電工電子課程設(shè)計(jì)報(bào)告---智能搶答器的設(shè)計(jì)與制作

1、<p><b>　　課 程 設(shè) 計(jì)</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　題 目: 智能搶答器的設(shè)計(jì)與制作 </p><p><b>　　初始條件： </b></p><p>　?。?）可同時(shí)供8名選手搶答輸入，每人一個開

2、關(guān)；</p><p>　?。?）穩(wěn)定顯示與輸入開關(guān)編號相對應(yīng)的數(shù)字0-7；</p><p>　?。?）主持人一個開關(guān)以控制開始或顯示清0</p><p>　　（4）當(dāng)有人搶答時(shí)，其對應(yīng)編號立即顯示并鎖存，且其他選手被禁止</p><p>　　選作: 設(shè)計(jì)具有定時(shí)搶答功能的電路，由主持人預(yù)先設(shè)定時(shí)間</p><p>　　

3、要求完成的主要任務(wù): （包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說明書撰寫等具體要求）</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)及要求</b></p><p><b>　　方案比較及認(rèn)證</b></p><p><b>　　系統(tǒng)框圖，原理說明</b></p><p>　　硬件原理，完整

4、電路圖，采用器件的功能說明</p><p><b>　　調(diào)試記錄及結(jié)果分析</b></p><p>　　對成果的評價(jià)及改進(jìn)方法</p><p><b>　　總結(jié)（收獲及體會）</b></p><p><b>　　參考資料</b></p><p>　　附錄

5、：器件表，芯片資料</p><p><b>　　時(shí)間安排：</b></p><p>　　6月27日——6月30日：明確課題，收集資料，方案確定，仿真</p><p>　　7月1日——7月4日：硬件電路制作與調(diào)試</p><p>　　7月5日——7月8日；報(bào)告撰寫，交設(shè)計(jì)報(bào)告，答辯</p><p>

6、　　指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日</p><p>　　系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要3</b></p><p>　　1設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求4&

7、lt;/p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)內(nèi)容4</b></p><p>　　1.1.1基本內(nèi)容4</p><p>　　1.1.2擴(kuò)展內(nèi)容4</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)要求5</p><p><b>　　2電路設(shè)計(jì)方案5</b></p><p&

8、gt;　　2.1智能搶答器總體框圖5</p><p>　　2.2單元電路的設(shè)計(jì)6</p><p>　　2.2.1基于RS鎖存器的搶答電路6</p><p>　　2.2.2基于D鎖存器的搶答電路8</p><p>　　2.2.3定時(shí)電路10</p><p>　　2.2.4方案的選擇12</p>

9、<p><b>　　3電路仿真12</b></p><p>　　3.1仿真軟件Multisim的介紹12</p><p>　　3.2用Multisim對電路進(jìn)行仿真13</p><p>　　3.3仿真結(jié)果分析14</p><p>　　4電路扳的制作與調(diào)試14</p><p>　

10、　4.1電路板的制作14</p><p>　　4.2電路板的制作過程中的調(diào)試15</p><p><b>　　5．總結(jié)16</b></p><p>　　5.1課題的實(shí)用價(jià)值16</p><p>　　5.2對課題的建議16</p><p>　　5.3個人心得體會17</p>

11、<p><b>　　6附錄19</b></p><p><b>　　6.1元件表19</b></p><p>　　6.2芯片引腳圖19</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)20</b></p><p><b>　　摘要</b></

12、p><p>　　搶答器作為一種電子產(chǎn)品，早已廣泛應(yīng)用于各種智力和知識競賽場合，但目前所使用的搶答器存在分立元件使用較多，造成每路的成本偏高，而現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展要求電子電路朝數(shù)字化、 集成化方向發(fā)展，因此設(shè)計(jì)出數(shù)字化全集成電路的多路搶答器是現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展的要求。在進(jìn)行智力競賽時(shí)，需要一種反應(yīng)準(zhǔn)確、顯示方便的搶答裝置。按照這一要求，并且根據(jù)74LS148的編碼器與鎖存器的功能特點(diǎn)，我們決定用74LS148和其它幾塊常

