電工的電子課程設(shè)計(jì)——電骰子的設(shè)計(jì)與制作

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　棋牌類游戲集趣味與益智于一體，是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡膴蕵讽?xiàng)目。而骰子作為游戲公平的象征，在其中起著重要作用。本設(shè)計(jì)融電子技術(shù)于現(xiàn)實(shí)生活中，具有現(xiàn)實(shí)意義。本文詳細(xì)闡述了電子化骰子的原理，用它來(lái)隨機(jī)的選取1至6的數(shù)。本系統(tǒng)以典型施密特反相器74HC14作為時(shí)鐘脈沖發(fā)生器結(jié)合邏輯門電路控制4位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器74LS161，實(shí)

2、現(xiàn)1至6的隨機(jī)輸出，并最終通過(guò)譯碼器74LS48控制七段數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)隨機(jī)數(shù)的顯示。</p><p>　　關(guān)鍵詞：時(shí)鐘脈沖 隨機(jī)數(shù) 計(jì)數(shù) 顯示</p><p><b>　　電骰子的設(shè)計(jì)與制作</b></p><p>　　1. 實(shí)驗(yàn)原理和原理框圖</p><p>　　1.1 實(shí)驗(yàn)原理分析</p><p

3、>　　骰子是有6個(gè)面的正六面體。六個(gè)面上分別刻有1到6的數(shù)。擲骰子后，就可以從1到6中隨機(jī)的選取一個(gè)數(shù)。可能出現(xiàn)的數(shù)只有1,2,3,4,5,6這6個(gè)數(shù)。這6個(gè)數(shù)中，每個(gè)數(shù)出現(xiàn)的概率為1/6,即每個(gè)數(shù)的出現(xiàn)是隨機(jī)的。</p><p>　　圖1.1是根據(jù)實(shí)際擲骰子的動(dòng)作畫出的功能框圖</p><p>　　圖1.2是基于所要實(shí)現(xiàn)的功能畫出的電路總體框圖</p><p&g

4、t;　　摁下開關(guān)相當(dāng)于搖動(dòng)骰子。開關(guān)在這里是作為計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘控制電路，當(dāng)開關(guān)摁下，此時(shí)控制電路輸出為高，從而時(shí)鐘脈沖會(huì)通過(guò)與非門去觸發(fā)計(jì)數(shù)器，讓其開始從1到6計(jì)數(shù)。</p><p>　　時(shí)鐘脈沖通過(guò)與非門的這段時(shí)間就相當(dāng)于骰子搖動(dòng)的時(shí)間。</p><p>　　因?yàn)轺蛔拥狞c(diǎn)數(shù)有6種，所以計(jì)數(shù)器的輸出狀態(tài)只要有6種即可。</p><p>　　當(dāng)七段數(shù)碼管確定顯示1到6中

5、的一個(gè)數(shù)時(shí)，就相當(dāng)于骰子停止了滾動(dòng)，顯示出了確定的數(shù)。圖1.2就是基于以上考慮所得的電骰子原理框圖。下面將進(jìn)行實(shí)際電路的設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.2 電路原理框圖</p><p>　　圖1.1 從基本功能到結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　圖1.2 電骰子框圖</p><p>　　2設(shè)計(jì)思路和電路分析</p><

6、;p>　　在原理框圖的基礎(chǔ)上，著手進(jìn)行各模塊內(nèi)容的設(shè)計(jì)，各模塊電路出了必須保證本模塊單元電路功能的實(shí)現(xiàn)外，還需要使得各模塊之間的接口電路方便可行。</p><p>　　2.1第一種方案設(shè)計(jì)思路</p><p><b>　　2.1.1振蕩電路</b></p><p>　　第一種方案采用施密特反相器作為產(chǎn)生時(shí)鐘的振蕩電路，電路如下：</

