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设计电路的心得体会

时间:2018-02-22 22:40

数字电路课程设计的心得体会

为什么没人啊

都在忙本科教育评估去了。

最核心的是时序逻辑电路的设计,要培养出良好的空间想象能力。

高性能的数字信号处理芯片,不用标准单片机和标准嵌入系统,那速度慢,要缴纳知识产权许可费用,发达国家都是专门有针对性设计的时序逻辑电路的独立设计。

例如上个世纪80年代的苹果牌个人计算机,就是用许多通用中小规模数字集成电路搭建的时序逻辑电路,国内以此仿照了中华学习机。

现在的CPU设计复杂,时序逻辑电路都集成在芯片里面,集成度高,要靠高等院校的教材和实验课程,实在没法设计出低端的CPU。

所以一般都是购买国外集成电路系统的构架,以此为基础设计,这就有知识产权的费用,到了流片的时候,人家要统计你的生产数量,要收费的。

这就是基础教育关系的国家安全的一个例子。

电子工程师们谈谈设计电路图的心得体会

设计了很多电路,感觉最基本的电路知识和模电知识非常重要。

好多东西学过了,都只当做书本知识来记,没想过如何应用,实际工程中真正碰到了才明白原来当初学这东西是这么个作用。

比如电路中RCL电路的特性,比如模电中三极管的应用和运放的应用,都很有用。

还有就是经验很重要,好多电路,第一次搭建、调试的时候很费劲,但是做过一次就好了,以后再碰到类似的电路就熟练得多。

所以每搭建、调试一块新的电路都要尽量把它弄懂弄通,每一个元件的作用,输入、输出关系等等。

调的电路多了,以后经验就越来越丰富,工作起来也就越得心应手。

对于初学者,常常会面对一个电路一头雾水无从下手,别急,要有耐心,多想多问。

好多问题你没遇到过就根本搞不明白怎么回事,但是一旦懂了,它就变得很简单,从此再也不会找你麻烦。

多动手也很重要,不要只对着图纸或者资料上的电路看,好多电路要亲自调试一遍才弄得懂。

不要怕麻烦,多动手多实践,做得多了经验就多了。

硬件工程师往往就是这样,经验越多越值钱。

总之努力吧,做这行蛮有意思的。

呵呵。

。

。

电子焊接久了有什么影响?

主要任务如下: 1,使用DDS的频率为0 - 7.5 MB正弦信号发生器设计的外围电路设计。

3,设计调试程序,完成整个工作系统。

4,论文写作,数据访问完成后,写了一篇文章可编程逻辑芯片是使一个芯片为核心设计系统,电路,然后程序调试,写在芯片上该芯片的技术论文,论文介绍了自己在设计的电路,编写的程序在自己的感受和经验。

数字电路三人表决器设计

“三人表决器”“三人表决器”的逻辑功能是:表决结果与多数人意见相同。

设X0、X1、X2为三个人(输入逻辑变量),赞成为1,不赞成为0; Y0为表决结果(输出逻辑变量),多数赞成Y0为1,否则,Y0为0。

其真值表如表1所示。

表1 “三人表决器”真值表输入逻辑变量 输出逻辑变量X0 X1 X2 Y00 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1由真值表写出逻辑表达式并化简得:Y0=X0*X1+X0*X2+X1*X2 (1)要实现这个逻辑功能,如果用“集成逻辑门”,则可选用三个两输入“与门”和一个三输入“或门”来实现。

但是,这里我们不是用“集成逻辑门”,而是用PLC“程序”来实现。

程序语句如下:0 LD X01 AND X12 LD X0 3 AND X2 4 ORB 5 LD X1 6 AND X2 7 ORB 8 OUT Y0 9 END将这个程序语句写入到PLC中,再进行接线:用三个开关分别控制X0、X1、X2,用一盏指示灯来显示表决结果,并将COM1连接到24V直流电源的正极。