13、用的74LS系列數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)出了一種帶有定時(shí)功能的多路搶答器。</p><p>　　關(guān)鍵詞：搶答器 設(shè)計(jì) 仿真 定時(shí)功能</p><p>　　智能搶答器的設(shè)計(jì)與制作</p><p><b>　　1設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求</b></p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p>&

14、lt;p><b>　　1.1.1基本內(nèi)容</b></p><p>　　1.設(shè)計(jì)一個智力競賽搶答器，可同時(shí)供8名選手或8個代表隊(duì)參加比賽，他們的編號分別是0、1、2、3、4、5、6、7，各用一個搶答按鈕，按鈕的編號與選手的編號相對應(yīng)，分別是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。</p><p>　　2.給節(jié)目主持人設(shè)置一個控制開關(guān)，用來控制系統(tǒng)的清零(編

15、號顯示數(shù)碼管滅燈)和搶答的開始。</p><p>　　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，編號立即鎖存，并在LED數(shù)碼管上顯示出選手的編號。此外，要封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。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。</p><p><b>　　1.1.2擴(kuò)展內(nèi)容</b></p><p>　　1.

16、搶答器具有定時(shí)搶答的功能，且一次搶答的時(shí)間可以由主持人設(shè)定(如30s)。當(dāng)節(jié)目主持人啟動“開始”鍵后，要求定時(shí)器立即減計(jì)時(shí)，并用顯示器顯示。</p><p>　　2.參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)搶答，搶答有效，定時(shí)器停止工作，顯示器上顯示選手的編號和搶答時(shí)刻的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。</p><p>　　3.如果定時(shí)搶答的時(shí)間已到，卻沒有選手搶答時(shí)，本次搶答無效，系統(tǒng)短暫報(bào)警，并封鎖

17、輸入電路，禁止選手超時(shí)后搶答，時(shí)間顯示器上顯示00。</p><p><b>　　1.2 設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　1.思考用中小規(guī)模集成電路組成智力競賽搶答器電路。</p><p>　　2.比較各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)及方案的選擇理由。</p><p>　　3.畫出各單元電路圖和總體邏輯框圖，并且說明原理。<

18、/p><p>　　4.正確描述各單元功能，合理選用電路器件，畫出完整的電路設(shè)計(jì)圖。</p><p>　　5.調(diào)試電路與結(jié)果分析。</p><p>　　6.對成果的總結(jié)，并且提出改進(jìn)方案。</p><p>　　7.寫出設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告</p><p><b>　　2電路設(shè)計(jì)方案</b></p>

19、<p>　　2.1智能搶答器總體框圖</p><p>　　本搶答器主要有以下幾個部分的設(shè)計(jì)：搶答器電路設(shè)計(jì)與定時(shí)器電路設(shè)計(jì)等。</p><p>　　圖1 智能搶答器總體框圖</p><p>　　整體框圖如圖1所示。它由主體電路和擴(kuò)展電路兩部分組成，主體電路完成基本搶答后，選手按動搶答鍵時(shí)，能顯示選手的編號，同時(shí)能封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答，擴(kuò)展電路是

20、完成定時(shí)搶答的功能。</p><p>　　整個電路的工作原理為：接通電源后，主持人將開關(guān)撥到“清零”狀態(tài)，搶答器處于禁止?fàn)顟B(tài)，編號顯示器滅燈，定時(shí)器顯示設(shè)定時(shí)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(shí)器倒計(jì)開始。選手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)搶答時(shí)，搶答器完成工作優(yōu)先判斷、鎖存、編號顯示。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>　　2.2單元電路的

21、設(shè)計(jì)</p><p>　　我們知道搶答電路的功能有兩個：一是能分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號，提供給譯碼顯示電路用；二是要使其它選手按鍵操作無效。在鎖存優(yōu)先搶答者的編號這個功能中，我們需要用到鎖存器。</p><p>　　鎖存器(Latch)是一種對脈沖電平敏感的存儲單元電路，它們可以在特定輸入脈沖電平作用下改變狀態(tài)。關(guān)于鎖存器我們可以這樣簡單的描述：輸出端的狀態(tài)不會隨輸入端