7、p><p>　　R11=R12=100k C1=10nF</p><p>　　圖2.1時(shí)鐘產(chǎn)生電路</p><p><b>　　輸出時(shí)鐘脈沖為：</b></p><p>　　當(dāng)輸出為高電平時(shí)，根據(jù)RC電路過(guò)渡過(guò)程的分析可知，此時(shí)VI 由VT-升到VT+，其所需要的時(shí)間為T1= RCln(VDD-VT-)/(VDD-VT+)&

8、lt;/p><p>　　當(dāng)輸出為低電平時(shí)，此時(shí)VI 由VT+降到VT-。其所需要的時(shí)間為</p><p>　　T2=RC ln(VT+/VT-)</p><p><b>　　則整個(gè)振蕩周期為</b></p><p>　　T=T1+T2=RCln[(VDD-VT-)/(VDD-VT+)+ln(VT+/VT-)]=4.2RC&l

9、t;/p><p>　　查74HC14的手冊(cè)可知</p><p><b>　　T=4.2ms</b></p><p><b>　　圖2.2時(shí)鐘波形</b></p><p>　　T=T1+T2=RCln[(VDD-VT-)/(VDD-VT+)+ln(VT+/VT-)]=4.2RC</p>&l

10、t;p><b>　　所以T=4.2ms</b></p><p>　　施密特反相器引腳及功能表如下</p><p>　　74HC14的引腳圖如圖2.3。</p><p>　　圖2.3 74HC14引腳圖</p><p>　　74HC14的功能表如表2.1所示。</p><p>　　表1.1

11、 74HC14 功能表</p><p>　　2.1.2六進(jìn)制計(jì)數(shù)器</p><p>　　這是電骰子的核心部分。計(jì)數(shù)器采用4位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器74LS161。</p><p>　　因?yàn)轺蛔拥狞c(diǎn)數(shù)是1到6，所以必須使用六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。</p><p>　　六進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸出變化為1—2—3—4—5—6，所以在輸出為6的瞬間74LS161必須置

12、數(shù)1。圖2.4中是當(dāng)計(jì)數(shù)器輸出為110（十進(jìn)制6）時(shí)進(jìn)行預(yù)置數(shù)使計(jì)數(shù)器輸出迅速由6變1，從而實(shí)現(xiàn)1到6循環(huán)計(jì)數(shù)。</p><p>　　電路接線如圖2.4所示。</p><p>　　圖2.4 74LS161接線圖</p><p>　　74LS161引腳圖如圖2.5所示</p><p>　　圖2.5 74LS161引腳圖</p>

13、<p>　　74LS161功能表如表2.2</p><p>　　表1.2 74LS161功能表</p><p>　　2.1.3譯碼器及顯示電路</p><p>　　譯碼器采用4線——7線譯碼器74LS48并驅(qū)動(dòng)七段數(shù)碼管發(fā)光。</p><p>　　電路接線圖如圖所示。</p><p>　　圖2.6 譯碼及顯

14、示電路原理圖</p><p>　　發(fā)光二極管（LED）由特殊的半導(dǎo)體材料砷化鎵，磷砷化鎵等制成，可以單獨(dú)使用，也可以組裝成分段式或點(diǎn)陣式LED顯示器件（半導(dǎo)體顯示器）。分段式顯示</p><p>　?。↙ED數(shù)碼管）由7條線段圍成“日”字型，每一段包含一個(gè)發(fā)光二極管。外加正向電壓時(shí)二極管導(dǎo)通。只要按規(guī)律控制各發(fā)光段的亮，滅就可以顯示各種字形或符號(hào)</p><p>　

15、　數(shù)字顯示方式目前以分段式應(yīng)用最普遍，圖5.3.6表示七段式數(shù)字顯示器利用不同發(fā)光段組合方式，顯示0～15等阿拉伯?dāng)?shù)字如圖2.7</p><p>　　圖2.7 BCD碼七段數(shù)字顯示器發(fā)光光段顯示組合圖</p><p>　　74LS48七段顯示譯碼器輸出高電平有效，用以驅(qū)動(dòng)共陰極顯示器。該集成顯示譯碼器設(shè)有多個(gè)輔助控制端，以增強(qiáng)器件的功能。 7448的功能表如表5.3.4所示，它有3個(gè)輔助

