数字电路抢答器实训报告

下面是小编为大家整理的数字电路抢答器实训报告,供大家参考。

八路抢答器实训报告 篇一

八路抢答器实训报告

姓 名：靳冬雪 专 业：电子信息工程 班 级：电子1101本 学 号：201109910108 指导教师：刘芹

时间：2013.6.29

前 言

八路抢答器是一种优先选择的数码器，它采用的是CD4511集成芯片来实现功能要求的，在抢答过程中，每个选手都有一个抢答按钮。在主持人按下复位键宣布抢答开始的时候，选手就开始进行抢答，在指定时间内选手进行抢答，数码显示屏上会显示最先抢答选手的编号，同时扬声器发声提醒。如果主持人没有按下复位键而选手就抢答视为犯规，扬声器持续报警。如果主持人按下复位键没宣布开始而选手就抢答，显示屏显示犯规者的编号，主持人可按复位键，新一轮抢答开始。

八路数字抢答器电路包括抢答，编码，优先，锁存，数显，复位及抢答键。抢答器数字优先编码电路由VD1-VD12组成，实现数字的编码。CD4511是一块含BCD-7段锁存、译码、驱动电路于一体的集成电路。抢答器数码显示电路由数码管组成，输入的BCD码自动地由 CD4511内部电路译码成十进制数在数码管上显示。

本次的实训，一方面可以锻炼我们的动手能力，让我们学会用最少的空间来做出最简单的电路，也让我们温习了一下焊接电路的一些要领；另一方面可以锻炼我们对二极管、三极管、数码管、CD4511、555的认识，加深一下对元器件的认识。

实训报告正文

一、实训目的

知识方面：

1．了解八路抢答器的基本组成及其主要性能指标； 2．熟悉CD4511的结构，性能，作用； 3．熟悉555的结构，性能，用法，作用。

技能方面：

1．学会自己查找资料；

2．能够分析八路抢答器的电路图；

3．能够熟悉八路抢答器的安装、调试与检测方法； 4．学会八路抢答器的故障分析和检测。

二、实训原理

通过对电路的一些功能需求分析电路原理。

抢答器工作原理电路图

1．S1-S8组成1-8路抢答键，VD1-VD12组成数字编码器，任一抢答案键按下，都须通过编码二极管编成BCD码，将高电平加到CD4511所对应的

输入端。

2．CD4511引脚的7、1、2、6为输入端，分别表示A、B、C、D；13、12、11、10、9、15、14为译码输出端，分别表示a、b、c、d、e、f、g。BI：4脚是消隐输入控制端。LT：3脚是测试输入端。LE：锁定控制端。还有两个引脚8、16分别表示的是VDD、VSS。

3． CD4511内部电路与R7，R8，VD13，VD14,VT1组成的控制电路可完成优先锁存，当抢答键都未按下时，因为CD4511的BCD码输入端都有接地电阻（10K），所以BCD码的输入端为“0000”，则CD4511的输出端a,b,c,d,e,f均为高电平，g为低电平，不能锁存。当S1-S8任一键按下时，CD4511的输出端d为低电平或输出端g为高电平，这两种状态必有一个存在或都存在，迫使CD4511的LE端（第5脚）由0到1,锁存。

4．抢答器讯响电路由NE555接成多谐振荡器，其中R16=R17=10K，扬声器通过100uF的电容器接在NE555 IC的3脚与地（GND）之间。C1=0.01uF，R16没有直接和电源相接，而是通过四只1N4148组成二极管或门电路，四只二极管的阳极分别接CD4511的1，2，6，7脚，任何抢答按键按下，讯响电路都能振荡发出讯响声。

三、实训内容

1．根据电路图检查所需要的元器件。

开关：9个；1N414818个；电阻10千欧：8个；电阻330欧：7个；电阻22千欧：1个；100千欧：1个；0.1u电容：1个；0.01u电容：1个； 47u电容：1个；9014:1个；CD4511:1个；555:1个；数码管：一个；喇叭：一个。

2．根据电路图分析电路原理，然后分析电路的构成，然后设计一个占空间最小且最简单的电路结构，根据自己设计的电路连接电路，焊接电路。

3．电容、数码管、CD4511、555各个端和接地端是否都接正确（没有错误）。 4．检查电路是否短路，接地端是否都接地了（没有短路，且都接地了）。5。接上电压，看看数码管是否显示数字（显示）。

