8路數(shù)顯搶答器課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、<p>　　《電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》任務(wù)書</p><p>　　設(shè)計(jì)題目： 8路數(shù)顯搶答器 </p><p>　　專 業(yè)： 通信工程 </p><p>　　學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào): </p>&l

2、t;p>　　起迄日期: 2012 年1月3日 ~2012年1月13日 </p><p>　　指導(dǎo)教師: </p><p>　　教研室主任： </p><p><b>　　目錄</b></p>&l

3、t;p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)?zāi)康?lt;/b></p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求及內(nèi)容</b></p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及原理</

4、b></p><p>　　單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇</p><p>　　畫出完整的電路圖，并說(shuō)明電路的工作原理</p><p><b>　　組裝并調(diào)試</b></p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)總結(jié)與心得體會(huì)</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)

5、</b></p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　《電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》任務(wù)書</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文介紹了一種具有選手編號(hào)顯示、主持人控制、定時(shí)搶答、倒計(jì)時(shí)顯示等功能的智能搶答器，該設(shè)計(jì)以8人搶答為例，運(yùn)用74LS系列芯片

6、，通過(guò)電路分析、電路設(shè)計(jì)、電路仿真、電路制作完成實(shí)物。智能搶答器已廣泛運(yùn)用于各種競(jìng)賽場(chǎng)合，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。</p><p><b>　　關(guān)鍵詞</b></p><p>　　數(shù)顯、搶答器、數(shù)字電子技術(shù)、DXP設(shè)計(jì)、定時(shí)、計(jì)時(shí)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　

7、This paper introduces a kind of player Numbers show, the host has control, time vies to answer first, the countdown show function of intelligent vies to answer first device, this design with

8、8 people vies to answer first as an example, the use of 74 LS series chip, through the circuit analysis, circuit design, circuit simulation, circuit make real. Intelligent vies to answer first

9、device has been widely used in various competition s</p><p><b>　　Key words</b></p><p>　　Digital display, vies to answer first device, digital electronic technology,

10、DXP design，Timing，Counting </p><p><b>　　三、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?lt;/b></p><p>　　通過(guò)8路數(shù)顯搶答器的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，必須要求熟練掌握數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)的基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，掌握組合電路、時(shí)序電路、集成電路的設(shè)計(jì)與使用，熟悉優(yōu)先編碼器、觸發(fā)器、計(jì)數(shù)器、555電路及74LS系列芯片。我們應(yīng)該在理論的基礎(chǔ)上提高自己的實(shí)際動(dòng)手

11、能力，通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)找出自身的不足并加以學(xué)習(xí)改進(jìn)。</p><p>　　四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求與內(nèi)容</p><p><b>　　(1) 技術(shù)要求：</b></p><p>　　① 搶答器同時(shí)供8名選手或8個(gè)代表隊(duì)比賽，分別用8個(gè)按鈕S0 ~ S7表示。</p><p>　　② 設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān)S，該開關(guān)由主持人控

12、制。</p><p>　?、?搶答器具有定時(shí)搶答功能，且一次搶答的時(shí)間由主持人設(shè)定（例如30秒）。</p><p>　?、?搶答器具有鎖存與顯示功能。</p><p>　?、?參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行搶答，搶答有效，定時(shí)器停止工作，顯示器上顯示選手的編號(hào)和搶答的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。</p><p><b>　　(2

13、) 工作要求：</b></p><p>　　① 利用電子技術(shù)基礎(chǔ)理論，分析系統(tǒng)工作原理，設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體框圖和各功能模塊的電路圖；</p><p>　　② 掌握計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法，利用Multisim對(duì)電路進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)；</p><p>　?、?熟悉常用的電子元器件操作使用和測(cè)試方法；</p><p>　?、?掌握電子電路安裝調(diào)試技術(shù)

14、，選擇合適的元器件搭接實(shí)際電路，掌握電路的測(cè)試和故障排除方法。</p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及原理</b></p><p><b>　　兩種設(shè)計(jì)思路</b></p><p>　　1.1基于單片機(jī)的8路數(shù)顯搶答器</p><p>　　方案一：運(yùn)用STC89C52單片機(jī)芯片，按設(shè)計(jì)要求編寫程序，

15、并設(shè)計(jì)如下電路圖</p><p>　　方案二：運(yùn)用數(shù)字電路設(shè)計(jì)，方框圖如下</p><p><b>　　其設(shè)計(jì)思路：</b></p><p>　　搶答器開始工作，主持人按下?lián)尨痖_關(guān)后，計(jì)時(shí)器開始倒計(jì)時(shí)30秒，搶答器必須準(zhǔn)確判斷出第一個(gè)搶答者的信號(hào)并鎖存，在數(shù)碼管上顯示出來(lái)；并且第一個(gè)人搶答后其他人搶答無(wú)效。若30秒過(guò)后無(wú)人搶答，主持人清零后開始

