數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計--智力競賽搶答計時器

1、<p>　　數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計報告</p><p>　　設(shè)計題目：智力競賽搶答計時器</p><p>　　設(shè) 計 人 </p><p>　　班 級 </p><p>　　學 號

2、 </p><p>　　設(shè)計時間 </p><p>　　指導教師 </p><p>　　2011年12月26日 星期一</p><p><b>　　目 錄</b></p

3、><p>　　一、技術(shù)要求--------------------------------1</p><p>　　二、設(shè)計方案------------------------------------1</p><p>　　三、單元電路設(shè)計---------------------------------------3</p><p>　　1.電源

4、設(shè)計----------------------------------3</p><p>　　2.脈沖信號發(fā)生------------------------------------4</p><p>　　3.整形電路---------------------------------------5</p><p>　　四、電路總圖-----------------

5、--------------------------7</p><p>　　五、原理敘述----------------------------------------7</p><p>　　六、元器件明細表----------------------------------8</p><p>　　七、設(shè)計結(jié)語----------------------------

6、--------------8</p><p>　　1.設(shè)計過程遇到的問題和解決的辦法-----------------------8</p><p>　　3.心得體會----------------------------------9</p><p>　　八、參考資料------------------------------------9</p>

7、<p>　　九、教師評語-----------------------------10</p><p>　　十、結(jié)語-----------------------------------10</p><p><b>　　一、技術(shù)要求</b></p><p>　　1.設(shè)計一個三人參加的智力競賽搶答計時器。</p><

8、;p>　　2.顯示最先按者，后按者不顯示。</p><p>　　3.限時30秒，采用倒計時方式，時間到后顯示出來，并發(fā)出聲音提示。</p><p>　　4.選用數(shù)字集成芯片實現(xiàn)。</p><p><b>　　5.線路簡單可靠。</b></p><p><b>　　二、設(shè)計方案</b></

9、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(yīng)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倒計時，同時用LED數(shù)碼管把選手的所剩搶答時間顯示出來。而在選手按鍵搶答以及搶答時間倒計時到時的時候都有報警以提醒主持人和選手。搶答時間設(shè)定30秒，報警響聲持續(xù)1秒。接通電源后，主持人將開關(guān)撥到“清除”狀態(tài)，搶答器處于禁止狀態(tài)，編號顯示器滅燈，定時

10、器顯示設(shè)定時間；主持人將開關(guān)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、揚聲器提示。當一輪搶答之后，定時器停止、禁止二次搶答、定時器顯示剩余時間。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(guān)。</p><p>　　1.用觸發(fā)器（FF）實現(xiàn)</p><p>　　2.電路主要組成部分.

11、 </p><p><b>　　三、單元電路設(shè)計</b></p><p><b>　　1、電源設(shè)計</b></p><p>　　利用橋式整流器來設(shè)計，橋式整流器是利用二極管的單向?qū)ㄐ赃M行整流的最常用的電路，常用來將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姡瑯蚴秸髌骼盟膫€二極管，兩兩對接。輸入正弦波的正半部分是兩只管導通，得到正的輸出；輸入

12、正弦波的負半部分時，另兩只管導通，由于這兩只管是反接的，所以輸出還是得到正弦波的正半部分。 橋式整流器對輸入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。橋式整流是交流電轉(zhuǎn)換成直流電的第一個步驟。橋式整流器是由多只整流二極管作橋式連接，外用絕緣塑料封裝而成，大功率橋式整流器在絕緣層外添加金屬殼包封，增強散熱。橋式整流器品種多，性能優(yōu)良，整流效率高，穩(wěn)定性好，最大整流電流從0.5A到50A，最高反向峰值電壓從50V到1000V。</p>

13、<p>　　2、脈沖信號發(fā)生設(shè)計</p><p>　　用芯片74ls04實現(xiàn)，產(chǎn)生需要的脈沖信號。</p><p><b>　　3、整形電路</b></p><p><b>　　用555定時器實現(xiàn)</b></p><p><b>　?。?555定時器）</b><

14、;/p><p>　　它內(nèi)部包括兩個電壓比較器，三個等值串聯(lián)電阻，一個 RS 觸發(fā)器，一個放電管 T 及功率輸出級。它提供兩個基準電壓VCC /3 和 2VCC /3</p><p><b>　　555芯片引腳：</b></p><p>　　1腳：外接電源負端VSS或接地，一般情況下接地。</p><p><b>　

15、　2腳：低觸發(fā)端</b></p><p><b>　　3腳：輸出端Vo</b></p><p>　　4腳：是直接清零端。當端接低電平，則時基電路不工作，此時不論TH處于何電平，時基電路輸出為0，該端部用時應(yīng)接高電平。</p><p>　　5腳:VC為控制電壓端。若此端外接電壓，則可改變內(nèi)部兩個比較器的基準電壓，當該端不用時，應(yīng)將該端

16、串入一只0.01μF電容接地，以防引入干擾。</p><p><b>　　6腳：TH高觸發(fā)端</b></p><p>　　7腳：放電端，該端與放電管集電極相連，用做定時器時電容的放電。</p><p>　　8腳：外接電源VCC，雙極型時基電路VCC的范圍是4.5 ~ 16V，CMOS型時基電路VCC的范圍為3 ~ 18V。一般用5V。</

17、p><p><b>　　四、電路總圖</b></p><p><b>　　五、原理敘述</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計的要求，設(shè)計一個四人搶答器，以30秒倒計時的方式計時，當時間到時，有報警提示。最先按開關(guān)，燈亮，后按者，不會亮。然后將信號清零。</p><p><b>　　六、元器件明

18、細表</b></p><p><b>　　七、設(shè)計結(jié)語</b></p><p>　　1.在設(shè)計中遇到的問題和解決的辦法</p><p>　　（1）在設(shè)計方案時，遇到了信號不能鎖存的問題。經(jīng)過查找資料，了解如何通過D觸發(fā)器的輸出信號來反饋回D觸發(fā)器的脈沖端來進行鎖存。</p><p>　?。?）在仿真時遇到了5

19、55不能仿真和沒仿真元件74ls121的問題。通過翻閱書本了解555如何準確使用和上網(wǎng)搜索74ls121的代替元件來解決</p><p><b>　　2.心得體會</b></p><p>　　這一課程設(shè)計使我們將課堂上的理論知識有了進步的了解，并增強了對數(shù)字電子技術(shù)這門課程的興趣。了解了更多電子元件的工作原理，如：74LS175、74LS20、74ls08等。但同時也

20、暴露出我在知識上掌握不足等缺點。其次在此次設(shè)計過程中由于我們頻繁的使用一電子設(shè)計軟件如：Multisim等，因此使我熟悉了軟件的使用，同時在電腦的電子設(shè)計和繪圖操作上有了進一步提高。加上在設(shè)計過程中遇到了一些問題，使得我得查找相關(guān)資料，從而增長知識的同時增強解決問題和動手的能力，鍛煉我做事細心、用心、耐心的能耐。這一課程設(shè)計，使我向更高的精神和知識層次邁向一大步。所以在以后的學習生活中，我會努力學習，培養(yǎng)自己獨立思考的能力，積極參加多種

21、設(shè)計活動，培養(yǎng)自己的綜合能力，從而使得自己成為一個有綜合能力的人才而更加適應(yīng)社會。</p><p><b>　　八、參考資料</b></p><p>　　數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版）閻石編 高等教育出版社</p><p>　　模擬電子技術(shù) 王濟浩編 清華大學出版社</p><p>　　電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計 任為民編 中央廣