22、的狀態(tài)變化而變化，只有在有鎖存信號時(shí)輸入的狀態(tài)被保存到輸出，直到下一個鎖存信號。通常只有0和1兩個值。常見的鎖存器有RS鎖存器和D鎖存器。針對這種情況，我設(shè)計(jì)了兩種搶答電路，下面一一介紹。</p><p>　　2.2.1基于RS鎖存器的搶答電路</p><p>　　如圖2所示為必做實(shí)驗(yàn)電路參考圖。</p><p>　　電路選用優(yōu)先編碼器 74LS148 和RS鎖存器

23、 74LS297 來完成。搶答電路的工作原理:主持人將控制開關(guān)S置于“清除”端時(shí)，RS觸發(fā)器的、端均為低電平，4個觸發(fā)器輸出置 全為低電平，使而74LS148的優(yōu)先編碼工作標(biāo)志端為低電平，使之處于工作狀態(tài)。鎖存器此時(shí)不工作。當(dāng)控制開關(guān)S置于“開始”端時(shí)，優(yōu)先編碼電路與鎖存電路同時(shí)處于等待工作狀態(tài)。當(dāng)有選手將搶答按鍵按下時(shí)，如編號為3的選手優(yōu)先按下3號鍵，則74LS148輸出=100，，輸出經(jīng)RS鎖存后，=1,七段顯示電路74LS48

24、處于工作狀態(tài)，=011,經(jīng)譯碼顯示為“3”。此外，＝1，使74LS148優(yōu)先編碼工作標(biāo)志端為高電平，處于禁止?fàn)顟B(tài)，可以封鎖其他按鍵的輸入。當(dāng)按鍵松開時(shí)，由于此時(shí)為＝1依然成立，使得74LS148優(yōu)先編碼工作標(biāo)志端為高電平，所以74LS148仍處于禁止?fàn)顟B(tài)，確保不會出二次按鍵時(shí)輸入信號，保證了搶答者的優(yōu)先性及搶答電路的準(zhǔn)確性。如有再次搶答需由主持人將控制開關(guān)S重新置“清除”端，然后再進(jìn)行下一輪搶答。 </p><p&g

25、t;　　圖2 基于74LS279的搶答電路</p><p>　　下面介紹一下RS觸發(fā)器的工作特性：</p><p>　　1. 保持狀態(tài)。當(dāng)輸入端接入==1的電平時(shí)，如果基本SR觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)=1、=0，則觸發(fā)器次態(tài)=1、=0；若基本SR觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)=0、=1，則觸發(fā)器次態(tài)=0、=1。即==1時(shí)，觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變。</p><p>　　2. 置0狀態(tài)。當(dāng)=1，=0時(shí)，

26、如果基本SR觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)為=1、=0，因=0，會使=1，而=1與=1共同作用使端翻轉(zhuǎn)為0；如果基本SR觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)為=0、=1，同理會使=0，=1。只要輸入信號=1，=0，無論基本SR觸發(fā)器的輸出現(xiàn)態(tài)如何，均會使輸出次態(tài)置為0態(tài)。</p><p>　　3. 置1狀態(tài)。當(dāng)=0、=1時(shí)，如果觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)為=0、=1，因=0，會使G1的輸出端次態(tài)翻轉(zhuǎn)為1，而=1和=1共同使G2的輸出端=0；同理當(dāng)=1、=0，也會使觸發(fā)器的次

27、態(tài)輸出為=1、=0；只要=0、=1，無論觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)如何，均會將觸發(fā)器置1。</p><p>　　4. 不定狀態(tài)。當(dāng)==0時(shí)，無論觸發(fā)器的原狀態(tài)如何，均會使=1，=1。當(dāng)脈沖去掉后，和同時(shí)恢復(fù)高電平后，觸發(fā)器的新狀態(tài)要看G1 和G2兩個門翻轉(zhuǎn)速度快慢，所以稱==0是不定狀態(tài)，在實(shí)際電路中要避免此狀態(tài)出現(xiàn)。基本RS觸發(fā)器的邏輯圖、邏輯符號和波形圖如圖3所示。</p><p>　　搶答電路中所用

