数电课程设计--智力竞赛抢答器.doc

扬州大学能源与动力工程学院 本科生课程设计 题 目： 智力竞赛抢答器 课 程： 数字电子技术基础 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气 1101 学 号： 111704139 姓 名： 张志刚 指导教师： 年漪蓓 蒋步军 完成日期： 2013年6月13日 总 目 录 第一部分：任务书 第二部分：课程设计报告 第三部分：设计图纸 第 一 部 分 任 务 书 一、课程设计的目的 本课程是在学完《数字电子技术基础》、《数字电子技术实验》之后，集中一周时间，进行的复杂程度较高、综合性较强的设计课题的实践环节，通过该教学环节，要求达到以下目的： 1、使学生进一步掌握数字电子技术的理论知识，培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力； 2、使学生基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力； 3、熟悉并学会选用电子元器件，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。 二、课程设计的要求 1、设计时要综合考虑实用、经济并满足性能指标要求； 2、必须独立完成设计课题； 3、合理选用元器件； 4、按时完成设计任务并提交设计报告。 三、设计题目及内容 智力竞赛抢答器 （1）、抢答器为四路； （2）、显示出最先抢答器的号码； （3）、带裁判员启动控制按钮； （4）、裁判员启动，30秒后无组抢答，抢答器停止工作（应显示30秒递减时间）。 四、设计要求 1、用中小型规模集成电路设计出所要求的电路； 2、在实验箱上安装、调试出所设计的电路。 3、写出设计、调试、总结报告。 五、使用仪器设备 1、稳压电源(±5V，±15V)； 2、实验电路箱； 3、低频信号发生器； 4、示波器 5、PC机 六、参考文献 1、“数字电子技术基础”教材； 2、有关“电子技术课程设计指导书”； 3、“集成电路特性应用手册”； 4、EDA技术使用教程； 5、其他。 第 二 部 分 课 程 设 计 报 告 目 录 1设计任务及要求 7 2系统总体设计方案 8 2.1总体设计方案 8 2.2方案特点? 8 3控制电路设计 9 3.1控制电路工作原理 9 3.2参数计算 10 3.3器件选型 10 4 振荡电路设计 11 4.1振荡电路工作原理 11 4.3器件选型 12 5 计数电路设计 13 5.1计数电路工作原理 13 5.2参数计算 14 5.3器件选型 14 6 译码显示电路设计 15 6.1译码显示电路工作原理 15 6.2参数计算 16 6.3器件选型 16 7系统总体电路设计 17 7.1系统总体电路 17 7.2 电路说明 18 8电路调试 19 8.1振荡电路调试及实验结果分析 19 8.2 计数电路调试及实验结果分析 19 8.3 译码显示电路调试及实验结果分析 19 8.4 控制电路调试及实验结果分析 19 8.5 系统联调及实验结果分析 20 10器件明细清单 23 参 考 文 献 24 1设计任务及要求 1. 抢答器同时供4名选手或4个代表队比赛，分别用4个按钮K0 ~ K4表示。 2. 设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。 3. 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示,选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。 4. 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（30秒）。当主持人启动开始键后，定时器进行减计时. 5. 参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。 6. 如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，定时显示器上显示00。 2系统总体设计方案 2.1总体设计方案 数字抢答器总体方框图  它由主体电路和扩展电路两部分组成，主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，能显示选手的编码，同时封锁输入电路，禁止其他选手抢答。扩展电路完成定时抢答的功能。 2.2方案特点? ? 如图所示为总体方框图。其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到清除状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器显示“0”，定时器显示设定时间“30”；主持人将开关置于“开始状态，抢答器开始工作，定时器开始减倒计时。选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号