數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)----九路搶答器

1、<p><b>　　數(shù)電課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)</b></p><p><b>　　題目：九路搶答器</b></p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一九路搶答器，達(dá)到以下功能：</p><p>　?。?）搶答器同時(shí)供9名選手或8個(gè)代表

2、隊(duì)比賽，分別用9個(gè)按鈕S1 ~ S9表示。 （2）設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)清零控制開(kāi)關(guān)S，該開(kāi)關(guān)由主持人控制。 （3）搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動(dòng)按鈕，鎖存相應(yīng)的編號(hào)，揚(yáng)聲蜂鳴器發(fā)出聲響提示，并在G七段數(shù)碼管上顯示選手號(hào)碼。選手搶答實(shí)行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。</p><p><b>　　二、方案設(shè)計(jì)與論證</b></p><p>

3、　　1、初步設(shè)想設(shè)計(jì)這個(gè)電路要求適應(yīng)以下的情況：</p><p>　?。?）搶答器同時(shí)供9名選手或9個(gè)代表隊(duì)比賽，分別用8個(gè)按鈕S1~S9表示。（2）設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)清零開(kāi)關(guān)S，該開(kāi)關(guān)由主持人控制。（3）搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動(dòng)按鈕，鎖存相應(yīng)的編號(hào)，并在</p><p>　　LED數(shù)碼管上顯示，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲響提示。選手搶答實(shí)行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持

4、人將系統(tǒng)清除為止。</p><p>　　2、設(shè)計(jì)思路和方案 基于這個(gè)設(shè)計(jì)的上述要求，根據(jù)功能要求，我們須設(shè)計(jì)有搶答電路、譯碼顯示電路、主持人控制電路、報(bào)警電路。各個(gè)電路都有其自己的功能： （1） 控制電路必須做到：主持人將開(kāi)關(guān)撥到"清除"狀態(tài)，顯示管顯示00</p><p>　　（2） 搶答電路必須做到：選手在主持人說(shuō)搶答時(shí)，實(shí)現(xiàn)：優(yōu)先判斷、編號(hào)鎖存、編號(hào)顯

5、示、揚(yáng)聲器提示。 （3） 警報(bào)電路的作用在于收到信號(hào)后發(fā)出警報(bào)。 （4） 譯碼顯示電路的任務(wù)是"翻譯"二進(jìn)制編碼并在數(shù)碼管上顯示。 各個(gè)部分分工合作，要互相配合，每一個(gè)部分都對(duì)其他部分產(chǎn)生影響缺一不可，在設(shè)計(jì)電路時(shí)應(yīng)注意對(duì)其他電路的影響，要符合其他電路的要求。圖1是九路搶答器的方框圖。</p><p><b>　　圖1</b></p><p

6、><b>　　3、具體方案</b></p><p>　　方案一：如圖2所示，用八路搶答器為例，其工作原理為： 通過(guò)8個(gè)按鈕代表8個(gè)選手，用74LS48進(jìn)行優(yōu)先編碼，然后用RS鎖存器構(gòu)成鎖存電路，再用74LS48進(jìn)行譯碼，最后用七段顯示管來(lái)顯示。</p><p><b>　　圖2</b></p><p>　　方案二：通

7、過(guò)九個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)代表九個(gè)選手，用二極管來(lái)進(jìn)行編碼，然后通過(guò)CD4511構(gòu)成譯碼電路，用三極管和二極管組成鎖存電路，用蜂鳴器報(bào)警，最好用七段顯示管用來(lái)顯示搶答者的編號(hào)。</p><p>　　雖然兩種方案都可以達(dá)到效果，可是第一種的電路更復(fù)雜，給焊接增添了難度，而且所用器件更多，花費(fèi)也更大，綜合以上因素，選用第二種方案。</p><p>　　三、 實(shí)驗(yàn)的原理與電路:</p><

8、;p><b>　　1、單元電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　?。?）、搶答編碼電路，如圖3所示，</p><p><b>　　\</b></p><p><b>　　圖3</b></p><p>　　具體的編碼情況如下表1所示，編號(hào)分別代表九個(gè)人按下去之后的編碼情況：&

9、lt;/p><p><b>　　表1</b></p><p>　?。?）報(bào)警電路 如圖4所示，用三極管驅(qū)動(dòng)蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警圖4</p><p><b>　　圖4</b></p><p>　　（3）清零電路，用一個(gè)開(kāi)關(guān)接到CD4511的4腳BI消隱功能，另一端接到地，為當(dāng)正常顯示時(shí)給高電平，若要清零，則按

10、下開(kāi)關(guān)，接到低電平上。</p><p><b>　?。?）鎖存電路</b></p><p>　　如圖5所示：譯碼器的鎖存電路由三極管和二極管組成， 當(dāng)5腳LE為高電平，此時(shí)有鎖存作用。</p><p><b>　　圖5</b></p><p>　　（5）譯碼顯示電路，如圖6所示：</p>

11、<p><b>　　圖6</b></p><p><b>　　四、總的原理圖</b></p><p>　　五、 儀器：1. 集成電路：CD4511一個(gè)2. 電阻： 10K六個(gè)，300歐姆七個(gè)，2.2千歐姆一個(gè)，100千歐姆一個(gè)</p><p>　　3. 電容 ：47uF一個(gè)，</p><

