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（顯示電路采用七段數(shù)

18、字數(shù)碼顯示管）；二是禁止其他選手按鍵，其按鍵操作無效。工作過程：開關S0置于"清除"端時，RS觸發(fā)器的 R、S端均為0，4個觸發(fā)器輸出置0，使74LS148的優(yōu)先編碼工作標志端＝0，使之處于工作狀態(tài)。當開關S0置于"開始"時，搶答器處于等待工作狀態(tài)，當有選手將搶答按鍵按下時（如按下S5），74LS148的輸出經RS鎖存后，CTR=1,RBO=1,七段顯示電路74LS48處于工作狀態(tài)，4Q3Q2Q=

19、101,經譯碼顯示為“5”。此外，CTR＝１，使74LS148優(yōu)先編碼工作標志端＝１，處于禁止狀態(tài)，封鎖其他按鍵的輸入。當按鍵松開即按下時，74LS148此時仍為CTR＝１，使優(yōu)先編碼工作標志端＝１，所以74LS148仍處于禁止狀態(tài)，確保不會出二次按鍵時輸入信號，保證了搶答者的優(yōu)先性。如有</p><p><b>　　模塊一：</b></p><p><b>

20、;　　原理圖1.1</b></p><p><b>　　PCB圖1.2</b></p><p><b>　　3D圖1.3</b></p><p><b>　　2.2倒計時部分</b></p><p>　　該部分主要由555定時器秒脈沖產生電路、十進制同步加減計時器7

21、4LS192減法計數(shù)電路、74LS48譯碼器和7段數(shù)碼管組成。主持人按下?lián)尨疰I，數(shù)碼管進行30S倒計時，有人搶答時，倒計時停止，模塊一的數(shù)碼管顯示搶答號，其時鐘信號由始終產生電路產生。</p><p>　　為了很好地排布PCB板，將倒計時部分分為兩個模塊。既模塊二和模塊三，其原理圖、PCB圖和3D圖如下</p><p><b>　　模塊二：</b></p>

22、<p><b>　　原理圖2.1</b></p><p><b>　　PCB圖2.2</b></p><p><b>　　3D圖2.3</b></p><p><b>　　模塊三：</b></p><p><b>　　原理圖3.1&

23、lt;/b></p><p><b>　　PCB圖3.2</b></p><p><b>　　3D圖3.3</b></p><p><b>　　組裝并調試</b></p><p>　　將上圖所示的PCB板打印、曝光、使用顯影劑和三氯化鐵洗出來，然后打孔，將所有元器件焊在板

24、子上，接好線并調試。</p><p><b>　　組裝圖如下：</b></p><p><b>　　實驗總結與心得體會</b></p><p><b>　　1、實驗總結：</b></p><p>　　通過本次試驗，畫PCB時應注意很多東西，特別是元器件封裝，由于自己的疏忽，將本

25、次試驗的開關選為按鍵開關，而本應該為自鎖開關，若運用了按鍵開關則必須要一直長按著某一個鍵，這樣就會很麻煩的。還有在畫板子時，沒有注意引腳，導致數(shù)碼管選擇錯誤而需重新購買數(shù)碼管，為實驗的完成耽誤了時間，以后需要多加考慮后行動。</p><p>　　畫雙面板既模塊一時，需特別注意，對于第一次做雙面板，壓力還是很大，關鍵在于如何去洗好一塊雙面板，在有經驗的同學幫助下，成功完成第一次雙面板的制作。</p>

26、<p>　　當元器件鏈接完畢后，在調試的過程中，遇到了非常嚴重的問題，沒有達到預先的標準。數(shù)碼管沒有亮，導致后面的調試遇到問題，經過逐一檢查，知識技能有限，未能查出問題，通過和同學的討論，將主要問題集中在電路錯誤，或連線不正確。還需進一步檢查與糾正。</p><p><b>　　2、心得體會</b></p><p>　　本次試驗，才深感自身不足。對芯片不夠了

27、解，只能說明自己在學習方面知識面不寬，只顧于課本知識的學習，對擴展知識了解的太少。其次，理論往往比較容易學習，而實踐則不同，由于平時實驗課少，而自己動手不多，所以在試驗前不知所措。再次，應用軟件不熟悉，譬如本學期學習的Multisim、Dxp等軟件，而平時沒有經常使用，以至于課程設計時還要繼續(xù)深入學習，影響進程。經過了第一次課程設計，積累了少許經驗，課程設計做起來比較順手，本次同樣也警戒我，設計的準備也是尤為重要的，一個好的開頭才能帶動

28、實驗的順利進行，在以后的試驗或設計中我會充分準備，把事情考慮周到，以致能成功的完成每一項任務。</p><p>　　在此次實驗中，我學到了很多書本上沒有的知識，了解到了實驗設計的基本過程，如何去運用理論知識，在實踐中去驗證理論，接觸到的一些新知識，豐富了我的知識庫。</p><p>　　經過這次課程設計，我確知需要學習的東西還很多，在以后的學習中，我會在學好課本知識的同時廣泛涉獵其他書籍，

29、擴大自己的知識面，開闊眼界。在學習理論知識的同時，也要注重實踐，常思考，常動手，要經常運用已學過的知識或軟件及儀器，在每一次實驗設計中積累經驗，腳踏實地，一步一步走向成功的彼岸。在以后，我也會多向身邊的同學學習，分析成敗的原因，是自己成為一名合格的專業(yè)大學生。這次的學習與實踐，為以后的實驗或課程設計打下良好了基礎。</p><p>　　本次試驗最大的失敗是電路數(shù)碼管沒有亮，究其原因還是自己做實物不夠細心，再次實驗

30、設備不齊全，不能很好地檢查電路。以后自己還是會努力改進，做得更好。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　康光華. 《電子技術基礎》. 高等教育出版社（五版） 2006</p><p>　　黃智偉 . 《全國大學生電子設計競賽電路設計》. 北京航空航天大學出版社 2006 </p><

31、;p>　　寧武. 《全國大學生電子設計競賽進本技能指導》.電子工業(yè)出版社 2009</p><p>　　4、陳永甫.《新編555集成電路應用800例》.電子工業(yè)出版社 2001</p><p><b>　　附錄：</b></p><p><b>　　電路圖</b></p><p>&

32、lt;b>　　搶答部分</b></p><p><b>　　倒計時部分</b></p><p><b>　　元件引腳圖</b></p><p>　　①74LS48引腳圖及功能圖</p><p><b>　?、?4LS279</b></p><

33、;p><b>　?、?4LS148</b></p><p><b>　　④74LS192</b></p><p><b>　?、?4LS00</b></p><p><b>　?、?4LS20</b></p><p><b>　?、?55&