课程序号：
10693
《数字电子技术课程设计》
学
院:
工学院
专
业:
电子信息工程（三校生）181班
姓
名：
陈康乐
学
号:
201836170108
授课教师
:
何秀慧
提交时间
:
2019年
9月
日
得
分：
一、涉及内容及要求
内容：
设计并制作一个八路智力竞赛抢答器电路。本次设计电路分为三个小电路，分别是抢答电路、秒信号发生电路、时间预置和倒计时电路。
要求：
1、抢答器分为8路可供8名选手抢答，编号分别为：0、1、2、3、4、5、6、7。
2、主持人有一个控制开关，能控制抢答器的复位清零和开始抢答。
3、抢答电路具有锁存和显示的功能，即锁存抢答者的编号，锁存编号时封锁输入电路，禁止其他选手抢答。
二、设计原理
1.抢答电路
抢答电路主要由优先编码电路（74LS148）、状态锁存电路（74LS279）、译码显示电路（74LS48）组成。抢答电路如图所示
采用74LS148对8路输入信号进行优先编码，当某一路按键按下时，对应的管脚为低电平，编码器对其编码，并将编码送入锁存器对编码锁存，同时74LS148的14脚产生高电平，通过R-S锁存控制译码器让其工作，译码器对锁存器进行译码并通过数码管显示出来，同时译码器的选通控制信号通过控制电路使编码器的选通端无效，译码器停止工作达到封锁输入电路的目的。
由于这里只有8路，所以译码器BCD码输入端的高位6脚接地。这里包含的主持人控制部分充分利用了基本R-S触发器的翻转与保持的性质，通过控制锁存器来达到控制电路的清零和启动。
2.秒信号发生电路
秒信号发生电路如图所示
秒信号采用555多谐振荡电路产生，666多谐振荡电路产生秒脉冲电路简单、成本低，较晶体振荡电路的优点是通过设置电阻、电容参数直接产生秒脉冲，不需要多级分频。
555产生信号的周期为：T=0.7(R1+2R2)C,在这里R1=15KΩ，R2=68KΩ，C=10μF，T=1S。
秒脉冲由3脚输出，上拉电阻R39和发光二极管，当信号产生时发光二极管每秒闪一次输出的秒信号通过控制进入计数器74LS192计数。
3.时间预置和倒计时电路
利用74LS192的可预置功能，当74LS192的11脚为低电平时（即主持人控制开关打到“清楚”时），74LS192的BCD的输出端即为预置数P3P2P1P0。这里BCD预置采用拨码开关和下拉电阻实现。当拨码开关闭合时为高电平，断开为低电平。
倒计时采用可逆计数器74LS192的逆计数功能，时钟脉冲为秒信号，每秒减1，当低位计数到0时低位的74LS192输出借位脉冲（13脚）作为高位的计数时钟脉冲，从而达到倒计的目的。电路如图所示。
下面几幅图为本人这两天分别做的三个电路：
1.抢答电路
2.秒信号发生电路
3.时间预置和倒计时电路
三、整机调试
由于总电路是分成3个小电路分别制作，所以调试也是分别调试的。
抢答电路：接通电路后无任何反应，当把开关拨到开始后，选手可以进行抢答，选手数码管显示最先抢答的选手的编号，别的选手再抢答无效，再把开关打到清除时初始化系统。
秒信号发生电路：接通电路后发光二极管闪烁。
倒计时电路：此电路需要和秒信号发生电路一起调试，接通电路后发光二极管开始闪烁，每次闪烁的信号通过时基信号输入给74LS192计数，倒计时开始。
四、实验总结
本次短学期实践我们跟着何秀慧老师学习了八路智力竞赛抢答器的设计以及原理构造，在去年的学习的数子电子技术基础的理论上更增加了实验，合理的将理论和实践有机地结合，即考察了我们对理论知识的掌握程度，又反映了实际的动手能力，更主要的是考查了我们对知识的综合运用能力以及创新设计思维能力。本次设计让我更加熟悉了编码器、译码器、锁存器、555定时器、计数器、单稳态触发器等单元电路的运用以及组合运用，也重新拾起了高一时学习的焊接工艺技术和装调技术。
这个设计在刚开始的时候毫无头绪，因为高中的时候我学习的是电工，电子方面的技术比较薄弱但通过上网查阅各种类似的设计和书本上的介绍确定了各个电路所需要的器件和芯片后就可以开始行动，在布线以及排版方面就像新手一样，但是在耐心的基础下画好了电路排版图，在厚实的焊接基础下一下午就把抢答电路完成了，但是在调试发生错误的时候才发现，随便的飞线跳线带来的后果就是排故非常的麻烦，花费了将近半个小时才把整个电路全部检查完毕，最后才发现是元器件的问题，这个就可以看出在焊接电路前检查元器件的好坏尤为得重要。
本次设计的难点在于焊接技术要精益求精，许多次的错误最后查出来都是虚焊或者漏焊的原因，因此必须准确无误还要工整这样子在调试中才能比较轻松，整个电路也比较清楚。调试也是个精细工作，在调试中发现错误后要一步一步的排查，特别需要耐性，因此一定要耐得住心来对每个焊点检查，每段电路排故。
附件：
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