5．数码管显示数字后，拨动开关，看是否能实现优先选择的功能，是否能够锁存（实现了优先选择的功能，且能够锁存。但是，数码管的f不显示，且开关8没有变化）。

6．检查后发现数码管f点接错了，开关8没有和CD4511连接（改正错误）。 7．再次接通电压，观察数码管的变化（没有错误）。

8．接上喇叭，发现喇叭不发生，然后检查555相关的电路，发现接地端没有接地（接地）。

9．再次接通电压，发现喇叭有声音了（成功）。

四、实训结果

实现了八路抢答器的工作原理。

心得体会

这次实训虽然时间很短但是我从中获得的收获是巨大的。

通过这次八路抢答器的设计，我摆脱了单纯的理论知识学习状态，和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决实际问题的能力。 通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，并且意志品质力，抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。

这次实训极大地提高了我的动手能力和理论分析能力，这是我们都希望看到的也正是我们实训的目的所在。顺利如期的完成本次设计给了我很大的信心，让我了解专业知识的同时也对本专业的发展前景充满信心。这

次八路抢答器的实训中，我学到了很多有用的知识和能力，这对以后的学习和工作都将是非常有益的。在做的过程中也提升了我的动手能力，实践能力得到了一定的锻炼，加深了对电路设计方面的兴趣。从开始的朦胧到后面得到的结果。在实践能力上有了一定的提高，实践对于我以后学习、找工作真是受益匪浅，相信这些宝贵的经验会成为我今后成功的重要的基石。

在实训过程中我感觉最深有以下2点：

1、在此次的实训，我深深体会到了积累知识的重要性。在这个竞争如此的激烈的社会中，努力充实自己，才能够站得住不被淘汰。

2、实训是让每个同学确定自己未来的方向。以前缺乏实践，无法认清自己。因此，对自己未来也十分迷茫，但通过这次的实训我充分体会到了自己的能力，只有我们确定了自己未来的方向、定下目标给自己定位，并努力提升自己才能有更好的未来。

制作八路抢答器不仅仅是简单的元器件之间的连接，还是要掌握原理，能够详细的分析出其中的原理来，只有分析出其中的原理来，才会减少出错，才会很快的完成任务。

在这次的实训中，我觉得我有一些不足的地方: 1． 没有合理的安排电路，导致电路看上去很乱，不美观。 2． 拉焊有了一定的进步，但是还是没有达到自己想要的地步。 3． 喇叭接地的地方没想到，导致开始的时候喇叭没有声音，但是后来接地之后有声音了。

虽然这次的实训出现过错误，也有一些自己觉得不满足的地方，但是至少自己成功了，实现了功能，心里还是有点高兴的，但是，我相信自己不会就此而失去奋斗的目标的。相信自己在以后的学习、实践中能够做到更好。

