智力抢答器课程设计报告含最终数据图像小结.docx

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智力抢答器课程设计报告含最终数据图像小结

电子线路课程设计（报告）

题目智力抢答器

院系物理与电子工程学院专业

班级学号

学生姓名

指导教师

日期

目录

一题目要求与方案论证1

1.1智力抢答器1

1.1.1题目要求1

1.1.2方案论证1

1.2三十秒倒计时电路设计与波形变换电路3

1.2.1题目要求3

1.2.2方案论证3

二电子线路设计与实现5

2.2.1三十秒倒计时电路6

三结果与分析6

四总结与体会6

2.2.2波形变换电路6

三.结果与分析7

3.3波形变换电路8

四总结与体会8

参考文献9

附录10

参考文献12

一题目要求与方案论证

1.1智力抢答器

1.1.1题目要求

用D触发器设计一个4人智力抢答器，要求当一名选手按下按钮时，其他人的按钮失效，主持人可以控制抢答开始和结束。

主要元件D触发器、74LS04等器件

1.1.2方案论证

电路选用优先编码器74LS148、锁存器74LS373、74LS48译码和一个数码管组成抢答显示电路；定时显示主要由555定时器秒脉冲产生电路、十进制同步加减计数器74LS192减法计数电路、和2个4段数码管即相关电路组成；由555定时器和三极管构成的报警电路。

接通电源后，主持人将开关拨到"清零"状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置;开始"状态，宣布"开始"抢答器工作。

选手在定时时间内抢答时，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操作"清除"和"开始"状态开关。

原理图如下：

（1）：

抢答及锁存功能

此功能需要一片双D触发器74LS175N芯片完成（图一所示芯片），当其中以为选手开始抢答时，D触发器接受高电平信号，这时Q1输出高电平，其余均为低电平，所以其中一蜂鸣器响。

同时Q1’输出为低电平，其余均为高电平，进过与门，输出仍为低电平，经过一个四输入与非门，输出只为高电平，锁存器发生作用，开始进行锁存。

（2）:

