八路抢答器设计方案报告.doc

课程设计报告报告

实 验 名 称 ： 八路抢答器
专 业 班 级 ： 电信1003班
学 生 姓 名 ： 舒 海
学 号 ： 46830511
指 导 教 师 ： 吕 宗 旺
实验设计时间： -第一学期

电子信息工程 专业课程设计任务书

学生姓名
舒海
专业班级
电信1003
学号

题 目
八路数字抢答器
课题性质
A
课题来源
D
指引教师
吕宗旺
同组姓名
董成成
重要内容

运用数字电子基本课程中学习锁存器、非门、与非门、BCD编码器、七段码以及七段码驱动芯片设计一款8路数字抢答器。
任务规定

1． 工作电源5V，用LED灯做电源批示灯；
2． 一种按键做复位键，八个按键做抢答按键；
3． 8个按键，先按下者，按键批示灯亮，七段码显示相应数字；
4． 实现硬件电路设计并调试成功；
5． 焊接规范，美观；
6． 认真写课程设计报告，并交纸质版报告。
注意：限流电阻在点亮LED灯中应用；
参照文献

1、阎石.数字电子技术基本（第四版），高等教诲出版社
2、康华光.电子技术基本（第四版，数字某些）.高等教诲出版社
3、高吉祥等.电子技术基本实验与课程设计（第三版）电子工业出版社

审查意见
指引教师签字：吕宗旺
教研室主任签字： 年 12 月 16 日
阐明：本表由指引教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页
信息科学与工程 学院课程设计成绩评价表

课程名称： 数字电路课程设计

设计题目： 八路数字抢答器
专业： 电子信息工程 班级： 电信1003 姓名：舒海 学号：46830511
分相
评审项目
分 数
满分原则阐明
1
理论设计与总结报告
方案

方案论证对的，整体构思合理，实用性强。（10分）
详细设计

单元电路设计计算对的，电路工作原理清晰，元器件选取对的合理，思路清晰；语言表达精确。理论根据充分，设计完整。（20分）
电路图

对的绘制出总电路原理图或接线图，图纸对的，规范。（10分）
规范性

课程设计报告格式、绘图、图纸、实验数据、原则运用等符合关于原则和规定。准备工作充分。（10分）
2
制作调试与作品验收
制作与调试过程

能按照电子电路制作工艺对的制作和调试电路，办法科学。能以理论为指引，对的分析和解决调试过程中所出既关于问题，善于动脑。在规定期间内作完报告。（20分）
作品验收及答辩

作品制作成功,能对的完毕所有功能，作品制作美观、美丽。能简要对的地回答所提问题，基本概念清晰，基本知识夯实。（20分）
纪律性

能较好遵守各项纪律，设计过程认真，服从安排。（10分）
总 分

综
合
意
见

指引教师 ： 年 月 日

一、实验名称：八路数字抢答器

二、实验目 ：
1. 熟悉芯片引脚辨认办法，以及原理。
2. 掌握与非门实现其她逻辑门电路办法。
3. 掌握电路板焊接技术。
4. 加深对模仿电路和数字电路课程理解和结识。
三、实验规定：
主持人没有宣布抢答开始时，抢答不起作用，在主持人宣布抢答开始后，可以进行抢答。它任务是从八名参加者中拟定出最先抢答者，及时将其编号锁存，并在LED数码管上显示选手编号，同步用LED灯显示。此外，封锁输入电路，禁止其她选手抢答，优先抢答选选手编号始终保存到主持人将系统清零为止（即复位操作）。为此咱们小组决定就这次机会设计一种低成本但又能满足需要八路智力竞赛抢答器，并通过安装与调试。

四、使用元件：
元件
数量
74HC373
1
74HC147
1
74LS04
1
74HC30P
1

CD4511
1
LED灯
9
七段式显示屏
1
10K电阻 470欧姆
各8个
开关
9
以及排线、焊锡若干。

五、工作原理：
接通电源后，主持人先进行复位，此时七段显示屏显示“0”此时抢答器处在显示状态。当主持人宣布“开始抢答”此时抢答器开始工作。 当参加智力竞赛选手摁下手中抢答器时LED数码管会点亮提示同步，七段显示屏显示该小组编号。 只有最先抢答者编号才干被锁存，并在LED数码管上显示选手编号。
由以上两个条件可以想到：用D触发器来实现，D触发器是一种输出跟输入同样触发器。 将主持人开关和D触发器清零端相连。 D触发器是一种在CP脉冲上升沿时反转触发器。因此只要有一种抢答器输出为1时，就让所有抢答器脉冲没有上升沿，这样就轻而易举让其她小组抢答无效了。 LED数码管提示延续到主持人清零为止，不能在变。 当一轮抢答结束后，主持人将其清零，准备下一轮抢答。
其中工作细节其实就是BCD码编码和译码，并显示于七段显示屏上。
下面以第一位抢答者输入有效为例解释整个电路工作原理：在没有输入之前， 74HC373OE为低电平，LE为高电平，其八个输入均为高电平，当第一位抢答者抢答有效时，此时，74HC373第一位输入变为低电平，整个输入锁存为：L H H H H H H H H ，输入到74HC147输入，依照74HC147编码原则其输出为H H H L ，再通过反相器74LS04，其输出变为L L L H ，相应BCD码就是“1”，通过CD4511驱动七段显示屏，将其显示在七段显示屏上。

附件1：
74HC373功能表如下所示
D
LE
OE
Q
H
H
L
H
L
H
L
L
×
L
L

×
×
H
Z

附件2：
74HC147编码原理真值表：

六、 构成框图：
译码电路
优先编码
锁存器
抢答按钮

显示电路
控制电路
复位开关

七、 调试过程：
开始时，七段式显示屏显示不正常，数字显示从2-9，然后依照七段式显示屏引脚原理，判断高低电平，然后继续反向向上推理，当调试到74HC147时发现功能脚9即引脚10,显示异常，在正常显示时，9引脚必要接高电平，通过查看，发现9引脚没接入高电平，空着忘掉接入。最后，将9引脚接到+5V高电平后，八路抢答器显示正常，并能顺利工作。

八、 心得体会：
数字电路设计开始设计时一头雾水，虽然把各个元件都在网上查了，并且下载，自己把各个元件功能图又重新在我笔记上画了一遍，随后我就开始想，但是什么也想不出来，一头雾水。日后自己又到网上浏览某些抢答器电路设计，网上好多抢答器设计报告，但是和自己用元件都不同样，日后发现原理都同样。于是，我找到一篇课程报告，仔细分析她原理过程，日后终于明白了，并用自己仅有元件开始重新设计我电路。
一方面我是在multisim上面开始设计电路，调出元件，一种个接入，连接电路才是个需要诸多知识，必要弄清晰各个元件分类以及引脚，相应到自己使用元件上。举个例子，multisim上面有好多七段显示屏，如果自己不查清晰，不懂得自己用相应到她上面是什么类型，因此通过大概2天时间，我把电路设计好了，开始调试过程，开始时调试并不成功，但是又没发现什么错误，日后急于尚有考试，因此就开始了焊接，由于我懂得电路原理是这样，不会有错。
日后焊好后来，开始请教别人，寻找自己错误，通过几天不懈努力，终于将八路抢答器设计成功。
总之，每次尝试都会有诸多启迪，只要是自己动手，不在于多少，只在于专心

抢答按钮