數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計任務(wù)書(參考版)
2025-08-09 01:58本頁面
【正文】 用自帶譯碼的LED表示編碼數(shù)值的變化更直觀。因74LS193是加減計數(shù)器，控制加減的脈沖分……圖7 整形部分原理圖（3）譯碼電路由兩片3—8譯碼器接成4—16線譯碼器。通過編碼器來控制電平指示燈的顯示，加計數(shù)向右移位，減計數(shù)向左移位。對應(yīng)的LED導(dǎo)通發(fā)光。計數(shù)器譯碼器甲記分器控制器電子繩甲方裁判初態(tài)命令乙記分器乙方加減鎖住計數(shù)脈沖圖3 電路功能框圖3電路設(shè)計下圖分別是電路模塊的邏輯框圖，原理圖?！渭追揭曳秸畏蓝峨娐氛}沖窄脈沖加減可逆計數(shù)器控 制圖2 拔河過程電路動作原理（6）勝出次數(shù)記分，甲乙各用一位十進制加法計數(shù)器，通過獲勝判別條件給出計數(shù)脈沖。2 設(shè)計原理乙贏甲贏1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15圖1 拔河游戲示意圖（1）電子繩由15個發(fā)光二極管組成。安排15個發(fā)光二極管模擬繩子。由甲、乙二人通過按鈕開關(guān)使發(fā)光的LED管向自己一方的終點移動，當(dāng)亮點移到任何一方的終點時，則該方獲勝，連續(xù)比賽多局以定勝負。 附：課程設(shè)計報告參考模版機械與電氣工程學(xué)院《數(shù)字電子技術(shù)》課程設(shè)計報告姓 名：XXX學(xué) 號：XXXXXXXXX班 級：10電自X班指導(dǎo)教師：XXX XXX 課題名稱 電子拔河游戲機1 設(shè)計任務(wù)與要求 基本功能（1）設(shè)計一個電子拔河游戲機，可容納甲乙雙方參賽或甲乙雙方加裁判的三人游戲電路。5． 實際測試 TTL－LED 接口電路中，限流電阻對發(fā)光二極管及門電路輸出高、低電平的影響。六、設(shè)計、仿真及實驗問題研究1． 密碼控制電路部分如果全部采用集成與非門實現(xiàn)，請畫出其邏輯電路原理圖。安裝完成后，要用萬用表檢測電路接觸是否可靠、電源電壓大小、極性是否正確。電路與外接儀器的連接端、測試端要布置合理，便于操作。明確哪些孔眼是連通的，并安排好電源正、負引出線在實驗板上的位置。四、 原理圖繪制與電路仿真用proteus 軟件繪制密碼鎖電路原理圖，對所設(shè)計的電路進行仿真實驗，并驗證電路的邏輯功能是否達到設(shè)計要求。圖5 TTL 與蜂鳴器接口，輸出高電平時發(fā)聲三、集成電路及元件選擇為了實現(xiàn)密碼鎖電路的功能，可采用8421BCD 碼編碼器74LS14集成異或門74LS86或74LS38集成非門74LS04 和集成四輸入與門74LS21（或集成與非門74LS20）。當(dāng)然，如果該門電路處于整個邏輯電路的最末端，則發(fā)光二極管的電流可不受此限制。如ID＝5mA，VF＝，VOH＝，VOL＝ 時，算得R1=240歐，R2=520 歐。以集成反相器為例，有如下兩種情況如圖3（a）、(b)所示：圖3（a） 輸出高電平時LED 亮 圖3 (b) 輸出低電平時LED 亮電路中串接的電阻RR2 為限流電阻，其作用是保護LED 因過流而燒壞。二、課題分析及設(shè)計思路（1）密碼輸入電路及密碼設(shè)置電路的設(shè)計思路由于密碼輸入及密碼設(shè)置均采用十進制數(shù)形式，故可利用8421BCD 碼編碼器分別實現(xiàn)，以一位密碼輸入及密碼設(shè)置為例，其實現(xiàn)框圖如下：圖1 密碼輸入及密碼設(shè)置電路的實現(xiàn)框圖（2）密碼控制電路的設(shè)計思路分析以上設(shè)計任務(wù)與要求，密碼控制電路的實現(xiàn)框圖如下：圖2 密碼控制電路實現(xiàn)框圖很容易得到：由上述邏輯表達式可確定相應(yīng)的邏輯電路圖。（6）安裝并測試電路的邏輯功能。