三線(xiàn)搶答器電子課程設(shè)計(jì)

1、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題 目三人搶答器系 部: 專(zhuān) 業(yè)：班 級(jí)：學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào):指導(dǎo)教師：2016年06月07日目 錄1 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 12 設(shè)計(jì)方案 12.1 設(shè)計(jì)思路 122 主要芯片 12.2.1 74LS32功能介紹 12.2.2 74LS21功能介紹 22.2.3 74LS48功能介紹 22.2.5 74LS148 功能介紹 43硬件電路設(shè)計(jì) 54 仿真與調(diào)試 65 調(diào)試過(guò)程 86 結(jié)論 9參考文獻(xiàn) 10電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求（1）設(shè)計(jì)一可供三人搶答器，可同時(shí)供三名選手或三個(gè)組隊(duì)參加比賽，各對(duì)應(yīng) 一個(gè)搶答按鈕。（2）設(shè)置一個(gè)控制開(kāi)關(guān)，用于控

2、制搶答的開(kāi)始和系統(tǒng)的復(fù)位。（3）搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存功能，搶答開(kāi)始后，若有選手搶答，組別立即鎖存， 數(shù)碼顯示器顯示該選手編號(hào)，并保持到主持人將系統(tǒng)復(fù)位為止。（4）當(dāng)主持人按清零按鈕之后，系統(tǒng)恢復(fù)為原始狀態(tài)。（5）參賽選手在主持人按下?lián)尨鹌鏖_(kāi)始按鍵后，開(kāi)始第二輪搶答。2設(shè)計(jì)方案2.1 設(shè)計(jì)思路A圖2.1三人搶答器框圖2.2 主要芯片2.2.174LS32功能介紹74LS32是四2輸入或門(mén)，常用在各種數(shù)字電路以及單片機(jī)系統(tǒng)中。表達(dá)式為：Y=A+B引腳排列圖管腳功能：左下1-1A，2-1B，3-1Y ； 4-2A，5-2B，6-2Y ； 7-GND ；右起：右上 8-3Y，9-3A，10-3B ； 1

3、1-4Y，12-4A，13-4B ； 14-VCC其中A，B為輸入端，丫為輸出端，GND為電源負(fù)極，VCC為電源正極。表2-1 74LS32真值表ABY000011101111圖2.2 74ls32 管腳圖2.2.2 74LS21 功能介紹74LS21四輸入與門(mén),14個(gè)引腳DIP14封裝，每個(gè)ic兩組，工作電壓4.75v-5.25vY=ABCD圖 2.3 74LS21ABCDYXXX00XX0r x0X0XX00XXX011111表2-2 74LS21真值表2.2.3 74LS48功能介紹74LS48芯片是一種常用的七段數(shù)碼管譯碼器驅(qū)動(dòng)器，常用在各種數(shù)字電路 和單片機(jī)系統(tǒng)的顯示系統(tǒng)中。實(shí)現(xiàn)編碼

4、的解譯碼。BL1VccCE21511LT314lg0IKBO 斗137448田512h74LS48D 611cA710dGND39&BCB-七段譯碼器呃動(dòng)器圖 2.4 74LS48表2-3 74LS48功能表decimalC-R| FUNCTI ONINPUTSBtABQr IOUTPUTSNOTELTDc6A-BbcdtgaHHLLLHHMHHHL1HXLLLHHLHLLLL2HXLuHLHHHLHMtH3HXLLHHH時(shí)HHHLLH4HXLHLLHLHMLLH5HXLMLHHHLHHLHHGHXLHHLHLLHHMHM7HXLHMHHHLLLL1BHXHuLLH卅HMMHHMl9HXHLL

5、HHMHMLLHH10HXHLHLM1 LLLHHLMIt胃XHLHHL 一LHHLLH12nKHHLLHLHLLLHH13XHHLHHHLHLHH14KXHHHLHLLLMMHHIBHXHHHHLLL.LLLatXXXXX買(mǎi)LLLLLLLL2RBIHLLLLLLLLLLLLL3LTLXXXXXHHMMHHk42.2.4 74LS04功能介紹74LS04是6非門(mén)（反向器），工作電壓5V,內(nèi)部含有6個(gè)反向器14rai lAJ Ll llj lj LZJ1 Y 212L13-4 Jk GNU74LSO4圖 2.5 74LS043電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)表2-4 74LS04真值表AY0110225

6、74LS148功能介紹74LS148是8線(xiàn)3線(xiàn)優(yōu)先編碼器，共有 54/74148和54/74LS148兩種 線(xiàn)路結(jié)構(gòu)型式，將8條數(shù)據(jù)線(xiàn)（0 7）進(jìn)行3線(xiàn)（4-2-1）二進(jìn)制（八進(jìn)制）優(yōu)先 編碼，即對(duì)最高位數(shù)據(jù)線(xiàn)進(jìn)行譯碼。利用選通端（EI）和輸出選通端（EO）可 進(jìn)行八進(jìn)制擴(kuò)展。實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的優(yōu)先編碼。SN74L5148(TOPVjEVVLTPUTOUTXJTSriPUTs*i j.Aeo cs a i i o 妙工1 X AEQC5203r-C4A3J J5s7EFA2AlVuYruY*J LlI LsJ 111? El A2 ill SWOLFlUTS圖 2.6 74LS148表2-5真值表（

