八路数字显示抢答器的设计.doc

八路数字显示抢答器的设计 PAGE  第  PAGE 13 页 共  NUMPAGES 13 页 目 录 1 实习目的与要求…………..………………………….………………………….2 2实习内容……………………………………………………………3 2.1电路设计……………….……………………………………………………. .3 2.1.1 抢答电路设计…………….…………………………………...… 3 2.1.2 定时电路设计 …………….…………………………………..… 4 2.1.3 报警电路设计 ……………………………………………………5 2.1.4 时序控制电路设计 …………….……………………………….. 6 2.2 整体电路设计…………….…………………………………..… 6 2.3 电路的仿真……………………………………………………………6 2.3.1 抢答电路的仿真 …………………… ………………???…..…...7 2.3.2定时电路的仿真 ………………………………………………8 2.3.3脉冲发生电路的仿真 …..…………… ………………………9 2.3.4报警电路的仿真 …..………………… ………………………11 3 心得体会 ……………………………………………………………………...11 参考文献………………………………………………………………….…...12 附录………………………………………………………………………………… 13 附录A 整体仿真图……………………………………………………………13 附录B 整体图…………………………………………………………………13 1实习目的要求 实习内容 本次实习的内容是独立完成一个八路数显抢答器的设计，采用电路仿真设计软件完成竞赛抢答器电路的设计及仿真调试，在微机上仿真实现数字式竞赛抢答器的设计。 实习具体内容为：比赛中为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，所设计的抢答器通常由数码显示、灯光、音响等多种手段指示出第一抢答者。同时还应设计记分、犯规和奖惩记录等多种功能。 抢答开关 清零 命令 主持人 组别显示(数码管) 组别显示(LED) 窄脉冲形成 组别锁定 组别信号鉴别 数字智力竞赛抢答器(自动记分)原理框图 定时器 犯规电路 音频信号发生器 预置 记分电路 加分(主持人) 减分(主持人) 预置 记分电路 设计要求： 1、基本部分 (1) 抢答器可供八组使用，组别键(信)号可以锁存；抢答指示用发光二极管(LED)。 (2) 记分部分独立(不受组别信号控制)，至少用2位二组数码管指示，步进有10分、5分两种选择，并且具有预置、递增、递减功能。 (3) 要求性能可靠、操作简便。 2、发挥部分(选做) (1) 增加抢答路数，数码管显示其组别键(信)号。 (2) 自动记分(受组别信号控制)：当主持人分别按步进得分键、递增键或递减键后能够将分值自动累计在某组记分器上）。 (3) 超时报警。实习任务要求 1、画出总体设计框图，以说明数字式竞赛抢答器由哪些相对独立的功能模块组成，标出各个模块之间互相联系，时钟信号传输路径、方向和频率变化。并以文字对原理作辅助说明。 2、设计各个功能模块的电路图，加上原理说明。 3、选择合适的元器件，在仿真软件上连接验证、仿真、调试各个功能模块的电路。在连接验证时设计、选择合适的输入信号和输出方式，在充分电路正确性同时，输入信号和输出方式要便于电路的仿真、调试和故障排除。 4、在验证各个功能模块基础上，对整个电路的元器件和连接，进行合理布局，进行整个数字钟电路的连接验证、仿真、调试。 ? 5、自行接线验证、仿真、调试，并能检查和发现问题，根据原理、现象和仿真结果分析问题所在，加以解决。学生要解决的问题包括元器件选择、连接和整体设计引起的问题。 2实习内容 2.1电路设计 2.1.1 抢答电路设计 如图1所示为抢答电路图。电路选用优先编码器 74LS148 和锁存器 74LS297 来完成。该电路主要完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号（显示电路采用七段数字数码显示管）；二是禁止其他选手按键，其按键操作无效。工作过程：开关S置于清除端时，RS触发器的 R、S端均为0，4个触发器输出置0，使74LS148的优先编码工作标志端＝0，使之处于工作状态。当开关S置于开始时，抢答器处于等待工作状态，当有选手将抢答按键按下时（如按下S5），74LS148的输出经RS锁存后，CTR=1,RBO =1,七段显示电路74LS48处于工作状态，4Q3Q2Q=101,经译码显示为“5”。此外，CTR