（4）寫出設(shè)計步驟，畫出最簡的邏輯電路圖。（2）如果輸入的密碼與預(yù)先設(shè)定的密碼相同，則保險箱被打開，密碼控制電路的輸出端E＝1，F(xiàn)=0；否則電路發(fā)出聲、光報警信號，即輸出端E＝0，F(xiàn)=1。具體要求如下：（1）密碼鎖電路由密碼輸入電路、密碼設(shè)置電路和密碼控制電路組成，密碼輸入及密碼設(shè)置均采用十進制數(shù)形式，密碼輸入通過鍵盤或按鍵輸入。（5） 用RS 觸發(fā)器設(shè)計一個單次脈沖產(chǎn)生電路，畫出電路原理圖。（3）說明60 進制計數(shù)器進位信號的產(chǎn)生方法。6 設(shè)計、仿真及實驗問題研究（1）數(shù)字鐘電路中，小時位計數(shù)器能否采用74LS161 構(gòu)成24 進制計數(shù)器？并說明理由。當(dāng)它們均正常工作后再接入各個進位信號。接著調(diào)試時、分、秒計數(shù)器電路。然后調(diào)試譯碼顯示電路。首先調(diào)試秒脈沖產(chǎn)生電路。一切正常后才能通電調(diào)試。 安裝與調(diào)試方法電路安裝前，要先檢測所用集成電路及其它元器件的好壞。數(shù)字鐘電路所需集成電路器件較多，在電路布局時應(yīng)安排好各個集成塊的位置，以方便連線為原則。5 電路安裝與調(diào)試 電路布局在多孔電路實驗板上裝配電路時，首先應(yīng)熟悉其結(jié)構(gòu)。在仿真實驗過程中，首先進行數(shù)字鐘的基本走時功能的仿真，然后逐一添加擴展功能進行仿真。3 集成電路及元件選擇“秒脈沖產(chǎn)生電路”采用32768Hz 晶振、CD4060 和集成D 觸發(fā)器74LS74；“60 進制計數(shù)器”、“24 進制計數(shù)器”采用74LS90；“譯碼顯示電路”采用CD4511 和共陰極數(shù)碼管；其它擴展功能電路依據(jù)不同的電路方案而選擇相應(yīng)的元器件。再將6 個三輸入與門的輸出相與而得到鬧鐘信號。（2）用多個三輸入與門實現(xiàn)，預(yù)置鬧鐘時間為二進制數(shù)形式。將當(dāng)前時間與預(yù)置鬧鐘時間進行比較，當(dāng)兩者相等時，發(fā)出鬧鐘信號。如：預(yù)定時刻到時發(fā)出鬧鐘信號，持續(xù)時間為1 分鐘或不限或仿廣播電臺報時（4 低音1 高音的順序，高音的結(jié)束時刻為整點時刻）等。圖6 整點報時電路之三 定時鬧鐘功能數(shù)字鐘在預(yù)定的時刻發(fā)出信號驅(qū)動聲響電路而發(fā)出聲音。這一功能可以由若干個集成門來實現(xiàn)。表1 秒個位計數(shù)器的狀態(tài)CP(秒)Q3Q2Q1Q0功能5051低音52停53低音54停55低音56停57低音58停59高音00停由表可知，當(dāng)Q3 為“1”時，高音1kHz 輸入聲響電路；當(dāng)Q3 為“0”時，低音500Hz輸入聲響電路。其主要思路是：設(shè)4 聲低音分別發(fā)生在59 分51秒、53 秒、55 秒、57 秒，最后1 聲高音發(fā)生在59 分59 秒，它們的持續(xù)時間均為1 秒。則每當(dāng)整點時刻到達時，減法計數(shù)器從小時計數(shù)器的整點值開始進行減計數(shù)，每減一次響一聲，直到零為止，如圖5 所示。（3）實現(xiàn)“整點為幾報幾下”。根據(jù)這一思路，可提前幾秒開始整點報時。當(dāng)分位、秒位計數(shù)器的輸出端均為“59”（01011001）時，下一秒即為整點時刻。但該進位信號為窄脈沖，不能直接驅(qū)動發(fā)聲，故將此信號經(jīng)一單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器展寬后再送蜂鳴器。具體設(shè)計方案有如下幾種：（1） 利用分位60 進制計數(shù)器
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