電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)---八路搶答器的設(shè)計(jì)制作

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告</b></p><p>　　課程名稱 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) </p><p>　　設(shè)計(jì)題目 八路搶答器的設(shè)計(jì)制作 </p><p>　　專 業(yè) 電子信息工程 </p><p>　　班

2、級(jí) 070834 </p><p>　　《電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》任務(wù)書</p><p><b>　　一、課題名稱</b></p><p>　　八路搶答器的設(shè)計(jì)制作</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　1、搶答器同時(shí)

3、能過(guò)提供8個(gè)代表隊(duì)比賽，分別用8個(gè)按鈕SW1~SW7表示，及主持人開關(guān)SW9具有清零功能；</p><p>　　電路基本含有鎖存功能編碼顯示、信號(hào)燈提示功能；</p><p>　　設(shè)計(jì)八路搶答器的電路原理圖，并且分析電路的工作原理； </p><p>　　用Proteus的ISIS來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)8路搶答器電路進(jìn)行仿真功能；</p><p>　　電

4、路的制作與功能實(shí)現(xiàn)的檢測(cè)與調(diào)試，以及簡(jiǎn)單電路故障的判定與排除；</p><p><b>　　三、技術(shù)指標(biāo)</b></p><p>　　模擬搶答并用數(shù)碼管信號(hào)燈顯示相應(yīng)編號(hào)；</p><p>　　主持人開關(guān)控制搶答器的開關(guān)與清零功能。</p><p><b>　　四、設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p>

5、;<p>　　根據(jù)要求撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告</p><p>　　《八路搶答器設(shè)計(jì)制作》</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、任務(wù)分析…………………………………………………………………………….</p

6、><p>　　二、設(shè)計(jì)方案…………………………………………………………………………….</p><p>　　三、電路設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………….</p><p>　　四、焊接及調(diào)試………………………………………………………………………….</p><p>　　五、展望 .……………………………………………………

7、……………………. ……</p><p>　　六、感想 .…………………………………………………………………………. ……</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………. ………</p><p>　　元器件清單.………………………………………………………………………….……</p><p>　　成績(jī)單.

8、………………………………………………………………………….…………</p><p>　　《八路搶答器設(shè)計(jì)制作》</p><p><b>　　一、任務(wù)分析</b></p><p>　　搶答器運(yùn)用于各種規(guī)模的競(jìng)賽、文娛活動(dòng)中的搶答環(huán)節(jié)，能過(guò)準(zhǔn)確、公正、明了地判斷出搶答者的編號(hào)。其中主要通過(guò)語(yǔ)音提示，信號(hào)燈提示，數(shù)碼管的數(shù)字提示來(lái)顯示搶答結(jié)果。<

9、;/p><p>　　搶答器的種類繁多，根據(jù)不同的場(chǎng)合出現(xiàn)了不同規(guī)格的搶答器，根據(jù)不同的設(shè)計(jì)方法與不用的材料制作出來(lái)的搶答器的功能也不盡相同。</p><p>　　設(shè)計(jì)制作的方法主要是基于單片機(jī)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)搶答功能，以及利用數(shù)字電路來(lái)的基本門電路來(lái)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易的搶答器。本次課程設(shè)計(jì)也是基于數(shù)字電路的基本門電路來(lái)設(shè)計(jì)的八路搶答器。</p><p>　　該八路搶答器基本上要實(shí)現(xiàn)一下

10、幾點(diǎn)功能：</p><p>　　搶答器同時(shí)供8名選手或8個(gè)代表隊(duì)參加比賽；</p><p>　　電路擁有開關(guān)控制功能和數(shù)據(jù)清零功能，該開關(guān)只能由主持人控制；</p><p>　　搶答器具有鎖存功能即選手按動(dòng)按鈕，鎖存相應(yīng)的編號(hào)，之后其他選手按鍵被禁止；</p><p>　　在鎖存的基礎(chǔ)上用LED等和數(shù)碼管顯示搶答者編號(hào)的顯示功能；</p

11、><p>　　根據(jù)以上功能的要求，電路的設(shè)計(jì)中應(yīng)該包含編碼器、譯碼器、鎖存器，信號(hào)燈LED以及數(shù)碼管等環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)出搶答器的總體框架如下：</p><p>　　圖1 搶答器總框架圖</p><p>　　圖1基本上實(shí)現(xiàn)主持人對(duì)開關(guān)的控制與清零作用，選手搶答與鎖存并且通過(guò)顯示元件顯示搶答結(jié)果。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)方案<

