數(shù)字搶答器畢業(yè)設(shè)計(jì)-畢業(yè)設(shè)計(jì)-全文預(yù)覽
【正文】 R為復(fù)位輸入端 ,高電平有效 ,異步清除 . CO為進(jìn)位輸出： 1001狀態(tài)后負(fù)脈沖輸出 , BO為借位輸出： 0000狀態(tài)后負(fù)脈沖輸出 . 因此設(shè)定脈沖輸入后 ,需要使用兩個(gè) 74LS192,一個(gè)作為個(gè)位 ,一個(gè)作為十位 .個(gè)位的 BO連接到十位的脈沖輸入 ,十位的 BO就連接到脈沖 ,表示時(shí)間到的時(shí)候脈沖不對(duì) 74LS194作用 .具體的電路如下 ： 圖 6 設(shè)數(shù)單元 臨沂 大學(xué)理學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 9 譯碼為編碼的逆過(guò)程 .它將編碼時(shí)賦予代碼的含義“翻譯”過(guò)來(lái) .實(shí)現(xiàn)譯碼的邏輯電路成為譯碼器 .譯碼器輸出與輸入代碼有唯一的對(duì)應(yīng)關(guān)系 .74LS47是輸出低電平有效的七段字形譯碼器 ,它在這里與數(shù)碼管配合使用 .具體的連接電路為： 圖 7 譯碼單元 秒脈沖電路 兩塊 74LS192實(shí)現(xiàn)減法計(jì)數(shù) ,通過(guò)譯碼電路 74LS48顯示到數(shù)碼管上 ,其時(shí)鐘信號(hào)由時(shí)鐘產(chǎn)生電路提供 .用 555定時(shí)器組成多諧振蕩器輸出方波脈沖 ,頻率為 1Hz.設(shè) 計(jì) 電 路 如 下 . 在 此 電 路 中 根 據(jù) 產(chǎn) 生 脈 沖 振 蕩 頻 率 的 計(jì) 算 公 式f=2ln)2( 121 CRR ?,取 ?? kR 151 , ?? kR 652 ,C=10 F? 即可以實(shí)現(xiàn) .為了從視覺(jué)上觀察秒脈沖 ,特設(shè)置一脈沖指示燈 . 表 4 555 定時(shí)器的功能表 清零端 DR 高觸發(fā)端 TH 低觸發(fā)端 TL Qn+1 放電管 T 功能 0 ? ? 0 導(dǎo)通 直接清零 1 CCV32? CCV31? 0 導(dǎo)通 置 0 1 CCV32? CCV31? 1 截止 置 1 1 CCV32? CCV31? Qn 不變 保持 臨沂 大學(xué)理學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 10 圖 8 555 引腳圖 圖 9 秒脈沖電路 報(bào)警電路 將搶答報(bào)警電路與到時(shí)報(bào)警電路放在一起 ,由一個(gè)電阻 ,一個(gè)三極管與一個(gè)蜂鳴器控制 . 報(bào)警時(shí)序控制電路由 74LS123 完成 ,其引腳圖如下： 臨沂 大學(xué)理學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 11 圖 10 74LS123 引腳圖 5選用 74系列芯片實(shí)現(xiàn)的理由 ： ① 74 系列芯片價(jià)格便宜 ,用其實(shí)現(xiàn) ,成本較低基本能滿足學(xué)校場(chǎng)合需要； ② 與我們學(xué)過(guò)的 〈〈數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)〉〉聯(lián)系緊密 .能將們所學(xué)知識(shí)用于實(shí)際 ,對(duì)鞏固所學(xué)知識(shí)有重要意義 . ③ 用了一些成型電路 ,如 NE555 標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖電路等 ,使總體方案易于實(shí)現(xiàn) . ④ 所用芯片均在〈〈數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)〉〉課程中學(xué)過(guò) ,設(shè)計(jì)起來(lái)難度降低 . 6 實(shí)驗(yàn)工具 鉗子 ,鑷 子 ,剪刀 ,數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱 ,各種顏色的導(dǎo)線若干 ,萬(wàn)用表等 . 7 接線要求 設(shè)計(jì)的電路比較復(fù)雜 ,接線也就比較復(fù)雜 ,為了便于檢查電路 ,美觀等原因 ,必須對(duì)接線統(tǒng)一要求 .要求接線要橫平豎直 ,接線間盡量少交叉 .而每一個(gè)模塊最好用一種顏色的線接 ,這樣便于區(qū)分 .同時(shí)插入面包板的部分要長(zhǎng)度適宜 ,不要太長(zhǎng) ,否則會(huì)在內(nèi)部相交；也不要太短 ,否則會(huì)接觸不良 .特別注意的是：在接每一個(gè)元件前 ,必須對(duì)每一個(gè)元件進(jìn)行檢測(cè) ,以確保接在面包板上的元件是好的 ,以減少出臨沂 大學(xué)理學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 12 錯(cuò)的概率；在接每一個(gè)模塊前要對(duì)總體的電路和部分電路有一個(gè)總體的把握 ,以減少連線的交 叉 . 8 改進(jìn)設(shè)想及建議 （ 1）設(shè)計(jì)的作品主要是用 74 系列集成芯片來(lái)完成的 ,在焊接的過(guò)程中由于芯片的引腳過(guò)多 ,布線工作不是很方便 .有時(shí)候還可能因?yàn)槟骋桓€沒(méi)有焊牢 ,造成電路的不穩(wěn)定 ,這些都是有待改進(jìn)的 .我的想法是根據(jù)單片機(jī)原理及相關(guān)知識(shí)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行一些改進(jìn) . （ 2）完成電路的設(shè)計(jì)后 ,進(jìn)行了電路的模擬 ,采用的方法是在面包板上進(jìn)行模擬 ,雖然結(jié)果是模擬出來(lái)了 ,但是效率很低 .