数电课程设计预案八路抢答器.doc

《数字电子技术》课程设计 题 目 八路抢答器 专业班级 11 级通信工程三班 院 （系） 信息工程学院 完成时间 2013 年 11 月 28 日 目 录 1 课程设计的目的 错误 !未定义书签。 2 课程设计的任务与要求 错误 ! 未定义书签。 3 设计方案与论证 错误 !未定义书签。 方案选择与论证 错误 ! 未定义书签。 抢答器的原理方框图 错误 !未定义书签。 4 设计原理与功能说明 错误 ! 未定义书签。 元器件选用原理 错误 ! 未定义书签。 总体电路原理 错误 !未定义书签。 单元电路设计 错误 !未定义书签。 NE555接成音多谐振荡器构成的报警电路 错误 ! 未定义书签。 复位键与抢答键的工作原理 错误 ! 未定义书签。 仿真与电路的连接错误 !未定义书签。 电路的仿真错误 !未定义书签。 电路的连接 错误 !未定义书签。 实训报告 错误 ! 未定义书签。 参考文献 错误 !未定义书签。 附件一：元器件清单 错误 !未定义书签。 附件二：实物图 错误 !未定义书签。 课程设计的目的 通过这次课程设计 ,主要了解简单数字电路抢答器的基本工作原理，学会设计与分析优先编码电路、数码显示电路、报警电路，在巩固数电知识的基础上，提高自身逻辑思维能力，拓展实际操作能力，同时学会利用团队力量解决某些技术难关。从而正确设计出各个单元电路，并简单掌握电路仿真技术。 课程设计的任务与要求 设计一个八路抢答器，以 CD4511 集成芯片为核心原件来实现功能要求，在抢答过程中，可以更好的精确选手抢答的先后。此抢答器主要运用于竞赛活动中。 此抢答器可以容纳八个选手，每个选手都有一个抢答按钮。在主持人按下复位键宣布抢答 开始的时候，选手就开始进行抢答，在指定时间内选手进行抢答，数码显示屏上会显示最 先抢答选手的编号。如果主持人没有按下开始键而选手就抢答视为犯规，数码显示屏显示 犯规者的编号，扬声器持续发生。主持人可按复位键，新一轮抢答开始。 [1] 3 设计方案与论证 方案选择与论证 八路抢答器的关键部分是数字优先编码电路、报警电路组控制信号的产生。下面列出两种方案：  锁存 / 译码 / 驱动电路， 由数码显示电路和 方案一： 该方案采用了  74LS148 来实现抢答器的选号，  采用了  74LS279 芯片实现对号码的锁存，  采用 了 74LS192 实现十进制的减法计数， 555 芯片产生秒脉冲信号来共同实现倒计时，采用了 74LS121 单稳态芯片来实现报警信号的输出。 此方案主要由抢答电路、定时电路、报警电路、时序电路组成，在选用元器件时，主要用 74LS279、 74LS48、 74LS148、 74LS192、 74LS121、 74LS00、 74LS20、 NE555 等。所用元器 件复杂多样，购买时麻烦，而且成本较大，增大了此方案实施难度。 [3] 方案二： 该方案主要由数字优先编码电路、锁存 / 译码 / 驱动电路于一体的 CD4511 集成电路、数码显 示电路和报警电路组成。优先编码电路、 CD4511 集成电路将参赛队的输入信号在数码显示 管上输出，用报警电路对时间进行严格控制，这样就构成了八路智能抢答器电路。 八路数字抢答器电路包括抢答，编码，优先，锁存，数显，复位及抢答键。抢答器数字优 先编码电路由  D1-D12  组成，实现数字的编码。  CD4511 是一块含  BCD-7 段锁存  / 译 码 / 驱动 电路于一体的集成电路。抢答器报警电路由 NE555 接成音多谐振荡器构成。抢答器数码显 示电路由数码管组成，输入的 BCD 码自动地由 CD4511 内部电路译码成十进制数在数码管 上显示。  [8] 与方案一相比，方案二有着明显的优点。方案二选用元器件时，用 CD4511 集成芯片实现了 BCD-7 段锁存 / 译 码 / 驱动电路 ,从而代替方案一种 74LS48、74LS279、74LS192 等芯片的功能。 无论在购买原件或焊接过程中都省去了很多麻烦。比较之后，本次课程设计我选用的是方案二。 抢答器的原理方框图 该电路包含八个组成部分（如图 3-1 所示），分别是复位键、控制电路、抢答按键、报警电 路、编码电路、优先锁存电路、译码电路、显示电路。 在抢答准备阶段 ,主持人会按复位键数显为 ”0”态 .正是这种情况下 ,抢答开始 .抢答开始时开始计时，显示器上会出现最先抢答选手的编号。如果主持人没有按下开始键而选手就抢答视为犯规，数码显示屏显示犯规者的编号，扬声器持续发生。主持人可按复位键，新一轮抢答开始。 [6] 图 3-1 电路原理方框图 设计原理与功能说明 元器件选用原理 1. 集成芯片的选择 选用的芯片应具有 BCD 转换、消隐和锁存控制、七