数字电路课程设计抢答器课程设计课件.ppt

第1页，共41页，星期日，2025年，2月5日数字电路课程设计的教学要求1、了解电子产品设计与制作的一般过程；2、初步掌握一般电子线路分析和设计的基本方法；3、了解PCB布线的基本原则和方法；4、掌握一般电子线路装配的基本方法；5、掌握一般电子线路实际调试的基本并能解决出现的问题；6、能撰写课程设计报告书并作简单、流畅的答辩。第2页，共41页，星期日，2025年，2月5日1、根据设计指标,确立设计方案；2、画出原理框图；3、选择元器件,画出电原理图；4、根据电原理图,设计印制板的布局、布线；5、根据电原理图,焊接电路板；6、测试、验证、完善设计。一般电子产品设计流程第3页，共41页，星期日，2025年，2月5日1、设计、制作一个能够实现一下功能的八路抢答器：（1）输入为八个抢答开关、一个复位开关，抢答结果由LED数码显示；（2）当无人抢答时，LED数码管应显示为0；（3）当某人抢答按下某个开关时，其输出应显示相应的抢答者的位置编号并保持锁存，且对于后续抢答者的抢答请求不予反应；（4）下一轮抢答开始时，能够通过按键实现解锁，解锁后电路恢复允许抢答状态，进行下一轮抢答；2、完成所制作电路的调试和测试；3、按照要求撰写数字电路课程设计的报告和图纸（答辩前上交）；4、通过数字电路课程设计的答辩。数字电路课程设计教学任务第4页，共41页，星期日，2025年，2月5日1、所设计的电路必须存在抢答开关阵列才能实现抢答功能；设计任务分析2、电路中必须存在能够显示抢答结果的LED数码管，该数码管在抢答结束后，应当立即显示对应的抢答结果。抢答器复位后，该数码管显示为“0”，以表明当前状态为待抢答状态；3、电路中必须存在锁存电路，以使抢答器在响应某个抢答请求后，对后续抢答者的抢答请求不予反应；5、电路中必须设置一个复位按键，使抢答器复位，以便在本轮抢答结束后，能够可靠地进入下一轮抢答。4、电路中必须存在编码电路，以便将抢答者的抢答信息进行编码，并供显示电路进行显示。6、倒计时功能，抢答开始后开始计时，30秒到停止抢答。第5页，共41页，星期日，2025年，2月5日（1）开关阵列电路：抢答输入八人抢答器原理开关阵列电路电路触发锁存编码器七段显示译码器数码显示器解锁电路（2）触发锁存电路：抢答控制（3）编码器：抢答者序号编码（4）7段显示译码器：抢答结果译码驱动（5）数码显示器：抢答结果显示（6）解锁电路：本轮抢答后复位，以便进入下一轮抢答第6页，共41页，星期日，2025年，2月5日1、电路作用抢答者序号显示电路主要用于显示抢答者的序号，以便主持人能够及时了解抢答的情况。抢答者序号显示电路2、电路组成抢答者序号显示电路主要由译码驱动电路及数码显示电路组成。在实际电路设计过程中，译码驱动电路一般可以直接使用专用数字集成电路，而数码显示电路一般使用七段LED数码管。第7页，共41页，星期日，2025年，2月5日常用的数字显示器有多种类型，按显示方式分，有字型重叠式、点阵式、分段式等。按发光物质分，有半导体显示器，又称发光二极管(LED)显示器、荧光显示器、液晶显示器、气体放电管显示器等。目前应用最广泛的是由发光二极管构成的七段数码显示器。七段数码显示器就是将七个发光二极管（加小数点为八个）按一定的方式排列起来，七段a、b、c、d、e、f、g（小数点DP）各对应一个发光二极管，利用不同发光段的组合，显示不同的阿拉伯数字。LED数码显示器第8页，共41页，星期日，2025年，2月5日按照器件内部的不同连接方式，LED七段数码显示器可以分为共阳和共阴两种，具体内部电路连接方式如上图所示。在实际使用时，为了避免LED因为工作电流过大而损坏，一般在COM端与电源（共阳）或地（共阴）之间串连一只限流电阻，该电阻一般为100欧姆（功率一般为0.5W）。共阳共阴LED数码管内部电路第9页，共41页，星期日，2025年，2月5日七段显示译码器CD4511是一种与共阴极数字显示器配合使用的集成显示译码驱动器，是一种以CMOS制成的中规模集成电路（Medium-ScaleIntegratedCircuit，简称MSI），它的功能是将输入的4位二进制BCD码转换成显示器所需要的七段驱动信号a～g，它与共阴极数码显示管配合使用。该芯片为DIP16封装（Dualin-linePackage，简称DIP），其引脚分布如下图所示：译码驱动电路CD4511介绍BCLTVccfgabcdeGNDDLEBLACD4511第10页，共41页，星期日，2025年，2月5日CD4511真