电力电子技术课程设计-多路智力竞赛抢答器逻辑电路设计

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1、江西理工大学应用科学学院电子技术课程设计报告作品40%报告20%答辩20%平时20%总分100%设计题目：多路智力竞赛抢答器逻辑电路设计班级学号：自动化11108060211131学生姓名：11江西理工大学应用科学学院目录一、预备知识3二、课程设计题目：多路智力竞赛抢答器逻辑电路3三、课程设计目的及基本要求3四、设计内容提要及说明44.1设计内容44.2设计说明4五、原理图及原理65.1功能模块电路原理图65.2模块工作原理说明8六、电路实验与调试9七、课程设计心得体会10八、参考文献1111江西理工大

2、学应用科学学院一．预备知识1．电子技术课程设计是机电系电类专业学生一个重要实践环节，主要让学生通过自己设计并制作一个实用电子产品，巩固加深并运用在“模拟电子技术”、“数字电子技术”课程中所学的理论知识；2．经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、答辩等，加强在电子技术方面解决实际问题的能力，基本掌握常用模拟电子和数字电子线路的一般设计方法、设计步骤和设计工具，提高模拟电子和数字电子线路的设计、制作、调试和测试能力；3.运用上述所学到的理论课程知识，结合课程设计的实际要求进行设计。二．课程设计的题目：

3、多路智力竞赛抢答器逻辑电路今天随着科技的不断进步抢答器的制作也更加追求精益求精，人们摆脱了耗费很多元件仅来实现用指示灯和一些电路来实现简单的抢答功能，使第一个抢答的参赛者的编号能通过指示灯显示出来，避免不合理的现象发生。但这种电路不易于扩展，而且当有更高要求是就无法实现，例如参赛人数的增加。随着数字电路的发展，数字抢答器诞生了，它易于扩展，可靠性好，集成度高，而且费用低，功能更加多样话，是一种高效能的产品。而如今在市场上销售的抢答器大多采用可编程逻辑元器件，或利用单片机技术进行设计，本次设计主要利用常见

4、的CD4511芯片直接去驱动共阴极数码管，进行显示。最后完成了八路智力竞赛抢答器的设计。三．课程设计目的及基本要求设计的目的11江西理工大学应用科学学院通过八路数字抢答器的设计实验，要求学生回顾所学数字电子技术的基础理论和基础实验，掌握组合电路、时序电路、编程器件和任意集成电路的综合使用及设计方法，熟悉掌握优先编码器、触发器、计数器、单脉冲触发器、译码/驱动电路的应用方法，熟悉掌握时序电路的设计方法。达到数字实验课程大纲所要求掌握的基本内容。通过课程设计提高和巩固了所学的专业知识，以及知识的综合应用和焊

5、接技术。设计的要求（1）设计一个至少可供6人进行的抢答器。（2）系统设置复位按钮，按动后，重新开始抢答。（3）抢答器开始时数码管无显示，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。抢答后显示优先抢答者序号，并且不出现其他抢答者的序号。四．设计内容及说明4.1设计内容抢答电路的功能有三个：一是能分辨出选手按键的的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示电路用；二是要使其他选手的按键操作无效。三是主持人按复位后，进行清零，之后可以继续进行抢答。在设计中利用CD4511直接驱动LE

6、D数码管。数码管用来抢答中进行显示。4.2设计说明设计的过程中用到了CD4511，其引脚及功能如下图。A0~A3：二进制数据输入端/BI：输出消隐控制端LE：数据锁定控制端/LT：灯测试端11江西理工大学应用科学学院Ya～Yg：数据输出端VDD：电源正VSS：电源负图4.1其中abcd为BCD码输入，a为最低位。LT为灯测试端，加高电平时，显示器正常显示，加低电平时，显示器一直显示数码“8”，各笔段都被点亮，检查其是否有故障。BI为消隐功能端，低电平时使所有笔段均消隐，正常显示时，B1端应加高电平。另外

7、CD4511有拒绝伪码的特点，当输入数据越过十进制数9(1001)时，显示字形也自行消隐。LE是锁存控制端，高电平时锁存，低电平时传输数据。a～g是7段输出，可驱动共阴LED数码管。所谓共阴LED数码管是指7段LED11江西理工大学应用科学学院的阴极是连在一起的，在应用中应接地。限流电阻要根据电源电压来选取，电源电压5V时可使用300Ω的限流电阻。五．原理图及原理5.1功能模块电路原理图图5.111江西理工大学应用科学学院设计原理：利用CD4511芯片直接驱动共阴极数码管.CD4511的真正表如下图5.

8、2图5.2图5.3数码管的引脚图11江西理工大学应用科学学院5.2模块工作原理其中主体电路完成基本的抢答功能，即主持人按下控制开关后，当选手按动抢答键时，数码管显示选手编号，同时封锁输入电路，其他选手抢答无效。扩展电路完成定时抢答的功能以及报警功能。图5.1所示电路的工作过程是：接通电源后，主持人将控制开关置于“清除”处，此时抢答器处于禁止状态，选手不能进行抢答，当主持人将控制开关置于“开始”时，扬声器发出声响，抢答器处于工作状态。当选手按