28、芯片74LS279就是由四個RS觸發(fā)器構(gòu)成的。</p><p>　?。?a）邏輯圖 (b) 邏輯符號 (c) 波形圖</p><p>　　圖 3 基本SR觸發(fā)器</p><p>　　2.2.2基于D鎖存器的搶答電路</p><p>　　電路選用優(yōu)先編碼器74LS148和D鎖存器74LS

29、175來完成。搶答電路的工作原理同RS鎖存器的搶答電路的工作原理基本相同。不同之處在于RS鎖存器的功能由D鎖存器取代，其基本原理還是一樣的，這里就不贅述了。下圖為D觸發(fā)器組成的搶答電路仿真圖：</p><p>　　圖4基于D鎖存器的搶答電路</p><p>　　表1是D觸發(fā)器的真值表：</p><p>　　表1 D觸發(fā)器的真值表</p><p&g

30、t;　　下面介紹優(yōu)先編碼器74LS148的工作特性： </p><p>　　74LS148的輸入端和輸出端低電平有效。~是8位輸入信號，~為3位二進(jìn)制編碼輸出信號，＝1時(shí)，編碼器禁止編碼，當(dāng)＝0時(shí)，允許編碼。是技能輸出端，只有在＝0，而~均無編碼輸入信號時(shí)為0。為優(yōu)先編碼輸出端，在＝0而~的其中之一有信號時(shí)，＝0。~各輸入端的優(yōu)先順序?yàn)椋杭墑e最高，逐次降低，級別最低。如果＝0（有信號），則其它輸入端即使有輸入信號

31、，均不起作用，此時(shí)輸出只按編碼，＝000（見表2 真值表）。優(yōu)先編碼被廣泛用于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，當(dāng)有多個外設(shè)申請中斷時(shí)，優(yōu)先編碼器總是給優(yōu)先級別高的設(shè)備先編碼。</p><p>　　在這個搶答電路中，74LS148首先能判斷出優(yōu)先按鍵選手的編號，并傳遞給鎖存器優(yōu)先搶答者的編號，進(jìn)而提供給譯碼顯示電路用，然后就處在禁止編碼狀態(tài)，使得其它選手按鍵操作無效。</p><p>　　表2 74LS1

32、48真值表</p><p><b>　　2.2.3定時(shí)電路</b></p><p>　　如圖5為定時(shí)電路的電路仿真圖。該部分主要由555定時(shí)器秒脈沖產(chǎn)生電路、2個十進(jìn)制同步加減計(jì)數(shù)器74LS192減法計(jì)數(shù)電路、74LS48譯碼電路和2個7段數(shù)碼管即相關(guān)電路組成。具體電路如圖5所示。兩塊74LS192實(shí)現(xiàn)減法計(jì)數(shù)，通過譯碼電路74LS48顯示到數(shù)碼管上，其時(shí)鐘信號由時(shí)鐘

33、產(chǎn)生電路提供。74LS192的預(yù)置數(shù)控制端實(shí)現(xiàn)預(yù)置數(shù)，由節(jié)目主持人根據(jù)搶答題的難易程度，設(shè)定一次搶答的時(shí)間，通過預(yù)置時(shí)間電路對計(jì)數(shù)器進(jìn)行預(yù)置，計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖由秒脈沖電路提供。</p><p><b>　　圖5 定時(shí)電路</b></p><p>　　下面介紹顯示譯碼器：</p><p>　　二進(jìn)制譯碼器是將輸入的二進(jìn)制代碼的各種狀態(tài)按特定含義翻

34、譯成對應(yīng)輸出信號的電路。也稱為變量譯碼器。若輸入端有n位，代碼組合就有2n個，當(dāng)然可譯出2n個輸出信號。</p><p>　　顯示譯碼器由譯碼輸出和顯示器配合使用，最常用的是BCD七段譯碼器。其輸出是驅(qū)動七段字形的七個信號，常見產(chǎn)品型號有74LS48、74LS47等。在這里的搶答電路 及定時(shí)電路中所用到的，都是74LS48。</p><p>　　圖6 譯碼器和顯示器</p>

