8路搶答器課程設計.doc

沈陽工程學院課程設計設計沈陽工程學院課程設計任務書課程設計題目： 8路搶答器 系 別 自控系 班級 學生姓名 學號 指導教師 田景賀 職稱 講師 課程設計進行地點： 實訓f213、215 任 務 下 達 時 間： 2011 年 12 月 19 日起止日期： 2011年1月4日起至 2011年1月14日止教研室主任 郝波 2010年 12 月 31 日批準1.設計題目：搶答器設計1.1設計目的：（1）能獨立查閱、整理、分析有關(guān)資料 （2）能用數(shù)字集成電路完成設計任務 （3）掌握脈沖產(chǎn)生、整形與分頻電路（4）掌握組合邏輯器件1.2基本要求：(1) 八路搶答控制（2） 搶答控制由主持人控制（3） 顯示所有搶答隊編號1.3 用硬件電路完成全部或部分功能2.設計過程的基本要求：2.1 基本部分必須完成，其他功能可以根據(jù)自己的能力有選擇的完成設計。2.2 符合設計要求的報告一份，其中包括邏輯電路圖。3.報告的基本要求：3.1 要求用a4紙打印，不允許復印，格式參照畢業(yè)設計論文格式。3.2裝訂順序為：封面、任務書、成績評審意見表、中文摘要和關(guān)鍵詞、目錄、正文、參考文獻。順序階段日期計 劃 完 成 內(nèi) 容備注112.20學生根據(jù)任務書查資料講解212.21查閱資料，整理資料答疑312.22方案設計，答疑指導答疑412.23方案設計, 答疑指導答疑512.24邏輯圖設計，答疑指導答疑612.27搭接電路，調(diào)試電路指導712.28搭接電路，調(diào)試電路指導812.29撰寫設計報告指導912.30撰寫設計報告指導1012.31答辯答辯指 導 教 師 評 審 意 見評價內(nèi)容具 體 要 求權(quán)重評 分加權(quán)分調(diào)研論證能獨立查閱文獻,收集資料；能制定課程設計方案和日程安排。0.15432工作能力態(tài)度工作態(tài)度認真，遵守紀律，出勤情況是否良好，能夠獨立完成設計工作， 0.25432工作量按期圓滿完成規(guī)定的設計任務，工作量飽滿，難度適宜。0.25432說明書的質(zhì)量說明書立論正確，論述充分，結(jié)論嚴謹合理，文字通順，技術(shù)用語準確，符號統(tǒng)一，編號齊全，圖表完備，書寫工整規(guī)范。0.55432指導教師評審成績（加權(quán)分合計乘以12） 分加權(quán)分合計指 導 教 師 簽 名： 年 月 日評 閱 教 師 評 審 意 見評價內(nèi)容具 體 要 求權(quán)重評 分加權(quán)分查閱文獻查閱文獻有一定廣泛性；有綜合歸納資料的能力0.25432工作量工作量飽滿，難度適中。0.55432說明書的質(zhì)量說明書立論正確，論述充分，結(jié)論嚴謹合理，文字通順，技術(shù)用語準確，符號統(tǒng)一，編號齊全，圖表完備，書寫工整規(guī)范。0.35432評閱教師評審成績（加權(quán)分合計乘以8）分加權(quán)分合計評 閱 教 師 簽 名： 年 月 日課 程 設 計 總 評 成 績分摘要當今，電子電路已經(jīng)融入了現(xiàn)實生活中，像主持人提問題讓選手搶答，其中就運用到了電子電路。它是通過集成的編碼器對數(shù)字信號編碼，通過數(shù)字元件表示出來的。一般的，是用74ls148集成編碼器進行編碼，在選手搶答過程中，只要有一個選手首先按下開關(guān)，編碼器就能鎖定這位選手的輸入，其他選手按下開關(guān)也不能輸入。當主持人清零之后，方可重新?lián)尨?。本設計就是通過74ls148編碼器連接上顯示譯碼器和數(shù)碼管工作，供八名選手搶答，再外接上定時電路和報警電路，就是完整的八路搶答器。關(guān)鍵字 編碼，譯碼，數(shù)碼管，數(shù)字信號。