数字电路课程设计（数字抢答器）.doc-资料库

dxl520wg-3258690-数字电路课程设计（数字抢答器）.doc.pdf-第1页.png

第1页 / 共16页

dxl520wg-3258690-数字电路课程设计（数字抢答器）.doc.pdf-第2页.png

第2页 / 共16页

dxl520wg-3258690-数字电路课程设计（数字抢答器）.doc.pdf-第3页.png

第3页 / 共16页

dxl520wg-3258690-数字电路课程设计（数字抢答器）.doc.pdf-第4页.png

第4页 / 共16页

dxl520wg-3258690-数字电路课程设计（数字抢答器）.doc.pdf-第5页.png

第5页 / 共16页

dxl520wg-3258690-数字电路课程设计（数字抢答器）.doc.pdf-第6页.png

第6页 / 共16页

dxl520wg-3258690-数字电路课程设计（数字抢答器）.doc.pdf-第7页.png

第7页 / 共16页

dxl520wg-3258690-数字电路课程设计（数字抢答器）.doc.pdf-第8页.png

第8页 / 共16页

数字抢答器设计报告【DXL】 XXXX 学院数字电路课程设计报告书 ──数字抢答器院系名称：学生姓名：专业名称：班级：实习时间： 2010 年 12 月 20 日至 2010 年 12 月 31 日

数字抢答器设计报告【DXL】题目：四人抢答器一、课程设计目的本次课程设计主要是配合《模拟电子技术》和《数字电子技术》理论课程而设置的一门实践性课程，起到巩固所学知识，加强综合能力，培养电路设计能力，提高实验技术，启发创新思想的效果。二、实验要求： 1. 抢答器同时供 4 名选手抢答，分别用 4 个按钮 D１ ~ D４表示。 2. 设置一个系统清除和抢答控制开关 S，该开关由主持人控制。 3. 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在 LED 数码管上显示，选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。 4. 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如 10 秒）。当主持人启动"开始"键后，定时器进行计时（0~9）。 5. 参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间,绿灯亮，并保持到主持人将系统清除为止。 6. 如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，禁止抢答，定时显示器上显示,显示抢答人组号的数码管此时显示无用字符，且黄灯亮。 7．在主持人未启动“开始”键前，如有抢答者则其对应的红灯亮，同时数码管显示其号码。 8、选做功能:要求不仅要显示组号,还要显示抢答的次序。 1

数字抢答器设计报告【DXL】三、实验方案选择及总体设计：本次课程设计题目为四人抢答器，设计要求为在规定时间内完成抢答，提前或者超时均不能抢答并且有违规显示，显示器件能够保持显示抢答人编号与抢答时间。根据要求我们知道，方案的设计牵扯到以下模块： ▽顶层模块分为：1、脉冲电路模块 2、抢答模块 3、计数模块 4、座位显示 5、状态提示灯 6、主持人开关 ▽底层可细分为：1、555 脉冲产生模块 2、计数电路模块 3、计数编码模块 4、计数显示模块 5、抢答电路模块 6、抢答编码模块 7、抢答保持模块 8、抢答显示模块然后根据各模块之间的相互交互来完成整体的电路设计，实现电路要求根据要求我们可有以下设计方案：方案一：秒脉冲产生电计时电路译码电路译码显示主持人开关控制电路状态提示灯抢答座位灯抢答按钮优先编码器锁存器译码电路译码显示 2

数字抢答器设计报告【DXL】方案二：秒脉冲产生电计时电路译码电路译码显示主持人开关控制电路状态提示灯抢答座位灯抢答按钮优先编码器锁存器译码电路译码显示方案差异：方案一经过面包板调试发现其优先编码器对锁存器的控制信号与编码信号存在竞争，导致锁存器的工作很不稳定，甚至造成编码无法送入锁存电路的状态，经过不断测试发现问题的解决方法：将编码器的控制信号经过逻辑门的延迟然后传给锁存器控制锁存器的工作状态。这样锁存单元工作很稳定很好的解决了电路核心抢答模块存在的缺陷，故采用第二套方案作为最终设计方案。其电路框图如下。 3