35、<p>　　字符顯示器是分段式顯示是將字符由分布在同一平面上的若干段發(fā)光筆劃組成。電子計(jì)算器，數(shù)字萬用表等顯示器都是顯示分段式數(shù)字。而LED數(shù)碼顯示器是最常見的。通常有紅、綠、黃等顏色。LED的死區(qū)電壓較高，工作電壓大約1.5~3V，驅(qū)動電流為幾十毫安。圖6中有七段LED數(shù)碼管的引線圖和顯示數(shù)字情況。74LS48譯碼驅(qū)動器輸出是高電平有效，所以，配接的數(shù)碼管須采用共陰極接法。使用時(shí)，公陰極接地，7個陽極a~g由相應(yīng)的BCD七段

36、譯碼器來驅(qū)動。 </p><p>　　2.2.4方案的選擇</p><p>　　兩種方案相差并不大，在這種情況下，我選擇了稍微簡單一些的RS鎖存器的搶答電路，同時(shí)加上后面的定時(shí)電路，然后，我將進(jìn)行仿真，來驗(yàn)證我的方案的正確性。</p><p><b>　　3電路仿真</b></p><p>　　3.1仿真軟件Multis

37、im的介紹</p><p>　　Multisim是美國NI公司（美國國家儀器公司）推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。</p><p>　　工程師們可以使用Multisim交互式地搭建電路原理圖，并對電路行為進(jìn)行仿真。Multisim提煉了SPICE仿真的復(fù)雜內(nèi)容，這

38、樣工程師無需懂得深入的SPICE技術(shù)就可以很快地進(jìn)行捕獲、仿真和分析新的設(shè)計(jì)，這也使其更適合電子學(xué)教育。通過Multisim和虛擬儀器技術(shù)，PCB設(shè)計(jì)工程師和電子學(xué)教育工作者可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設(shè)計(jì)和測試這樣一個完整的綜合設(shè)計(jì)流程。 </p><p>　　作為學(xué)生的我們，可以很好地、很方便地把剛剛學(xué)到的理論知識用計(jì)算機(jī)仿真真實(shí)的再現(xiàn)出來。并且可以用虛擬儀器技術(shù)創(chuàng)造出真正屬于自己的儀表。極大地

39、提高了大家的學(xué)習(xí)熱情和積極性。真正的做到了變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。這些在這次的課程設(shè)計(jì)活動中已經(jīng)得到了很好的體現(xiàn)。</p><p>　　Multisim仿真的內(nèi)容包括：器件建模及仿真；電路的構(gòu)建及仿真；系統(tǒng)的組成及仿真；儀表儀器原理及制造仿真。我們可以通過直觀的電路圖捕捉環(huán)境, 輕松設(shè)計(jì)電路，可以通過交互式SPICE仿真, 迅速了解電路行為，可以借助高級電路分析, 理解基本設(shè)計(jì)特征等等。</p>&l

40、t;p>　　NI Multisim軟件結(jié)合了直觀的捕捉和功能強(qiáng)大的仿真，能夠快速、輕松、高效地對電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。</p><p>　　3.2用Multisim對電路進(jìn)行仿真</p><p>　　首先在Multisim的繪圖界面中，將搶答器的電路圖完整的繪制出來，經(jīng)檢查無誤后開始仿真。</p><p>　　當(dāng)控制開關(guān)至于“開始”端，定時(shí)器應(yīng)開始倒計(jì)時(shí)。模擬按

41、下編號為3的按鍵后，顯示器上應(yīng)顯示數(shù)字3。圖7為其仿真結(jié)果示意圖：</p><p>　　圖7 搶答器仿真結(jié)果</p><p><b>　　3.3仿真結(jié)果分析</b></p><p>　　從圖7可以看出，第一個顯示器顯示的是搶答選手的編號3，結(jié)果與我們設(shè)想的一樣，定時(shí)器有三十秒減少到二十七秒，證明其工作正常，滿足題目要求。因此我們可以說，這個電路

