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电子技术课程设计实习报告书(同名40600).doc
淮海工学院
课程设计报告书
课程名称: 电子技术课程设计
题 目 智能抢答器
系 (院): 电气工程及其自动化
学 期: 2013~2014
专业班级: 电气122
姓 名: 韩日佳
学 号: 2012120814
评语: 成绩:
签名:
日期:
1 设计目的和要求
电子技术课程设计是一门十分重要的实践基础课,学生不仅需要有较高的理论素养,同时也要掌握基本的设计知识和技能,为今后各课程的学习打下坚实的基础。通过此设计使学生达到一下目的:
(1)巩固加深对模拟和数字电子技术基础知识的理解,提高综合运用所学知识的能力。
(2)通过查找资料、选方案、设计逻辑电路等环节的训练,培养学生独立分析问题、解决问题的能力。
(3)通过对设计出的电路原理图的绘制、仿真进一步巩固所学的电子技术基础。
(4)了解电子技术电路设计的工程、工艺技术规范,学会书写设计说明书。
(5)培养学生严肃、认真的科学态度和工作作风。
2 设计指标
用TTL或CMOS集成电路设计智力竞赛逻辑控制电路,具体如下:
抢答组数为4组,输入抢答信号的电路应具有去抖动功能。
判断选组电路应能迅速、准确地判出抢答者,同时排除他组的信号,闭锁其他电路的输入,并对抢中者给以声光信号显示。
计数显示电路。每组有三位十进制计分显示电路,能进行加、减分操作。
定时及音响。必答时启动定时灯亮,以示开始,当时间到时要发声音,并熄灭指示灯。抢答时,最后抢得的一组灯亮,其余指示灯灭,同时也可以驱动组别数字显示。
回答问题的时间可以调整,分别为10s、20s、50s或更长。
主持人要有复位按键,抢答和必答时要有手动控制。
3 多路抢答器的原理介绍
定时抢答器的总体框图如下图1所示
图1 多路抢答器总体方框图
优先编码电路的功能:当主持人将开关置“开始”状态时,选手按抢答按钮,此时优先编码器能立即分辨出抢答者的编号。锁存器的功能:对抢答者的编号进行锁存。译码电路的功能:识别锁存的编号,即第一个抢答的选手的编号或定时电路中的时间。控制电路的功能:当优先编码电路接收到第一个抢答编号时,控制电路对输人编码电路进行封锁,避免其他选手再次进行抢答。主持人控制开关的功能:“清零”状态,不能进行抢答;“开始”状态,可以进行抢答。报警电路的功能:当30秒之内没有选手抢答时,进行报警。定时电路的功能:设定抢答的时间。
其工作原理为:当接通电源后,主持人将开关拨到“清零”状态,抢答器处于禁止状态,编号显示器灭灯,定时器显示设定的时间30秒;主持人将开关置“开始”状态,宣布“开始”,抢答器工作,当选手在30秒时间内抢答时,编号显示器显示最先抢答选手的编号,同时定时器显示倒计时时间,控制电路对输入编码电路进行封锁,禁止二次抢答,一轮抢答完成。如果当定时时间到,却没有选手抢答时,系统报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答。如果再次抢答必须由主持人再次操作清除和开始状态开关。
4 多路抢答器的电路设计
4.1 多路抢答器的抢答电路设计
4.1.1优先编码器的选择
74LS148优先编码器为16脚的集成芯片,除电源脚VCC(16)和GND(8)外,其余输入、输出脚的作用和脚号如图中所标。其中I0—I7为输入信号,A2,A1,A0为三位二进制编码输出信号,IE是使能输入端,OE是使能输出端,GS为片优先编码输出端。
当使能输入IE=1时,禁止编码、输出(反码): A2,A1,A0为全1。当使能输入IE=0时,允许编码,在I0~I7输入中,输入I7优先级最高,其余依次为I6,I5,I4,I3,I2,I0,I0等级排列。OE为使能输出端,它只在允许编码(IE=0), 而本片又没有编码输入时为0。
图2 74LS148的管脚图
4.1.2抢答按钮的设计
图3 抢答按钮电路图
4.1.3锁存器的选择
74LS279采用DIP-16封装,四个锁存器中有两个具有置位端(SA,SB)。当S为低电平、R为高电平时,输出端(Q)为高电平。当S为高电平、R为低电平时,Q为低电平;当S和R均为高电平时,Q被锁在已建立的电平。当S和R均为低电平时,Q为稳定的高电平状态。对SA和SB,S的低电平表示只要有一个为低电平,S的高电平表
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