【正文】 電子技術(shù) 課程設(shè)計(jì)報(bào)告書 課題名稱 路數(shù)顯示報(bào)警器的設(shè)計(jì) 姓 名 劉衛(wèi)平 學(xué) 號(hào) 0812202*14 院 、 系 、 部 物理與電信工程系 專 業(yè) 電子信息工程 指導(dǎo)教師 熊潔 2021 年 07 月 01 日 ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ 2021 級(jí)電子信息工程專業(yè)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) 1 一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求： 設(shè)計(jì)任務(wù)： 設(shè)計(jì)一個(gè) 具有 16 路數(shù)顯示以及擁有報(bào)警功能的 電路 。 要 求： 16 路數(shù)顯示報(bào)警器，當(dāng) 16 路中某一路斷開時(shí)（可用高低電平表示斷開或接通），用十進(jìn)制數(shù)顯示該路編號(hào)，并發(fā)出聲音信號(hào)。 2. 16 路數(shù)分別由 16 個(gè)開關(guān)按鈕與電阻組成，按鈕 J1 ? J16表示斷開與接通，顯示報(bào)警路數(shù)編碼用數(shù)字顯示器 O? F 顯示。 3. 報(bào)警器存在優(yōu)先級(jí)，當(dāng)多路 數(shù) 報(bào)警時(shí)，將對(duì)低優(yōu)先級(jí)的報(bào)警信號(hào)存儲(chǔ) ，處理完高優(yōu)先級(jí)報(bào)警后，再依次進(jìn)行低優(yōu)先級(jí)信號(hào)處理。 4. 報(bào)警時(shí)間持續(xù) 10 秒鐘，或人為解除報(bào)警，同時(shí)紅色預(yù)警燈亮。 5. 最后 通電調(diào)試。 指導(dǎo)教師簽名： 2021 年 月 日 二、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)教師簽名： 2021 年 月 日 三、成績(jī) 驗(yàn)收蓋章 2021 年 月 日 2 路數(shù)顯示報(bào)警器的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)目的 （ 1）熟悉集成電路的引腳安排。 （ 2）掌握各芯片的邏輯功能及使用方法。 （ 3）了解并熟悉仿真軟件 的應(yīng)用。 （ 4）了解路數(shù)顯示報(bào)警器的組成及工作原理。 （ 5）熟悉路數(shù)顯示報(bào)警器的設(shè)計(jì)與制作。 設(shè)計(jì)思路 （ 1）設(shè)計(jì) 16 路數(shù)輸入電路。 （ 2）設(shè)計(jì)優(yōu)先級(jí)存儲(chǔ)及處理電路。 （ 3）設(shè)計(jì)報(bào)警及顯示 路數(shù) 電路。 方案設(shè)計(jì)比較與思路論證 方案 1：如下圖 所示 ,其中總開關(guān)起控制總電源的作用， 十六個(gè)控制開關(guān)分別為十六個(gè)按鈕，經(jīng)過(guò)編碼器編碼，將信號(hào)編碼成相應(yīng)的二進(jìn)制代碼，從而在數(shù)碼顯示器上顯示十進(jìn)制路數(shù)數(shù)字。同時(shí)由控制開關(guān)連接 555 定時(shí) 振蕩電路，再與報(bào)警器相連，實(shí)現(xiàn)聲音報(bào)警。 圖 方案 1設(shè)計(jì)框圖 方案 2： 如 下 圖 所示，當(dāng)接通電源后， 其中總開關(guān)起控制總電源的作用 ，十六路數(shù)控制開關(guān)分別為十六個(gè)開關(guān)按鈕，經(jīng)過(guò)編碼器編碼將信號(hào)編寫成二進(jìn)制代碼，從而在顯示器上顯示相關(guān)路數(shù)數(shù)字，并且編碼器上的 GS 接口連接 555 定時(shí) 振蕩電路，再與報(bào)警器相連，實(shí)現(xiàn)聲音報(bào)警。 各控制開關(guān) 編碼器 數(shù)碼顯示器 555 定時(shí)電路 報(bào)警器 電源 3 圖 方案 2 設(shè)計(jì)框圖 方案分析與比較： 上述兩個(gè)方案都具有十六路數(shù)顯示和聲音報(bào)警功能，但是方案 1 由控制開關(guān)連接 555 定時(shí)電路，再與報(bào)警器相連 ，實(shí)現(xiàn)聲音報(bào)警，這對(duì)報(bào)警器實(shí)現(xiàn)聲音報(bào)警不是很理想，即報(bào)警器不能安裝在 開關(guān) 按鈕邊上，所以不是很科學(xué)與 事實(shí) 不 是很 符合。