显示抢答功能

由4个灯泡对应的4为选手，灯亮表示与之对应的选手抢到了

（3）：

倒计时功能

由芯片74LS192D实现，四位2进制减数器，分别从1000—0000，显示器上从9开始递减。

1.2三十秒倒计时电路设计与波形变换电路

1.2.1题目要求

（数电部分）要求实现30秒倒计功能，用数码管进行数字显示；

主要器件：

2片CD4511,74LS169,74LS04,74LS02,74LS32，2个电阻5.1，拨码开关1个；

（模电部分）学习用各种基本电路组成使用电路的方法，进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术

1.调试方波---三角波发生器的调试2.三角波----正弦波变换电路的调试3.性能指标测量与误差分析

主要器件：

电阻，电容，运放。

滑动变阻器，三极管；

1.2.2方案论证

（数电部分）表1CD4511功能表

CD4511是一个用于驱动共阴极LED（数码管）显示器的BCD码—七段码译码器，特点：

具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。

可直接驱动LED显示器。

其功能介绍如下：

BI：

4脚是消隐输入控制端，当BI=0时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。

LT：

3脚是测试输入端，当BI=1，LT=0时，译码输出全为1，不管输入DCBA状态如何，七段均发亮，显示“8”。

它主要用来检测数码管是否损坏。

LE：

锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。

LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。

A1、A2、A3、A4、为8421BCD码输入端。

a、b、c、d、e、f、g：

为译码输出端，输出为高电平1有效。

表274LS169功能表

表374LS04功能表

表474LS02功能表

表574LS32功能表

（模电部分）表1uA741运放功能表

二电子线路设计与实现

2.1智力抢答器

由抢答及锁存、倒计时、显示器，这3部分组成。

2.2三十秒倒计时电路设计与波形变换电路

2.2.1三十秒倒计时电路

三结果与分析

四总结与体会

2.2.2波形变换电路

三.结果与分析

3.1智力抢答器

当一号选手开始抢答，计时电路开始工作，倒计时4秒后抢答器抢答成功，倒计时电路锁存。

LED1亮，显示屏上显示一号选手数字。

抢答器成功运行。

当无人强答时，倒计时电路一直工作，到“0”显示，LED5亮，此时抢答无效。

当主持人按键时，可以实现“清零”功能。

3.2三十秒倒计时电路的实现

3.3波形变换电路

四总结与体会

这次电子课程设计是理论与实践相结合的最好形式。

在课题的完成过程中要求制作者要有坚实的理论基础和很强的动手能力。

在设计过程中，通过自主查找数据和其他资料，接触到了很多课本上没有的东西。

经过这次课程设计，才明白自己做一个电子产品是多么的不容易。

里面的过程要求要非常细心。

要想设计并制作一个完美的数字电路，确实是一件不轻松的工作，不仅要有较强的动手能力，还要有灵活应用芯片理论的功底，为此需要阅读大量关于这方面的书籍。

首先对数字电路这门课程有了更深的了解，因为课程设计本身要求将以前所学的理论知识运用到实际的电路设计当中去，在电路的设计过程中，无形中便加深了对数字电路的了解及运用能力，对课本以及以前学过的知识有了一个更好的总结与理解；以前的数字实验只是针对某一个小的功能设计，而课程设计对我们的总体电路的设计的要求更严格，需要通过翻阅复习以前学过的知识确立了实验总体设计方案，然后逐步细化进行各模块的设计。

其次，以前没有接触过仿真软件，这次审计要使用仿真软件，所以学会了multisim软件的基本应用，这对我们以后的工作和学习的帮助都很有用处。

但是在电路仿真的过程中出现大量问题，需要我们细心解决，所以，我对电路故障的排查能力有了很大的提高。

但由于是自己学习没有专业指导难免有一些我们不了解的功能。

所以我们以后要多接触和了解一些仿真软件，多向老师请教学习。

最后，感谢学校给我们这次机会，锻炼了我们的动手能力。

通过这次课设让我明白了理论和实际操作之间差距，而且也让我很明确得意识到自己在数电上有很多的知识漏洞，以后应该多钻研一下。

从这过程，我锻炼了自己的动手能力，独立思考能力，分析实践能力，并学会了把自己的设计经验和思路拿出来与大家分享。

再次感谢老师的辅导以及同学的帮助。

“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，由此看来实践的重要，短短两星期的课程设计，学到了很多的东西，最重要的是我自己动手把我学习的知识用于实践，做出成功的作品，这才算真正学习到了东西。

总之，这次实验我收获颇多。

实践是获得知识的一种最好的手段！

参考文献

1．顾江，鲁宏等《电子电路基础实验与实践》

2．康华光的《电子技术基础》数字部分；

3．康华光的《电子技术基础》模拟部分；

4．谭会生，张昌凡等《EDA技术及其应用》；

附录

电子线路实训部分原件清单

模电部分

元件

特征

个数

电阻10k

棕黑黑红棕100*102

5个

电阻5.1k

绿棕黑棕棕510*101

2个

电阻20k

红黑黑红棕200*102

1个

电阻2k

红黑黑棕棕200*101

2个

电阻6.8k

蓝灰黑棕棕680*101

2个

电容0.1uf

104

2个

电容0.01uf

103

1个

电解电容470uf

470uf63v

3个

运放

uA741

2个

滑动变阻器100k

10410*104

1个

滑动变阻器10k

10310*102

1个

滑动变阻器25k

25325*103

1个

滑动变阻器50k

50350*103

1个

滑动变阻器100

20120*101

1个

三极管

9013

4个

数电部分

元件

型号

个数

共阴极数码管

LG5611AH

2个

发光二极管

红色（长脚正，，短脚负）

2个

同不可逆计数器

74LS192

2个

数码管驱动器

74LS248

2个

非门

74LS04

1个

或非门

74LS02

1个

或门

74LS32

2个

电阻5.1

绿棕黑金棕

2个

拨码开关

1个

设计电路部分

元件

特征

个数

同步置数计数器

74LS160

2个

数码管驱动器

74LS48

2个

数码管驱动

74LS248

2个

非门

74LS04

1个

或非门

74LS02

1个

电阻5.1

绿棕黑棕棕510*101

2个

参考文献

课程设计独创性声明：

学生签名：

指导教师评语：

课程设计成绩：

指导教师签名：

教研室意见：

教研室主任签名：