目錄摘要4引言61 設計任務描述71.1設計題目71.2設計任務要求72 設計方案82.1主體電路：82.2報警電路：82.3時序控制電路：113 設計框圖12總結(jié)13致謝14參考文獻15附錄a1.116附錄a1.217附錄a1.318引言八路搶答器是通過74ls148編碼器對八個輸入信號的輸入進行編碼，輸出給顯示譯碼器譯碼給數(shù)碼管顯示的一個電子電路。只要八個輸入端有一個優(yōu)先輸入，編碼器就能對這個優(yōu)先輸入的信號進行編碼，并且通過rs觸發(fā)器的反饋輸出對編碼器的反饋，使編碼器停止工作，其他七個輸入端不能輸入。外加上定時器電路和報警電路，就構(gòu)成了一個完整的八路搶答器。通過設計這個八路搶答器，更加加深了我對編碼器和譯碼器的認識和理解，還有對電子電路的認識，更加提高了我的動手能力，還有設計思維能力，使我受益匪淺，更能讓我們對電子產(chǎn)品的認識和開闊我們的視眼。1 設計任務描述1.1設計題目 八路搶答器1.2設計任務要求1、搶答器同時供8名選手或8個代表隊比賽，分別用8個按鍵s s8表示。 2、設置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān)s，該開關(guān)由主持人控制。 3、.搶答器具有鎖存與顯示功能。選手按動按鈕，鎖存相應的編號，并在led 數(shù)碼管上顯示，同時揚聲器發(fā)出報警聲響提示。選手搶答實行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶 答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。2 設計方案2.1主體電路：該電路完成兩個功能：一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號，同時譯碼顯示電路顯示編號；二是禁止其他選手按鍵操作無效。工作過程：開關(guān)s置于清除端時，rs觸發(fā)器的 r端均為，個觸發(fā)器輸出置，使74ls148的st ，使之處于工作狀態(tài)。當開關(guān)s置于開始時，搶答器處于等待工作狀態(tài)，當有選手按下按鍵時（如按下s6），74ls148的輸出 經(jīng)rs鎖存后，1q=1, bi=1,74ls48處于工作狀態(tài)，qqq=101, 通過加法器輸出為110，經(jīng)譯碼顯示為6。此外，1，使74ls148 st，處于禁止狀態(tài)，封鎖其他按鍵的輸入。當按鍵松開即按下時，74ls148的 此時由于仍為，使 st，所以74ls148仍處于禁止狀態(tài)，確保不會出二次按鍵時輸入信號，保證了搶答者的優(yōu)先性。如有再次搶答需由主持人將開關(guān)重新置“清除”然后再進行下一輪搶答。2.2報警電路：這部分我們由555定時器和三極管構(gòu)成，如圖三所示。其中555構(gòu)成多諧振蕩器，振蕩頻率fo143（ri2r2）c，其輸出信號經(jīng)三極管輸出推動揚聲器。pr為控制信號，當pr為高電平時，多諧振蕩器工作，而pr為低電平時，電路停振。電路圖如下圖：集成不可重復單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器+5v13 1474ls48a3 a2 a1 a0 ci siai bi ci-1ci siai bi ci-1ci siai bi ci-18 47555 3621+5v +5v +5v 74ls14874ls14810k68k510+5v 0.1uf 100uf 51k控制端s消除開始5110k*8q2q3q4qi7i6i5i4i3i2i1i0i7i6i5i4i3i2i1i0y0y0y1y1y2y2yexyexststlirbi bi/ rbo r s r s r s r sys主體電路：s1s2s3s4s5s6s7s874ls12174ls121： ttl集成器件74121是一種不可重復觸發(fā)集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 關(guān)于定時：單穩(wěn)態(tài)電路的定時取決于定時電阻和定時電容的數(shù)值。