数电课程设计--智力竞赛抢答器

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1、扬州大学能源与动力工程学院本科生课程设计题目：智力竞赛抢答器课程：数字电子技术基础专业：电气工程及其自动化班级：电气1101学号：111704139姓名：张志刚指导教师：年漪蓓蒋步军完成日期：2013年6月13日3总目录第一部分：任务书第二部分：课程设计报告第三部分：设计图纸3第一部分任务书3一、课程设计的目的本课程是在学完《数字电子技术基础》、《数字电子技术实验》之后，集中一周时间，进行的复杂程度较高、综合性较强的设计课题的实践环节，通过该教学环节，要求达到以下目的：1、使学生进一步掌握数字电子技术的理论知识，培养学生工程设计能力和

2、综合分析问题、解决问题的能力；2、使学生基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力；3、熟悉并学会选用电子元器件，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。二、课程设计的要求1、设计时要综合考虑实用、经济并满足性能指标要求；2、必须独立完成设计课题；3、合理选用元器件；4、按时完成设计任务并提交设计报告。三、设计题目及内容智力竞赛抢答器（1）、抢答器为四路；（2）、显示出最先抢答器的号码；（3）、带裁判员启动控制按钮；（4）、裁判员启动，30秒后无组抢答，抢答器停止工作（应显示30秒递减时间）。四、设计要求1、用中

3、小型规模集成电路设计出所要求的电路；2、在实验箱上安装、调试出所设计的电路。3、写出设计、调试、总结报告。五、使用仪器设备1、稳压电源(±5V，±15V)；2、实验电路箱；3、低频信号发生器；4、示波器5、PC机六、参考文献1、“数字电子技术基础”教材；2、有关“电子技术课程设计指导书”；3、“集成电路特性应用手册”；4、EDA技术使用教程；35、其他。第二部分课程设计报告3目录1设计任务及要求72系统总体设计方案82.1总体设计方案82.2方案特点 83控制电路设计93.1控制电路工作原理93.2参数计算103.3器件选型104振荡

4、电路设计114.1振荡电路工作原理114.3器件选型125计数电路设计135.1计数电路工作原理135.2参数计算145.3器件选型146译码显示电路设计156.1译码显示电路工作原理156.2参数计算166.3器件选型167系统总体电路设计177.1系统总体电路177.2电路说明188电路调试198.1振荡电路调试及实验结果分析198.2计数电路调试及实验结果分析198.3译码显示电路调试及实验结果分析198.4控制电路调试及实验结果分析198.5系统联调及实验结果分析2010器件明细清单23参考文献2431设计任务及要求1.抢答器

5、同时供4名选手或4个代表队比赛，分别用4个按钮K0~K4表示。2.设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。3.抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示,选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。4.抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（30秒）。当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时.5.参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。6.如果定时时间已到，

6、无人抢答，本次抢答无效，定时显示器上显示00。32系统总体设计方案2.1总体设计方案数字抢答器总体方框图秒脉冲定时电路译码器主持人开关控制电路抢答按钮译码器显示器显示器它由主体电路和扩展电路两部分组成，主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，能显示选手的编码，同时封锁输入电路，禁止其他选手抢答。扩展电路完成定时抢答的功能。2.2方案特点  如图所示为总体方框图。其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到"清除"状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器显示“0”，定时器显示设定时间“30”；主持人将开关置于“开始"状态

7、，抢答器开始工作，定时器开始减倒计时。选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示。当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。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。若在30秒内无人抢答，定时显示器显示“00”，封锁抢答器。33控制电路设计3.1控制电路工作原理控制电路的单元电路图正沿双D触发器74LS74:D触发器功能，4号端子接高电平，1号端子接开关，6号端子接输出。六导向器74LS04：反相器功能。四输入双与非门74LS20：3实现与非功能，1、2、4、5号端子输入，6

8、号端子输出。二输入四与非门74LS00：实现与非功能，12、13号端子输入，11号端子输出。工作原理：当主持人控制开关处于“清除”位置时候，各触发器的都被置零，译码器输入端为0000，数码管显示0。当主持控制开关打在高电