42、是沒有問題的。現(xiàn)在，我們可以用實(shí)物連接電路圖了。</p><p>　　4電路扳的制作與調(diào)試</p><p><b>　　4.1電路板的制作</b></p><p>　　按照之前的電路圖制作出來的電路板由于缺少芯片74LS270的原因，最終沒能實(shí)現(xiàn)其搶答功能。于是，我們小組的成員在老師的指點(diǎn)下，臨時(shí)決定改用方案二，即使用D觸發(fā)器的芯片74LS17

43、5來完成這塊電路板。圖8是我們在安裝電路板的過程中，調(diào)試時(shí)的照片。</p><p><b>　　圖8 實(shí)物照片</b></p><p>　　為了使電路板看起來簡潔明了，也為了節(jié)約時(shí)間，我們只連接了四路搶答器。接通電源，開關(guān)打到預(yù)置端。撥動控制開關(guān)后，四路觸點(diǎn)開關(guān)處于待命狀態(tài)。按下任意開關(guān)，顯示器顯示其對應(yīng)編碼，對應(yīng)的二極管燈亮。然后再隨意按下其他開關(guān)，顯示器顯示數(shù)字不

44、變。由此看來，電路板能夠完成搶答器的基本功能。</p><p>　　4.2電路板的制作過程中的調(diào)試</p><p>　　問題一：顯示器上不顯示數(shù)字。</p><p>　　首先，我們檢查電源是否連接好，每個導(dǎo)線是否接觸良好。確定這些都沒有問題后，我們從后級往前級進(jìn)行測試，首先用1.5～2V的電壓作用各個筆段,看對應(yīng)各筆段是否亮,判斷是否完好。若完好則繼續(xù)檢測74LS1

45、48芯片是否完好。在74LS148的A、B、C、D四個輸入端隨意輸入一組二進(jìn)制數(shù)碼，用高低電平表示1和0，并且要用到5V左右的電源電壓，看是否能顯示數(shù)字。無顯示的故障原因最終確定為74LS279工作不正常。由于沒有替換芯片，于是我們該接74LS175的電路。</p><p>　　問題二：若顯示器上顯示的是不符合要求的數(shù)字，即出現(xiàn)亂碼。</p><p>　　在設(shè)計(jì)原理正確的前提下，首先檢查連

46、線是否正確。確定無誤后，通過測試判斷74LS148的輸出a～g與LED管的a～g筆段是否連接有錯。其方法是74LS148的輸出a～g分別按規(guī)律輸入高低電平，觀察LED管是否顯示相應(yīng)的數(shù)字。如果這個環(huán)節(jié)正常，則問題在二極管編碼電路，再逐一進(jìn)行檢查。經(jīng)檢查后發(fā)現(xiàn)，譯碼器的接地導(dǎo)線接觸不良，因此不能正常工作。換一根導(dǎo)線插好即可出現(xiàn)正常顯示。</p><p><b>　　問題三：不能鎖存。</b>&

47、lt;/p><p>　　問題在鎖存電路，應(yīng)該從原理上進(jìn)行分析。我們對0～9十個數(shù)字的顯示筆段進(jìn)行分析，只有0數(shù)字的d筆段亮與g筆段滅，其它數(shù)字至少有一點(diǎn)不成立。由此可以區(qū)分0與其它數(shù)字。我們將LED管的a筆段與g筆段的輸入信號反饋到鎖存電路，通過鎖存電路控制鎖存端LE輸入為0或1，即鎖存與否。LED顯示器顯示任何數(shù)字時(shí)，均不能鎖存。查找電路接線原因，經(jīng)排查后發(fā)現(xiàn)，鎖存器的芯片的接地線在改進(jìn)電路時(shí)沒有接上，因此不能對電

48、路進(jìn)行鎖存。接上地線后，顯示器顯示電路可以被鎖存。</p><p>　　問題四：在測試的過程中我們一定要注意，高低電平的測試電壓數(shù)值要針對不同的電路而選取不同的數(shù)值。比如，針對LED管，高電平只能用1.5～2V,而在74LS系列芯片的輸入端高電平要用到5V左右的電源電壓。選高了，會燒管子；選低了，會看不到效果，甚至產(chǎn)生誤判斷。</p><p><b>　　5．總結(jié)</b&g