接线完毕就可以进行演示实验的操作了。

如果赞成,则合上开关;如果不赞成,则断开开关。

指示灯的亮灭,显示的是表决的结果。

灯亮表示多数赞成,灯不亮,则表示多数不赞成。

表决结果与多数人意见相同。

下面探讨一下由“逻辑表达式”来编写PLC程序的规律。

一般书上用A、B、C表示输入逻辑变量,用Y表示输出逻辑变量。

在这里为了编程的方便,我们有意把PLC的输入继电器(X)的触点作为输入逻辑变量,把输出继电器的线圈作为输出逻辑变量。

例如,在表达式(1)中,X0、X1、X2为三个输入逻辑变量,代表三个人,Y0为输出逻辑变量,代表表决结果。

同时在PLC中,X0、X1、X2又是三个输入继电器,都是输入继电器的常开触点; Y0是一个输出继电器,是输出继电器的一个线圈。

式(1)是一个“与或式”,在第一项X0*X1中,“X0”在项首,用[LD]指令,即LD X0,“*”是“与”逻辑,用[AND]指令,即AND X1。

第二项、第三项也是这个规律,三项相加,“+”是“或”逻辑,用[ORB]指令,[ORB]指令是“块或”指令。

因为每一个“与项”都是两个触点相串联的“串联电路块”,而“相加”就是作并联连接,即“串联电路块”作并联连接,所以要用“块或”指令。

Y0是输出,用线圈输出指令[OUT],即OUT Y0。

程序结束用[END]指令。

认真总结由“逻辑表达式”来编写PLC程序的规律,这对于快速编程很有好处。

但是,一般的初学者,往往都是由“逻辑表达式”到“梯形图”,再到“程序语句”。

为了帮助初学者,我们将这个程序的梯形图一并给出,如下图所示。

麻烦谁有八路智能抢答器毕业范文借鉴下

电子技术课程设计  ——————八路智力竞赛抢答器  学院: 华科学院  专业,班级:电气工程及其自动化062203H  姓名 段超  学号: 200622050308  指导老师: 黄庆彩  2008年1月  目录  一 设计任务与要求……………………………………3  二 总体框图……………………………………………3  三 选择器件……………………………………………4  四 功能模块……………………………………………6  五 电路的装配调试……………………………………9  六 心得体会……………………………………………11  八路智力竞赛抢答器  一.设计任务与要求  1.任务和要求  抢大器能容纳8名选手,并且给出相应的编号为1、2、3、4、5、6、7、8,为每名选手设置一个按键。

为了简化设计,可以利用试验仪上的逻辑电平开关。

(这部分要求由我主要负责)  设置一个给工作人员清零的开关,以便能开始新的一轮的抢答。

为了简化设计,可以利用试验仪上的逻辑电平开关。

  用LED数码管显示获得优先抢答的选手的编号,一直保持到工作人员清零或1分钟倒记时答题时间结束为止。

  用LED数码管显示有效抢答后的1分钟到记时答题时间。

  用喇叭发声知识有效抢答及答题时间的结束。

(这部分要求由我主要负责)  秒信号不必考虑时间精度,可利用试验仪上所提供的连续脉冲(方波)。

  二.总体框图  根据设计任务与要求,我初步将系统分为4大功能模块:主电路、数据采集电路、控制电路和音响电路。

可将主电路分为一个十六进制(实现一分钟倒记时答题时间)计数、译码、显示电路;数据采集电路(获得优先抢答选手的编号)分为8路抢答开关、八D数据锁存器、优先编码器、加1电路;控制电路分为锁存控制、倒记时控制、音响控制;音响电路分为单稳态触发器、音振及喇叭电路。

以下是我设计的总体框图:如图1所示  图一 总体框图  三.选择器件  整个电路的电子器件有:555定时器,74LS192,74LS148,74LS373,74LS00,74LS04以及若干电容和电阻。

我详细介绍一下我所设计的这两个电路中所用到的重要器件(555定时器和 74LS373):  1.555定时器  555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。

555 定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。

它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。

555 定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如下图2:  图2 555定时器的内部电路框图和外引脚排列图  它内部包括两个电压比较器,三个等值串联电阻,一个 RS 触发器,一个放电管 T 及功率输出级。

它提供两个基准电压VCC \\\/3 和 2VCC \\\/3 555 定时器的功能主要由两个比较器决定。

两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。

在电源与地之间加上电压,当 5 脚悬空时,则电压比较器 A1 的反相输入端的电压为 2VCC \\\/3,A2 的同相输入端的电压为VCC \\\/3。

若触发输入端 TR 的电压小于VCC \\\/3,则比较器 A2 的输出为 1,可使 RS 触发器置 1,使输出端 OUT=1。

如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC\\\/3,同时 TR 端的电压大于VCC \\\/3,则 A1 的输出为 1,A2 的输出为 0,可将 RS 触发器置 0,使输出为 0 电平。

