射击自动报靶器

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1、课程设计说明书课程名称：数字电子技术课程设计题目：射击自动报靶器学生姓名：专业：班级：学号：指导教师：日期：2016年4月8日射击自动报靶器一、设计任务与要求射击自动报靶器（中）（1）用11个开关信号模拟环数取样信号，分别表示（0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10）环，其中0表示没射中，每次射击完毕后立刻显示环数。（2）每个人可以射击5次，5次后射击次数自动清零，表示此人不能再射击。（3）自动统计累计环数并显示。（4）自动统计中靶次数并显示。二、方案设计与论证射击自动报靶器包括编码器，译码器，加法器，计数器，寄存器，门电路等一些基本元件组成。电路的原理框图如下图1所示：

2、11图1，射击自动报靶器原理图方案一、（1）选用十一个开关，分别代表打靶成绩：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10环，其中10环用A显示。（2）选用74LS148优先编码器，将两个编码器、非门和与非门连接成16—4线优先编码器，对十一个摸拟信号进行编码。（3）计数器电路为射击次数计数选74LS161计数器，射击次数部分用反馈置零法接成5进制计数器，并用十一个开关模拟信号用组合逻辑电路连接成CP脉冲，当第五次射击完成立即清零。（4）用2个74LS283全加器连接成加法器电路。实现对五射击靶数的累加。（5）用两片74S175四位寄存器，对加法电路的每次输出结果进行寄存。（6

3、）选用七段显示译码器对单次靶数、射击次数、中靶总数成绩进行显示。11三、单元电路设计与参数计算1、开关模拟环数取样信号电路单元设计图2开关该单元利用开关来模拟数字电路中的高电平与低电平，高电平用二进制数1表示，低电平用二进制数0表示。因此用十一个开关来摸拟高低电平，并送入芯片74LS148优先编码器进行编码。从而达到了模拟打靶环数的目的。2、优先编码器单元电路设计11图3、优先编码器单元电路该单元电路用到两片74LS148优先编码器，将第1片的EO'接第2片的EI'端，则只有当第1片没有编码输入信号时，第2片才能工作，这样就把两片74LS148进行了优先权排队，第1片的优先权高

4、于第2片。由于每片74LS148本身已经对它的8个输入端按优先权高、低进行了排队，所以就形成了16—4优先编码器。输出最高位则由第1片的GS'产生。1、计数器和CP脉冲单元电路设计11图4、计数器和CP脉冲单元电路射击次数计数部分的CP脉冲是由十一个开关模拟信号通过组合逻辑电路连接而成的，这个CP脉冲同时也是一个74LS161寄存器的CP脉冲。将计数器用反馈置零法接成5进制计数器，其它没有引脚接相应的高低电平。这样射击次数的功能就实现了。1、加法和寄存单元电路设计11图5、加法和寄存单元电路加法器电路是由2个74LS283全加器组成的一个四位串行进位加法器电路，其输入为编码器输

5、出的四位二进制数和由寄存器寄存的上一次的射击环数，没用到的引脚则接相应的高低电平。这样就实现了对射击环数的累加。寄存器部分则用两个74S175对加法器的每次结果进行寄存，在CP脉冲的每个上升沿寄存器的内容更新一次。此组合逻辑电路是为了实现二进制数到八位8421BCD码的转换而设计的。比从而可以实现用两个七段显示译码器来显示总成绩。四、总电路工作原理及元器件清单1、总原理图；11图6、总原理图2．电路完整工作过程描述打开仿真，电路开始工作后，由开关控制输出模拟的环数取样信号，每次打开一个开关，输出一组二进制代码和一个由处理产生的CP脉冲。这组代码经过16-4线优先编码器进行编码并

6、输出，然后在七段显示译码器上显示出这次射击的环数，这就是单次射击的环数。由开关模拟的环数取样信号处理而形成的CP信号则直接对统计射击次数的计数器起作用，同样也是每个下降沿来计数加一。这个CP信号还通过一个非门与两个74S175寄存器的CLK相连，从而控制寄存器内容的更新，每一个上升沿更新一次。优先编码器产生的四位二进制代码将输入到六位串行进位加法器中，与寄存器所寄存的数相加，相加后的结果就寄存在寄存器中寄存器寄存的六位二进制数则输入8421BCD码转换组合逻辑电路中，经过转换后输出的8位8421BCD码能过两个七段显示译码器显示，从而显示出总的命中靶数。3．元件清单元件型号数量

7、备注74LS1611计数器SWITCH11模拟打靶环数1174LS2832全加器7SEG-BCD4七段显示译码器74S1752寄存器74LS148、74LS173、NOT、OR、NONT9各门电路五、仿真调试与分析打开Proteus仿真开关，如果一开始开关打8环开关时，7段显示译码器是不会显示8的，射击次数也不会计算；如果打了9环开关再打8环开关，然后关闭9环开关。7段显示译码器才会显示8，并且计数器与打靶总数有数字显示。经过百度查明，是Proteus软件本身的问题。六、结论与心得11通过这