12、;p>　　4. 三極管： 兩個(gè)9014</p><p>　　5．二極管：17個(gè)1N4148</p><p>　　6. 其它：按鍵開(kāi)關(guān)10個(gè)，共陰極數(shù)碼顯示器1只，16腳底座一個(gè)，電路板一塊，蜂鳴器一個(gè)六、調(diào)試</p><p>　　將9V與地接好后，蜂鳴器一直叫，按按鍵開(kāi)關(guān)發(fā)現(xiàn)7、8、9不能鎖存，后來(lái)就去檢查電路，將檢查出來(lái)的錯(cuò)誤全都改正好，然后再繼續(xù)調(diào)試，發(fā)現(xiàn)

13、還有一個(gè)錯(cuò)誤，8始終鎖存不了，到后來(lái)實(shí)在沒(méi)有辦法，再悍了一個(gè)，按正常方式接好電路圖，按下任意開(kāi)關(guān)后，再按其他的都不會(huì)顯示，蜂鳴器會(huì)正常報(bào)警，按下清零按鈕后，可以正常清零，調(diào)試成功‘</p><p>　　七、 設(shè)計(jì)心得與體會(huì):</p><p>　　平常看電視的時(shí)候也會(huì)看到選手在搶答的時(shí)候，在主持人說(shuō)開(kāi)始搶答的時(shí)候，誰(shuí)按開(kāi)關(guān)最大，就會(huì)顯示是哪個(gè)選手搶到，覺(jué)得很新鮮。</p>&l

14、t;p>　　現(xiàn)在輪到我自己來(lái)做還是有些興奮的，但腦袋里沒(méi)什么想法，不知道該怎樣完成這個(gè)設(shè)計(jì)，后來(lái)在xx老師的講解下，雛形已經(jīng)出來(lái)，然后開(kāi)始畫(huà)圖，接著就興奮的開(kāi)始悍電路板啦！到后來(lái)確是苦不堪言?。∫?yàn)闆](méi)有布線(xiàn)，之前在腦子里放好的線(xiàn)路安排不適合這個(gè)中等的板子，有什么辦法呢？只能硬著頭皮做下去，到后來(lái)飛了很多線(xiàn)，可結(jié)果是色香味皆不俱全?。『返碾y看就罷啦，當(dāng)我把9V和地接好的時(shí)候，按了幾個(gè)開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)只有7、8、9這三個(gè)數(shù)可以鎖存，然后蜂鳴

15、器一直會(huì)叫，看到這番景象，知道肯定有地方悍錯(cuò)啦！后來(lái)通過(guò)不屑的檢查電路，蜂鳴器會(huì)正常的報(bào)警啦！可遺憾的是，唯獨(dú)一個(gè)8始終鎖存不了啊!急得我像熱鍋上的螞蟻一樣，可是就算是到最后，還是這樣，眼看截止日期快到啦！最終決定重新悍一個(gè)，因?yàn)槲矣X(jué)得檢查的時(shí)間比悍的時(shí)間更長(zhǎng)！這次沒(méi)有匆忙的就焊上去，而是先布好線(xiàn)。再可能是一回生，二回熟吧！悍的非常順利，而且悍的也算漂亮，這次可不敢先高興，希望越大，失望也越大，拿著板子去實(shí)驗(yàn)室調(diào)試去啦！皇天不負(fù)有心人，

16、一次性完成，心里有點(diǎn)小喜。最后就把作品給叫啦！</p><p>　　覺(jué)得自己不光完成了任務(wù)，而且學(xué)到了很多東西，有時(shí)覺(jué)得自己毛毛躁躁的，不會(huì)事先做好準(zhǔn)備，就像布線(xiàn)吧!就因?yàn)槟X子里有點(diǎn)模型，就急著動(dòng)手，結(jié)果當(dāng)然是不如人意的。特別是在做事情的時(shí)候，一定要仔細(xì)認(rèn)真，想悍錯(cuò)這樣的事情應(yīng)該盡量避免。在這過(guò)程中也學(xué)到一些器件的判別，像共陰共陽(yáng)的數(shù)碼顯示管如何判別，按鍵開(kāi)關(guān)的使用。也讓我明白了要多看書(shū)，學(xué)會(huì)查找資料，怎樣把別人

17、的東西變成自己的?？傊且粋€(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程，當(dāng)然也要感謝老師對(duì)我的幫助。</p><p><b>　　七、 參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　1、康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ).數(shù)字部分（第四版）.高等教育出版社.2003.3</p><p>　　2、李海.74系列芯片手冊(cè).重慶大學(xué)出版社.1999.9</p><p>　　3、

18、謝自美.電子線(xiàn)路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、測(cè)試.華中理工大學(xué)出版社.2003.</p><p>　　4、張慶雙.電子元器件的選用與檢測(cè).機(jī)械工業(yè)出版社.2003.</p><p>　　5、呂思忠.數(shù)子電路實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì).哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.2001.</p><p>　　6、陳大欽.電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn).北京,高等教育出版社.2003.47、閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).北京,高等教育