12、/b></p><p><b>　　芯片功能</b></p><p>　　74LS148：只按優(yōu)先級(jí)高的輸入信號(hào)編碼，優(yōu)先級(jí)低的信號(hào)則不起作用。</p><p>　　74LS279：74LS279為四個(gè)-/S 鎖存器;</p><p>　　74LS48：七段譯碼器;</p><p>　　74

13、LS138：譯碼器；</p><p>　　搶答器的主要兩個(gè)功能：一是判斷出搶答選手的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號(hào)，經(jīng)譯碼器譯碼并通過(guò)顯示器顯示；二是使其他選手在鎖存自后的按鍵無(wú)效。故可以選用優(yōu)先編碼器74LS148和鎖存器74LS279兩個(gè)芯片可以完成以上功能。其主要工作原理：當(dāng)主持人控制開關(guān)處于“清除”位置時(shí)，鎖存器74LS279中的四個(gè)RS觸發(fā)器端為低電平，輸出端1Q-4Q全部為低電平，于是74LS48的=0

14、，顯示器滅燈； 74148的選通輸入端=0，74LS148處于工作狀態(tài)，此時(shí)鎖存電路不工作。當(dāng)主持人開關(guān)撥到“開始”位置時(shí)，優(yōu)先編碼電路和鎖存電路同時(shí)處于工作狀態(tài)，即搶答器處于等待工作狀態(tài)，等待輸入端7... 0輸入信號(hào)，當(dāng)有選手將鍵按下時(shí)(如按下S5)，74LSl48的輸出=010，=0，經(jīng)RS鎖存器后，CTR=l，=1，74LS279處于工作狀態(tài)，4Q3Q2Q=101，經(jīng)74LS48譯碼后，顯示器顯示出‘5’，經(jīng)74LS138譯碼后

15、相應(yīng)5號(hào)發(fā)光二極管等兩。此外，CTR=1，使74LSl48的端為高電平，74LSl48處于禁止工作狀態(tài)，封鎖了其它按鍵的輸入。當(dāng)按下的鍵松開后，74LSl48的為高電平，但由于CTR維持</p><p>　　總結(jié)以上設(shè)計(jì)方案可以列出基本的元器件：芯片74LS148、74LS138、74LS279、74LS48、彈簧開關(guān)，數(shù)碼管，放光二極管LED燈、電阻、導(dǎo)線等基本材料。</p><p>　

16、　根據(jù)設(shè)計(jì)方案來(lái)設(shè)計(jì)搶答器的電路圖，可以通過(guò)Protel軟件繪制電路圖和布線，用Proteus的軟件仿真功能來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)電路的可行性。</p><p><b>　　三、電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在搶答器被選通時(shí)，基本的工作流程：搶答按鈕工作→優(yōu)先譯碼器→鎖存器→譯碼器→顯示器。</p><p>　　根據(jù)以上的工作流程和所需用的基本的元

17、件設(shè)計(jì)電路圖并利用Proteus畫出的電路原理圖：</p><p><b>　　八路搶答器電路圖</b></p><p>　　畫好電路原理圖后利用Proteus軟件畫出電路圖后還可以進(jìn)行模擬仿真功能。圖中分別用SW1-SW7來(lái)表示8位搶答者,當(dāng)搶答電路導(dǎo)通后，閉合8個(gè)開關(guān)中的任一開關(guān)，數(shù)碼管會(huì)立即顯示搶答者相應(yīng)的編號(hào)，同時(shí)相應(yīng)的LED燈也會(huì)亮。再反復(fù)的進(jìn)行幾次模擬搶答

18、，確定無(wú)誤后可以根據(jù)電路圖進(jìn)行下一步的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　四、焊接及調(diào)試</b></p><p>　　焊接是在設(shè)計(jì)的電路原理圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行排板布線，然后進(jìn)行焊接。焊接所用到主要儀器有：</p><p><b>　　電烙鐵；</b></p><p><b>　　焊錫絲；<

19、;/b></p><p><b>　　電烙鐵架和松香；</b></p><p><b>　　吸錫器；</b></p><p>　　可變電壓源（5V）；</p><p>　　在焊接一些帶極性的元件（發(fā)光二極管LED）的時(shí)候要先用數(shù)字萬(wàn)用表進(jìn)行確認(rèn)正負(fù)極。經(jīng)過(guò)測(cè)量發(fā)光二極管的兩個(gè)引腳中較長(zhǎng)的引腳為