数字抢答器设计报告【DXL】最终设计方案：秒脉冲产生电计时电路译码电路译码显示主持人开关控制电路状态提示灯抢答座位灯抢答按钮优先编码器锁存器译码电路译码显示其工作原理为：接通电源后，由秒脉冲电路驱动整体电路的正常工作。主持人开关开始时接地电路处于禁止抢答状态，红灯亮，计时电路数码管显示设定时间“9”（s），抢答开关处于断开状态，其抢答显示电路数码管处于熄灭状态，座位显示灯熄灭；当主持人将开关置高电平（开始）端，宣布"开始"，状态提示灯红灯熄灭绿灯亮，计时电路数码管开始倒计时，此时处于正常抢答时间，抢答器工作，当有人抢答时计时电路停止计时，数码管显示抢答时所剩时间，编码器对抢答人座位号进行编码并且经过锁存器锁存后传给译码器译码最终在抢答电路数码管显示抢答座位号，此时抢答座位对应的座位灯亮；如果在规定时间（10s）内无人抢答则计时电路数码管保持显示数字 “0”这时正常抢答状态指示灯绿灯熄灭，超时提示灯黄灯亮，直到主持人重置开关使抢答恢复到开始状态；当主持人还没有按下开关宣 4

数字抢答器设计报告【DXL】布开始时如果有选手犯规提前抢答，此时违规提前抢答提示灯（红灯）未熄灭，并且抢答电路数码管显示违规抢答者座位号，对应抢答者座位显示灯亮，锁存单元将该座位号锁定，其他人抢答时只亮对应座位灯，数码管显示最先犯规人座位号；综上所述，抢答过程抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示。当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。如果再次抢答必须由主持人再次将开关接地并重新复位。 ▲其中座位灯+数码管的抢答者座位显示方案有区别抢答顺序的功能。四、主要单元电路设计：所用器材: 芯片 555 74LS75 74LS48 74L04 74L08 数量芯片一片 74LS161 一片 74LS32 两片 74LS20 一片一片七段显示管发光二极管电容:0.01uf 一个电阻电容：4.7uf 一个面包板数量一片两片一片两个 3 个 8 个一块 5

数字抢答器设计报告【DXL】 1、脉冲产生电路：该电路用 555 芯片实现。 ▲脉冲仿真电路： ▲脉冲电路产生脉冲的波型为： u/v 5 O 1 2 3 4 t/s 2、输入控制电路：此电路要求能够区分抢答者是否违规：若输入的抢答信号是在“抢答开始”命令下达之前发出，则该抢答者犯规，输入控制电路应发出“抢答无效”信号，并配合抢先信号锁定电路对应 6

数字抢答器设计报告【DXL】的选手代号和红灯指示灯；若抢答信号是在“抢答开始”命令下达之后发出，则抢答有效。此部分考虑到要控制计时电路的同步工作选择用主持人开关直接控制计数器的方法控制电路，其他显示器件通过多余或者输出信号端子经过逻辑运算实现，计时电路时钟信号输入端子接脉冲产生电路输出。 3、编码电路：用 8 线-三线优先编码器（即芯片 74LS148）来实现。经过分析，结合 74LS148 的功能表可知，当 74LS75 的输出端 Q1，Q2，Q3，Q4, 分别接 74148 的 6，5，4，3 输入端时，则经过七段显示译码器后，最终输出将为 1，2，3，4。 74148 功能表 4、译码显示电路：译码电路把“有效”或“无效”抢答的抢答者小组序号用数码管显示出来。若超出答题时间，译码器将会驱动数码管显示为 0，此时黄灯亮再抢答即为超时抢答（无效抢答）。译码电路用七段显示译码器 74LS48 和数码管实现。只要将各个管脚对应到连接起来，就能正确到显示计时、犯规和抢答者的序号。其真值表及逻辑电路图分别如下图: 7

资料库

数字电路课程设计（数字抢答器）.doc

相关推荐

课程资源

热门标签

最新资料