电子技术课程设计--数码显示八路抢答器的设计

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1、 电子技术课程设计 数码显示八路抢答器的设计 齐齐哈尔大学通信与电子工程学院 电子 083：李 慢 吴宇乔 指导教师：邵洪波 2010 年 6 月 27 日 数码显示八路抢答器的设计 一、 选题依据 抢答器作为电子产品， 早已应用在各种知识竞赛中， 但现在使用的抢答器存在分立元件过多，造成每路的成 本太高，然而，现在的现代电子技术的发展要求电子电 路朝数字化，集成化发展。目前，根据现有知识的应用， 设计数码显示八路抢答器电路，该电路具有成本低，元 器件容易得到，数码直接显示，性能稳定等优点。 二、设计要求及技术指标 1. 设计要求：抢答器同时供 8 名选手比赛，分别用 8 个按钮 S0S7 表

2、示。 2. 设置一个系统清除和抢答控制开关 S，该开关由主持人控 制。 3. 抢答器具有所存和显示功能，即选手按动按钮，锁存相应 的编号，扬声器发出声响提示，并在 DPY-7-SEG 七段数码 管上显示选手号码。选手抢答实行 优先锁存，优先抢答选 手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。 2.技术指标： （1）由直流稳压 5V 电源供电 （2）能够反映出 8 个参赛队在比赛中抢答的情况，若第 N 组 （N8）抢答，则显示数字 N。 三、电路结构及其工作原理 1.电路的结构框图： 图 1 数码显示八路抢答器的设计原理框图 2.电路的原理图： 图 2 数码显示八路抢答器电路原理图 锁 存 器 编

3、码 器 数 码 显 示 驱 动 器 七 段 数 码 管 控制电路 Q0 Q7 A7 A0 3.电路工作原理： 当八路锁存器 74LS373 的 S 端为高电平是，锁存器输入端 （1D.2D.3D.4D.5D.6D.7D.8D）的电平能直接送到相应的输出端 （1Q.2Q.3Q.4Q.5Q.6Q.7Q.8Q）,当 S 端由高电平变到低电平时， 锁存器锁存，即输入端电平不能送到输出端，各输出端保持锁存 前的电平。 先将开关 K 置于 2，此时 74LS373 的 S 端为高电平，其各输 入端的高电平直接送到各相应得输出端，从而使八输入端与非门 74LS3 的八个输入端均为高电平， 导致其输出为低电平

4、， 经非门 1 后变成高电平，再由或门送到 74LS373 的 S 控制端，然后将开关 K 置于 1， 这时由于或门的另一输入仍为高电平， 故 S 控制端仍保 持高电平，当八个按钮开关 AN0,AN1,AN7 中有一个先按下时， 其对应的 D 端变为低电平，此低电平经锁存器送到相应的 Q 输出 端， 这时 74LS30 的八个输入端因有一端变低电平， 所以它的输出 端变为高电平，经非门 1 和或门后，使 S 控制端由高电平变为低 电平，74LS373 执行锁存功能，如果这时还有按钮按下，锁存器 对应的输出端电平也不会变。 74LS148 为输入低电平有效和输出低电平有效， 即当 I0 端为 低

5、电平而其它输入端为高电平时，输出端 Y2,Y1,Y0 均为高电平， I1 端为低电平而其它输入端为高电平时，Y2,Y1 端均为高电平， Y0 端为低电平，以此类推。 锁存在锁存器输出端的低电平送到 74LS148 ， 由 74LS148 进 行编码，编成的二进制代码电平经非门 2,3,4 分别倒相后，送到 BCD 码七段译码驱动器 74LS247,再由 74LS247 得输出端送出驱动 电平驱动共阳极七段数码管 5EF105 显示相应的数字，如 I0 端为 低电平时，显示 0；I4 端为低电平时，显示 4，当八个按钮开关 都不按下时， 由于锁存器的各输出端均为高电平， 经 74LS30 后使

6、74LS247 的熄灭控制端得到低电平，因此数码管不显示。 四、电路主要元件简介 1.优先编码器 图（a） 2.74LS373 当三态允许控制端 OE 为低电平时， O0O7 为正常逻辑状态， 可用来驱动负载或总 线。当 OE 为高电平时，O0O7 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。 3.数码管 五、课程设计体会： 第一次接触课程设计，开始阶段有些无从下手，盲目的在网 上搜寻资料，后来在老师的指导下，我们的设计才真正的进入正 轨，一个星期课程设计使我们对数电的基础知识进一步的了解， 通过设计也培养了我们的动手能力和团队配合能力。设计阶段， 我们到网上及图书馆查找相关元件资料，了解了更多电子元件的 功能和原理，实现了电路的预定在功能。在设计中，我们相互帮 助，同学协作能力得到了很大的提高所以在以后的学习生活中我 会更改不足。