四人抢答器电路设计报告 数电课程设计

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1、电子技术课程设计报告学院：电气与电子工程学院专业班级：电气工程及其自动化学生姓名：指导教师：完成时间：2013年12月19日成绩：评阅意见：评阅教师日期I目录四人抢答器电路设计报告一.设计要求.1二．设计的作用目的1三.设计的具体实现11.系统概述12.单元电路设计与分析23.电路的安装与调试6节日彩灯控制电路设计报告一.设计要求.7二．设计的作用目的7三.设计的具体实现71.系统概述72.单元电路设计与分析83.电路的安装与调试10温度控制电路设计报告一.设计要求.10二．设计的作用目的10三.设计

2、的具体实现101.系统概述102.单元电路设计与分析11四．心得体会、存在问题和进一步的改进意见等12五.附录13六.参考文献14I四人抢答器电路的设计报告一.设计要求1）抢答器最多可供4名选手参赛，编号为1-4号，各队对应用一个按钮S1-S4中一个控制，并设置一个清零和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。2）抢答器具有锁存功能，直到主持人，清零。3）开关S作为清零及抢答控制开关（由主持人控制），当开关S被按下时抢答电路清零，当开关S松开后这允许抢答，输入抢答信号由抢答按钮开关S1-S4实现。4）有抢

3、答信号输入，即开关S1-S4中的任意一个开关被按下时，对应的数码显示管就显示几号，此时再按其它任何一个开关被按下均无效，指示灯依旧“保持”第一个开关按下时所对应的状态不变。二.设计的作用、目的（1）掌握并应用数字电路课程所学的理论知识。（2）了解数字电路设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。（3）熟悉几种常用集成数字芯片，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。三.设计的具体实现1．系统概述当主持人按下抢答控制按钮后，四位选手抢答按动按钮，当某一选手首先按抢答按钮时，可通过触发锁存电路

4、被触发并锁存，在输出端产生相应的电平信息，同时为防止其他开关随后出发而产生紊乱，最先产生的输出电平又反过来将触发电路锁定，然后在译码器中译码，将触发器输出的数据转换为数码管需要的逻辑状态，最后在显示电路中显示出所按键选手的号码。若有多个开关同时按，他们之间存在着随机竞争的问题，结果可能是他们中的任意一个产生有效输出。132.单元电路设计(或仿真)与分析（1）.74LS0074LS00是两输入四与非门集成电路。当输入端中有一个或一个以上输入低电平时，输出端为高电平；当输入全部为高电平时，输入为低电平。显

5、然、与非门是“与”逻辑的非运算，即“有0出1，全1出0”74LS00在本设计中充分发挥与非门的作用，将上一级的输入信号传入到一级，真正运用与非门“有0出1，全1出0”，为本设计提供方便。74LS00（2）.74LS20是一个双4输人与非门，即在一个集成块内含有两个互相独立的与非门,每个与非门有4个输入端。74LS20在13本电路中只运用了一个输出和四输入，其它端子未能全总使用，根据闲置输入端的要求连接，以不改变电路逻辑状态及工作稳定的原则，若输入端口为“与”逻辑关系时，多余的输入端可以悬空（但不能带开

6、路长线）通过个1—10KΩ的电阻接电源正极，在前级驱动能力允许时，也可以并接到一个已被使用的高输入端上。对于与非闹中不能使用的与门，该与门至少一有一个输入端接地。输出端不允许直接电源或直接接地，否则可能使输出级的管子因电流过大而损坏，输出端可通过上拉电阻与电源正极相连，使输出高电平提升。74LS20（3）非门芯片74LS14是一个6反向器，引脚定义如下图：74LS14A端为输入端，Y端为输出端，一片芯片一共6路，即1，3，5，9，11，13为输入端，2，4，6，8，10，12为输出端，输出结果与输入结

7、果反向。即如果输入端为高电平，那么输出为低电平。如果输入低电平，输出为高电平。（4）1374LS175的逻辑引脚图与功能表如下：图1-674LS175的逻辑引脚图74LS175是一个单向正沿触发的四D触发器、互补输出，有公用的时钟和公用的清零。时钟的触发产生于特定的电压电平上，同脉冲的正跃变时间无直接关系。当CP引脚输入上升沿时，1D-4D被锁存到输出端（1Q-4Q）。不管时钟输入的电平是高或是低，D输入信号不影响输出。电路通电后，按下复位按键S，1Q、Q2、Q3、Q4输出高电平，电路进入准备状态。这

8、时，假设有按键A被按下，4D的输出将由低变成高电平，使4Q输出为高电平经过或门U3A驱动数码管使数码管显示1（选手A的编号），同时使4Q(4Q非)输出为低电平经过与门U4A输出低电平，此低电平与时钟脉冲经过与非门U2A形成一个上升沿作为74LS175CLK的输入。因为74LS175是下降沿触发的，故按下除复位之外的任何的按键都将不会发生电路状态的变化，即输入被锁定。达到了既定的功能目标。13表474LS175功能表（5）74LS48七段显示译码器74LS