面包板存在著很多的不確定性 .比如板上有些插孔不可用等因素可能導(dǎo)致模擬失敗 ,即便有些時(shí)候設(shè)計(jì)是對(duì)的 .因此我建議學(xué)習(xí)一些常用電路仿真工具 ,如 EWB、 MAXPLUS II 等 EDA 軟件對(duì)設(shè)計(jì)出的電路進(jìn)行仿真和模擬 ,這樣既可以提高效率 ,又可以提高模擬的準(zhǔn)確性 . 9 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 按照設(shè)計(jì)時(shí)的思路 ,把電路圖連接好 .經(jīng)過(guò)改錯(cuò) ,編譯 ,分配管腳 ,然后就可以看到實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .我的管腳分配為： SW0 到 SW7 為選手的編號(hào) ,分別為 1 到 到SW11 為設(shè)定搶答時(shí)間的個(gè)位 ,SW12 到 SW15 是設(shè)定搶答時(shí)間的十位 .SW16 為設(shè)定搶答時(shí)間的置位端 .SW17 為開(kāi)始鍵 .實(shí)驗(yàn)結(jié)果為： 主持人先按下置位端 ,就可以設(shè)定搶答時(shí)間 ,按照個(gè)位和十位的撥動(dòng)開(kāi)關(guān)設(shè)定 ,在對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管上可以看到相 應(yīng)的搶答時(shí)間 .然后主持人就可以按下開(kāi)關(guān)讓選手搶答 ,這時(shí)候搶答時(shí)間開(kāi)始自減 ,在這個(gè)時(shí)間內(nèi) ,如果有選手搶答 ,數(shù)碼管上會(huì)顯示相應(yīng)的選手號(hào) ,在這個(gè)時(shí)候 ,如果有其他的選手也按下了搶答按鈕 ,顯示器不會(huì)顯示 .如果在搶答時(shí)間內(nèi)沒(méi)有人搶答 ,顯示搶答時(shí)間的數(shù)碼管就會(huì)顯示 00,而且有報(bào)警燈閃 .當(dāng)主持人要進(jìn)行下一輪的搶答 ,可以撥動(dòng)開(kāi)關(guān) SW16 作為清零 ,重新開(kāi)始搶答 . 綜上所述 ,實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合最初設(shè)計(jì)的要求及目的 . 10 心得體會(huì) 本文詳細(xì)介紹了搶答器的設(shè)計(jì)方案 ,功能及在設(shè)計(jì)過(guò)程中所做的改進(jìn) .這種搶答器主要是基于 74 系列集成芯片 ,成本 較低 ,且基本能夠使用于學(xué)校的一些活動(dòng)中 .本課程設(shè)計(jì)基本完成了設(shè)計(jì)的要求 ,能夠?qū)崿F(xiàn)全部的功能 .能八路搶答 ,能定臨沂 大學(xué)理學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 13 時(shí)搶答 ,也能報(bào)警 ,清零 . 在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時(shí)候 ,遇到不少的問(wèn)題 .一開(kāi)始不知道該使用什么芯片去做實(shí)驗(yàn) ,只能上網(wǎng)查資料熟悉芯片的功能 ,同時(shí)去圖書(shū)館借有關(guān)書(shū)籍 ,看看哪些芯片能達(dá)到編碼 ,譯碼 ,鎖存等 ,以及重新溫習(xí)了上個(gè)學(xué)期的《數(shù)字邏輯》書(shū)本 .經(jīng)過(guò)資料的搜集 ,基本確定了用哪類(lèi)芯片達(dá)到哪類(lèi)功能 .然后就研究電路圖 ,仔細(xì)對(duì)照真值表連接電路圖 ,并畫(huà)好電路圖草稿 .畫(huà)好電路圖后 ,到實(shí)驗(yàn)室上機(jī) ,在電腦上畫(huà)好電路圖后 ,編譯 ,試驗(yàn)完 成 . 經(jīng)過(guò)了這次課程設(shè)計(jì) ,我收獲良多 .在一開(kāi)始的時(shí)候 ,很擔(dān)心自己不能完成實(shí)驗(yàn) ,因?yàn)樾判牟皇呛茏?,后來(lái)證明了我是可以獨(dú)立完成的 .在設(shè)計(jì)電路的時(shí)候 ,考慮的不是很全面 ,以及畫(huà)電路圖的時(shí)候沒(méi)有很細(xì)心謹(jǐn)慎地工作 ,造成了一些低級(jí)錯(cuò)誤 .所以經(jīng)過(guò)課程設(shè)計(jì) ,我提高了自己的動(dòng)手能力 ,也增強(qiáng)了自己的信心 .同時(shí)讓我知道在工作的時(shí)候要保持細(xì)致嚴(yán)密的工作態(tài)度 ,這樣會(huì)事半功倍 . 參考文獻(xiàn) [1] 陳永浦 . 數(shù)字電路基礎(chǔ)及快速識(shí)圖 [M]. 人民郵電出版社 , 2021: 275277. [2] 侯建軍 . 數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)一體化教程 [M]. 北京 清華大學(xué)出版社 , 2021: 77 [3] 范文兵 . 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) [M]. 北京 清華大學(xué)出版社 , 2021: [1]周潤(rùn)景 ,袁偉亭 ,景曉松 . Proteus 在 M
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