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十路抢答器设计报告
一、设计方案论证
1、电路原理框图如下
2、工作原理
接通电源后,主持人按下清零开关,倒计时从30Sk开始倒计时,
在倒计时进行内抢答器处于允许状态,十位选手可以抢答,当有选
手按下按键,将发出一声声响,同时LED 亮,显示管将显示第一
位选手编号,发出同时反馈回一信号将锁存器锁定,禁止其他选手
抢答。当30s 内无人按下按键,倒计时为0时,锁存器锁定,此时
无法再抢答。主持人再次按下清零键,重新计时。
二、电路设计
1、倒计时电路(如图)
两块74LS192实现减法计数,通过译码电路74LS48显示到数
码管上,其时钟信号由时钟产生电路提供。74192的预置数控制端实
现预置数30s。清零按键弹起后,计数器开始减法计数工作,并将时
间显示在共阴极七段数码显示管 DPY_7-SEG 上,当有人抢答时,停
止计数并显示此时的倒计时时间;如果没有人抢答,且倒计时时间到
时,输出低电平到时序控制电路,锁存器锁定,以后选手抢答无效。
2、555时钟信号电路
在倒计时电路我们需要 1HZ 频率 的方波,根据公式
f=1.44/[(R1+2R2)*C],
我们可以计算得R1=15K,R2=68K,C=10uf。电路如下
3、抢答电路设计
在倒计时进行时,当选手按下按键后,通过74ls147(10-4编码)
进行编码后输入74ls373锁存器,再经过7404反相器取反输入74ls48,
译码输入数码管显示。同时经过7432或门反馈回一信号到74373 的
LE端,当有抢答时LE变成低电平,74373锁存,禁止其他信号。
4、报警电路
经过74147编码后,经过7408引出一信号,当有人抢答时为输
出搞电平,驱动LED和蜂鸣器。
三、proteus 仿真图
经过proteus 软件仿真,能实现所有功能,仿真图见附录一
四、制作调试过程中出现的问题及解决
1、制作成实物后,首次测试时发现倒计时显示乱码,无法倒计时。
解决方法:首先对照检查线路,是否有短路,断路。排除线路问题后,
又检查555 的脉冲输出是否正常,结果正常。最后更换74192,倒计
时电路正常工作,问题解决。
2、抢答时6、7、10 号码显示不正确。解决:依据PCB 检查线路发
现有两点短路,将其断开后,重新焊接。抢答器正常工作。
五、心得体会
做数字逻辑电路设计不仅是对前面所学知识的一种检验,也是
对自己能力的一种提高。可以提高自己的动手能力。在实验中我遇到
了许多问题,但经过努力我都一一解决了,最后完成了设计任务。通
过这次课程设计我对数字电路有了新认识,同时对proteus 仿真软件
有了初步的认识和能够初步应用proteus 仿真电路,连接PCB 图,提
高了实践能力。知道理论和实践是有很大差异的。我们要不断提高自
己的动手操作能力,才能在今后的工作中得心应手。
附录一、
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