  2.74LS373  74373八D锁存器为三态输出的8 D透明锁存器, 373的输出端O0-O7可直接与总线相连。

当三态允许控制端OE为低电平时,O0-O7为正常逻辑状态,可用来驱动负载或总线。

当OE为高电平时,O0-O7呈高阻态,即不驱动总线,也不为总线的负载,但锁存器内部的逻辑操作不受影响。

当锁存允许端LE为高电平时,O随数据D而变。

当LE为低电平时,O被锁存在已建立的数据电平。

当LE端施密特触发器的输入滞后作用,使交流和直流噪声抗扰度被改善400mV。

  373引出端符号:   D0~D7-----数据输入端 OE-----三态允许控制端   LE-----锁存允许端 O0-O7-----输出端  74LS373外部管腿图、真值表、逻辑图,如下图3所示:  图3 74LS373外部管腿图、真值表、逻辑图  真值表中:L——低电平; H——高电平; X——不定态; Q0——建立稳态前Q的电平; G——输入端,与8031ALE连高电平:畅通无阻低电平:关门锁存。

图中OE——使能端,接地。

当G=“1”时,74LS373输出端1Q—8Q与输入端1D—8D相同;当G为下降沿时,将输入数据锁存。

  四.功能模块  根据设计任务与要求,我初步将系统分为4大功能模块:主电路、数据采集电路、控制电路和音响电路。

  1.主电路由六十进制计数器和译码、显示电路两部分组成。

  2.控制电路由锁存控制和倒计时控制两部分组成。

  以上的这两大模块部电路均由我的搭档负责  以下的数据采集电路和音响电路两个模块是由我主要负责,下面我就详细说明我所设计的这两模块:  3.数据采集电路  (1).八路抢答开关  为8位选手提供8个抢答的按钮,这样可以在松开按钮后及时复位,为下次做准备。

这部分我利用的是试验仪上的8个逻辑开关,在接电路图的时候,只用一个开关仿真。

  (2).八D数据锁存器  采用八D数据锁存器74LS373,抢答前应使锁存允许LE=1,此时允许选手抢答,当有选手抢答有效时,要利用控制电路中的LE=0,使数据被锁存,其它选手就抢答无效了。

  (3).优先编码器  采用优先编码器74LS148,因为采用了高速控制电路,因此一旦抢答,立即锁存。

  我所设计的控制电路将充分利用74LS148的两个输出信号:选通输出Ys和扩展输出YEX。

  以下是我设计的数据采集电路电路图如图4所示:  图4数据采集电路  4.音响电路  (1).单稳态触发器  设音响提示时间为2秒左右,可采用一脉宽为2秒的单稳态触发器实现。

  实现单稳态触发器的方法有很多,可以用与非门或者非门电路实现微分型单稳、利用施密特触发器实现单稳、集成单稳等。

现采用555定时器实现,注意其脉宽的计算公式为tw=1.1RC.若一个负脉冲触发信号到来,将有效触发单稳态电路产生一个脉宽为2秒的正脉冲。

  (2).音频振荡器及喇叭电路  利用555定时器实现频率约1kHz的音频振荡器,因555定时器有较强的功率输出能力,可以直接推动喇叭输出。

  当单稳态触发器进入暂稳态产生一个正脉冲时,控制555定时器开始工作,发出响声;当单稳态触发器自动返回稳态后,555定时器清零,不能发声。

  以下是我设计的电路图如图5所示:  图5 音响电路  五 电路的装配与调试  1.由图中所示的定时抢答器的总体方框,按时信号的流向分单元装配,逐级级联。

  2.我接好电路后,开始检验我的结果,发现当有选手抢答后,没有开始倒计时,经过老师的指正我们找到了原因,并立即改正,实现了要求的结果。

  3.我将裁判的开关拨至0再拨回1时,发现是总能在任意时间重新抢答。

(与设计要求相符)  4.我检查到,当计数器减到00时,产生了一个负脉冲信号,同时也允许开始新一轮的抢答。

(与设计要求相符)  5.最后我检查的是我所设计的音响电路,当我拨动一个选手开关后,音响电路所对应的绿灯开始发光,并开始倒计时。

当计数器减到00时,绿灯再次发光提示。

(与设计要求相符)  现给出我所设计的总电路图如图6所示:  图6 总电路图  我的仿真结果图如图7所示:  图7 分别是倒计时、数据采集、音响电路的仿真结果  六 心得体会  在设计之前,参考了许多相关的资料。

