電子實(shí)習(xí)報(bào)告-四位數(shù)字搶答器的設(shè)計(jì)

1、 電子實(shí)習(xí)報(bào)告-四位數(shù)字搶答器的設(shè)計(jì) 電子實(shí)習(xí)報(bào)告-四位數(shù)字搶答器的設(shè)計(jì)_電子/電_工程科技_專業(yè)資料。電子實(shí)習(xí)報(bào)告四位數(shù)字搶答器的設(shè)計(jì)長(zhǎng)沙學(xué)院電子實(shí)習(xí)報(bào)告系(部)電子與通信工程系專 業(yè) ( 班 級(jí) ) 姓 學(xué) 實(shí) 起 指 習(xí) 止 導(dǎo) 地 日 教 名 號(hào) 點(diǎn) 期 師 長(zhǎng)沙學(xué)院 電子信息工程教研室 一、實(shí)習(xí)的主要內(nèi)容實(shí)習(xí)的內(nèi)容是四位數(shù)字搶答器的設(shè)計(jì)。 該搶答器的設(shè)計(jì)要求為： （1）搶答組數(shù)為四組，輸入搶答信號(hào)的控制電應(yīng)接觸良好， 反應(yīng)靈敏。 （2）根據(jù)老師的參考電圖，自己簡(jiǎn)化搶答器電原理圖。 （3）搶答器控制開 關(guān) S，由主持人控制。 （4）搶答器具有鎖存與顯示功能，即選手按動(dòng)按鈕，鎖存相應(yīng)的編

2、 號(hào)，并在 LED 數(shù)碼管上顯示，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲響提示。選手搶答實(shí)行優(yōu)先鎖存，優(yōu) 先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。 （4）搶答器具有定時(shí)搶答功能。當(dāng) 主持人啟動(dòng)開始鍵后，定時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)。 （5）參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行搶答，搶答 有效，顯示器上顯示選手的編號(hào)，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。 （7）應(yīng)用 Multisim 仿 真軟件對(duì)電進(jìn)行關(guān)鍵元器件參數(shù)的選擇、主要功能特性的仿真與電特性分析。 電功能原理分析 數(shù)字式 4 組競(jìng)賽搶答器的設(shè)計(jì)與仿真， 利用數(shù)字電知識(shí)， 用門電設(shè)計(jì) 4 位搶答器， 需要用到 74LS175、555 定時(shí)器、CD4511、74LS00、74LS

3、20 等元件。 （1）555 定時(shí)器功能：各引腳功能： 1 腳：外接電源負(fù)端 VSS 或接地，一般情況下接地。 8 腳: 外接電源 VCC，雙極型時(shí)基電 VCC 的范圍是 16V，CMOS 型時(shí)基電 VCC 的范圍為 3 18V。一般用 5V。 3 腳: 輸出端。 4 腳：雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器復(fù)位端。 7 腳：放電開關(guān)端。 6 腳：高觸發(fā)端。 2 腳：低觸發(fā)端。 5 腳：控制電壓端。 555 定時(shí)器是一種功能強(qiáng)大的模擬數(shù)字混合集成電。 555 定時(shí)器有二個(gè)比較器 A1 和 A2，有一個(gè) RS 觸發(fā)器，R 和 S 高電平有效。三極管 VT1 對(duì)清零起跟隨作用，起緩沖作用。 三極管 VT2 是放電管，將對(duì)

4、外電的元件提供放電通。比較器的輸入端有一個(gè)由三個(gè) 5kW 電阻組成的分壓器。555 定時(shí)器的輸出端電流可以達(dá)到 200mA，因此可以直接驅(qū)動(dòng)與 這個(gè)電流數(shù)值相當(dāng)?shù)呢?fù)載，如繼電器、揚(yáng)聲器、發(fā)光二極管等。（2）74ls175n 功能：U3 4 5 12 13 1 9 1D 2D 3D 4D CLR CLK 1Q 1Q 2Q 2Q 3Q 3Q 4Q 4Q 2 3 7 6 10 11 15 1474LS175N各引腳功能： D1-D4：輸入端，輸入高低電平。 Q1-Q4：輸出端，輸出與 d1.d4 相同的電平。 Q1-Q4：輸出端，輸出與 d1.d4 相反的電平。 Clr：清零端，低電平有效。 Clk

