七路抢答器报告.docVIP

电子课程设计实验报告 名称： 学号： 专业： 姓名： 目录 一、 前言 2 二、 设计内容与要求 3 三、 设计思想和原理 4 3.1 总体设计方案 4 3.1.1 设计思路 4 3.1.2 设计框图 5 3.2 单元电路设计 5 3.2.1 抢答部分 5 3.2.2 定时部分 9 四、 芯片管脚图和真值表 14 五、 心得与体会 20 附录 21 1、元器件清单 21 2、电路原理图 22 3、PCB板图与工艺图 23 一、前言 随着，人们学科学、学技术、学知识的手段多种多样，抢答器作为一种工具，已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出清零状态，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。定时器倒计时，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。 设计框图 单元电路设计 抢答部分 此部分电路主要完成的功能是实现路选手抢答并进行锁存，同时有相应发光二极管点亮和数码显示。 1. 保持状态。当输入端接入==1的电平时，如果基本SR触发器现态=1、=0，则触发器次态=1、=0；若基本SR触发器的现态=0、=1，则触发器次态=0、=1。即==1时，触发器保持原状态不变。 2. 置0状态。当=1，=0时，如果基本SR触发器现态为=1、=0，因=0，会使=1，而=1与=1共同作用使端翻转为0；如果基本SR触发器现态为=0、=1，同理会使=0，=1。只要输入信号=1，=0，无论基本SR触发器的输出现态如何，均会使输出次态置为0态。 3. 置1状态。当=0、=1时，如果触发器现态为=0、=1，因=0，会使G1的输出端次态翻转为1，而=1和=1共同使G2的输出端=0；同理当=1、=0，也会使触发器的次态输出为=1、=0；只要=0、=1，无论触发器现态如何，均会将触发器置1。 当=1、=0，也会使触发器的次态输出为=1、=0；只要=0、=1，无论触发器现态如何，均会将触发器置1。 不定状态。当==0时，无论触发器的原状态如何，均会使=1，=1 当脉冲去掉后，和同时恢复高电平后，触发器的新状态要看G1 和G2两个门翻转速度快慢，所以称==0是不定状态，在实际电路中要避免此状态出现。 基本RS触发器的逻辑图如图3-1所示： 图3-1 基本RS触发器 译码部分主要由芯片74LS48 BCD七段译码器完成。它对由锁存器送来的信号进行译码，并输出结果。以下是对74LS48的介绍： 74LS48通常以反相器作输出级，用以驱动LED。各引脚的名称：其中7、1、2、6分别表示A0、A1、A2、A3；5、4、3分别表示、、；13、12、11、10、9、15、14分别表示a、b、c、d、e、f、g。还有两个引脚8、16分别表示的是Vcc、GND。A0、A1、A2、A3为8421BCD码输入端。a、b、c、d、e、f、g为译码输出端，输出为高电平有效。 74LS48是一个用于驱动共阴极LED（数码管）显示器的BCD码——七段码译码器，具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED显示器。 显示部分选用LED数码管，以下是对它的简介： LED数码显示器通常有红、绿、黄等颜色。LED的死区电压较高，工作电压大约1.5~3V，驱动电流为几十毫安。图3-2是七段LED数码管的引脚图和显示数字情况。74LS47译码驱动器输出是低电平有效，所以配接的数码管须采用共阳极接法；而74LS48译码驱动器输出是高电平有效，所以，配接的数码管须采用共阴极接法。数码管常用型号有BS201、BS202等。本设计中采用共阴极的连接方式，使用时，共阴极接地，7个阳极a~g由相应的BCD七段译码器来驱动。 图3-2 七段数码管 根据以上对74LS48驱动器、数码管及74LS279的介绍，以及对各个部分的功能的充分了解我们可以设计出这部分的电路图，如图3-3所示： 图3-3 抢答部分原理图 3.2.2 定时部分 该部分主要由555 定时器秒脉冲产生电路、十进制同步加减计数器74LS192 减法计数电路、74LS48 译码电路和 1个七段数码管及相关电路组成。 完成的功能是：当主持人按下开始抢答按钮后，进行