16、控制端LT、RBI、BI/RBO,現(xiàn)簡(jiǎn)要說(shuō)明如下：    1. 滅燈輸入BI/RBO    BI/RBO是特殊控制端，有時(shí)作為輸入，有時(shí)作為輸出。當(dāng)BI/RBO作輸入使用且BI＝0時(shí)，無(wú)論其它輸入端是什么電平，所有各段輸入a～g均為0，所以字形熄滅。    2. 試燈輸入LT   

17、 當(dāng)LT＝0時(shí)，BI/RBO是輸出端，且RBO＝1，此時(shí)無(wú)論其它輸入端是什么狀態(tài)，所有各段輸出a～g均為1,顯示字形8。該輸入端常用于檢查7488本身及顯示器的好壞。</p><p>　　3.動(dòng)態(tài)滅零輸入RBI    當(dāng)LT＝1，RBI＝0且輸入代碼DCBA＝0000時(shí)，各段輸出a～g均為低電平，與BCD碼相應(yīng)的字形熄滅，故稱“滅零”。利用LT=1與RBI=0可

18、以實(shí)現(xiàn)某一位的“消隱”。此時(shí)BI/RBO是輸出端，且RBO=0。    4. 動(dòng)態(tài)滅零輸出RBO    BI/RBO作為輸出使用時(shí)，受控于LT和RBI。當(dāng)LT＝1且RBI＝0，輸入代碼DCBA=0000時(shí)，RBO=0；若LT=0或者LT＝1且RBI＝1，則RBO=1。該端主要用于顯示多位數(shù)字時(shí)，多個(gè)譯碼器之間的連接。   

19、 從功能表還可看出，對(duì)輸入代碼0000，譯碼條件是：LT和RBI同時(shí)等于1，而對(duì)其它輸入代碼則僅要求LT＝1，這時(shí)候，譯碼器各段a～g輸出的電平是由輸入BCD碼決定的，并且滿足顯示字形的要求。</p><p>　　74LS48引腳圖如圖2.8所示。</p><p>　　圖2.8 74LS48引腳圖</p><p>　　2.1.4 時(shí)鐘控制電路</

20、p><p>　　時(shí)鐘是進(jìn)入計(jì)數(shù)器還是停止是有RC電路來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的，</p><p>　　當(dāng)開關(guān)沒有閉合時(shí)4.7uF電容上端電壓為+5V，下端為0V此時(shí)反相器輸入端為“H”電平，從而輸出為“L”電平，所以此時(shí)與非門輸出恒為高電平，時(shí)鐘不能通過(guò)與非門。</p><p>　　當(dāng)摁下按鈕開關(guān)時(shí)，4.7uF的電容會(huì)放電，其上的電荷很快變?yōu)?。然后電流通過(guò)與+5V連接的100K電阻

21、流過(guò)開關(guān)，不會(huì)通過(guò)電容。這樣反相器的輸入就會(huì)變?yōu)椤癓”電平，輸出也相應(yīng)變?yōu)榱恕癏”電平，此時(shí)時(shí)鐘信號(hào)可以通過(guò)與非門，從而控制計(jì)數(shù)器進(jìn)行正常計(jì)數(shù)。</p><p>　　當(dāng)開關(guān)閉合后又?jǐn)嚅_時(shí)，來(lái)自+5V的電流通過(guò)100K的電阻流向4.7uF的電容，使電位逐漸升高。在電容上端電壓從0V逐漸升高到反向器的閥值電壓VT+后，反向器輸出變?yōu)榈碗娖?，使時(shí)鐘不能再通過(guò)與非門。其電路接線圖如下。</p><p&

