三线抢答器电子课程设计.docxVIP

电子技术课程设计说明书题目：三人抢答器系部：专业：班级：学生姓名: 学号:指导教师:2016年06月07日目录1 设计任务及要求12 设计方案12.1 设计思路12.2 主要芯片12.2.1 74LS32功能介绍12.2.2 74LS21功能介绍22.2.3 74LS48功能介绍22.2.5 74LS148功能介绍43 硬件电路设计54 仿真与调试65 调试过程86 结论9参考文献101 设计任务及要求（1）设计一可供三人抢答器，可同时供三名选手或三个组队参加比赛，各对应一个抢答按钮。（2）设置一个控制开关，用于控制抢答的开始和系统的复位。（3）抢答器具有数据锁存功能，抢答开始后，若有选手抢答，组别立即锁存，数码显示器显示该选手编号，并保持到主持人将系统复位为止。（4）当主持人按清零按钮之后，系统恢复为原始状态。（5）参赛选手在主持人按下抢答器开始按键后，开始第二轮抢答。2 设计方案2.1 设计思路图2.1三人抢答器框图2.2 主要芯片2.2.1 74LS32功能介绍74LS32是四2输入或门，常用在各种数字电路以及单片机系统中。表达式为：Y=A+B?引脚排列图管脚功能：左下1--1A，2--1B，?3--1Y；4--2A，5--2B，6--2Y；7--GND；?右起：右上8--3Y，9--3A，10--3B；11--4Y，12--4A，?13--4B；14--VCC?其中A，B为输入端，Y为输出端，GND为电源负极，VCC为电源正极。图2.2 74ls32管脚图表2-1 74LS32真值表ABY0000111011112.2.2 74LS21功能介绍74LS21 四输入与门,14个引脚DIP14封装，每个ic两组,工作电压4.75v-5.25v。Y=ABCD 表2-2 74LS21真值表ABCDYXXX00XX0X0X0XX00XXX011111图2.3 74LS212.2.3 74LS48功能介绍74LS48芯片是一种常用的七段数码管译码器驱动器，常用在各种数字电路和单片机系统的显示系统中。实现编码的解译码。图2.4 74LS48表 2-3 74LS48功能表2.2.4 74LS04功能介绍74LS04是6非门（反向器），工作电压5V，内部含有6个反向器。图2.5 74LS04表2-4 74LS04真值表AY01102.2.5 74LS148功能介绍74LS148 是8 线－3 线优先编码器，共有 54/74148 和 54/74LS148 两种线路结构型式，将 8 条数据线（0－7）进行 3 线(4-2-1)二进制（八进制）优先编码，即对最高位数据线进行译码。利用选通端（EI）和输出选通端（EO）可进行八进制扩展。实现对信号的优先编码。图2.6 74LS148表2-5 真值表（H－高电平 L－低电平 X－任意）2.2.6 74LS373N功能介绍373为三态输出的八 D?锁存器，共有 54S373 和 74LS373 两种线路。八 D 锁存器(3S,锁存允许输入有回环特性)当三态允许控制端 OE 为低电平时，Q0～Q7为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。当 OE 为高电平时，Q0～Q7 呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。当锁存允许端 LE 为高电平时，Q 随数据 D 而变。当 LE 为低电平时，D 被锁存在已建立的数据电平。当 LE 端施密特触发器的输入滞后作用，使交流和直流噪声抗扰度被改善 400mV。实现信号的锁存。图2.7 74LS373N表2-6 74LS373N真值表3 硬件电路设计接通电源，按下AN1对电路进行复位，AN2~AN4为抢答开关，抢答后芯片373随即对信号进行锁定，芯片148对信号进行编码，然后74LS04对信号进行翻转，译码器74LS48进行译码输出到显示器上。当AN1再次对电路进行复位即可开始下次抢答。硬件电路如下图。图3.1 三人抢答器仿真图4 仿真与调试本实验使用Multisim 12 进行仿真，仿真过程如下仿真开始，按下AN1对电路进行复位。图4.1 三人抢答器仿真图（2）当AN2按下后，芯片373对数据进行锁定，AN3~AN4不再起作用图4.2 三人抢答器仿真图（3）按下AN1对电路进行复位，当AN3按下后，芯片373对数据进行锁存，AN2~AN4不再起作用。仿真图如下：图4.3 三人抢答器仿真图（4）按下AN1对电路进行复位，此时按下AN4，AN2~AN3不再起作用。仿真图如下：图4.4 三人抢答器仿真图5 调试过程本实验使用Altium Designer summer 09 对电路进行设计依照设计图对电路进行焊接图5.1 电路板表5-1 三路抢答器元件清单图5.1 三路抢答器