49、t;</p><p>　　5.1課題的實(shí)用價(jià)值</p><p>　　工廠、學(xué)校和電視臺等單位常舉辦各種智力競賽, 搶答記分器是必要設(shè)備。在這些單位舉行的各種競賽中我們經(jīng)?？吹接袚尨鸬沫h(huán)節(jié)，舉辦方多數(shù)采用讓選手通過舉答題板的方法判斷選手的答題權(quán)，這在某種程度上會因?yàn)橹鞒秩说闹饔^誤斷造成比賽的不公平性。本次課程設(shè)計(jì)就可以解決這個問題。我們在這次的課程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)和制作了一個不但低成本并且能很好

50、的滿足比賽需要的八路智能搶答器。</p><p>　　通過八路智能搶答器的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，要求我們回顧之前所學(xué)的數(shù)字電子技術(shù)的基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，掌握組合電路、時(shí)序電路、編程器件和任意集成電路的綜合使用及設(shè)計(jì)方法，熟悉掌握優(yōu)先編碼器、觸發(fā)器、計(jì)數(shù)器、單脈沖觸發(fā)器、555電路、譯碼/驅(qū)動電路的應(yīng)用方法，熟悉掌握時(shí)序電路的設(shè)計(jì)方法。這個將“電路基礎(chǔ)”、 “模擬電子技術(shù)”與“數(shù)字電子技術(shù)”三門課程的綜合課程設(shè)計(jì)，讓我們以實(shí)踐

51、的方式達(dá)到數(shù)字實(shí)驗(yàn)課程大綱所要求掌握的基本內(nèi)容。</p><p><b>　　5.2對課題的建議</b></p><p>　　對于這次的課題智能搶答器，我們在設(shè)計(jì)與制作中僅僅考慮了視覺上的判斷，我想，我們可進(jìn)一步的深入思考，從聽覺上改進(jìn)。例如，選手按下?lián)尨痖_關(guān)時(shí)，伴有聲音提示；定時(shí)器在倒計(jì)時(shí)的時(shí)候有提示應(yīng)；倒計(jì)時(shí)結(jié)束后有報(bào)警音等等，都是下次可以深入研究的地方。<

52、/p><p><b>　　5.3個人心得體會</b></p><p>　　轉(zhuǎn)眼間兩周數(shù)字電子課程設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)眼就結(jié)束了，通過這次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)會了許多課本上學(xué)不到的東西，同時(shí)也加強(qiáng)了我的動手、思考和解決問題的能力，受益匪淺。</p><p>　　通過各種途徑的學(xué)習(xí)，整體上的設(shè)計(jì)的大體思路，每一步該實(shí)現(xiàn)怎么樣的功能，怎么實(shí)現(xiàn)該功能，一直到最后實(shí)物的完成，我

53、從茫然而無從下手的境地，到最后熟練插線、接電路板、排查問題。在這個過程中，我覺得自己在一步一步的成長、進(jìn)步著。</p><p>　　比如在設(shè)計(jì)的過程中，為了弄懂74LS192芯片的功能，我從圖書館里借來了好幾本書，同時(shí)也在網(wǎng)上找了資料再到邏輯功能，經(jīng)過一番努力終于解決啦。還有其它的芯片的功能也是這樣慢慢地琢磨出來的。整個課程設(shè)計(jì)，我覺得是對課本知識的鞏固和加強(qiáng)，由于課本上的知識太多，同時(shí)平時(shí)課間又沒有好好的運(yùn)用額

