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数电四路抢答器课程设计报告.doc

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.72M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    数字电子技术基础 课程设计报告 四路抢答器设计与制作 起止日期： 2011 年 01 月 10 日至 2011 年 01 月 15 日 学 生 姓 名 陶 林 泉 学 班 学 成 院 电 气 与 信 息 工 程 学 院 电 子 科 学 081 班 08401500120 级 号 绩 指 导 教 师 ( 签 字 ) 电气与信息工程学院 2011 年 01 月 15
    四路抢答器设计与制作 目 录 一 设计任务…………………………………………………2 二 总设计思路…………………………… …………….. … 3 三 单元模块设计…………………… ………… ………….. 3 四 电路原理图及原理介绍……………………………………5 五 主要元器件 …………………… ……… ………………7 六 数字计算 …………… ………… ………………. ……8 七 电路仿真 …… ……… ………………………………...9 八 心得体会…………… …………………………………..10 第 1 页 共 10 页
    四路抢答器设计与制作 第一章 设计任务 1、 设置 4 个按钮，可同时供 4 名选手（或代表队）抢答，其 编号分别是 1 到 4，按钮的编号与选手的编号相对应。 2、 另外设置一个按钮给节目主持人，用来控制系统的复位与 清零(编号显示数码管以及倒计时数码管灭灯)。 3、 抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选 手按动抢答按钮，编号立即锁存，并数码管上显示选手的 编号，禁止其它选手抢答。 4、 抢答器具有限时回答的功能。抢答成功后，十秒内必须作 答，当选手抢答按钮后，开始倒计时，并用数码管显示。 十秒倒计时结束，选手仍为作答，数码管锁定显示 0，并 发出警报声。 [1] 康光华. 电子技术基础（数字部分） 第五版：高 等教育出版社 [2] 数字电路实验指导书 内 容 及 任 务 参 考 资 料 第 2 页 共 10 页
    四路抢答器设计与制作 第二章 总设计思路 1、组数的输入与显示：设置 4 个按钮，其编号分别是 1 到 4，按钮的编号 与选手的编号相对应，按下按钮后，通过 7 段译码器 CD4511 在数码管显示 相应的组数编号。 2、抢答信号的锁定：当有抢答信号输入时，输入一个脉冲到 CD4511，锁定 数码管显示。 3、系统的复位与清零：设置一个按钮，按下后，显示管清零消隐。 4、倒计时的实现：由 555 定时/计数器组成多谐振荡器实现。 5、警报声的实现：由 555 定时/计数器组成单稳态触发器实现。 6、原理图的绘制与仿真：用 proteus 软件实现。 第三章 单元模块设计 1、抢答信号的显示 抢答信号显示模块 第 3 页 共 10 页
    四路抢答器设计与制作 2、倒计时的实现 倒计时模块图 3、警报发生器 警报发生器模块图 第 4 页 共 10 页
    第四章 电路原理图及原理介绍 1、电路原理图 四路抢答器设计与制作 2、原理介绍 电路原理图 初始时,4 个按钮常开，通过 4 输入与非门输出为低电平，两个 74HC4511 的 BI 端口输入为低电平，实现两个数码显示管消隐。 当四个按钮只要有一个按下即只要有人抢答时，信号通过与非门输出 高电平至 74HC4511（1），通过数码管显示相应的组数。4 输入与非门输出 为高电平，接至 74LS74 双 D 触发器 1 的 D 段与 CLK 脉冲信号输入端，触发 器 1 锁存高电平，74HC4511（1）的 BI 与 LE 端口为高电平，数码管 1 显示 并锁存相应的组数。此时后面按下的按钮为无效信号，实现自锁功能。 第 5 页 共 10 页
    四路抢答器设计与制作 有抢答按钮按下时，74HC4511（2）的 BI 端为高电平（原理同上）， 数码管 2 显示预置数 9。同时触发器 1 的 Q 段与电源通过与门给由 555 定时 /计数器组的方波发生器供电，启动倒计时，方波发生器的 3 端口输出周期 为 1 秒的方波，接至 74LS193 可逆计数器的 DN 减技术端口，每隔一秒减 1。 193 的 PL 置数端口与 UP 加技术端口接至触发器 1 的 Q 端，按钮一按下，193 置数为 9，同时倒计时，在数码管 2 上显示，实现 10 秒倒计时。 当倒计时到 0 时 193 的 Q1—Q4 端全部输出为 0，通过或非门输出为高 电平，触发触发器 2，Q 端输出并锁住高电平，此时 74HC4511（2）的 LE 端 为高电平，数码管 2 锁住显示 0。同时 4 输入或非门输出通过非门输出低电 平，启动由 555 组成的单稳态触发器，单稳态触发器输出脉冲宽度为 2.2 秒的方波脉冲，给蜂鸣器供电，蜂鸣器响起警报声。 当主持人按下复位按钮时，两个触发器清零，输出 0，两个数码管灭 灯消隐，系用进入待机状态，为进入下一题的抢答作准备。警报器发出声 音，提示选手注意马上要开始抢答下一题。 第 6 页 共 10 页
    四路抢答器设计与制作 第五章 主要元件 1、所用元器件详单 按钮 5 个 74LS20 四输入与非门 1 个 74LS74 双 D 触发器 2 个 74LS193 可逆计数器 1 个 数码管 74HC4511 译码器 74LS08 2 输入与门 2 个 2 个 1 个 7400 2 输入与非门 3 个 555 定时/计数器 蜂鸣器 4002 四输入或非门 4009 非门 电源 2 个 1 个 1 个 2 个 1 个 电阻 、电容 、2 极管、导线 若干 第 7 页 共 10 页
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