课程设计 八路抢答器的设计制作文档格式.docx
《课程设计 八路抢答器的设计制作文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《课程设计 八路抢答器的设计制作文档格式.docx(10页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
该电路主要有三部分电路组成分别是锁存电路,编码电路和译码电路。
实现以下功能:
1.抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按钮S0~S7表示。
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。
2.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。
关键词:
锁存电路;
编码电路;
译码电路;
Proteus7.4a仿真软件
目录
1.课程设计题目·
·
1
2.课程设计目的·
3.课程设计内容和要求·
3.1设计内容·
3.2设计要求·
4.课程设计总体框图·
5.单元电路设计方案和原理说明·
2
5.174LS148·
5.274LS48·
3
5.374LS373锁存器·
5
5.4控制电路设计·
7
6.总体电路图及工作原理·
8
7.心得体会·
8.参考文献·
10
第一章设计题目
1设计题目
“八路抢答器的设计制作”
第二章课程设计目的
2课程设计目的
2.1培养数字电路的设计能力
2.2掌握抢答器电脑设计方法
第三章设计内容和要求
3设计内容和要求
3.1设计内容
3.1.1抢答器同时能提供8个代表队比赛,分别用8个按钮SW0—SW7表示,及主持人开关SW8具有清零功能;
3.1.2电路基本含有基本锁存功能编码显示,信号灯提示功能;
3.1.3设计八路抢答器的电路原理图,并且分析电路的工作原理;
3.1.4用proteus的ISIS来设计一个八路抢答器电路进行仿真功能;
3.1.5电路的制作与功能实现的检测与调试,以及简单电路故障的判定与排除
3.2设计要求:
3.2.1模拟抢答并用数码管信号灯显示相应的编号;
3.2.2主持人开关控制抢答器的开关与清零功能;
第四章设计总体框
4设计总体框
如图
(一)所示为八路抢答器的原理图。
如下:
图
(一)
抢答器系统原理框图如上所示。
它由主体电路和扩展电路两部分组成,主体电路完成基本抢答后,选手按动抢答键时,能显示选手的编号,同时能封锁输入电路,禁止其他选手抢答,扩展电路完成定时抢答的功能
第五章单元电路设计方案和原理说明
5单元电路设计方案和原理说明
5.1抢答器电路设计
其原理说明:
(1)抢答电路的功能有两个:
一是能分辨出选手按键的先后,并锁存优先抢答者的编号,供译码显示译码电路用;
二是要使其它选手按键操作无效。
(2)选用优先编码器74LS148、锁存器74LS373、译码器74LS48组成抢答电路
(3)抢答电路工作原理:
当控制开关置于“清除”位置时,RS触发器的
端为低电平,输出Q4—Q1全为低电平。
此时74LS48的
=0,显示器灭灯;
74LS148选通输入
=0,74LS148处于工作状态,而锁存电路不工作。
当控制开关置于“开始”位置时,优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态,当有选手按键抢答时,如5号选手优先按5号键,则74LS148输出Y2Y1Y0=010,YEX=0,经RS锁存后,Q1=1,
=1,74LS48工作,Q4Q3Q2=101,经74LS48驱动译码后,显示器显示数字5。
Q1=1使74LS148为高电平。
即74LS148禁止工作,封锁其它按键输入,当按下的按键松开后,74LS148的
EX为高电平,但由于Q1输出仍为高电平不变,所以74LS148仍处于不工作状态,其它按键的输入信号不被接受,这就保证抢答者的优先性及抢答电路的准确性。
5.274LS148优先编码器
有些单片机控制系统和数字电路中,无法对几个按钮的同时响应做出反映,如电梯控制系统在这种情况下就出出现错误,这是绝对不允许的于是就出现了74ls148优先编码器,先说一下他的基本原理.他允许同时输入两个以上编码信号。
不过在设计优先编码器时已经将所有的输入信号按优先顺序排了队,当几个输入信号同时出现时,只对其中优先权最高的一个进行编码。
74ls148管脚功能74ls148引脚图
74ls148优先编码器管脚功能介绍:
为16脚的集成芯片,电源是VCC(16)GND(8),I0—I7为输入信号,A2,A1,A0为三位二进制编码输出信号,IE是使能输入端,OE是使能输出端,GS为片优先编码输出端。
〈74ls148逻辑图〉〈74ls148逻辑表达式〉
使能端OE(芯片是否启用)的逻辑方程:
OE=I0·
I1·
I2·
I3·
I4·
I5·
67·
IE
当OE输入IE=1时,禁止编码、输出(反码):
A2,A1,A0为全1。
当OE输入IE=0时,允许编码,在I0~I7输入中,输入I7优先级最高,其余依次为:
I6,I5,I4,I3,I2,I0,I0等级排列。
从以上的的功能表中可以得出,74ls148输入端优先级别的次序依次为I7,I6,…,I0。
当某一输入端有低电平输入,且比它优先级别高的输入端没有低电平输入时,输出端才输出相应该输入端的代码。
例如:
I5=0且I6=I7=1(I6、I7优先级别高于I5)则此时输出代码010(为(5)10=(101)2的反码)这就是优先编码器的工作原理。
<
74ls148真值表>
由74ls148真值表可列输出逻辑方程为:
A2=(I4+I5+I6+I7)IE
A1=(I2I4I5+I3I4I5+I6+7)·
A0=(I1I2I4I6+I3I4I6+I5I6+I7)·
5.374LS48译码器
74LS48管脚功能
74LS48除了有实现7段显示译码器基本功能的输入(DCBA)和输出(Ya~Yg)端外,7448还引入了灯测试输入端(LT)和动态灭零输入端(RBI),以及既有输入/动态灭零输出(BI/RBO)端。
74LS48真值表
由74LS48真值表可获知7448所具有的逻辑功能:
(1)7段译码功能(LT=1,RBI=1)
在灯测试输入端(LT)和动态灭零输入端(RBI)都接无效电平时,输入DCBA经7448译码,输出高电平有效的7段字符显示器的驱动信号,显示相应字符.