22、gt;<b>　　如圖2.9所示。</b></p><p>　　圖2.9 時(shí)鐘控制電路</p><p>　　但是在電容電壓上升的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一定的延時(shí)，這樣就使得不是開關(guān)一斷開，計(jì)數(shù)器就停止計(jì)數(shù)，而是在通過(guò)RC時(shí)常數(shù)電路延時(shí)一段時(shí)間后計(jì)數(shù)器才停止計(jì)數(shù)。實(shí)際上這一段延時(shí)大有意義，只要RC時(shí)常數(shù)點(diǎn)路延時(shí)的時(shí)間遠(yuǎn)大于時(shí)鐘脈沖一個(gè)周期的時(shí)間，就可以在開關(guān)斷開后，計(jì)數(shù)器還在

23、計(jì)數(shù)（相當(dāng)于骰子在人擲出去后還在不停滾動(dòng)，等過(guò)了一定時(shí)間才會(huì)停止）。如果是換成單刀雙擲開關(guān)，則計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的時(shí)間（骰子滾動(dòng)的時(shí)間）會(huì)受人的控制，這與實(shí)際不符。所以加一個(gè)RC時(shí)常數(shù)電路大有裨益。</p><p>　　以上是第一個(gè)方案電路各模塊的電路分析。</p><p>　　2.2 第二種方案設(shè)計(jì)思路</p><p>　　2.2.1 時(shí)鐘發(fā)生電路</p>

24、;<p>　　第二種方案采用555定時(shí)器組成的多諧振蕩器作為時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生電路。</p><p>　　555定時(shí)器是一種集模擬，數(shù)字于一體的中規(guī)模集成電路，其應(yīng)用極為廣泛。它不僅用于信號(hào)的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)換，還常用于控制與檢測(cè)電路中</p><p>　　電路接線如圖2.10所示</p><p>　　圖2.10 555接線圖</p><p&

25、gt;　　2）555定時(shí)器的電路結(jié)構(gòu)如圖2.11所示。</p><p>　　圖2.11 555定時(shí)器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)</p><p>　　3）555定時(shí)器引腳分布如圖2.12所示</p><p>　　圖2.12 555引腳圖</p><p>　　4）555定時(shí)器原理及功能表</p><p>　　1. 555定時(shí)器原

26、理：</p><p>　　555定時(shí)器內(nèi)部電路由電壓比較器C1和C2，RS觸發(fā)器和集電極開路的三極管T三部分組成。</p><p>　　555定時(shí)器有兩個(gè)輸入端，一個(gè)輸出端，共8個(gè)引腳。器件的第6腳接電壓比較器C1的反相輸入端，稱為閾值端，用符號(hào)TH來(lái)標(biāo)注；第2腳接電壓比較器C2的同相輸入端，稱為觸發(fā)端，用符號(hào) 來(lái)標(biāo)注；第5腳是控制電壓輸入端，用符號(hào)VCO來(lái)標(biāo)注；第4腳是RS觸發(fā)器的復(fù)位端

27、；第3腳是信號(hào)輸出端，第1腳是接地端，第8腳是電源電壓輸入端。</p><p>　　，當(dāng)?shù)?腳懸空時(shí)，第8腳所接的電源電壓Vcc經(jīng)三個(gè)5kΩ的電阻R分壓，電壓比較器C1同相輸入端的電壓為 ，該電壓是電壓比較器C1的參考電壓；電壓比較器C2反相輸入端的電壓為 ，該電壓是電壓比較器C2的參考電壓。</p><p>　　555定時(shí)器的工作原理是：當(dāng)輸入電壓 時(shí)，電壓比較器C1反相輸入端的輸入電壓

28、小于參考電壓，相當(dāng)于在電壓比較器C1的反相輸入端輸入一個(gè)負(fù)極性的信號(hào)，電壓比較器C1的輸出電壓為正極性的信號(hào)，即高電平信號(hào)“1”；電壓比較器C2同相輸入端的輸入電壓小于參考電壓，相當(dāng)于在電壓比較器C2的同相輸入端輸入一個(gè)負(fù)極性的信號(hào)，電壓比較器C2的輸出電壓為負(fù)極性信號(hào)，即低電平信號(hào)“0”；RS觸發(fā)器被置位，輸出電壓u0等于1。</p><p>　　當(dāng)輸入電壓 時(shí)，ui2從 變化到 時(shí)，電壓比較器C1反相輸入端的

