四人抢答器电路设计

成绩

课程设计说明书

题 目： 四人抢答器电路设计 课程名称： 数字电子技术 学 院： 电子信息与电气工程学院 学生姓名： 裴雷雨 学 号： 20110201011X 专业班级： 自动化2011级2班 指导教师： 李立

2013年 6月6日

课 程 设 计 任 务 书

设计题目 学生姓名 设计要求： 1、设计制作一个四人抢答器，每组一个抢答开关。 2、设置一个抢答开始按键，同时设置抢答定时电路，且计时起点与抢答命令同步，计时终点是一个抢答者的抢答信号到来，超时而无人抢答题目作废。 3、系统具有第一抢答信号鉴别和锁存功能，主持人发布抢答命令后，第一个抢答者按下抢答键后，电路应记下第一个抢答者的组别（相应的LED灯亮），并封锁其他各组抢答信号，即其他各组抢答信号都不会使电路响应。 4、系统采用声光指示第一抢答者，用扬声器提示第一抢答者产生，用发光二极管指示第一抢答者。 学生应完成的任务： 设计一个四人抢答器的控制电路，并利用Multisim软件进行电路仿真。利用DXP 软件绘制电路原理图，并设计制作电路的PCB板。根据设计原理对电路进行安装、调试，完成课程设计工作，并提交课程设计报告。掌握Multisim、Proteus、DXP等EDA软件的使用方法。 参考文献： [1]童诗白.模拟电子技术[M].北京:高等教育出版社,2005. [2]秦长海,张天鹏,翟亚芳.数字电子技术[M].北京:北京大学出版社,2012. [3]张新喜.Multisim 10电路仿真及应用[M].北京:机械工业出版社,2010. [4]刘小伟.Altium Designer 6.0电路设计实用教程[M].北京:电子工业出版社,2007. 工作计划： 5月27日课程设计说明、Multism软件培训。5月28日Multism电路设计与仿真。5月29日—5月30日用Altium Designer设计原理图。5月30日—5月31日用Altium Designer09设计PCB板。6月3日—6月4日制版。6月5日 安装调试。6月6日 书写课程设计报告。6月7日指导教师验收课程设计报告学生提交课程设计报告，指导教师批阅课程设计报告。 任务下达日期： 2013 年 5 月 27 日 任务完成日期： 2013 年 6 月 7 日 指导教师（签名）： 学生（签名）： 裴雷雨 所在学院 四人抢答器电路设计 电子信息与电气工程学院 专业、年级、班 自动化 2011级2班

四人抢答器电路设计

摘 要：本文介绍设计了一个四人抢答器控制电路，该电路能够实现四人比赛抢答的功能并通过发光二极管和蜂鸣器实现对抢答者的声光报警指示。其中抢答电路用四D触发器74LS175、与非门74LS00和555定时器实现；报警电路用一个上拉电阻、发光二极管、蜂鸣器等实现抢答声光指示器；显示电路用74LS74 D触发器、74LS192计数器、74LS47译码器（驱动器）和七段共阳极数码显示器实现；时钟电路用计数器74LS192、555定时器、74LS47译码器（驱动器）、七段共阳极数码显示器和双D触发器74LS47共同完成十秒倒计时的时钟电路。 关键词：抢答器；声光报警；定时电路；显示电路；时钟电路

目 录

1.设计背景 .…………………………………………………………1 1.1数字电路系统……………………………………………………1 1.2时钟电路的作用及基本构成……………………………………1 1.3 Multisim软件和DXP软件..……………………………………1 2.设计方案 .…………………………………………………………2 2.1分析任务 ..………………………………………………………2 2.2论证方案... ………………………………………………………2 2.3电路分析 ..………………………………………………………2 3.方案实施 ….………………………………………………………3 3.1设计原理图 …..…………………………………………………3 3.2用Multisim电路仿真..…………………………………………10 3.3制作PCB………….….…………………………………………12 3.4安装与调试….…….….…………………………………………12 4.结果与结论……..…………………………………………………12 5.收获与致谢……….………….……………………………………13 6.参考文献………….…….…………………………………………13 7.附件………………….…….………………………………………14 7.1电路原理图 ……….……………………………………………14 7.2 PCB布线图…………......………….…………………………...15 7.3实物图……………………..…….………………………………16 7.4元器件清单.…………….……….………………………………17

1. 设计背景

1.1 数字电路系统

数字电路系统一般包括输入电路、控制电路、输出电路、时钟电路和电源等。输入电路主要作用是将被控信号转换成数字信号，其形式包括各种输入接口电路。比如数字频率计中，通过输入电路对微弱信号进行放大、整形，得到数字电路可以处理的数字信号。模拟信号则需要通过模数转换电路转换成数字信号再进行处理。在设计输入电路时，必须首先了解输入信号的性质，接口的条件，以设计合适的输入接口电路。数字逻辑电路是一门研究数字信号的编码、运算、记忆、计数、存储、分配、测量和传输的科学技术。简单地说是用数字信号去实现运算、控制和测量的科学。

1.2 时钟电路的作用及基本构成

时钟电路是数字电路系统中的灵魂，它属于一种控制电路，整个系统都在它的控制下按一定的规律工作。时钟电路包括主时钟振荡电路及经分频后形成各种时钟脉冲的电路。比如多路可编程控制器中的555多谐振荡电路，数字频率计中的基准时间形成电路等都属于时钟电路。设计时钟电路，应根据系统的要求首先确定主时钟的频率，并注意与其他控制信号结合产生系统所需的各种时钟脉冲。

1.3 Multisim软件和DXP软件

Multisim软件是由加拿大IIT公司推出的大型设计工具软件。它不仅提供了电路原理图输入和硬件描述语言模型输入的接口和比较全面的数据分析功能，同时还提供了庞大的元、器件模型库和一整套虚拟仪器表，可以满足对一般的数字逻辑电路、模拟电路以及数字-模拟混合电路进行分析和设计的需求。DXP软件是一个软件集成平台，把为电子产品开发提供完整环境所需的工具全部整合在一个应用软件中。DXP包括所有设计所需的工具：原理图和HDL设计输入、电路仿真、信号完整性分析、PCB设计、基于FPGA的嵌入式系统的设计和开发。此次课程设计主要学习应用到Multisim软件的电路图仿真和DXP软件的原理图及PCB的设计，因此熟练掌握两种软件的基本操作很有必要。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/9npf.html