20、正極，較短的引腳為負(fù)極。另外兩種阻值的電阻的測(cè)量方法也是用數(shù)字萬(wàn)用表的歐姆檔進(jìn)行測(cè)量，不一一舉例</p><p>　　LED等正負(fù)極判斷圖標(biāo)如下：</p><p>　　焊接好PCB板后，利用可變電壓源調(diào)到5V電壓給電路供電，進(jìn)行初步的調(diào)試，正常情況下，主持人開關(guān)清零后打到開始的位置，輸入按鍵信息后，如輸入為2號(hào)，則第二盞LED燈亮，數(shù)碼管顯示數(shù)字2。如果電路不能正常工作：</p>

21、;<p>　　如LED燈不亮：要用數(shù)字萬(wàn)用表來(lái)測(cè)試極性，是否極性錯(cuò)誤。</p><p>　　如數(shù)碼管不顯示數(shù)字或亂碼：管腳圖是否連接正確。</p><p>　　排除以上可能之后在根據(jù)電路圖檢查連線問(wèn)題。</p><p><b>　　五、展望</b></p><p>　　此次設(shè)計(jì)的八路搶答器基本實(shí)現(xiàn)對(duì)搶答者的

22、編號(hào)顯示和信號(hào)燈LED的提示功能，但是針對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中各種類型的搶答比賽中，此次搶答器的設(shè)計(jì)的功能還是太少，如果在原來(lái)的基礎(chǔ)上加上語(yǔ)音提示功能，當(dāng)搶答者按鍵后，揚(yáng)聲器能過(guò)發(fā)出短暫的鳴響提示主持人有人搶答，這對(duì)搶答器的功能是一種完善，在聽覺上也能更清楚地辨別搶答者的編號(hào)。</p><p>　　另外在比賽現(xiàn)場(chǎng)可能會(huì)出現(xiàn)無(wú)人搶答的情況，針對(duì)這種情況該搶答器的設(shè)計(jì)也是沒(méi)有考慮到得，應(yīng)該設(shè)計(jì)一個(gè)單獨(dú)的定時(shí)電路，該電路的功能是

23、在開始搶答前就設(shè)置好此次搶答的時(shí)間限制，通過(guò)預(yù)置時(shí)間電路對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行預(yù)置，選用十進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)器74LSl92進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖由秒脈沖電路提供。如下圖</p><p>　　設(shè)定的搶答時(shí)間到了之后加上一個(gè)由555定時(shí)器和三極管構(gòu)成的報(bào)警電路，其中555構(gòu)成多諧振蕩器，振蕩頻率其輸出信號(hào)經(jīng)三極管推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出警示音，提醒主持人此次搶答時(shí)間已到。</p><p>　　加上以上的三個(gè)

24、環(huán)節(jié)，搶答器的功能基本上都具備，這樣的電路設(shè)計(jì)更加的具有創(chuàng)新性和實(shí)用性。</p><p><b>　　六、感想</b></p><p>　　通過(guò)此次為期一周的課程設(shè)計(jì)，利用書本上學(xué)過(guò)的數(shù)字電路部分的知識(shí)，運(yùn)用到實(shí)際的電路設(shè)計(jì)當(dāng)中去。能過(guò)充分調(diào)動(dòng)自己一些在課堂上所沒(méi)有的積極性。在這一周里，完全靠自己的能力和所學(xué)有限的知識(shí)去解決八路搶答器這一課題。經(jīng)過(guò)一周的實(shí)踐，所學(xué)到的

25、一些東西：</p><p>　?、佟⒗镁W(wǎng)絡(luò)這個(gè)信息匯集的領(lǐng)域，通過(guò)檢索、閱讀，提高自己閱讀文獻(xiàn)的本領(lǐng)；</p><p>　?、?、在焊接過(guò)程中對(duì)芯片工作原理的認(rèn)識(shí)得到提升，把原本書本上抽象轉(zhuǎn)化為具體中去；</p><p>　?、?、在查閱芯片功能的同時(shí)可以了解另外具有相似功能的芯片，增加對(duì)芯片認(rèn)識(shí)的范圍；</p><p>　?、?、對(duì)設(shè)計(jì)電路的趣