四路抢答器设计电子技术课程设计说明书.docVIP

电子技术课程设计说明书 题 目： 四路抢答器 系 部： 信息与控制工程学院 专 业： 测控技术与仪器 班 级： 2012级二班 学生姓名: 窦颜颜 学 号: 12031240018 指导教师: 李增喜 2014年 5月 28日 目 录 1 设计任务与要求 3 1.1 参赛选手要求 3 1.2 存储要求 3 1.3 锁存要求 3 2 设计方案 4 2.1 设计思路 4 2.2 设计原理 4 2.2.1 设计原理及原理图 4 2.2.2 结构框图 5 2.3 设计使用的芯片及各芯片的作用 6 2.3.1 74LS48芯片 6 2.3.2 74LS148芯片 7 2.3.3 74LS279芯片 9 2.3.4 显示器： 10 2.4 实现功能 11 3 硬件设计 12 3.1 本课程设计，需要用集成电路 12 3.2 各功能电路接线图 12 3.3 主要参数的计算与分析 12 3.3.1 74LS148芯片的功能表 12 3.3.2 74LS48芯片的功能表 13 3.3.3 74LS279芯片的功能表 14 4 调试过程 15 4.1 安装的实物 15 4.2 焊接要求 17 4.3 调试过程 18 5 结束语 19 6 参考文献 20 1 设计任务与要求 1.1 参赛选手要求 可同时供四名选手参赛，其编号分别是0-3，各用一个抢答按钮，按钮的编号和选手的编号相对应，给节目主持人设置一控制开关，用于控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）抢答的开始。 1.2 存储要求 抢答器具有数据锁存和显示的功能，抢答开始后，若有选手按抢答按钮，其编号立即所存，并在数码管上显示该选手的编号。 1.3 锁存要求 封锁输入电路，禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人主持人将系统清零为止。 2 设计方案 2.1 设计思路 在给定5V直流电源电压的条件下设计一个可以容纳四组参赛者的抢答器，抢答器可容纳四组选手，并为每组选手设置一个按钮供抢答者使用。 为主持人设置一个系统清零和抢答控制开关K，当开关K被按下时，抢答开始（允许抢答），打开后抢答电路清零。 抢答器具有一个抢答信号的鉴别、锁存及显示功能。即有抢答信号输入（参赛者的开关中任意一个开关被按下）时，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示出来。此时再按其他任何一个抢答器开关均无效，优先抢答选手的编号一直保持不变，直到主持人将系统清除为止。 开关K按下后，抢答开始，开始10S倒计时。 参赛选手在设定的时间内抢答，则抢答有效，定时器停止工作，根据抢答结果由数码管显示选手的组别，并一直保持到主持人将系统清零为止。 2.2 设计原理 2.2.1 设计原理及原理图 设计原理：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，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置开始状态，宣布开始抢答器工作。选手在抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、提示。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 图2-2 四路抢答器结构图 主要是由抢答按钮，优先编码电路，锁存器，译码电路，显示电路，控制电路，主持人控制开关七部分构成。 抢答按钮由四个开关，四个电阻组成，当开关闭合时，输入的是低电平，编码器进行编码。当开关打开时，输入的是五伏电压，高电平，导致编码器不进行编码。 优先编码器，是有74ls148芯片构成。优先编码器电路中，允许同时输入两个以上的编码信号。不过在设计优先编码器时已经将所有的输入信号按优先顺序排了队，当季的信号同时出现时，只对其中优先权最高的一个进行编码。而且74ls148只对低电平输入信号编码，所以在I0，I1，I2，I3为编码输入信号端，无论其他的有没有按下开关，只对优先按下的开关输入信号进行编码。而Y1，Y2，Y3为输出，但输出为反码ST为选通，只有在ST=0的条件下，编码器才能正常工作。而在ST=1时，所有的输出端均被封锁在高电平。所以ST端通过限流电阻和发光二极管接地。输入端YEX表示只有在低电平时才能够工作。只要任何一个编码输入端有低电平信号输入，切ST为高电平，YEX为低电平。 锁存器，由74ls279芯片构成，有四个RS触发器构成。R输入端接主持人开关，有主持人控制输入为高电平还是低电平。S输入端接编码器的输出，1Q,2Q,3Q,4Q分别RS的输入来决定自己为高电平还是低电平。 译码电路，译码器使用的是