54、理解個個元件的功能，而且考試的內(nèi)容有限，所以之前我僅僅停留在理論記憶階段。而在這次課程設(shè)計(jì)過程中，我了解很多元件的功能，對其在電路中的使用有更多的認(rèn)識，同時(shí)也拓寬了自己對電路的認(rèn)知。</p><p>　　開始的幾天的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)和仿真出主體電路。剛剛開始在設(shè)計(jì)中會遇到這樣那樣的問題，有時(shí)理論上認(rèn)為是可信的，而在仿真中卻出現(xiàn)了這樣那樣的問題。比如說在設(shè)計(jì)定時(shí)部分的電路時(shí)，電路圖我認(rèn)為自己設(shè)計(jì)的沒有問題，而在仿真的

55、是后去出現(xiàn)了問題，就是顯示器顯示沒有倒計(jì)時(shí)，一直停留在既定時(shí)間。其它的都是正確的，經(jīng)過了反復(fù)的檢查沒什么問題，后來仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)是由邏輯門轉(zhuǎn)換成芯片的時(shí)候，沒有對上號。所以有問題要細(xì)心仔細(xì)，認(rèn)真檢查，不懂的要及時(shí)解決，多與大家交流。</p><p>　　電路圖畫好了，下面就是接線啦，這可是一個比較麻煩的事。首先要測試個芯片是否有問題，電路板有沒有問題，以及導(dǎo)線是不是斷了。這一系列的工作都是細(xì)心的事，容不的半點(diǎn)馬虎

56、。在接線的時(shí)候要細(xì)心和耐心、恒心，這樣才能做好事情。首先是線的布局上既要美觀又要實(shí)用和走線簡單，兼顧到方方面面去考慮是很需要的，否則只是一紙空話。同時(shí)接好了一步電路以后，最為重要的是檢查這部分是不是接對了。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動手能力和獨(dú)立

57、思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。</p><p>　　我發(fā)現(xiàn)，從前的學(xué)習(xí)過程過于浮淺，只是流于表面的理解，而現(xiàn)在要做課程設(shè)計(jì)，就不得不要求我們對所用到的知識有更深層次的理解。因?yàn)檎n程設(shè)計(jì)的內(nèi)容比及書本中的理論知識而言，更接近于現(xiàn)實(shí)生活，而理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)化往

58、往是一個艱難的過程，它猶如一只攔路虎，橫更在我們的面前。但是我們毫不畏懼，因?yàn)槲覀兿嘈盼覀兡苄小?lt;/p><p>　　此次課程設(shè)計(jì)，學(xué)到了很多課內(nèi)學(xué)不到的東西，比如獨(dú)立思考解決問題，出現(xiàn)差錯的隨機(jī)應(yīng)變，和與人合作共同提高，都受益非淺，今后的制作應(yīng)該更輕松，自己也都能扛的起并高質(zhì)量的完成項(xiàng)目。</p><p>　　兩周的課程設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束，我將珍藏這段難忘的時(shí)光，是她讓我讓我知道，任何一種小小

59、的成績后面，也許就隱藏著許許多多不為人的艱辛。</p><p>　　在此，我要感謝給予我們精心輔導(dǎo)的石老師，還有其他代理課程設(shè)計(jì)的老師，也向他們表示衷心的感謝！還要感謝我們同組的伙伴，因?yàn)槲覀儓F(tuán)結(jié)在一起，使得整個課程設(shè)計(jì)的過程充滿了歡笑與快樂，令人難以忘懷。</p><p><b>　　6附錄</b></p><p><b>　　6.

60、1元件表</b></p><p><b>　　表3 元件表</b></p><p><b>　　6.2芯片引腳圖</b></p><p>　　圖9 顯示器引腳圖 圖10 74LS48引腳圖</p><p>　　圖11 74LS279引腳圖 圖12 74L

61、S175引腳圖</p><p>　　圖13 74LS148引腳圖 圖14 555定時(shí)器引腳圖</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]吳友宇.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).北京：清華大學(xué)出版社，2009</p><p>　　[2]康華光.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).北京：高等教育出版社,

62、2005</p><p>　　[3]王毓銀.數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì),第三版.北京:高等教育出版社,2002</p><p>　　[4]崔葛瑾.數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ).上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2006</p><p>　　[5]王志功.集成電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京：電子工業(yè)出版社，2004 </p><p>　　[6]董玉冰.Multsim9在電工電子技術(shù)中的應(yīng)用