16、新一輪搶答。</p><p>　　綜上所述兩種方案均可行，但是考慮到此次課程設(shè)計(jì)以數(shù)字電路為主，并且對(duì)單片機(jī)不熟悉，則選擇方案二。</p><p><b>　　8路搶答器電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　考慮到實(shí)驗(yàn)電路元器件繁多，電路圖比較復(fù)雜，PCB板的完成等因素，本次試驗(yàn)選擇分模塊進(jìn)行完成，主要分為搶答電路和倒計(jì)時(shí)電路。</p&g

17、t;<p><b>　　2.1搶答器部分</b></p><p>　　此部分完成的功能主要以搶答為主，完成主持人控制總開關(guān)（S0），8位選手（S1~S8）的搶答，并鎖存，相應(yīng)的二極管和數(shù)碼管顯示。電路選用優(yōu)先編碼器 74LS148和鎖存器 74LS297來(lái)完成。該電路主要完成兩個(gè)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(hào)，同時(shí)譯碼顯示電路顯示編號(hào)（顯示電路采用七段數(shù)

18、字?jǐn)?shù)碼顯示管）；二是禁止其他選手按鍵，其按鍵操作無(wú)效。工作過(guò)程：開關(guān)S0置于"清除"端時(shí)，RS觸發(fā)器的 R、S端均為0，4個(gè)觸發(fā)器輸出置0，使74LS148的優(yōu)先編碼工作標(biāo)志端＝0，使之處于工作狀態(tài)。當(dāng)開關(guān)S0置于"開始"時(shí)，搶答器處于等待工作狀態(tài)，當(dāng)有選手將搶答按鍵按下時(shí)（如按下S5），74LS148的輸出經(jīng)RS鎖存后，CTR=1,RBO=1,七段顯示電路74LS48處于工作狀態(tài)，4Q3Q2Q=

19、101,經(jīng)譯碼顯示為“5”。此外，CTR＝１，使74LS148優(yōu)先編碼工作標(biāo)志端＝１，處于禁止?fàn)顟B(tài)，封鎖其他按鍵的輸入。當(dāng)按鍵松開即按下時(shí)，74LS148此時(shí)仍為CTR＝１，使優(yōu)先編碼工作標(biāo)志端＝１，所以74LS148仍處于禁止?fàn)顟B(tài)，確保不會(huì)出二次按鍵時(shí)輸入信號(hào)，保證了搶答者的優(yōu)先性。如有</p><p><b>　　模塊一：</b></p><p><b>

20、;　　原理圖1.1</b></p><p><b>　　PCB圖1.2</b></p><p><b>　　3D圖1.3</b></p><p><b>　　2.2倒計(jì)時(shí)部分</b></p><p>　　該部分主要由555定時(shí)器秒脈沖產(chǎn)生電路、十進(jìn)制同步加減計(jì)時(shí)器7

21、4LS192減法計(jì)數(shù)電路、74LS48譯碼器和7段數(shù)碼管組成。主持人按下?lián)尨疰I，數(shù)碼管進(jìn)行30S倒計(jì)時(shí)，有人搶答時(shí)，倒計(jì)時(shí)停止，模塊一的數(shù)碼管顯示搶答號(hào)，其時(shí)鐘信號(hào)由始終產(chǎn)生電路產(chǎn)生。</p><p>　　為了很好地排布PCB板，將倒計(jì)時(shí)部分分為兩個(gè)模塊。既模塊二和模塊三，其原理圖、PCB圖和3D圖如下</p><p><b>　　模塊二：</b></p>

22、<p><b>　　原理圖2.1</b></p><p><b>　　PCB圖2.2</b></p><p><b>　　3D圖2.3</b></p><p><b>　　模塊三：</b></p><p><b>　　原理圖3.1&

23、lt;/b></p><p><b>　　PCB圖3.2</b></p><p><b>　　3D圖3.3</b></p><p><b>　　組裝并調(diào)試</b></p><p>　　將上圖所示的PCB板打印、曝光、使用顯影劑和三氯化鐵洗出來(lái)，然后打孔，將所有元器件焊在板

24、子上，接好線并調(diào)試。</p><p><b>　　組裝圖如下：</b></p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)總結(jié)與心得體會(huì)</b></p><p><b>　　1、實(shí)驗(yàn)總結(jié)：</b></p><p>　　通過(guò)本次試驗(yàn)，畫PCB時(shí)應(yīng)注意很多東西，特別是元器件封裝，由于自己的疏忽，將本

25、次試驗(yàn)的開關(guān)選為按鍵開關(guān)，而本應(yīng)該為自鎖開關(guān)，若運(yùn)用了按鍵開關(guān)則必須要一直長(zhǎng)按著某一個(gè)鍵，這樣就會(huì)很麻煩的。還有在畫板子時(shí)，沒有注意引腳，導(dǎo)致數(shù)碼管選擇錯(cuò)誤而需重新購(gòu)買數(shù)碼管，為實(shí)驗(yàn)的完成耽誤了時(shí)間，以后需要多加考慮后行動(dòng)。</p><p>　　畫雙面板既模塊一時(shí)，需特別注意，對(duì)于第一次做雙面板，壓力還是很大，關(guān)鍵在于如何去洗好一塊雙面板，在有經(jīng)驗(yàn)的同學(xué)幫助下，成功完成第一次雙面板的制作。</p>