2《数字电子技术》课程综合实训报告-八路抢答器 篇二

北 海 职 业 学 院

《数字电子技术》课程

综合实训报告

实训项目：

专业：

班级：

学号：

姓名：指导教师：

二O一二年 六 月 十六 日

八路抢答器电路设计

成绩：

一、实训目的1.深入地了解电子元器件的使用方法；

2、了解各种元器件的基本用途和方法；

3、能够灵活敏捷地分析、判断及解决电路中出现的故障；

4、积累更多电路设计的设计经验；

5、加强焊接能力和技巧，完成基本的要求。

二、电路硬件设计

1、电路的组成框图

（讲述八路抢答器电路的主要组成部分，绘制该电路的组成方框图。要求手绘）

2、单元电路设计

（1）编码器电路

（所选用的编码器的引脚结构图，编码器电路的原理图和工作原理。要求手绘）

（2）锁存器电路

（构成锁存器电路的主要芯片及其引脚结构图，锁存器电路的原理图和工作原理。要求手绘）

（3）译码显示电路

（译码显示电路的主要芯片及其引脚结构图，原理图和工作原理。要求手绘）

（4）复位（恢复抢答）电路

组成复位电路的元器件和工作原理。要求手写

（5）禁止抢答电路

组成禁止抢答电路的元器件和工作原理。要求手写

3、总体电路及元器件选择

（总体电路的原理图，元器件选择说明，元器件清单，PCB图。总体电路的原理图、PCB图可插入电脑图片）

4、总体电路工作原理

（讲述八路抢答器电路的工作原理。要求手写）

三、制板过程

（如：原理图绘制->PCB设计->PCB图打印->覆铜板打磨----省略---安装元件->焊接 要求简单写出每个步骤涉及到的主要方面。要求手写）

四、调试

（元器件安装、焊接好之后所出现的故障，调试、排除故障的过程及步骤。要求手写）

五、实训体会

（说明整个实训过程的收获和心得体会。要求手写）

八路抢答器实验报告 篇三

八路抢答器的实验报告

一、设计题目

八路抢答器设计

二、设计要求

1、设计一个竞赛抢答器，可同时供8名选手或者8个代表队参加比赛，他们的编号分别是1、2、3、4、5、6、7、8，各用一个抢答器的按钮，按钮的编号与选手的编号相对应。

2、给节目主持人设计一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答开始。 3.抢答器具有数据锁存、显示的功能和声音提示功能。抢答开始后，若有选手按动按钮，编号立即锁存，在数码管上显示选手的编号，并有声音提示。此外，要封锁其他选手抢答。优先抢答的选手的编号一致保持到主持人将系统清零为止。

三、设计思路

工作原理为：

1、接通电源前，抢答按钮与清零按钮都未按下。接通电源后，主持人清除开关处于工作状态，抢答器处于工作状态，编号显示器显示为0，蜂鸣器未鸣响（为方便控制，电路设计为清除开关按下时是清零状态，未按下时为工作状态）。等一轮抢答完成后（七段数码管显示出优先抢答队员编号，并蜂鸣器鸣响），主持人将清零开关按下数码管清为零，蜂鸣器停止鸣响。然后先后把各队员抢答按钮与主持人清零按钮复位。即可进入下一轮抢答。

原理为：电路中清零按钮控制D触发器集成块74LS175清零端低电平输入，按下时清零端输入为低电平（清零端低电平有效），未按下时输入高电平。清零后D触发器集成块74LS175 Q`端输出全变为高电平，使编码器74HC147（有效输入电平为低电平）无有效低电平输入，七段数码管上显示为0。

2、抢答时，队员按下抢答按钮的时间有先后次序，电路中每个抢答按钮连接一个D触发器，当一抢答按钮按下后其对应的触发器锁存住信号，Q`端输出有效低电平，同时通过反馈电路使D触发器集成块得脉冲信号终止输入，从而使其他D触发器停止工作，抢答后也无法锁存。达到有先输入有先锁存功能。 原理为：根据与门功能特点：只要有一低电平输入输出即为低电平。当D触发器集成块74LS175输出端输出一有效低电平后，电路中第7个与门U15A输出即为低电平，而U15A输出信号又与555触发器构成的多谐振荡器输出信号相与，因此只要U15A输出低电平，多谐振荡器产生的脉冲就无法输入，只有当D触发器集成块74LS175输出端输出全为高电平时脉冲才正常输入，各D触发器正常工作。

3、抢答后，数码管显示优先抢答队员编码，蜂鸣器鸣响。

原理为：D触发器集成块74LS175输出输出锁存信号（有效低电平）后通过编码器 集成块74HC147把输入低电平有效信号的端序号(1至8），编码为四位二进制数0001至1000。然后通过74LS47集成块（数码管驱动器），在数码管上显示相应的数字，即优先抢答队员编码。 当蜂鸣器两端分别输入高低电平时，风鸣器鸣响，当两端都为低电平时不鸣响。已知第7个与门U15A在位抢答前为高电平，抢答后为低电平。由此可根据与门U15A输出电平随抢答状态的变化来控制风鸣器的鸣响。使蜂鸣器低电平端接地，高电平端通过一非门接与门U15A输出端即可。

四、实验电路 1.电路原理图

电路原理图1：

1、由于七管脚半导体数码管是理想器件，不存在。因此改用74LS47集成块驱动七段字符显示器。

2、由于八管脚或非门集成块未找到，后改用7个与门代替，集成块为74LS08. 3.为方便控制，电路改进为清除开关按下时是清零状态，未按下时为工作状态。

修改后的电路原理图如下图。

电路原理图2：

2、组装电路图与实验结果

五、调试过程

在设计电路图在仿真软件Multisim上仿真成功，领到相应的器件后，我们就开始了在电路板上进行了电路的组装，并在组装过程中进行了相应的检验与校正。 1.首先在电路连接方面，由于刚开始连电路时未按一定的方法步骤，容易出现连错和漏连情况。