在设计中又参考了以前讲过的四路抢答器的原理图,有了基本的思路。

  但着手设计时,又出现了许多未预料到的问题,例如元件的选择:在选择编码器时,是采用普通编码器还是优先编码器。

普通编码器中,任何时刻只允许输入一个编码信号,否则输出将发生混乱。

所以选择了优先编码器。

但是74LS系列中众多不同管脚的类型,选择哪个作编码器。

经过查找,选择了74LS192,因为想用数字的形式显示抢答者的编号,所以选择了数码显示管,但数码显示管不能直接,数码显示管需要由TTL或CMOS集成电路驱动,所以在TTL还是CMOS集成电路上又进行了比较和选择。

最后选择了数显译码器,用它将输出的二进制代码译成相对应的高、低信号,用其作为数码显示管的驱动信号,数码显示管显示出相对应的选手编号。

在音响电路中,根据设计需要选择了555定时器。

  在一些设计原理上也遇到了许多新问题。

发现当电源接通后,无论有无人按按钮都会使音乐集成电路通电发出声响,经同学以及老师的指证,发现导通的原因,并及时的改正。

  通过这次八路抢答器的设计,我发现了以往学习中的许多不足,也让我掌握了以往许多掌握的不太牢的知识,感觉学到了很多东西。

三周的课程设计,留给我印象最深的是要设计一个成功的电路,必须要有耐性和坚持下去的毅力。

在整个电路的安装调试的过程中,花费时间最多的是各个元件电路的连接,电路的细节设计以及连完线路后的检查工作上,其中在连接电路是出现问题比较多,在555元件和74LS192元件的连接的调试的时候出现了问题在老师的指导和讲解下我门有了更深刻的认识,同时对元件的原理的功能了解的更多更深刻。

在这次过程中,我深刻的体会到在设计过程中,需要反复实践,其过程很可能相当的烦琐,有时花很长时间检查电路故障,分析原因,那时心中就有点灰心,有时还特别想放弃,此时更需要静下心来,更仔细的查找原因。

  总之,这次实验过程中我受益匪浅,在摸索我和我的搭档实现了课题所要求的结果。

培养了我的设计思维,增加了动手操作的能力。

更让我体会到实现电路功能喜悦。

抢答器课程设计实验总结怎么写

兰州理工大学技术工程学院  课程设计任务书  课程名称: 电子技术课程设计  题 目: 智力竞赛抢答器  专业班级:  学生姓名:  学 号:  指导老师:  审 批:  任务书下达日期 2009年 12 月 28日 星期一  设计完成日期 2010年 1 月 8 日 星期五  设计内容与设计要求  一、设计内容:  1.设计一个可容纳8组代表队参赛的智力抢答器,每组设一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应。

  2. 抢答器具有第一信号鉴别及数据锁存功能。

主持人将设备复位(清零)后,发出抢答指令,当第一组参赛者触动按钮时,该组指示灯亮。

此后,其他组别触动按钮无效。

  3. 设计一个用数码管显示1~8组中最先抢答组别的电路。

  4. 抢答器具有定时30S抢答的功能,当主持人发出抢答指令后开始减计时,并用显示器显示时间。

当抢答时间到,蜂鸣器鸣叫发出报警信号,并封锁输入电路,禁止选手超时抢答。

  5.设计一个犯规判别电路,并用指示灯显示。

  6.设置记分显示电路,每组预置100分,答对1次加10分,答错1次减10分。

  7.功能扩展(自选)  二、设计要求:  1.思路清晰,给出整体设计框图和总电路图;  2.单元电路设计,给出具体设计思路和电路;  3.写出设计报告;  主要设计条件  1. 在实验楼南楼的四楼“综合实验室”和“电子实验室”调试。

  2. 提供调试用实验箱和电路所需元件及芯片。

  说明书格式  1. 课程设计封面;  2. 任务书;  3. 说明书目录;  4. 设计总体思路,基本原理和框图(总电路图);  5. 单元电路设计(各单元电路图);  6. 安装、调试步骤;  7. 故障分析与电路改进;  8. 总结与体会;  9. 附录(元器件清单);  10. 参考文献;  11.课程设计成绩评分表  目录  1 绪论 6  2 设计方案 7  2.1 设计方案和要求 7  2.2 设计思想和原理 8  2.3 单元电路的设计 8  (1)抢答器部分电路设计 8  (2)定时电路设计 9  (3)报警电路设计 11  (4)计分电路设计 11  2.4 总体设计 12  3 EWB仿真 15  4故障分析与电路改进 15  5部分重要原件引脚图及其功能表 18  6心得体会 20  7附录 22  参考文献 22  1 绪论  智力竞赛是一种生动活泼的教育方式,而抢答就是智力竞赛中非常常见的一种答题方式。