26、<p>　　當(dāng)元器件鏈接完畢后，在調(diào)試的過(guò)程中，遇到了非常嚴(yán)重的問題，沒有達(dá)到預(yù)先的標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)碼管沒有亮，導(dǎo)致后面的調(diào)試遇到問題，經(jīng)過(guò)逐一檢查，知識(shí)技能有限，未能查出問題，通過(guò)和同學(xué)的討論，將主要問題集中在電路錯(cuò)誤，或連線不正確。還需進(jìn)一步檢查與糾正。</p><p><b>　　2、心得體會(huì)</b></p><p>　　本次試驗(yàn)，才深感自身不足。對(duì)芯片不夠了

27、解，只能說(shuō)明自己在學(xué)習(xí)方面知識(shí)面不寬，只顧于課本知識(shí)的學(xué)習(xí)，對(duì)擴(kuò)展知識(shí)了解的太少。其次，理論往往比較容易學(xué)習(xí)，而實(shí)踐則不同，由于平時(shí)實(shí)驗(yàn)課少，而自己動(dòng)手不多，所以在試驗(yàn)前不知所措。再次，應(yīng)用軟件不熟悉，譬如本學(xué)期學(xué)習(xí)的Multisim、Dxp等軟件，而平時(shí)沒有經(jīng)常使用，以至于課程設(shè)計(jì)時(shí)還要繼續(xù)深入學(xué)習(xí)，影響進(jìn)程。經(jīng)過(guò)了第一次課程設(shè)計(jì)，積累了少許經(jīng)驗(yàn)，課程設(shè)計(jì)做起來(lái)比較順手，本次同樣也警戒我，設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備也是尤為重要的，一個(gè)好的開頭才能帶動(dòng)

28、實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，在以后的試驗(yàn)或設(shè)計(jì)中我會(huì)充分準(zhǔn)備，把事情考慮周到，以致能成功的完成每一項(xiàng)任務(wù)。</p><p>　　在此次實(shí)驗(yàn)中，我學(xué)到了很多書本上沒有的知識(shí)，了解到了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本過(guò)程，如何去運(yùn)用理論知識(shí)，在實(shí)踐中去驗(yàn)證理論，接觸到的一些新知識(shí)，豐富了我的知識(shí)庫(kù)。</p><p>　　經(jīng)過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我確知需要學(xué)習(xí)的東西還很多，在以后的學(xué)習(xí)中，我會(huì)在學(xué)好課本知識(shí)的同時(shí)廣泛涉獵其他書籍，

29、擴(kuò)大自己的知識(shí)面，開闊眼界。在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)，也要注重實(shí)踐，常思考，常動(dòng)手，要經(jīng)常運(yùn)用已學(xué)過(guò)的知識(shí)或軟件及儀器，在每一次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中積累經(jīng)驗(yàn)，腳踏實(shí)地，一步一步走向成功的彼岸。在以后，我也會(huì)多向身邊的同學(xué)學(xué)習(xí)，分析成敗的原因，是自己成為一名合格的專業(yè)大學(xué)生。這次的學(xué)習(xí)與實(shí)踐，為以后的實(shí)驗(yàn)或課程設(shè)計(jì)打下良好了基礎(chǔ)。</p><p>　　本次試驗(yàn)最大的失敗是電路數(shù)碼管沒有亮，究其原因還是自己做實(shí)物不夠細(xì)心，再次實(shí)驗(yàn)

30、設(shè)備不齊全，不能很好地檢查電路。以后自己還是會(huì)努力改進(jìn)，做得更好。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　康光華. 《電子技術(shù)基礎(chǔ)》. 高等教育出版社（五版） 2006</p><p>　　黃智偉 . 《全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽電路設(shè)計(jì)》. 北京航空航天大學(xué)出版社 2006 </p><

31、;p>　　寧武. 《全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽進(jìn)本技能指導(dǎo)》.電子工業(yè)出版社 2009</p><p>　　4、陳永甫.《新編555集成電路應(yīng)用800例》.電子工業(yè)出版社 2001</p><p><b>　　附錄：</b></p><p><b>　　電路圖</b></p><p>&

32、lt;b>　　搶答部分</b></p><p><b>　　倒計(jì)時(shí)部分</b></p><p><b>　　元件引腳圖</b></p><p>　　①74LS48引腳圖及功能圖</p><p><b>　?、?4LS279</b></p><

33、;p><b>　　③74LS148</b></p><p><b>　?、?4LS192</b></p><p><b>　?、?4LS00</b></p><p><b>　?、?4LS20</b></p><p><b>　?、?55&