1. 设计内容及要求
2.1 设计思路
2.2设计思路框图
3 电路仿真
4. 实物测试结果及分析
4.1测试结果
4.2结果分析
5.总结
参考资料
附录:
元器件清单
元器引脚图
1. 设计内容及要求
四路抢答器电路的设计,具体要求如下:
(1)四名参赛选手每人控制一个按键,进行抢答。
(2)有选手抢答成功时,该选手对应的发光二极管亮,且数码管显示其组别号码,其他选手抢答器失效。
(3)主持人控制一个按键,进行清零复位。
2. 设计方案
2.1 设计思路
分析要求然后确定主要元器件完成主要功能,然后将其他简单功能拼接到主功能。(1)当选手抢答成功后其对应的发光二极管亮,此功能需要4个发光二极管和四个1K欧姆电阻与抢答按键相连。(2)当有选手抢答成功后,数码管显示其选手组号,这需要一个数码管,要让数码管出现对应组号需要编码器和译码器,所以我们选择了74HC147编码器还有4511译码器完成此功能。(3)当一名选手抢答成功后,其他选手抢答器失效,要完成此功能就需要一个适合的锁存器,我们这里选择了74LS373锁存器。(4)主持人控制一个按键,按下进行复位清零这里需要一个复位电路。当将需要的元器件还有大致流程弄清晰后,开始用仿真软件仿真,先将主干电路仿真出来,然后将复位电路连上主干电路上,完成完整仿真电路,然后进行PCB绘画,将电路板焊接完成。
3 电路仿真 图3.1为四路抢答器设计仿真图
图3-1 四路抢答器仿真图
4. 实物测试结果及分析 4.1测试结果 打开电源开关,数码管亮并显示零,当某个选手按下抢答按钮时,数码管显示对应数字,并且对应发光二极管亮。且其他选手抢答器失效,完成了锁存功能。按下主持人的复位按键后,数码管显示零,并且所有选手抢答器恢复使用。图4.1为1号选手按下按钮的显示图,并且其他选手抢答器无效。图4.2为按下复位键后的显示图,所有选手的抢答器恢复使用。 图4.1
图4.2
4.2结果分析 看图3-1四路抢答器仿真图,以一号选手为例,当一号选手按下抢答器,低电平信号传入74LS373锁存器中,然后传入一号选手对应的发光二极管中让二极管亮。此低电平信号也传入右侧的U3门中变成高电平信号,在与复位电路传出的高电平信号一起进入U13与非门中变成低电平信号,进入74LS373中的LE引脚,完成锁存功能。 1号选手的信号从74LS373中2号引脚出来从11引脚进入74LS373编码器中,在经过非门进入4511译码器中编译,最后在数码管中输出一号选手对应序号。图4.3为原理图,图4.4为PCB图。 图4.3 图4.4
5.总结 课程设计刚开始的时候不知道从何下手从百度上获得了灵感,了解了抢答器实现的关键所在就是锁存。从这一方面下手使我们 轻松了许多,一开始我们利用74LS279进行锁存,通过控制74LS148实现主持人功能,仿真电路能行,但是在实际pcb板打出来的时候我们发现是不可行的,虽然仿真图能实现我们的功能,但是实际并不能实现,违反了逻辑,所以我们从头出发,通过设计的关键点锁存入手,我们又找到了74LS373,我们通过对其OE和LE口的控制实现了锁存。 从这次设计我们获得了很多的实际操作的经验,发现了很多不必要的错误,为以后的实际工程操作打下了基础。同时这次我们也学会了怎么设计pcb板,怎么实现原理图的功能。
附录:
总电路图
元器件清单
74LS373锁存器 1个
74HC147编码器 1个
4511 1个
数码管 1个
10K电阻 5个
1K电阻 4个
发光二极管 4个
按键开关 5个
与非门 2个
非门 4个
元器引脚图 74LS373 4511 74LS14
4HC00
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四路抢答器.rar
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