29、輸入電壓小于參考電壓，電壓比較器C1的輸出電壓為高電平信號(hào)“1”；電壓比較器C2同相輸入端的輸入電壓從小于參考電壓變化到大于參考電壓，電壓比較器C2的輸出電壓從低電平信號(hào)“0“變?yōu)楦唠娖叫盘?hào)“1”；RS觸發(fā)器處在保持的狀態(tài)，保持 時(shí)的輸出狀態(tài)，輸出電壓u0等于1。當(dāng)輸入電壓 時(shí)，電壓比較器C1反相輸入端的輸入電壓大于參考電壓，相當(dāng)于在電壓比較器C1的反相輸入端輸入一個(gè)正極性的信號(hào)，電壓比較器C1的輸出電壓為負(fù)極性的信號(hào)，即低電平信號(hào)“0

30、”；電壓比較器C2同相輸入端的輸入電壓大于參考電壓，相當(dāng)于在電壓比較器C2的同相輸入端輸入一個(gè)正極性的信號(hào)，電壓比較器C2的輸出電壓為正極性信號(hào)，即高電平信號(hào)“1”；RS觸發(fā)器被復(fù)位，輸出電壓u0等于0。</p><p>　　當(dāng)輸入電壓 時(shí)，ui1從 變化到 時(shí)，電壓比較器C2同相輸入端的輸入電壓大于參考電壓，電壓比較器C2的輸出電壓為高電平信號(hào)“1”；電壓比較器C1反相輸入端的輸入電壓從大于參考電壓變化到小于參

31、考電壓，電壓比較器C1的輸出電壓從低電平“0”變?yōu)楦唠娖健?”；RS觸發(fā)器處在保持的狀態(tài)，保持 時(shí)的輸出狀態(tài)，輸出電壓u0等于0。</p><p>　　555 定時(shí)器功能表如圖</p><p>　　表1.4 555定時(shí)器功能表</p><p>　　在本次電路中555定時(shí)器是構(gòu)成了多諧振蕩器。</p><p>　　其振蕩波形如圖2.13所示。

32、</p><p>　　圖2.13 555定時(shí)器的振蕩波形</p><p>　　用555定時(shí)器組成的多諧振蕩器如圖4.2所示。接通電源后，電容C2被充電，當(dāng)VC上升到2VCC/3 時(shí)，使VO為低電平，同時(shí)放電三極管T導(dǎo)通，此時(shí)電容C2通過(guò)R1和T放電，VC下降。當(dāng)VC下降到VCC/3 時(shí)，VO翻轉(zhuǎn)為高電平。電容C放電所需的時(shí)間為tpL=R1Cln2.</p><p>

33、;　　當(dāng)放電結(jié)束時(shí)T截止，VCC將通過(guò)R1. R2向電容器C充電，VC由VCC/3上升到2VCC/3 所需的時(shí)間為tpH=( R2+ R1)ln2.</p><p>　　當(dāng)VC上升到2VCC/3時(shí)，電路又翻轉(zhuǎn)為低電平。如此周而復(fù)始，于是，在電路的輸出端就得到一個(gè)周期性的矩形波。電路的工作波形如圖2.14所示。</p><p><b>　　其振蕩頻率為</b></

34、p><p>　　f=1 /(tpL+tpH)=1/[(2R1+R2)Cln2]</p><p>　　所以根據(jù)圖中參數(shù) f=100HZ,因?yàn)殡娐酚懈蓴_存在所以仿真結(jié)果與實(shí)際計(jì)算有出入。</p><p>　　圖2.14 由555定時(shí)器組成的多諧振蕩器</p><p>　　2.2.2 六進(jìn)制計(jì)數(shù)器</p><p>　　第二

