電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)-----六路搶答器

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　課程名稱： 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) </p><p>　　題 目： 六路搶答器 </p><p>　　學(xué)院審核（簽名）：

2、 </p><p>　　審核日期： </p><p><b>　　六路搶答器</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、目的與要求···&

3、#183;·························2</p><p><b>　　二、方案設(shè)計(jì)</b></p><

4、p>　　1、總體設(shè)計(jì)思路························2</p><p>　　2、各部分模塊的具體設(shè)計(jì)····&

5、#183;···········3</p><p>　　三、protel整體的原理圖··················

6、83;···6</p><p>　　四、PCB圖····························&

7、#183;····7</p><p>　　五、Multisim仿真驗(yàn)證·······················9</p>&l

8、t;p>　　六、設(shè)計(jì)總結(jié)及體會(huì)·························10</p><p>　　七、參考文獻(xiàn)···

9、83;··························11</p><p><b>　　目的與要求</b></p>

10、<p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)可容納6組參賽的數(shù)字式競賽搶答器，每組設(shè)一個(gè)按鈕，供搶答使用。搶答器具有第一信號(hào)鑒別和鎖存功能。在主持人將系統(tǒng)復(fù)位并發(fā)出搶答指令后開始搶答，若搶答者按搶答開關(guān)，則該組指示燈亮并用組別顯示電路顯示出搶答者的組別，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出2~3秒的聲音。此時(shí)，電路應(yīng)具備自鎖功能，使別組的搶答開關(guān)不起作用。</p><p><b>　　總體設(shè)計(jì)思路</b></p>

11、<p>　　在搶答部分，本文采用邊沿D觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)。時(shí)鐘信號(hào)用555芯片構(gòu)成的多諧振蕩器來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)其中一位搶答者最先搶答，相應(yīng)的觸發(fā)器觸發(fā)，同時(shí)阻斷CLK信號(hào)，使其他觸發(fā)器無法工作，從而實(shí)現(xiàn)了自鎖功能。然后再采用七段顯示管把搶答者的組別顯示出來，與此同時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)出聲音，聲音持續(xù)長短用RC充放電電路控制。主持人的復(fù)位開關(guān)可以控制觸發(fā)器、顯示管以及揚(yáng)聲器。以下是原理框圖：</p><p>　　各部分模塊的

12、具體設(shè)計(jì)</p><p><b>　　觸發(fā)器的連接：</b></p><p>　　本文采用74LS74雙D觸發(fā)器芯片，因此共需要3片74LS74。每個(gè)觸發(fā)器均按下圖連接。S為復(fù)位開關(guān)，S0為搶答開關(guān)。當(dāng)復(fù)位開關(guān)打到1時(shí)觸發(fā)器才有效。S0按下去，觸發(fā)器觸發(fā)。</p><p>　　2、555多諧振蕩器：</p><p>　　

13、為了在搶答過程中電路可以識(shí)別極短的時(shí)間差，本文把多諧振蕩器的輸出頻率設(shè)置為1KHz左右，占空比近似1:1。</p><p>　　編碼、譯碼、顯示部分</p><p>　　把觸發(fā)器的輸出接入74LS148優(yōu)先編碼器，然后再通過7448顯示譯碼器譯碼，最后將輸出信號(hào)接入共陽極七段顯示管。電路圖如下：</p><p>　　揚(yáng)聲器及其發(fā)聲時(shí)間控制電路</p>

14、<p>　　揚(yáng)聲器發(fā)出2到3秒的時(shí)間，由RC充放電電路控制。如下圖，當(dāng)MOS管接受了低電平，電容通過R3快速充電；當(dāng)MOS管接受了高電平，電容通過R4緩慢放電，直至電容電壓降至低電平閾值。放電過程達(dá)2.5秒左右，這也是揚(yáng)聲器發(fā)聲時(shí)間。 </p><p><b>　　整體的原理圖</b></p><p><b>　　PCB圖&l

15、t;/b></p><p>　　把原理圖導(dǎo)入PCB板，再將原件做適當(dāng)擺放，利用protel自動(dòng)布線功能。可得如下圖：</p><p>　　通過覆銅，得到下圖：</p><p><b>　　正面走線層</b></p><p><b>　　反面走線層</b></p><p>

16、;　　Multisim仿真驗(yàn)證</p><p>　　上圖中，K為復(fù)位開關(guān)，K0A到K5A為5個(gè)搶答開關(guān)，用指示燈代替揚(yáng)聲器。啟動(dòng)仿真開關(guān)，閉合K后，若閉合K4A，七段顯示管立即顯示數(shù)字“4”，指示燈亮起，同時(shí)其他搶答開關(guān)失效，2.7秒后，指示燈自動(dòng)熄滅。然后把復(fù)位開關(guān)打開，再閉合，系統(tǒng)復(fù)位，可以開始下一輪搶答。經(jīng)過多次測試，本文設(shè)計(jì)的電路符合要求。</p><p><b>　　設(shè)

17、計(jì)總結(jié)及體會(huì)</b></p><p>　　本文設(shè)計(jì)的電路，鎖存部分采用D觸發(fā)器，CLK信號(hào)由電路自身生成，并且保持在1kHz，使得電路對搶答時(shí)間差具有準(zhǔn)確的判斷。</p><p>　　為期一個(gè)多星期的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，雖然這次抽到的課題是數(shù)電實(shí)驗(yàn)接觸過的搶答器，但是由于本次是從構(gòu)思到繪制PCB，再到仿真測試的系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程，所以仍然收獲頗多。Protel和Multisim 這兩個(gè)專

18、業(yè)軟件，以前接觸較少，經(jīng)過這段時(shí)間的自我摸索、與同學(xué)討論和查找相應(yīng)書籍，對軟件操作較為熟練。但是我感覺，和那些專業(yè)的電子工程師比起來，我對這兩個(gè)軟件的學(xué)習(xí)仍然處于入門級別，比如在繪制PCB時(shí)，我只是掌握了自動(dòng)布線功能、較少的手動(dòng)布線技巧和基礎(chǔ)的覆銅方法，因而繪制的PCB不是很美觀。這也是我在以后的學(xué)習(xí)中需要加強(qiáng)的地方。經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì)，我意識(shí)到，以后要走上工程師之路的我們，要學(xué)習(xí)的東西還有很多，我希望以這次課程設(shè)計(jì)為新的起點(diǎn)，努力學(xué)習(xí)工

19、程技術(shù)，培養(yǎng)工程意識(shí)，學(xué)習(xí)專業(yè)軟件。最后以屈原的那句話結(jié)尾吧——路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 張楊天 protel DXP 電路設(shè)計(jì) 清華大學(xué)出版社 2005</p><p>　　[2] 康華光 電子技術(shù)基礎(chǔ) 高等教育出版社 2005</p><p