2、由于器件的限制及实际操作情况，电路要做相应的改变。

由于七管脚半导体数码管是理想器件，不存在。因此改用74LS47集成块驱动七段字符显示器。

由于八管脚或非门集成块未找到，后改用7个与门代替，集成块为74LS08. 为方便控制，电路改进为清除开关按下时是清零状态，未按下时为工作状态。 3.由于器件的损害，使电路无法正常工作。

经过多次对电路的检查，确定电路没连错而仍无法正常工作达到预期功能后， 我们开始对各部分电路分别进行了检测：

首先，我们检测了555触发器构成的脉冲产生模块。用的方法：用我们电路中的脉冲产生模块去替代别的同学已经成功电路板中的脉冲模块来触发其电路，结果发现电路板能正常工作，所以验证了：我们的脉冲产生模块是能正常工作的。

然后，我们检测了我们D触发器构成的信号锁存模块。用的方法：用LED灯检测D触发器Q输出端输出电平状况。LED灯一端接地另一段通过电阻接D触发器Q输出端，当抢答按钮按下后，检测相应的Q输出端是否输出高电平，使LED灯点亮。结果发现抢答按钮按下后相应的Q输出端并没有输出高电平使LED灯点亮，于是我们确定了我们的D触发器集成块已损害。替换成相应的集成块后，电路就能正确工作了。

六、实验心得

在此次实验中，我们体验到了理论知识在实际中的运用，体验到了创造过程中的探索的艰难和成功的喜悦。通过此次实验即巩固了我们的理论知识，又锻炼了我们的动手能力。也让我们认识到了把理论运用到实际过程中可能会遇到一些不同的困难，但只要认真分析、仔细思考，用科学冷静的头脑去研究问题，终究能发现问题的所在，取得成功。

八路抢答器实训报告 篇四

八路抢答器实训报告

八

路

抢

答

器

实

训

报

告

姓名：张伟康

学号：1401020044 班级：电信方向

八路抢答器实训报告

一 报告要求

根据实验原理和实验器材设计所需要的电路模型，完成实验步骤和实验过程，得出结论。

1、焊接所注意的事项：

（1） 设计的方法和原理。焊接一般分四步骤进行：

准备焊接：清洁被焊元件处的积尘及油污，再将被焊元器件周围的元器左右掰一掰，让电烙铁可以触到被焊元器件的焊锡处，以免烙铁头伸向焊接处时烫坏其他元器件。焊接新的元器件时，应对元器件引线镀锡。

加热焊接：将沾有少许焊锡和松香的电烙铁头接触被焊元器件约几秒钟。若是要拆下硬刷板上的元器件，则待烙铁头加热后，用手或镊子轻松拉动元器件，看是否可以取下。

清理焊接面：若所焊部位焊锡过多，可以将烙铁头上的焊锡甩掉（注意不要烫伤皮肤，也不要甩到硬刷电路板上）用光烙锡头“沾”些焊锡出来。若焊点焊锡过少，不圆滑时，可以用电烙铁“蘸”些焊锡对点进行补焊。

检查焊点：看焊点是否圆润、光亮、牢固，是否与周围元器件连焊的现象。

（2）造成焊接质量不高的常见原因是：

焊锡用量过多，形成焊点的锡堆积；焊锡过少，不足以包裹焊点。

冷焊。焊接时烙铁温度过低或加热时间不足，焊锡未完全融化、侵润、焊锡表面不光亮（不光滑），有细小裂纹（如同豆腐渣一样）

夹松香焊接，焊锡与元器件或印刷板之间夹着一层松香，造成电接不良。若夹杂加热不足的松香，则焊点下有一层黄褐色松香膜，若加热温度不高，则焊点下有一层碳化松香黑色膜。对于有加热不足的松香膜的情况。可以用烙铁进行补焊。对于已形成黑膜的，则要“吃”进焊锡，清洁被焊元器件或印刷板表面，重新进行焊接才行。

