八路数显抢答器.docVIP

. . 《电子技术基础》 课程设计报告 设计题目 八路数显抢答器 学院名称 信息工程学院 专 业 班 级 物联13本1 姓 名 郭佳宇 学 号 1312230104 题目重述 任务：完成八路数显抢答器的仿真与焊接。 八路抢答器具有数据锁存和显示功能，正常情况下，八个开关出去常开状态，最先按下开关的选手编号立即被锁存，同时封锁输入电路，禁止其他选手抢答。并在数码管上显示最先按下开关的选手编号。复位后，进入下一轮抢答。 电路设计 本题目是一个简单实用的八路数显抢答器，主要包括抢答、编码、优先锁存、数显、复位及音频振荡等电路。由原理图可见，元器件主要包括CD4511.NE555、IN4148、三极管（9 0 1 4）、LED 共阴极数码管、扬声器、小型按钮开关及电阻电容等。 图1 电路仿真设计图 1、开关控制模块 开关八个按钮开关组成抢答键。D1～D12 十二个二极管组成编码器，将抢答键按对应的BCD 码进行编码，并将所得的高电平加在CD4511 所对应的输入端。 图2 开关控制电路图 2、锁存模块 优先锁存电路由两个二极管（D13、D14）、一个三极管（VT）、两个电阻及CD4511的锁存允许端（LE）完成。在初始状态或复位后的状态时，CD4511 输入端都与一个电阻（10K）串联接地，所以此时BCD码输入端为“0000”，则CD4511 输出端a、b、c、d、e、f 均为高电平，g 为低电平，且数码显示为“0”。而当d 为高电平，三极管（VT）导通及g 为低电平时， D13、D14 的正极均为低电平，使CD4511 的LE 端为低电平“0”，可见，此时没有锁存即允许BCD码输入。而当任一抢答键按下时，由数码显示可知，CD4511 输出端d 输出为低电平或输出端g输出为高电平，两个状态必有一个存在或着都存在。迫使CD4511的LE端，由“0”→“1”，即将首先输入的BCD 码显示的数字锁存并保持。 图3 锁存模块电路图 3、抢答模块 CD4511 的1、2、6、7 脚为BCD 码输入端，9～15 脚为显示输出端。3 脚为测试端（LT），当L T 为“0 ”时，输出全为“1 ”。4 脚为消隐端（B I ），当B I 为“0 ”时，输出全为“0 ”，因此此时可以清除锁存器内的数值，即可使用为复位端。5 脚为锁存允许端（L E ），当L E 端由“0 ”→“1 ”时，a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 七个输出端保持在LE 为“0”时所加BCD 码对应的数码显示状态。16、8 脚分别接电源正负极。由CD4511 的引脚图可知，6 、2 、1 、7 脚分别代表BCD 码的8、4、2、1 位。按下对应的键，即可得到0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000 八个一系列的BCD 码。高电平加在CD4511 对应的输入端上，便可以由其内部电路译码为十进制数在数码管上显示出来。 图4 抢答模块电路图 三、焊接实物 图5 焊接实物图 四、测试结果 1、复位之后数码管显示“0”，表示可以开始进行新一轮的抢答。 图6 实物运行结果图（1） 2、按下开关“6”，数码管显示“6”，模拟六号选手抢答。 图7 实物运行结果图（2） 3、按下开关“4”，数码管显示“4”，模拟四号选手抢答。 图8 实物运行结果图（3） 4、按下开关“8”，数码管显示“8”，模拟八号选手抢答。 图9 实物运行结果图（4） 五、课程设计小结 1、仿真电路很复杂 ，首先要清楚元器件的原理和题目的实现原理才能够进行到下一步，（ewb适用于简单电路的设计，以后应该试着学会操作proteus进行电路的仿真）。 2、电路的焊接虽然“危险”，但是也很有趣（焊接的过程中，一定要小心，避免被烫伤）。 3、只要认真的对待一件事 ，你就可以收获一些东西。在进行电路焊接的时候，刚开始觉得这个任务很难很复杂，但是渐渐觉得反倒很有趣，当电路焊接完成并且测试成功之后觉得很开心，有一种小小的成就感。 4、在整个课程设计的过程中，我觉得虽然有一点点辛苦，但还是蛮开心的。 附录：元器件清单 表1 元件清单列表 序号 名称 规格 位号 数量 序号 名称 规格 位号 数量 1 电阻 100K R8 1 11 二极管 1N4148 D1-D18 18 2 10K R1-R6、R16、R17 8 12 集成电路 CD45