抢答能引起参赛者和观众的极大兴趣,并且能在极短的时间内,使人们迅速增加一些科学知识和生活常识。

但是,在这类比赛中,对于谁先谁后抢答,在何时抢答,如何计算答题时间等等问题,若是仅凭主持人的主观判断,就很容易出现误判。

所以,我们就需要一种具备自动锁存,置位,清零等功能智能抢答器来解决这些问题。

  在本次课程设计中,将主要设计一个供八人使用的定时抢答器。

他要实现以下主要功能:(1)为8位参赛选手各提供一个抢答按钮,分别编号S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7;(2)主持人可以控制系统的清零与抢答开始;(3)抢答器要有数据锁存与显示的功能。

抢答开始后,若有任何一名选手按动抢答按钮,则要显示其编号至系统被主持人清零,并且扬声器发生提示,同时其他人再按对应按钮无效;(4)抢答器要有自动定时功能,并且一次抢答时间由主持人任意设定。

当主持人启动“开始”键后,定时器自动减计时,并在显示器上显示。

同时扬声器上发出短暂声响;(5)参赛选手只有在设定时间内抢答方为有效抢答。

若抢答有效,则定时器停止工作,并且显示抢答开始时间直到系统被清零;(6)若设定时间内无选手进行抢答(按对应按钮),则系统短暂报警,并且禁止选手超时抢答,定时器上显示00数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。

优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出;用控制电路和主持人开关启动报警电路,以上两部分组成主体电路。

通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能,构成扩展电路。

  利用本次设计出的电路制造成的定时抢答器,即可轻松实现在8人或8个代表队之间进行的抢答比赛中进行控制,使得这一活动更加趣味、公平。

  2 设计方案  2.1 设计方案和要求  1.给定的主要器件:74ls148 74ls138 74ls192 555 发光二极管 显示器  2功能要求:设计一个智力竞赛抢答球,可同时共8个选手参加比赛,并具有定时抢答功能。

具体功能要求如下:  基本功能:  (1) 设计一个智力竞赛抢答器,可同时供8名选手或8个代表队参加比赛,他们的选号分别是s0,s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7。

  (2) 给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零(编号显示数码管灭灯)和抢答器的开始。

  (3) 抢答器具有数据锁存和显示功能。

抢答开始后,若有选手按动抢答按钮,编号立即锁存,并在led数码管上显示选手的编号,同时扬声器给出音响提示。

此外,要封锁输入电路,禁止其他选手抢答。

优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止  (4) 抢答器具有定时30S抢答的功能,当主持人发出抢答指令后开始减计时,并用显示器显示时间。

当抢答时间到,蜂鸣器鸣叫发出报警信号,并封锁输入电路,禁止选手超时抢答。

  (5) 设计一个犯规判别电路,并用指示灯显示。

  (6) 设置记分显示电路,每组预置100分,答对1次加10分,答错1次减10分。

  (7) 功能扩展(自选)  2.2设计思想和原理  多路智力抢答器的组成框  该设计抢答器的电路主要是由抢答电路,触发电路,触发锁存电路,七段显示译码器几部分构成。

  工作原理:通电后,主持人将开关拨到“清零状态,抢答器处于禁止状态,编号显示器灭灯,定时器显示设定时间:主持人将开关置“开始”状态,宣布“开始”抢答器工作。

定时器倒计时,扬声器给出声响提示。

当定时时间到,却没有选手抢答时,系统报警,并封锁输入电路,禁止选手超时抢答。

选手在定时时间内抢答时,抢答器完成:优先判断,编号锁存,编号显示,扬声器提示。

当一轮抢答之后,定时器停止,禁止二次抢答,定时器显示剩余时间。

如果再次抢答必须由主持人再次操作“清除”和“开始:状态开关  2.3单元电路的设计  (1)抢答器电路的设计  该部分主要完成两个功能:一是分辨选手按键的先后,并锁存优先抢答者的编号,同时译码显示电路显示编号;二是禁止其他选手按键操作无效。

