数字电路课程设计.docx
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数字电路课程设计
数字电路课程设计
八
路
数
显
抢
答
器
班级：
07电子（六）2班
设计人：
陈俊羽，林朝威，郑开斌，潘培迪
指导老师：
陈建羊，刘富祥
设计时间：
2011年1月4日星期一
八路数显抢答器
内容摘要
八路数显抢答器是运用74LS47的BCD-7段锁存/译码、驱动电路于一体的集成电路。
而74LS147这个集成块则是给数字电路（此电路）提供一个脉冲信号,使此电路也就是此八路数显抢答器能够很好的运行。
运用八个按钮来实现看谁是最快去选择的，谁最快就表明谁有优先权，然后做出相应的回答。
在现实生活中运用的实例很多，例如：
在竞猜活动中，在判断或是回答问题中等等……所以此次试验重在练习每个人的动手能力和设计能力.
索引关键词：
74LS47八路数显抢答器
第一章
1.1概述
电路包括抢答，编码，优先，锁存，数显和复位。
S1-S8为抢答键，S9为复位键，74LS47是一块含BCD-7段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路。
其中1，2，6，7脚为BCD码输入端，9-15脚为显示输出端，3脚（LT）为测试输出端。
当LT为0时，输出端为1，4脚（BT）为消隐端，BI为0时输出全为0，5脚（LE）为锁存允许端，当LE由0变为1时，输出端保持LE为0时的显示状态。
16脚为电源正，8脚为电源负。
74LS30及外围电路组成抢答器迅闪电路。
数码管为0.5寸共阳数码管。
第二章
电路设计与分析
2.74LS47的引脚及作用
74LS47是BCD锁存/7段译码器/驱动器，常用的显示译码器件，CD4511和他功能差不多。
74LS47引脚功能：
BI：
4脚是消隐输入控制端，当BI=0时，不管其它输入端状态是怎么样的，七段数码管都会处于消隐也就是不显示的状态。
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。
LT：
3脚是测试信号的输入端，当BI=1，LT=0时，译码输出全为1，不管输入DCBA状态如何，七段均发亮全部显示。
它主要用来检测数7段码管是否有物理损坏。
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。
74LS47的里面有上拉电阻，可直接或者接一个电阻与七段数码管接口。
2.3
抢答器电路在实际中应用的基本功能：
（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S1~S8表示。
（2）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。
（3）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，扬声器发出声响提示，并在DPY_7-SEG七段数码管上显示选手号码。
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。
第三章
电路安装与调试
3.1安装
按照原理图对电路进行安装焊接。
3.2调试
㈠最重要的一点是在你完成所有器件的导线焊接后首先要对照原理图仔细认真检查一遍，看看有没遗漏的导线没焊好OR焊错，好多人多会出现这种情况，要么引脚接错，要么有引脚没接，所以这应当是我们调试前的重中之重，甚至，我们可以相互检查，有可能你抄的原理图就是错误的！
这种情况下也会很麻烦，我就体会过。
㈡你如果接上电源后，显示不正常或者不显示，那你可以用万用表一步一步检查，主要是从集成块的引脚开始，对照正常的时候电势，发现哪一脚不正常，那就看看与这一脚相连的电路是否有问题，调试过程中，还可以假设其实正常的，经常按一按按钮，再测测看对应脚的电势是否正常，从而可以判断出其中的一部分电路时正常的，再往下一步一步找。
⑴数码管上只显示九，任凭你怎么按，都没反应，这是你应该检查一下74LS47的8脚是不是接在地上。
⑵数码管显示比别人的要暗，而且数字显示不稳定，只要你用手在焊点上大面积摸一下，数字就会乱变，这是你应检查一下是不是有引脚是悬空的。
⑶数码管所显示的输入数字有几个不正常，但是其他的都正常，最麻烦的是你复位后的0显示不正常，这样很容易迷惑你，这时你只要看他是否能锁定与解锁，只要正常，那么你就要查一下你的数码显示电路的连线是不是有接反的情况。
⑷数字显示不能锁定，只能在按钮不松开情况下显示，这时你要检查反相器、或门、8输入与非门、复位开关电路是否工作正常，工作正常的话，你可以检查一下为何或门的输入脚总为高电位而不随你的复位开关信号变化而变化，看看是不是某一脚因为不小心而是其与高电位连接OR短路。
⑸数字显示只为0，抢答信号基本上都能实现锁定与解锁但是只显示0，这时查一查是不是有集成块不工作（引脚未接电源OR未接地）。
我遇到更糟的是有些按钮按下后，数码管不显示，复位后又能显示0，这是检查一下是否有集成块的引脚短接。
⑹输入信号都能输入锁定与解锁，但是显示不稳定，一会儿就会跳显9，这是检查一下74LS147的10脚是否接触不良（如虚焊等）。
⑺数码管只显示0，复位后任显一数字，而且只显示这一数字，只要抢答信号输入后即恢复为0，或者只能显示个别数字，这时尽量从集成块开始查找分析，看其输入与输出是否符合正常的规则，以判断是否是集成块出了问题。
（如我遇过，据147的引脚的电平得出输入的十进制数与编译出的二进制数不对应，这是我就判断147坏了）
不同的人当然会遇到不同的情况，有接线问题、有焊接问题、有集成块坏的情况，所以我也不可能完全列举出来各种情况，只能借此机会抛砖引玉，最关键的还是要靠大家自己领悟掌握住调试的方法！
附件：
元件清单
元器件名称
型号
数量
主要参数
符号
集成块
74LS47
1
集成块
74LS373
1
集成块
74LS30
2
集成块
74LS147
1
数码管
1
共阳
电容
1
0.01uf
电容
1
0.1uf
R1-R6R16、R17
电阻
10K
8
300欧
R9-R15
电阻
470
9
2.2K
R7
发光二极管
LED
2
D1-D18
按键
9
S1-S9
参考文献
[1]．清华大学电子学教研组编，童诗白主编：
《模拟电子技术基础》（第二版）【M】，北京，高等教育出版社，1988年。
[2]．华中工学院电子学教研室编，康华光主编：
《电子基础》数字部分（第四版）【M】，北京，高等教育出版社，1988年。
[3]．阎石主编：
《数字电子电路》【M】，北京，高等教育出版社，1997年。
[4]．谢自美主编：
《电子线路设计.实验.测试》（第三版）【M】，武昌，华中科技大学出版社，2005年。
[5]．湖南工学院电气与信息工程系，电工电子室陈华容贾雅琼主编：
《数字电子技术》实验讲义【M】，衡阳，湖南工学院出版社，2005年。
[6].熊幸明主编：
《电子电工技能训练》【M】，北京，电子工业出版社，2005年。
原理图
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