35、種方案的六進(jìn)制計(jì)數(shù)器是采用D觸發(fā)器構(gòu)成的非同步型計(jì)數(shù)器。用非同步型計(jì)數(shù)器制作n進(jìn)制計(jì)數(shù)器時(shí)，要把觸發(fā)器并列并對(duì)它的輸出解碼，當(dāng)為n的時(shí)候?qū)φ麄€(gè)計(jì)數(shù)器復(fù)位。</p><p>　　圖2.15是由D觸發(fā)器構(gòu)成的非同步型六進(jìn)制計(jì)數(shù)器的電路圖。</p><p>　　圖2.15 D觸發(fā)器構(gòu)成的非同步型六進(jìn)制計(jì)數(shù)器</p><p><b>　　D觸發(fā)器特征方程。<

36、;/b></p><p>　　D觸發(fā)器引腳圖如圖2.16</p><p>　　圖2.16 D觸發(fā)器引腳圖</p><p>　　D觸發(fā)器功能表如表1.5所示。</p><p>　　表1.5 D觸發(fā)器功能表</p><p>　　當(dāng)SET=1時(shí)，無(wú)論D=0還是D=1，Qn+1=1；</p><

37、p>　　當(dāng)RESET=1時(shí)，無(wú)論D=0還是D=1，Qn+1=0；</p><p>　　當(dāng)SET=1，RESET=1時(shí)，Qn+1=1。</p><p>　　以二進(jìn)制計(jì)數(shù)器為基本器件，共有六種狀態(tài)，而4 <6<8，所以需要3個(gè)D觸發(fā)器。六進(jìn)制的輸出變化為0—1—2—3—4—5—0所以在輸出為6的瞬間所有D觸發(fā)器復(fù)位。因?yàn)轺蛔拥妮敵鰹?到6，所以必須將計(jì)數(shù)器0到5的輸出通過(guò)邏輯

38、門電路改為1到6。則列出真值表如表1.6所示。</p><p>　　表1.6 計(jì)數(shù)器輸出與譯碼器輸入轉(zhuǎn)換的真值表</p><p><b>　　用卡洛圖分析可得</b></p><p>　　D=0,C=Z+XY,B=X⊕Y,A=-X</p><p>　　所以只需要將QZ QY QX接相應(yīng)的門電路并輸出到74LS48的A

39、,B,C,D就可以實(shí)現(xiàn)0到5與1到6的轉(zhuǎn)換。</p><p>　　所用的與非門電路為74LS00 </p><p>　　其引腳圖如圖2.17</p><p>　　圖2.17 74LS00引腳圖</p><p>　　其功能表如表1.7所示</p><p>　　表1.7 74LS00功能表</p&g

40、t;<p>　　所用的異非門電路為74LS86</p><p>　　其引腳圖如圖2.18</p><p>　　圖2.18 74LS86引腳圖</p><p>　　其功能表如表1.8所示</p><p>　　表1.8 74LS86功能表</p><p>　　所用的與門電路為74LS08</p>

41、;<p>　　其引腳圖如圖2.19</p><p>　　圖2.19 74LS08引腳圖</p><p>　　其功能表如表1.9所示</p><p>　　表1.9 74LS08功能表</p><p>　　所用的非門電路為74LS04</p><p>　　其引腳圖如圖4.11</p>

42、<p>　　圖2.20 74LS04引腳圖</p><p>　　其功能表如表1.10所示</p><p>　　表1.10 74LS04功能表</p><p>　　所用的或門電路為74LS32</p><p>　　其引腳圖如圖2.21</p><p>　　圖2.21 74LS32引腳圖</p&g

43、t;<p>　　其功能表如表1.11所示</p><p>　　表1.11 74LS32功能表</p><p>　　2.2.3 譯碼器及顯示電路</p><p>　　此部分電路與第一種方案的相同。</p><p>　　2.2.4時(shí)鐘控制電路</p><p>　　此部分電路與第一種方案的相同。</

44、p><p>　　2.3方案比較與選擇</p><p>　　2.3.1 方案比較</p><p>　　在焊接電路板時(shí)，我選擇的方案是第一種，第一種方案與第二種方案相比顯著的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)潔，清晰。</p><p>　　時(shí)鐘部分功能兩者相差不大，均可實(shí)現(xiàn)所要求的功能。但是在將其焊接在萬(wàn)用板上時(shí)，第一種方案的施密特反相器跟利于焊接。</p>

