三人表决器的制作与调试.ppt

三人表决器的设计与制作 设计题目：某地区超级女生海选，有三名评委。以少数服从多数的原则判定选手能否通过海选。假设我们是电子设计师，帮他们设计一个电路能够体现评委判定选手是否过关的逻辑关系。用与非门芯片来实现。 设计步骤： 第一步：根据逻辑功能要求，确定输入、输出变量并赋值，列真值表。 假设三明评委分别为A、B、C，裁定结果为Y。若评委裁定通过为1，不通过为0。真值表如下 A B C Y 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 第二步：由真值表写出逻辑表达式 第三步：表达式化简 化简后得到：Y=AB+BC+AC 由于我们目前手头只有与非门，因此表达式用还原率和摩根定律变形为： 第四步：根据表达式画出逻辑电路图 新课： 一、提要求 由于上次同学印制电路图的设计花费了较大和较多的时间，因此整个制作的过程略有拖后，今天我们开始对电路板进行制作，希望大家一定要加快制作进度，按要求完成任务。 本次设计元件一律从旧电路板中拆下来，因此对待元件必须经过仔细检测，另外在拆装电路板时必须注意元件的质量好坏，尽可能的减少损坏元件的数量。 电路原理图 主要芯片结构： 1、CD4011（四2输入与非门） 2、CD4023（三3输入与非门） 元件清单： 元器件名称 标注 参数 个数 电阻 R1、R2、R3 R4、R5、R6 47K 6 电阻 R7 2.7K 1 电容 C1、C2、C3 0.01μF 3 按键 S1、S2、S3 3 发光二极管 LED 红 1 IC芯片 四2输入与非门 CD4011 1 IC芯片 三3输入与非门 CD4023 1 芯片底座 14脚 2 小组合作 1.拆除旧电路板上所需元件 2.按照元件清单清点元件，并进行检测 3.以小组为单位，更换所需损坏元件 4.根据印刷电路，安装三人表决器，并焊接 1.注意元件放置正确 2.注意导线的走向，避免出现短路；焊锡的量不要过多，避免和相邻的焊点融合到一起 3.注意安全,不要烫到其他同学和自己 4.相互检查有无漏焊、错焊、虚焊，电路有无短路、断路。 三人表决器的调试 一、三人表决器工作原理 当有人赞成时，就按按钮，不赞成就不按按钮。 1.当无人按按纽时，A、B、C都是低电平0，Y2、Y3、Y4都是高电平，Y为低电平0，Y1为高电，红色发光二极管反向偏置截止，不亮。 2. 当只有一人按按纽时，假设A按按纽，A为高电平，B、C都是低电平0，Y2、Y3、Y4都是高电平，Y为低电平0，Y1为高电平，红色发光二极管反向偏置截止，不亮。 3. 当有两人按按纽时，假设A、B按按纽，A、B为高电平， C为低电平0，Y2是高电平，Y3、Y4是低电平，Y为高电平0，Y1为低电平，红色发光二极管正向偏置导通，发光二极管亮。 4. 当所有人都按按纽时，A、B、C为高电平， Y2 、Y3、Y4都是低电平， Y为高电平0，Y1为低电平，红色发光二极管正向偏置导通，发光二极管亮。 故障检测方法 1、开关故障 按S1，测A的电位，有高电平正常。若无，检查A点往前的电路。按S2，测B的电位，有高电平正常。若无，检查B点往前的电路。按S3，测C的电位，有高电平正常。若无，检查C点往前的电路。 2、芯片故障 （1）CD4011 ①让A处于高电平，B、C处于低电平，测量Y2、Y3、Y4的电平，看和自己根据与非门的逻辑功能推导出来的是不是一样的。 ②让C处于高电平，A、B处于低电平，测量Y2、Y3、Y4的电平，看和自己根据与非门的逻辑功能推导出来的是不是一样的。 若都正常，说明芯片无问题。 测量CD4023芯片(三3输入端与非门) ①测量Y2、Y3、Y4的电平，测量Y的电平，看和自己根据三输入与非门的逻辑功能推导出来的是不是一样。 ②改变A、B、C的电平，测量Y2、Y3、Y4的电平，测量Y的电平，看和自己根据三输入与非门的逻辑功能推导出来的是不是一样。 若都一样，说明芯片正常的。 3、发光二极管故障 检查发光二极管的好坏（前提：极性正确） 测量发光二极管正极和负极的电位，若根据电位判断出发光二极管处于正向偏置，而发光二极管不亮，说明发光二极管坏。 分组调试 ▲调试成功的关键在于焊接电路是否符合电路原理图，所以大家一定要先检查电路 ▲先完成的同学可以帮下还未完成的同学调试