(2)消隐功能(BI=0)
此时BI/RBO端作为输入端,该端输入低电平信号时,表1倒数第3行,无论LT和RBI输入什么电平信号,不管输入DCBA为什么状态,输出全为“0”,7段显示器熄灭。
该功能主要用于多显示器的动态显示。
(3)灯测试功能(LT=0)
此时BI/RBO端作为输出端,端输入低电平信号时,表1最后一行,与及DCBA输入无关,输出全为“1”,显示器7个字段都点亮。
该功能用于7段显示器测试,判别是否有损坏的字段。
(4)动态灭零功能(LT=1,RBI=1)
此时BI/RBO端也作为输出端,LT端输入高电平信号,RBI端输入低电平信号,若此时DCBA=0000,表1倒数第2行,输出全为“0”,显示器熄灭,不显示这个零。
DCBA≠0,则对显示无影响。
该功能主要用于多个7段显示器同时显示时熄灭高位的零。
5.474LS373锁存器
74LS373管脚图
74LS373真值表
373的输出端O0~O7可直接与总线相连。
当三态允许控制端OE为低电平时,O0~O7为正常逻辑状态,可用来驱动负载或总线。
当OE为高电平时,O0~O7呈高阻态,即不驱动总线,也不为总线的负载,但锁存器内部的逻辑操作不受影响。
当锁存允许端LE为高电平时,O随数据D而变。
当LE为低电平时,O被锁存在已建立的数据电平。
当LE端施密特触发器的输入滞后作用,使交流和直流噪声抗扰度被改善400mV。
引出端符号:
D0~D7数据输入端
OE三态允许控制端(低电平有效)
LE锁存允许端
O0~O7输出端
5.5控制电路设计
抢答器控制电路是抢答器设计的关键,它要完成以下三项功能:
①主持人将控制开关拨到“开始”位置时,抢答电路和定时电路进入正常抢答工作状态。
②当参赛选手按动抢答键时,LED上就会显示最先按按钮的选手代号。
第六章总体电路图及工作原理
6总体电路图及工作原理
Proteus仿真图
第七章心得体会
两周的课程设计结束了,我对数字电路有了进一步的了解,设计过程也是我的学习过程,培养了我如何去把握一件事,如何去做一件事,如何去完成一件事。
在设计抢答器过程中,通过翻阅资料,上网搜索等,我对各电路器件(如:
锁存器,译码器和LED显像管等)及原理有了更深一层次的认识。
在设计过程中,与队友分工设计,和孙政相互探讨,相互学习,相互监督。
学会了合作,学会了运筹帷幄,学会了宽容,学会了理解,也学会了做人与处世。
由于对数字电子技术的学习已经过去一年,开始时我还不太明白电路是如何连接的,并且对其原理也只有一点模糊的记忆,但通过对所学知识更深入的了解和同学的讲解和帮助,最终使我克服了难关,并成功地作出了设计。
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练,这是我们迈向社会,从事职业工作前一个必不少的过程。
“千里之行始于足下”,通过这次课程设计,我深深体会到这句千古名言的真正含义。
我今天认真的进行课程设计,学会脚踏实地迈开这一步,就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。
设计过程中遇到了很多问题,最让我记忆深刻的就是在仿真环节中,本以为已经克服重重难关完成了课程设计,虽然抢答器中双号抢答器各方面的确已经很完备,但是单号环节却出现了一个漏洞,在单号抢答成功后,其他号码还可以再次抢答,而主持人出显示的也是后者的结果,原因除在锁存器上,经过我和孙政的研究,再加上大四学长的悉心指导,我们最终克服了难关,完成了电抢答器的设计。
两周的锻炼,14天的不同感受,我有过对知识掌握不足时的迷茫,也有过思路不清时的懊恼,但一路走来,我却收获了知识,收获了希望和努力后的成果。
在这次设计过程中,体现出自己单独设计的能力以及综合运用知识的能力不是很完备,体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情,从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节,从而加以弥补。
在此感谢我们的张伟老师.,老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样;
老师循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪;
这次课程设计的每个细节和每个数据,都离不开老师您的细心指导。
而您开朗的个性和宽容的态度,帮助我能够很顺利的完成了这次课程设计。
同时感谢对我帮助过的同学们,谢谢你们对我的帮助和支持,让我感受到同学的友谊。
我相信这十几天的不懈努力会给我未来的学习带来很多的启发,我会在以后的工作生活中更好的理论联系实际,证明自己的能力。
由于本人的设计能力有限,在设计过程中难免出现错误,恳请老师们多多指教,我十分乐意接受你们的批评与指正,本人将万分感谢。
第八章参考文献
8参考文献
[1]康光华主编.电子技术基础(数字部分)高等教育出版社
[2]胡锦主编.数字电路与逻辑设计高等教育出版社
[3]阎石主编.数字电子技术基础高等教育出版社
[4]肖景和主编.数字电路应用300例中国电力出版社