45、<p>　　產(chǎn)生時(shí)鐘的振蕩電路采用RC振蕩電路，而沒有采用石英晶體振蕩電路的原因是。雖然RC振蕩電路在穩(wěn)定性上比不上石英振蕩電路。但是優(yōu)點(diǎn)是容易通過(guò)改變電容器或者電阻值來(lái)調(diào)整振蕩頻率。而且價(jià)格便宜。所以選擇RC振蕩電路。</p><p>　　計(jì)數(shù)器部分，由于第一種方案是用的集成計(jì)數(shù)器，所以其比第二種方案由分立元件搭成的計(jì)數(shù)器要簡(jiǎn)單得多。在消耗很少的元件上就可以實(shí)現(xiàn)所要求的功能。</p>&

46、lt;p>　　譯碼及顯示部分兩者大致相同。</p><p><b>　　方案選擇</b></p><p>　　通過(guò)以上分析可知，方案一優(yōu)于方案二，所以選擇方案一。</p><p><b>　　硬件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1電路板焊接</b></

47、p><p>　　這次我們是將電路焊接在萬(wàn)用板上。</p><p>　　我們硬件設(shè)計(jì)的過(guò)程是首先焊接電源及總開關(guān)，并接上電源指示燈。然后</p><p>　　再焊接集成施密特反相器74HC14，并接好相應(yīng)的電阻和電容。其次再焊接時(shí)鐘控制電路，并對(duì)照74LS00的引腳圖和功能表將時(shí)鐘輸出和時(shí)鐘控制電路輸出接在同一個(gè)與非門上，然后再接上集成計(jì)數(shù)器74LS161，并接好相應(yīng)的附

48、屬電路，</p><p>　　最后再接上譯碼器74LS48和七段數(shù)碼管。到此整個(gè)電路焊接完畢。</p><p>　　3.2 調(diào)試過(guò)程和技巧</p><p>　　我們知道焊完電路板只是完成了一小部分，重要的是電路板的調(diào)試過(guò)程。這樣才能完成電路所要求的功能。在當(dāng)天焊完電路板后，我們迫不及待的接上了電源，但是結(jié)果卻不容樂觀，只是數(shù)碼管亮著并且只顯示0，以往在數(shù)電實(shí)驗(yàn)中的

49、經(jīng)驗(yàn)告訴我是時(shí)鐘脈沖出了問(wèn)題，但是為了保險(xiǎn)起見，我們斷開了計(jì)數(shù)器，給電源上電后，我們首先檢查譯碼和顯示，譯碼器的輸入從0000（B）一直到1111(B)都是正常的,這說(shuō)明譯碼和顯示是正確的，然后我們用相同的方法檢查了各模塊，最后我們用排除法證明，問(wèn)題肯定是出在時(shí)鐘脈沖上面，最后果然是時(shí)鐘脈沖的電阻接錯(cuò)了，改掉后電路就開始正常工作了，我們相當(dāng)興奮。</p><p>　　這次調(diào)試過(guò)程中我們用了示波器去檢查脈沖，一開始

50、就發(fā)現(xiàn)了它有問(wèn)題。但是為了保險(xiǎn)，我們也測(cè)試了其他部分的模塊。</p><p>　　在這次調(diào)試過(guò)程中，我們通力合作，配合的相當(dāng)愉快，效率相當(dāng)高，只用了1個(gè)小時(shí)就解決了問(wèn)題。</p><p><b>　　收獲及體會(huì)</b></p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)豐富了我的知識(shí)，同時(shí)讓我更加牢固的掌握了學(xué)習(xí)過(guò)的電路基礎(chǔ)，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)，數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)等