焊锡连桥：指焊锡量过多，造成元器件的焊点之间短路。对于超小元器件及细小印刷电路板进行焊接时要尤为注意。

焊剂过量：焊点明围松香残渣过多，当少量松香残留时，可以用电烙铁再轻轻加热一下，让松香挥发掉，也可以用蘸有无水酒精的棉球，擦去多余的松香或焊剂。

焊接表面的焊锡形成尖锐的突尖，这是由于加热温度不足或焊剂过少，以及烙铁离开焊点时角度不大造成的。 （3）电路的焊接

用电烙铁与焊锡丝将各个元器件焊接在电路板上：a左手拿焊锡丝，右手拿电烙铁。b把电烙铁以45度左右夹角与焊盘接触，加热焊盘。c待焊盘达到温度时，同样从与焊板成45度左右夹角方向送焊锡丝。d待焊锡丝熔化一定量时，迅速撤离焊锡丝。e最后撤离电烙铁，撤离时沿铜丝竖直向上或沿与电路板的夹角45度角方向。在焊接的过程中，我们应该注意：焊接的时间不能太久，大概心里默数1,2即可，然后再撤离焊锡丝，再撤离电烙铁，在撤离电烙铁时，也一样心里默数1、2即可；焊锡要适量，少了可能虚焊。在焊的过程中，出现虚焊或则焊接不好，要把焊锡焊掉，重新再焊。在吧焊锡焊掉的过程中，左手拿这吸锡器，右手拿着电烙铁，先把电烙铁以45度左右夹角与焊盘接触，加热焊锡，再将吸锡器靠近焊锡，按下吸锡器的按钮，就可以吧焊锡焊掉，重复多次，就可清除焊盘上的焊锡，注意不要将焊盘加热太久，以免把焊盘的铜给焊掉。

八路抢答器实训报告

二 电路原理 1电路原理图

电路的PCB版图

电路实物图

八路抢答器实训报告 实验原理

①芯片分析

CD4511引脚图

八路抢答器实训报告

4511引脚图

4511芯片真值表 ：3脚是测试输入端， =0 时，不管其他引脚状态如何，七段均发亮，显示“8”。它主要用来检测数码管是否损坏。

：4脚是消隐输入控制端，当

=0，

=1时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。

LE：锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。 LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。 A(7) B(1) C(2) D(6)为8421BCD码输入端。

a、b、c、d、e、f、g：为译码输出端，输出为高电平1有效。

三。焊接，调试分析 1 焊接步骤

先是用万用表测试每个元件的好坏，保证焊接前不会因为元件的问题而导致电路不能正常工作。然后就是焊接，焊接时保证元件不被烧坏，焊接时间尽可能短，特别是芯片，要先焊插槽。全部焊接上去了以后就是调试。

八路抢答器实训报告

2故障调试

接上电源以后，随便按了一个键，能显示，但是不能锁存，然后检查电路有没有焊错，分析了一下原来是做开关作用的三极管接反了。然后将它拆下来重新焊上去。重新接上电源后，随便按哪一个键，都可以锁存。

3结果

电路正常工作，按第一个键时显示“1”，锁存，按复位键，清零；同理任意按哪个数字键，在数码管上都能显示，也可锁存清零。

四。原件清单

原件 开关 10K 300K 2.2K 100K 个数 9个 6个 7个 1个 1个

原件 CD4511 电容 9013 二极管 数码管

个数 1个 1个 1个 15个 1个

五。实验心得

实验设计过程中较为顺利，就是焊错一个三极管，没有其他的什么问题。通过做这个实验进一步了解了NE555在实际电路中的作用，调试的时候出现了几根线路不亮的情况，几次调试后最后用算是勉强成功，也算是自己在设计电路中得到的经验，以及在设计电路的过程中与同学交流探讨。通过这次课，我锻炼了自己的独立自主的能力和动手动脑的能力。通过这次课程设计，我学到了很多书本上没有的实际的知识，熟悉了一些元器件、芯片的灵活运用。在设计及制作过程中，遇到过一些困难。通过上网查询和询问老师将问题解决。并且在网上学习到了一些元器件组合起来的作用，最重要的是我能够自己思考，解决问题。经过这次实训我加强了我的动手能力和解决问题的能力，为将来的学习和工作奠定了扎实的基础。

八路抢答器实验报告 篇五

数字电子设计课程设计

八路智力竞赛抢答器设计

一．实验目的

掌握抢答器的工作原理及其设计方法。

学会用Multisim8软件操作实验内容。

掌握设计性试验的实验方法

二．实验要求

八路智力竞赛抢答器功能要求：

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，他们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是0、1、2、3、4、5、6、7。