74121的定時電容連接在芯片的10、11引腳之間。若輸出脈寬較寬，而采用電解電容時，電容c 的正極連接在c ext輸出端（10腳）。對于定時電阻，使用者可以有兩種選擇：采用內(nèi)部定時電阻（2 k），此時將9號引腳（r int）接至電源v cc（14腳）。采用外接定時電阻（阻值在1.440k之間），此時9腳應懸空，電阻接在11、14腳之間。74121的輸出脈沖寬度t w0.7rc。通常r的數(shù)值取在230k之間，c 的數(shù)值取在10pf10f之間，得到的取值范圍可達到20ns200ms。2.3時序控制電路：時序控制電路是搶答器設計的關(guān)鍵，它要完成以下三項功能：（1）主持人將控制開關(guān)撥到開始位置時，揚聲器發(fā)聲，搶答電路和定時電 路進人正常搶答工作狀態(tài)。（2）當參賽選手按動搶答鍵時，揚聲器發(fā)聲，搶答電路和定時電路停止工作。（3）當設定的搶答時間到而無人搶答時，報警器短暫發(fā)聲并鎖存搶答電路和定時電路接在主持人開始端控制+5v+5v+5v13 1474ls48114 13 12 11 10 9 8a3 a2 a1 a01 2 3 4 5 6 774ls2905553847641ltrbi bi/rbocp1qoq3q1q2電路圖如圖：3 設計框圖總結(jié)一周的數(shù)電課程設計結(jié)束了，通過和其他小組成員的討論和商量，完成了我們組的八路搶答器的設計。搶答器主要由74ls148編碼器和74ls48譯碼器構(gòu)成，對輸入信號的編碼和譯碼，并通過數(shù)碼管顯示。通過這次對八路搶答器電路的設計分析學習，我們初步掌握了八路定時器的基本原理，了解了設計一個電路所要經(jīng)歷的基本流程。并認真學習了有關(guān)的芯片資料，如中規(guī)模集成bcd七段顯示譯碼驅(qū)動器74ls48、8線-3線優(yōu)先編碼器74ls148、四s-r鎖存器74ls279、集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74ls121及的基本功能、管腳用法等。這對我們以后的學習是大有裨益的。在這過程中除了理論上的知識進一步深入的學習以外，更重要的是我們在實踐上鍛煉了自己。我們清楚的意識到了理論與實踐的關(guān)系和差異，認識到知識不是用來說的，而是用來實踐的?！皩嵺`出真知”是永恒的真理。在實踐的過程中，我們深刻體會到團隊合作的精神。從設計初期的查閱資料、爭執(zhí)討論、確定方案，到后來的分工合作、相互交流、精誠團結(jié)，這過程并不是想象中那么一帆風順的。在調(diào)試搶答電路各單元電路時出了很多問題，隊友們就相互檢查，交流資料，找出問題關(guān)鍵并對其改進。最終我們的電路取得了成功。致謝在這兩周里，我和我組成員設計了一個八路搶答器，是主要由74ls148編碼器和74ls48譯碼器構(gòu)成的一個電子電路。在田老師的帶領(lǐng)和指導下，我們才能順利的完成這個電路的設計。因為是他，教給我們的數(shù)字電子電路知識，也是他，幫我們找出了設計過程中存在的不易察覺的錯誤和漏洞。如果沒有老師平時上課對我們的耐心的教學，沒有老師對我們的解疑釋惑，我們也不可能掌握電子電路的知識，掌握將來工作的技術(shù)和能力。所以，在此，感謝田老師對我們的付出，感謝田老師為我們所做的一切，我們現(xiàn)在所得到的知識，都是田老師辛苦的結(jié)晶。除此之外，還要感謝學校給我們提供的這次自己實際動手實驗的機會，讓我們學到了課堂上沒有的知識。還有，感謝我的組員，在這期間，我們相互探討，相互學習，相互取長補短，提高了工作效率，沒有他們的幫助，我也不可能單獨完成整個設計。所以，在此，感謝所有的人！參考文獻1電子技術(shù)基礎(chǔ)-數(shù)字電子技術(shù) 主