5、：時(shí)鐘脈沖。 74ls175n 是一個(gè) 4D 觸發(fā)器構(gòu)成的編碼鎖存系統(tǒng)，其作用是將鎖存器的輸出為 8421BCD 碼，進(jìn)而送給 7 段顯示譯碼器。無(wú)人搶答時(shí)輸出為 0，有人搶答時(shí)，D 觸發(fā)器將 數(shù)據(jù)送出的同時(shí)觸發(fā)器脈沖，是其他人不能搶答，送出的數(shù)據(jù)經(jīng)編碼器成為 8421BCD 碼送到七段顯示器上，顯示搶答選手的號(hào)碼。 (3)CD4511 引腳圖及功能 CD4511 具有 BCD 轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅(qū)能的 CMOS 電能提 供較大的拉電流?？芍苯域?qū)動(dòng) LED 顯示器。 用 CD4511 實(shí)現(xiàn) LED 與接口方法如下圖：LE：鎖定控制端，當(dāng) LE=0 時(shí)，允許譯碼輸出。 LE=1 時(shí)

6、譯碼器是鎖定保 持狀態(tài)，譯碼器輸出被保持在 LE=0 時(shí)的數(shù)值。 A1、A2、A3、A4、為 8421BCD 碼輸入端。 a、b、c、d、e、f、g：為譯碼輸出端，輸出為高電平 1 有效。 CD4511 的內(nèi)部有上拉電阻，在輸入端與數(shù)碼管筆段端接上限流電阻就可工 作。CD4511 的工作原理 (1)鎖存功能 ： 譯碼器的鎖存電由傳輸門和反相器組成 , 傳輸門的導(dǎo)通或截止由控制端 LE 的電平狀態(tài)。 當(dāng) LE 為“0”電平導(dǎo)通，TG2 截止；當(dāng) LE 為“1”電平時(shí)，TG1 截止，TG2 導(dǎo)通，此時(shí)有鎖存作用。 （2）譯碼 CD4511 譯碼用兩級(jí)或非門擔(dān)任，為了簡(jiǎn)化線，先用二輸入端與非門對(duì)輸

7、入數(shù) 據(jù) B、C 進(jìn)行組合，得出 四項(xiàng)，然后將輸入的數(shù)據(jù) A、D 一起用或 非門譯碼。（3）消隱 BI 為消隱功能端，該端某一電平后， B 端輸出為低電平，字形消 隱。 消隱輸出 J 的電平為 J =（C+B）D+BI 如不考慮消隱 BI 項(xiàng)，便得 J=（B+C）D 據(jù)上式，當(dāng)輸入 BCD 代碼從 1010-1111 時(shí)，J 端都為“1”電平，從而使 顯示器中的字形消隱。輸 LE BI LI X X 0 0 0 0 X 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 D X X 0 0 0 0 C X X 0 0 0 0入 B X X 0 0 1 1 A X X 0 1 0 1 a 1 0 1 0

8、 1 1 b 1 0 1 1 1 1輸 c 1 0 1 1 0 1 d 1 0 1 0 1 1 e 1 0 1 0 1 0 f 1 0 1 0 0 0出 g 1 0 0 0 1 1 顯示 8 消隱 0 1 2 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 X1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 X0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 X0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 X0 1 0 1 1 1 0 0 0

9、0 0 01 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 鎖1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 00 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 00 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 01 1 1 0 1 1 0 0 0 0 01 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 04 5 6 7 8 9 消隱 消隱 消隱 消隱 消隱 消隱 鎖存存表 3-2 CD 4511 的線 人搶答器電原理圖二、實(shí)習(xí)取得的經(jīng)驗(yàn)及收獲通過(guò)本次電子線設(shè)計(jì)，使我對(duì)電子元器件、四人搶答器的工作原理及制 作有一定的感性和認(rèn)識(shí)， 是我更進(jìn)一步了解了電子線設(shè)計(jì)的基本原理和步 驟，掌握了數(shù)字邏輯器件的功能及其原理，也懂得了其使用方法。同時(shí)我對(duì)數(shù)字 電知識(shí)有了更深的了解， 尤其是對(duì)數(shù)字邏輯芯片的性能的使用方面的知識(shí)有了 進(jìn)一步的研究。同時(shí)對(duì) multisim7 軟件的應(yīng)用得到了進(jìn)一步的掌握。使我對(duì)電子 元器件、 四人搶答器的工作原理及制作有一定的感性和認(rèn)識(shí)， 提高了我們分 析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，增強(qiáng)了工作的能力。 通過(guò)這次設(shè)計(jì)，使我深深的知道，在工作中的任何環(huán)節(jié)都不能馬虎，任何一 點(diǎn)小小的差錯(cuò)都可能造成最終的失敗。 這是一次很好的將理論與實(shí)踐相結(jié)合的機(jī) 會(huì)！三、存在的不足及 不足：實(shí)習(xí)過(guò)程很短，有很多知識(shí)