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）和抢答的开始。

3．抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示出选手的编号。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。

扩展功能：

1．抢答器具有定时抢答的功能。当节目支持人按下“开始”按钮后，要求定时器立即倒计时，并在显示器上显示。

2．参赛选手在设定的时间内抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清零为止。

3．如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答，则本次抢答无效，系统封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器上显示00. 三．实验原理

根据对功能要求的简要分析，将定时抢答器电路分为主题电路和扩展电路两部分。主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答器按钮

数字电子设计课程设计

时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答。扩展电路完成定时抢答及报警功能。

比赛开始时，接通电源，节目主持人将开关置于“清零”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯，定时显示器上显示设定时间。当节目主持人宣布“抢答开始”，同时将控制开关拨到“开始”位置，抢答器处于工作状态，定时器开始倒计时。若定时时间到，却没有选手抢答时，系统报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答。若选手在定时时间内按动抢答按钮时，抢答器要完成以下四项工作：1.优先编码器电路立即分辨出抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码显示电路显示编号； 2.扬声器发出短暂声响，提醒节目主持人注意； 3.控制电路要对输入编码电路进行封锁，避免其他选手再次进行抢答； 4.控制电路要使定时器停止工作，时间显示器上显示剩余的抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。当选手将问题回答完毕时，主持人操作控制开关，使系统回复到禁止工作状态，以便进行下一轮抢答。

上述方案所示抢答器的工作过程：主持人按动开始抢答的开关后，最先抢答的选手的电平信号先经过优先编码器，再依次经过数据锁存器，此时已经限制了其他选手的抢答，信号再经过译码器和七段数码显示器，将最先抢答的该选手的编号显示出来，并同时产生报警信号，到此完成的是抢答功能；如果没有人抢答， 30秒减计数器减到00时也会发出报警信号，此时完成计时功能。

数字电子设计课程设计

它的优点表现在以下几个方面：这种方案原理比较简单。主持人对整体电路的控制只需几个门电路就可完成，不必用特别的芯片来组成控制电路；更容易实现报警提示功能，在有选手抢答后或者计时开始和结束时。既减少了布线使整个电路更直观简单，又降低了产生错误的可能性。

四．实验器材

元器件：74LS48，72LS192，74LS279、74LS148、74LS00、74LS08、74LS32、NE555、CC4511各几个，数码管三个，发光二极管一个，开关、电阻、电容若干



仿 真：Multisim8仿真软件

五．实验步骤

1．抢答电路设计

抢答电路的功能有两个：一是能分辨出选手按按钮的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示电路用；二是要使其他选手的按钮操作无效。因此，选用优先编码器74LS148和RS锁存器74LS279以及译码显示电路完成上述功能。

74LS148是一八线-三线优先编码器，该编码器由8个信号输入端，3个二进制输出端，输入输出均为低电平有效。EI为输入使能端，低电平有效，当EI为低电平时，编码器处于工作状态；EO为输出使能端，只有在EI=0，且所有输入都为1时，输出为0；GS表征编码器的工作状态，当且仅当EI为低电平，且输入至少有一各为有效电平时，GS才有效。因此，可根据EI、EO、GS功能扩展端的特点，对电路进行相应控制。编码器在抢答电路中功能是判断抢答者的编号。

74LS279是由4个RS锁存器组成，且均为与非门构成的RS锁存器。其中，1S和3S有两个输入端，S1和S2均为相与的关系。本设计中，将S2均接高电平，仅利用S1控制输出。其引脚图如图四所示，下表为SR锁存器的功能真值表，值得注意的是S和R不能同时为高电平，否则输出不确定。

74LS48为七段显示译码器。该集成译码器设有多个辅助控制端，以增强器件的功能。BI/RBO为灭灯输入，当BI=0时，所有字形熄灭。LT为试灯输入，当LT=0且RBO=1时，显示字形为8，常用于检测自身的好坏。RBI为动态灭灯输入，当LT=1，RBI=0且输入均为0时，输出均为低电平，数码管“灭零”。

译码器74LS48输出高电平有效，用以驱动共阴极数码管。七段显示译码器一般与七段数码显示器相连，共同构成四输入端的数码显示电路。

数字电子设计课程设计

2、定时电路设计

设计中选用十进制同步加/减计数器74LS192进行设计，74LS192是具有置数和清零功能，其引脚图和逻辑图如图1所示，真值表如表5所示。 图1 74LS192引脚图和逻辑图