选用优先编码器74ls148和RS锁存器可以完成上述功能,所组成的电路图如下所示。

这个电路的工作原理过程:当主持人控制开关s置于“清零”  端时,RS触发器的R非端均为0,4个触发器输出(Q4--Q1)全部置0,使74ls148的BI的非=0,显示器灯灭:74ls148的选通输入端ST的非=0,使之处于工作状态,此时锁存电路不工作。

当主持人把开关S置于“开始”时,优先编码器和锁存电路同时处于工作状态,即抢答器处于等待工作状态,等待输入端的信号,当有选手将键按下时(比如按下s5),74ls148的输出Y2Y1Y0的非=010,YEX的非=0,经RS锁存后,CTR=1,BI的非=1,经74ls148译码后,显示器显示为“5”。

此外,CRT=1,使74ls148的ST的非为高电平,封锁其他按键的输入。

如果再次抢答需有主持人将S开关重新“清除”,电路复位。

  (2)定时电路的设计  节目主持人可根据抢答题的难以程度,来设定某一次抢答的时间,通过  置时间电路对计数器进行预置,计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。

可预置时间的电路选用可由两片十进制同步加减计数器74Ls192、译码器7448、气短数码显示管来进行设计。

其中,两块74LS192实现减法计数,通过译码电路74LS48显示到数码管上,其时钟信号由时钟产生电路提供。

74192的预置数控制端实现预置数,由节目主持人根据抢答题的难易程度,设定一次抢答的时间,通过预置时间电路对计数器进行预置,计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。

按键弹起后,计数器开始减法计数工作,并将时间显示在共阴极七段数码显示管上,当有人抢答时,停止计数并显示此时的倒计时时间;如果没有人抢答,且倒计时时间到时, 输出低电平到时序控制电路,控制报警电路报警,同时以后选手抢答无效。

  74LS192是同步十进制可逆计数器,具备双时钟输入,同时具备清零和置位功能。

其管脚图如图所示:  (3)报警电路的设计  这部分电路我们是由555构成多谐振荡器,振荡频率fo=1.43\\\/【(R1+2R)C】,其输出信号经三极管推动扬声器。

PR为控制信号,当PR为谐振荡器工作;而当PR为低电平时,电路停振。

  2.4 总体电路设计和电路图  经过以上分析,我们将各部分电路连接,并加以适当控制,即得到了八位定时抢答器的总体电路图。

如图11所示:  其工作原理是:  八位选手编号分别为0、1、2、3、4、5、6、7,对应按钮分别为S0、S1、S2、  S3、S4、S5、S6、S7;  首先主持人根据题目的难易程度设置抢答时间,此设定可以通过调节输入两片74LS192的D、C、B、A四个管脚的高低电平来进行(例如要设定时间为60s,就将十位的192的D、C、B、A分别置位为0、1、1、0,而将各位的192的D、C、B、A都置于0)。

当主持人宣读完题目说“开始”并将开关置于“开始”位置后,输出为高电平,此高电平分为三路:一路输出到集成单稳态触发器74LS121的输入端,使其产生单个周期为0.5S的脉冲,驱动报警电路发出声响,即实现了发声提示的功能;另一路输出到74LS192的LD端,使其处于高电平而开始减 计数;还有一路输出到锁存器的C端;  若没有选手安东按钮,则74LS373输出全为高电平,74LS148也输出高电平,E0端输出低电平至7448的灭灯输入RI\\\/RBO端,使得信号经7448到显示器 上时无显示;  当任意一路(设1)抢答器按下按钮时,八D锁存器74LS373工作,与输入端相对应的输出端(1)输出高电平,则锁存器输出的八位电平经8~3八位优先编码器74LS148编码输出的A0~A2成为与输入信号相对应的三位二进制码,而74LS148的管脚15(E0)的输出电平由低变高,输出到七段译码显示器74LS48的二进制码经其译码后输出到七段共阴数码管上,则显示器上显示对应的编号(1)。

此时,7448的RI\\\/RBO端输出高电平,开关出也输出高电平,二者经过与非门输出低电平,经过与门还是低电平输出到锁存器373的C端,起到所存功能,其他选手若再按动对应按钮也无对应输出,,即实现了抢答功能;  同时,由于74LS148的E0段输出高电平输出到集成单稳态触发器74LS121的输入端,使其产生单个周期为0.5S的脉冲,驱动报警电路发出声响,即实现了发声提示的功能;  同时,74LS148的GS端输出电平由高变低,与秒脉冲发生器产生的秒脉冲相与后输出为0,使得无脉冲抵达计数器192的Down端。