在方案 2 里面 ， 在編碼器上的 GS 接口上連接 555定時(shí)電路，再與報(bào)警器相連，實(shí)現(xiàn)聲音報(bào)警，這種方案簡(jiǎn)單且可行，容易實(shí)現(xiàn)十六路數(shù) 顯示 報(bào)警器功能。當(dāng)然還有其他方案可以實(shí)行，綜合器件種類與數(shù)目，功耗等因素， 應(yīng) 采用方案 2，其設(shè)計(jì)框圖如上圖 設(shè)計(jì)圖所示 。 設(shè)計(jì)過(guò)程及內(nèi)容 方案設(shè)計(jì)流程 ： 圖 路數(shù)顯示報(bào)警器設(shè)計(jì)流程圖 各控制開關(guān) 編碼器 數(shù)碼顯示器 報(bào)警器 555 定時(shí)電路 路數(shù)控制開關(guān) 編碼器 數(shù)碼顯示器 555 定時(shí)電路 報(bào)警器 電源 電源 4 系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)原理框圖如下 ： 圖 路數(shù)顯示報(bào)警器工作原理設(shè)計(jì)框圖 系統(tǒng)總的設(shè)計(jì)框圖如上圖 所示，圖中很清楚的展現(xiàn)了通過(guò)各個(gè)開關(guān)閉合與斷開來(lái)產(chǎn)生高、低電平，從而 首先 使 開關(guān) 信號(hào)輸入到優(yōu)先編碼器，再通過(guò)數(shù)碼顯示器將數(shù)字顯示出來(lái)，同時(shí)，從編碼器出來(lái)的信號(hào)通過(guò)一個(gè)非門將信號(hào)輸入到555 定時(shí)器 振蕩電路 ，而 使之 輸出高電平 ，從而 使蜂鳴器發(fā)聲。 元器件的選擇及參數(shù)，各芯片介紹及作用 1. 編 碼器： 本實(shí)驗(yàn)電路采用 2 片 4532BT10V 優(yōu)先編碼器組成 16 線 —4 線編碼器，將對(duì)十六路數(shù)輸入信號(hào)進(jìn)行編碼，編碼后輸出的四條信號(hào)通過(guò)數(shù)碼顯示器用十進(jìn)制顯示相關(guān)路數(shù)數(shù)字，同時(shí)具有優(yōu)先級(jí)別，當(dāng)多路報(bào)警時(shí)，高優(yōu)先級(jí)先報(bào)警，處理完之后，再對(duì)低優(yōu)先級(jí)進(jìn)行處理。同時(shí)，在 GS 接口輸出信號(hào)可作為聲音報(bào)警器電路的輸入信號(hào)，既連接 555 定時(shí)振蕩電路，使其定時(shí)報(bào)警及報(bào)警時(shí)間持續(xù)。 優(yōu)先編碼器 4532BT10V 芯片引腳圖： 1） 16 接電源， 8 腳接地； 2） 1 1 1 10 腳分別對(duì)應(yīng)輸入 端 I7 —IO ； 數(shù)碼顯示器 優(yōu)先編碼器 開關(guān) 0 開關(guān) 1 開關(guān) 2 開關(guān) 3 開關(guān) 4 開關(guān) 5 開關(guān) 6 開關(guān) 7 開關(guān) 8 開關(guān) 9 開關(guān) 10 開關(guān) 11 開關(guān) 12 開關(guān) 13 開關(guān) 14 開關(guān) 15 電源 報(bào)警器 555 定時(shí)電路 非門 顯示燈 5 3） 9 分別對(duì)應(yīng)輸出端 Y Y YO； 4) 1 14 分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)的入口與出口。 Vcc Eo GS I3 I2 I1 IO Yo I4 I5 I6 I7 EI Y2 Y1 GND 圖 編碼器 4532BT10V 芯片引腳圖 芯片原圖如下圖所示： U24 5 3 2 B T _ 1 0 VO09O17O26GS14I313I41I52I212I111I010I74I63EIN5EOUT15 圖 編碼器 4532BT10V 芯片原圖 優(yōu)先編碼器 4532BT_10V 芯片功能表 如下表所示 ： 表（一 ） 優(yōu)先編碼器 4532BT_10V 芯片功能表 輸入 輸出 EI I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 IO Y2 Y1 YO GS Eo L X X X X X X X X H L L L L L L L L H H X X X X X X X H L H X X X X X X L L L L L L L L L H H H H H L H H L H L 16 15 14 13 12 11 10 9 4532BT— 10V 1 2 3 4 5 6 7 8