7、H咼電平L 低電平X 任意）El0122du672A1AOEO口X XKXXXXl-lHH4HLHMIIHHHUHMLLK X冥XXXLLLLLHLXXXXXXLHLLTLHLXX/XXLHHLHH1KXXJfLHHHIhHLHLKXXLHHHHHLLLHLK XLHHHHnHLHLHLXLHHHHHIHHHLLHHHHHHHHHHLH226 74LS373N功能介紹373為三態(tài)輸出的八 D鎖存器，共有54S373和74LS373兩種線(xiàn)路。八D 鎖存器（3S,鎖存允許輸入有回環(huán)特性）當(dāng)三態(tài)允許控制端0E為低電平時(shí)，Q0-Q7為正常邏輯狀態(tài)，可用來(lái)驅(qū)動(dòng) 負(fù)載或總線(xiàn)。當(dāng)0E為高電平時(shí)，Q0-Q7呈

8、高阻態(tài)，即不驅(qū)動(dòng)總線(xiàn)，也不為總 線(xiàn)的負(fù)載，但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響。當(dāng)鎖存允許端LE為高電平時(shí)，Q隨數(shù)據(jù)D而變。當(dāng)LE為低電平時(shí)，D被 鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平。當(dāng)LE端施密特觸發(fā)器的輸入滯后作用，使交流和直 流噪聲抗擾度被改善400m實(shí)現(xiàn)信號(hào)的鎖存。圖2.7 74LS373N表2-6 74LS373N真值表DnLEOFQfiHHLHLHLLXLLaoXH3硬件電路設(shè)計(jì)接通電源，按下AN1對(duì)電路進(jìn)行復(fù)位，AN2AN為搶答開(kāi)關(guān)，搶答后芯片373 隨即對(duì)信號(hào)進(jìn)行鎖定，芯片148對(duì)信號(hào)進(jìn)行編碼，然后74LS04對(duì)信號(hào)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)， 譯碼器74LS48進(jìn)行譯碼輸出到顯示器上。當(dāng) AN1再次對(duì)電路進(jìn)行復(fù)

9、位即可開(kāi)始11下次搶答。硬件電路如下圖圖3.1三人搶答器仿真圖4仿真與調(diào)試本實(shí)驗(yàn)使用Multisim 12 進(jìn)行仿真，仿真過(guò)程如下(1) 仿真開(kāi)始，按下AN1對(duì)電路進(jìn)行復(fù)位。圖4.1三人搶答器仿真圖呂國(guó)口回+ *1 im g| F|廬7 |EMw 區(qū) U ilrUxeIfi-silE. gdpc-ni Qfitiaz 亶inc 盼(2) 當(dāng)AN2按下后，芯片373對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖定，AN3AN4不再起作用C：11uFUSAIhMil1L*e”LWMhiwccU7A -4- jc-R7圖4.2三人搶答器仿真圖(3)按下AN1對(duì)電路進(jìn)行復(fù)位，當(dāng) AN3按下后,-H- UL心片373對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存，AN

10、2AN4不再起作用。仿真圖如下:IDfcDVCCSV圖4.3三人搶答器仿真圖AN4 AN2AN不再起作用。仿真(4)按下AN1對(duì)電路進(jìn)行復(fù)位，此時(shí)按下 圖如下：J U4A皿74L131Nhr 、!-p 4亠!.I ML4- f圖5.1電路板表5-1三路搶答器元件清單ICSN74LS32N DIP141U1IC74LS21NDIP141U2IC74IS48DIP161U4ICHD74LS04I DIP141U3IC74ls148DIP161U6 IC74ls373NDIP201U5 14P IC 座DIP14DIP14416P IC 座DIP16DIP16220P IC 座DIP20DIP201

11、輕觸開(kāi)關(guān)6*6*5MM直插4AN1-AN4接線(xiàn)端子2P2.541JP1共陰數(shù)碼管5611AH直插1DS1PCB1圖5.1 三路搶答器PCB設(shè)計(jì)圖調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)數(shù)碼管顯示數(shù)字固定在 8上的情況，后發(fā)現(xiàn)74LS48第5管 腳應(yīng)該接高電平，以及74LS373O歸應(yīng)接GND氐電平，做完上述改動(dòng)后電路可以 正常工作。6結(jié)論通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，使我加深了對(duì)各個(gè)芯片的認(rèn)識(shí)了解以及對(duì)軟件的使用熟練程 度,加強(qiáng)的我的動(dòng)手能力和對(duì)問(wèn)題的思考解決能力，通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)還讓我認(rèn) 識(shí)到團(tuán)隊(duì)合作的重要性，一切的成果都與密切的團(tuán)隊(duì)合作分不開(kāi)。參考文獻(xiàn)1 童詩(shī)白模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)M 北京：高等教育出版社，1998.2 沈尚賢電子技術(shù)導(dǎo)論M 北京：高等教育出版社，1986.3 康華光模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)M 北京：高等教育出版社，2003.4 蔡惟錚，王立欣基礎(chǔ)電子技術(shù)M 北京：高等教育出版社，2004. 唐德洲，邱寄帆.數(shù)字電子技術(shù)M.重慶：重慶大學(xué)出版社，2002.08.6 楊志忠電子技術(shù)基礎(chǔ)M 北京：中國(guó)電力工業(yè)出版社,1999.7 葉致誠(chéng)，唐冠中電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)M.北京：高等教育出版社，1995.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)濰坊學(xué)院信息與控制工程學(xué)院電子技術(shù)課程設(shè)