计数器停止工作,保持原来显示不变,即实现了暂停减计数使其记录抢答时间的功能;  当选手回答完问题后,主持人将开关置于“清零”的位置,输出低电平,也是分为三路:一路与74148的E0端(高)与非后变为高电平输出到373的使能端C,使得锁存器不再锁存数据,此时,抢答部分显示器灭灯无显示,实现了清零;  另一路低电平输出到计数器192的LD端,而CR端也是低电平,所以使得对应显示器输出预置的数据;  若在定时部分计数器倒计时到00还无选手按动按钮的话,两片74LS192的借位输出端都输出高电平,二者相与后输出高电平到单稳态触发器74121的B端口,使其产生周期为0.5s的脉冲刺激报警电路发声提示  计分电路图  3 EWB仿真  按照总体电路图在仿真软件EWB上一一选择芯片并进行连接,然后启动开关观察。

  当仿真结果和预期一样,则证明仿真成功。

设计的电路是正确的。

  4故障分析与电路改进  1. 显示器上不显示数字,我们从后级往前级进行测试,首先用1.5~2V的电压作用各个笔段,看对应各笔段是否亮,判断是否完好。

若完好则继续检测74ls148芯片是否完好。

在74ls148的A、B、C、D四个输入端随意输入一组二进制数码(用高低电平表示1和0,此处注意要用到8V以上的电源电压),看是否能显示数字。

无显示的故障一般问题出在这两个环节。

  2. 若显示器上显示的是不符合要求的数字,在设计原理正确的前提下,首先通过测试判断74ls148的输出a~g与LED管的a~g笔段是否连接有错。

其方法是74ls148的输出a~g分别按规律输入高低电平,观察LED管是否显示相应的数字。

如果这个环节正常,则问题在二极管编码电路,再逐一进行检查。

  3. 如果不能锁存,或是锁存不了1和7,则问题在锁存电路,应该从原理上进行分析。

锁存电路的设计原理是:启用CD4511的锁存功能端LE,高电平有效,即输入高电平时执行锁存功能。

锁存器应能锁定第一个抢答信号,并拒绝后面抢答信号的干扰。

如何设计呢,我们对0~9十个数字的显示笔段进行分析,只有0数字的d笔段亮与g笔段灭,其它数字至少有一点不成立。

由此可以区分0与其它数字。

我们将LED管的a笔段与g笔段的输入信号反馈到锁存电路,通过锁存电路控制锁存端LE输入为0或1(锁存与否)。

当LED显示器显示为0时,LE=0,CD4511译码芯片不锁存;当LED显示器显示其它数字时, LE=1,芯片锁存。

这样只要显示器上显示为0,74ls148译码芯片才不锁定,显示其它数字均锁存。

所以只要有选手按了按键,显示器上一定是显示1~8的数字,LE=1芯片锁存,之后任何其他选手再按下按键均不起作用。

例如SB1键先按下,显示器上显示1,LE=1芯片锁存,其他选手再按SB2~SB8,显示器上仍显示1,SB1按下之后的任一按键信号均不显示。

直到主持人按清零键SB9,显示器上又显示0,LE=0,锁存功能解除,又开始新一轮的抢答。

  若所有的数字都不能锁存,说明不管LED显示什么数字,74ls148管脚的5脚输入为电平,可能是5脚与地短接或者是锁存电路的两个二极管VD13和VD14断开等故障;若只有1和7两个数字不显示则可以分析一下其原因:显示1和7数字时g段不亮,74ls148的g输出端为低电平,VD14截止,而b段亮d段不亮本应该三极管VT截止而使VT13导通,产生高电平(锁存信号)给LE,现在不能锁存说明VD13截止,推断是三极管击穿损坏。

  4. 在测试的过程中我们一定要注意,高低电平的测试电压数值要针对不同的电路而选取不同的数值。

比如,针对LED管,高电平只能用1.5~2V,而在CD4511的输入端高电平要用到8V以上的电源电压。

选高了,会烧管子;选低了,会看不到效果,甚至产生误判断。

  5. 判断PNP型和MPN型晶体管:用万用表的R×1k(或者R×100)档。

用黑表笔接晶体管的某一个管脚,用红表笔分别接其它两脚。

如果表 针指示的两个阻值都很大,那么黑表笔接晶体管的某一个管脚,用红表笔接其它两脚。

如果表针指示的两个阻值都很大,那么黑表笔所 接的那一个管脚是PNP型的基极,如果表针指示的两个阻值都很小,那么黑表笔所接的那个一个管脚是NPN型的基极;如果表针指示的阻 值一个很大,一个很小,那么黑表笔所接的那一个管脚不是基极。