51、課程，這次在真正的焊接電路板之前，設(shè)計(jì)方案首先是經(jīng)過(guò)了multisim10.0仿真軟件的驗(yàn)證，在使用該仿真軟件的過(guò)程中，我收獲了很多，更加熟練的掌握了該軟件，以前很多不知道的地方在這次使用中都逐漸掌握了。</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)同時(shí)讓我知道理論跟實(shí)際是有很大差距的，在以后學(xué)習(xí)和生活中我會(huì)不僅認(rèn)真學(xué)習(xí)書本上的理論知識(shí)，還會(huì)多焊接電路板，增強(qiáng)實(shí)際的歷練，這樣才能更好的學(xué)習(xí)知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，才能得到長(zhǎng)足的進(jìn)

52、步。</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　這次設(shè)計(jì)是通過(guò)查閱各種資料、以及同同學(xué)討論并且獨(dú)立思考設(shè)計(jì)出來(lái)的。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我用到了前一兩個(gè)學(xué)期所學(xué)過(guò)的數(shù)字電路部分中的各種芯片，如：74ls14和555定時(shí)器以及計(jì)數(shù)器74ls161等。因此，我對(duì)他們的功能和運(yùn)用有了更深一步的了解。</p><p>　　同時(shí)通過(guò)軟件mu

53、ltisim10.0對(duì)電路進(jìn)行模擬仿真，從而使設(shè)計(jì)結(jié)果得到了驗(yàn)證。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，我了解到模擬電路和數(shù)字電路之間的聯(lián)系，使我對(duì)單元功能電路的了解和運(yùn)用能力有了一定的提高。</p><p>　　通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我動(dòng)手、思考和解決問(wèn)題的能力，現(xiàn)在設(shè)計(jì)已經(jīng)做好了，自己感覺還是比較好的，雖然花了很多的時(shí)間，但學(xué)到了很多的東西，做課程時(shí)間的時(shí)候，自己把整個(gè)書本都看了幾遍，增強(qiáng)了自己對(duì)知識(shí)的理解，很多以前不是很

54、懂的問(wèn)題現(xiàn)在都已經(jīng)一一解決了，在課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我想了很多種方案，對(duì)同一個(gè)問(wèn)題（像施密特反相器的接法）都想了很多不同的接法，運(yùn)用不同的芯片進(jìn)行了比較，最后還是采取了上面的方法進(jìn)行連接。</p><p>　　在連線過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到一些問(wèn)題，比如接錯(cuò)線，無(wú)意中刪除了一些線之類的問(wèn)題等，使自己感覺到有點(diǎn)點(diǎn)的力不從心，從開始到課程設(shè)計(jì)那天起，腦中天天都想到同樣的問(wèn)題，怎么去接線，怎么去把電路弄得更加簡(jiǎn)單，完成后，心里

55、有一種說(shuō)不出的高興。</p><p>　　改進(jìn)意見，個(gè)人認(rèn)為可以讓電骰子更像一點(diǎn)。用七個(gè)LED燈像現(xiàn)實(shí)生活中的骰子那樣擺在。</p><p><b>　　如圖2.22所示</b></p><p>　　圖4.13 電骰子</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p>&l

56、t;p>　　[1]Charles K.Alexander and Matthew N.O.Sadiku Fundamentals 0f Electric Circuits 北京: 清華大學(xué)出版社 2000.12</p><p>　　[2][日]湯山俊夫.數(shù)字電路設(shè)計(jì)與制作.北京：科學(xué)出版社,2005,4</p><p>　　[3][日]稻葉 保.振蕩電路的設(shè)計(jì)與應(yīng)用. 北

57、京：科學(xué)出版社,2004,9</p><p>　　[4]蔣立平. 數(shù)字邏輯電路與系統(tǒng)設(shè)計(jì). 北京：電子工業(yè)出版社,2008.5</p><p>　　[5]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ) 模擬部分—5版. 北京：高等教育出版社，2006.1</p><p>　　[6]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ) 數(shù)字部分—5版. 北京：高等教育出版社，2006.1</p><p&g

58、t;<b>　　附錄1方案一電路圖</b></p><p><b>　　附錄2方案二電路圖</b></p><p><b>　　附錄3 元件清單</b></p><p>　　本科生課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表</p><p>　　指導(dǎo)教師簽字： </