电子电路设计制作实习报告.docVIP

成绩 徐州工程学院 电子电路设计制作报告 设 计 名 称 八路数码显示抢答器的设计 学 院 信电工程学院 专 业 计算机科学与技术（网络工程） 班 级 学 生 姓 名 学 号 1.设计内容与要求 1.1 设计要求 1.1.1 设计目的 （1）熟悉常用电子元器件及材料的类型、型号、规格和符号，熟悉各电子器件的主要性能、使用知识和检测方法。 （2）了解电子元件焊接的基本知识与要求，能够进行简单的手工焊接。 （3）掌握常用仪器设备的使用方法，学会简单电路的调试方法。 1.1.2 设计要求 （1）熟悉八路数码显示抢答器的基本工作原理。 （2）掌握常用元器件分类命名型号规格参数表达方法、常用元器件识别及测量方法、元器件安装使用方法以及元器件检测与筛选方法。 （3）掌握实现抢答、编码、优先、数显、复位及讯响电路的基本原理与方法。 （4）掌握555定时及数码管的原理及应用方法。 1.2设计内容 1.2.1 步骤 （1）设计一个能正常工作的八路数码显示抢答器，其功能要求如下： a.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表示抢答键。 b.设置一个系统复位按钮S9，该开关由主持人控制。 c.抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，优先锁存相应的编号，并在数码管上显示，同时扬声器发出声响提示。优先抢答选手的编号可由主持人手动清除。 （2）完成产品的安装与调试 （3）完成设计报告 1.2.2 电路所需器件介绍 （1）使用CD4511 它是常用的七段显示译码驱动器，内部除了七段译码电路外，还具有锁存电路和输出驱动器部分，输出电流大，最大可达25mA,可直接驱动LED 数码管。CD4511 由4 个输入端A/B/C/D 和7 个输出端a~g，它还具有输入BCD 码锁存、灯测试和熄灭控制功能 图1-1 CD4511引脚图 （2）使用NE555设计多谐振荡器，控制蜂鸣器发出声讯提示 （3）数码显示器 数码管通常有发光二极管LED数码管和液晶LCD数码管。本设计提供的为 LED 数码管。 图2-1 工作原理流程图 电路包括主体电路和扩展电路两部分。主持人按下控制开关后，当选手按动抢答键时， 数码管显示选手编号，同时封锁输入电路，其他选手抢答无效。扩展电路完成定时抢答的 功能以及报警功能。 电路要完成以下功能 1）优先编码电路判断抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后通过译码显示电路在数码管上显示抢答者的编号2）扬声器发出短暂声响3）控制电路对其余输入编码进行封锁，禁止其他选手进行抢答4）控制电路要使定时器停止工作，数码管上显示剩余的抢答时间，当选手将问题回答完毕，主持人操作控制开关进行系统清零，使系统回复到禁止工作状态，以便进行下一轮抢答。当定时时间到，却没有选手抢答时，系统将报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答。 由于抢答器都是多路即须满足多位抢答者抢答要求，这就有一个先后判定的锁存优先电路，确保第一个抢答信号锁存住同时数码显示并拒绝后面抢答信号的干扰。CD4511内部电路与Q1，R7，R8，D13，D14组成的控制电路可完成这一功能当抢答键都未按下时，因为CD4511的BCD码输入端都有接地电阻（10K），所以BCD码的输入端为则CD4511的输出端均为高电平，g为低电平。通过对0-9这 10个数字的分析图可以看到，只当数字为0时，才出现d为高电平而g为低度电平这时Q1导通D13、D14的阳极均为低电平使CD4511的第5脚即LE端为低电平0”，这种状态下CD4511没有锁存而允许BCD码输入在抢答准备阶段主持人会按复位键数显为态正是这种情况下抢答开始当S1-S8任一键按下时CD4511的输出端d为低电平或输出端g为高电平这两种状态必有一个存在或都存在迫使CD4511的第5脚即LE端由0到1反映抢答键信号的BCD码允许输入并使CD4511的 七个输出锁存保持在LE为0时输入的BCD码显示状态例如S1按下数码管应显示1此时仅ef为高电平而d为低电平此时三极管Q1的基极亦为低电平集电极为高电平经D13加至CD4511第5脚即LE端即LE由0-1状态则在LE为时输入给