P0、P1、P2、P3——置数并行数据输入； Q0、Q1、Q2、Q3——计数数据输出； CR————————清零端； LD————————置数端；

CPu ———————加法计数CP输入； CPd ———————减法计数CP输入； CO————————进位输出端； BO————————借位输出端。

根据设计要求，需要两片74LS192构成100进制减计数器。由功能真值表可知，只需将个位74LS192的借位输出端BO与十位74LS192的CPd即可实现100进制减计数。值得注意的是，要使其实现减计数，CPu端口必须接高电平。

计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。秒脉冲电路由555构成的多谐振荡器构成，如图2所示，谐振荡器无需外加输入信号就能在接通电源自行产生矩形波输出。

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图2多谐振荡器

因为周期为一秒，所以频率是1赫兹。图中电容的充放电时间分别是： t1=RB×C×ln2≈0.7RB×C t2=(RA+RB)×C×ln2≈0.7(RA+RB)C 所以555的3端输出的频率为： f=1/(t1+t2)≈1.43/[(2RA+RB)C] 我们采用的电阻和电容值分别是：RA=15KΩ，R2=68KΩ，C1=10uf,满足上式，即得到的是秒脉冲。

由以上集成芯片设计的定时电路如下图所示。

工作原理： 555构成秒脉冲产生电路为计时电路提供脉冲。抢答开始前主持人闭合开关，74LS192的置数端PL为低电平有效，处于置数状态，数码管显示定时时间。抢答开始，主持人打开开关，计数器处于计数状态，555产生的秒脉冲与十位74LS192借位输出端（其初始状态为高电平）相与。计数器递减计数至00，十位74LS192借位输出端为低电平，计数器停止工作，产生报警。计时期间有人抢答，减计数器停止计时，显示器上显示此刻时间。

3．时序控制电路设计

时序控制电路是抢答器设计的关键，需要完成以下三项功能：

a.主持人将控制开关拨到“开始”位置时，抢答电路和定时电路进入正常抢

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答工作状态。

b.当竞赛选手按动抢答键时，抢答电路和定时电路停止工作。 c.当设定的抢答时间到，无人抢答时抢答电路和定时电路停止工作。

4、抢答器整体电路

通过控制电路将抢答、定时电路进行连接后，构成了抢答器电路的整体设计，总电路图如图17所示：

主电路：

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六，实验结论

1．主持人将开关拨到开始的位置，抢答电路和定时电路进入正常抢答状态。 2.在30秒内当选手按动抢答键，抢答电路和定时电路停止工作，同时数码管显示相应选手的编号。

3、如果在30秒内无人抢答，抢答电路和定时电路停止工作，选手再按抢答键，将不会显示编号，同时定时电路显示00. 七．实验小结

通过本次课程设计，不仅有效巩固了本学期所学数电的相关知识，加强了对重要知识点的记忆和理解，还学会如何运用Multisim8仿真进行仿真，以及如何使用面包板进行实物制作，受益匪浅，现总结如下。

本设计的难点在于时序控制电路的设计，如何在第一位抢答者抢答题目后让编码器停止工作；如何使计时电路在抢答后停止倒计时；如何让定时电路和抢答电路同时清零。设计过程中，根据以往抢答器设计思路，及查阅相关资料，可运用74LS279的输出1Q完成上述控制任务。从这一点，折射出自己在平时的学习中较死板，缺乏变通思考的能力。

在电路仿真的过程中，由于Multisim8操作相对较简单，因此在仿真过程中较为顺利。但仿真软件的操作环境比较理想化，实物操作时会受到部分因素的干扰，例如在仿真电路中电路完全没有问题，但当焊接好实物后，定时电路与抢答电路单独运行都没有问题，但互相反馈时互相干扰。最终通过与互相讨论，请教老师，解决了问题。

通过本次实践操作，也让我深刻明白：只有将课本上的理论知识，结合实践不断练习，不断总结提炼，反复思考实践中的经验教训，才能够真正消化为自己的知识。

它山之石可以攻玉，以上就是小编为大家整理的5篇《数字电路抢答器实训报告》，希望对您的写作有所帮助。

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