这就要另换一个管脚来试。

以上方法,不但可以判断基极,而且可以 判断是PNP型还是NPN型晶体管。

  判断基极后就可以进一步判断集电极和发射极。

先假定一个管脚是集电极,另一个管脚是发射极。

然后反过来,把原先假定的管脚对调一下,再估测β值,其中,β值大的那次的假定是对的。

这样就把集电极个发射极也判  5部分重要原件引脚图及其功能表  (1)74ls148  管脚图  (2)74ls192  管脚图  功能表  (3)555  管脚图  6 总结与体会  转眼间两周数字电子课程设计转眼就结束了,通过这次课程设计,我学会了许多课本上学不到的东西,同时也加强了我的动手、思考和解决问题的能力,受益匪浅。

  通过杨老师的讲课,杨老师从整体上给我们说明了设计的大体思路,每一步该实现怎么样的功能,怎么实现该功能。

而我们的任务是通过这次杨老师的讲课去找资料了解各芯片的功能,并通过芯片实现其功能。

接下来的任务就去找资料,设计电路图,并且仿真。

  为了弄懂74LS192芯片的功能,我从图书馆里借来了好几本书,同时也在网上找了资料再到逻辑功能,经过一番努力终于解决啦,还有其它的芯片的功能也要慢慢的去琢磨。

而在课程设计过程中,我觉得是对课本知识的巩固和加强,由于课本上的知识太多,同时平时课间又没有好好的运用额理解个个元件的功能,而且考试的内容有限,所以在这次课程设计过程中,我们了解很多元件的功能,对其在电路中的使用有更多的认识。

  从前的学习过程过于浮浅,只是流于表面的理解,而现在要做课程设计,就不得不要求我们对所用到的知识有更深层次的理解。

因为课程设计的内容比及书本中的理论知识而言,更接近于现实生活,而理论到实践的转化往往是一个艰难的过程,它犹如一只拦路虎,横更在我们的面前。

但是我们毫不畏惧,因为我们相信我们能行。

  前几天的主要任务是设计和仿真出主体电路。

虽然在设计中会遇到这样那样的问题,有时认为是正确的,而在仿真中却出现了这样那样的问题。

比如说在设计好的主电路图要实现南北各灯泡的状态,电路图我认为是对的,而在仿真的是后去出现了问题,就是出现了一个出状态,其它的都是正确的,经过了反复的检查没什么问题,后来问杨老师,其实没有问题,在实际中就不会出现了这种问题啦,所以有不懂的还是要问老师,那样还节省很多的时间。

  电路图接好了,下面就是接线啦,这可是一个比较麻烦的事。

首先要测试个芯片是否有问题,电路板有没有问题,以及导线是不是断了。

这一系列的工作都是细心的事,容不的半点马虎。

在接线的时候要细心和耐心、恒心,这样才能做好事情。

首先是线的布局上既要美观又要实用和走线简单,兼顾到方方面面去考虑是很需要的,否则只是一纸空话。

同时接好了一步电路以后,最为重要的是检查这部分是不是接对了。

  通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,这毕竟第一次做的,难免会遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固。

  此次课程设计,学到了很多课内学不到的东西,比如独立思考解决问题,出现差错的随机应变,和与人合作共同提高,都受益非浅,今后的制作应该更轻松,自己也都能扛的起并高质量的完成项目。

  两周的课程设计已经结束,我将珍藏这段难忘的时光,是她让我让我知道,任何一种小小的成绩后面,也许就隐藏着许许多多不为人的艰辛。

  在此,我要感谢给予我们精心辅导的杨老师,还有其他代理课程设计的老师,也向他们表示衷心的感谢

  7 附录.元器件清单  74ls148 1个 74ls138 1个 74ls192 2个 555 2个 JK触发器 2个 面包板 1块 调试箱 1个  参 考 文 献  1.《电子线路设计、实验、测试》(第二版)  华中理工大学出版社-------谢自美 主编  2.《新型集成电路的应用》---------电子技术基础课程设计  华中理工大学出版社 梁宗善 主编  3.《电子技术基础实验》  高等教育出版社-------------陈大钦 主编  4.《电子技术课程设计指导》  高教出版社-------------------彭介华 主编

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