数字电路课程设计报告多路智力竞赛抢答器.doc

数字电路课程设计报告设计课题题目：多路智力竞赛抢答器 专 业： 通信工程 班 级： 姓 名： 学 号： 设计时间： 2010年11月 一、设计目的1、巩固和加深对电子电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。2、培养根据设计需要选学参考书籍，查阅相关手册、图表和文献资料的自学能力。3、通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件、电路组装、调试和检测等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。4、学会简单电路的实验调试和性能指标的测试方法，提高学生动手能力和进行数字电子电路实验的基本技能。二、技术指标1.在主持人宣布下，四组参与抢答。（此时组号无显示）。2.当有抢答者首先按下抢答开关时，相应显示灯亮并伴有声响、并且显示其组号。同时，抢答器不再接收其它组的抢答干扰。三、元件清单元件电阻电容芯片开关LED灯其他型号1k7.5k1000.01u10u74LS175、74LS20、74LS00、74LS148、74LS48、74LS04、555按钮开关排针红色蜂鸣器、共阴数码管四、电路框图3CP模块抢答模块显示模块12声音模块五、单元电路的设计1. CP模块工作原理：该模块为由555定时器构成的多谐振荡器。参数计算：T1 =(R1 +R2)Cln2 、T2 =R2Cln2，电路的振荡周期为T=(R1 +2R2)Cln2。当如图选用R1 =7.5K、R2=7.5K、C=10uF，由T =(R1 +2R2)Cln20.1575s即f6.3Hz。注：该模块是产生给抢答模块的CP信号，产生的CP信号对占空比没什么要求，频率只要适当大，使之可以即时反应抢答者的按下动作就可以了。2. 抢答模块工作原理：四D触发器74LS175输出端Q0Q3控制led灯显示，输出端P0P3控制显示模块显示组号，P0P4与非后产生SHOW信号控制显示模块中74LS48的BI/RBO，使48可以接受输入，这就完成复位时无显示的功能。将与非后的信号再非一次后产生HOLD信号，该信号用于控制声音模块。HOLD相当与使能端控制CP的输入，以此达到有人抢答后其他人无法抢答的功能。3.显示模块工作原理：该模块为组号显示模块，由74LS148 8线-3线八进制优先编码器将4路信号编译成3位二进制数，再由74LS48 七段共阴数码驱动器控制共阴数码管。由抢答模块的SHOW信号控制模块中74LS48的BI/RBO使数码管在没人抢答或复位时无显示。 3. 声音模块工作原理：由74LS20构成的门电路接收抢答后报警信号HOLD。六、调试方案1.先将抢答模块接好先，这时的CP信号可以先接到实验装置上的1KHz信号，TIMEOUT信号接高电平，接好线，测试可否正常抢答，14抢答开关断开时对应的LED是否显示正常，抢答后其他人能否抢答和复位是否正常。 2.接上显示模块，测试可否显示对应组号，未抢答时和复位有无显示。 3.接好CP模块，代替接到实验装置上的CP，测试是否有产生信号，是否可以使抢答模块正常工作。 4.对整个电路的功能测试一遍。七、总电路图八、PCB图九、问题及解决 问题：部分线路由于腐蚀时间过长而断路。解决：增加跳线修复电路。问题：在第一次调试时显示模块无法正常显示。解决：发现显示模块的三块74LS04未连接VCC 导致数码管显示错误，增加跳线后显示正常。十、心得体会。掌握译码器、十进制计数器、555等器件的逻辑功能和工作原理，并对各种元器件的功能和应用有所了解。掌握对数码管管脚的检测。设计各单元电路，画出抢答器的整机逻辑电路图，掌握智力抢答器的工作原理及其设计方法，。并能对其在电路中的作用进行分析。