电子电路课程设计报告

电子电路课程设计报告

院、专学姓系：

业：

号：

名：

信息工程学院

电子信息工程

201215418

同组人：

指导教师：

2014年7 月 5 日

目录

1．课程设计的内容 (3)

1.1设计题目 (3)

1.2设计目的 (3)

1.3设计要求 (3)

1.4设计原理 (3)

1.5设计思路 (3)

2．课程设计所用器件及proteus仿真 (5)

2.1所用器件 (5)

2.2proteus仿真 (5)

3．制成电路板 (6)

4．实验过程中遇到的问题及解决办法 (7)

5．设计总计及心得 (7)

5.1 设计总结 (7)

5.2心得体会 (8)

1．课程设计的内容

1.1设计题目：

八路抢答器

1.2设计目的：

通过课程设计，对数字逻辑的基本内容有进一步的了解，特别是时序逻辑电路的设计。能把这学期学到的数字逻辑理论知识进行实践，操

作。在提高动手能力的同时对常用的集成芯片有一定的了解，在电路设

计方面有感性的认识。而且在进行电路设计的时候遇到问题，通过思考

有利于提高解决问题的能力。在经过课程设计后，更明白数字逻辑电路

设计的一般方法，以及在遇到困难怎么排除问题。

1.3设计要求：

我们选择的课程任务是设计一个8位数字抢答器。设计要求包括： 1.

抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7表

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。

2.抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，同

时扬声器发出短暂的声响并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将

系统清除为止。

1.4设计原理：

抢答器是为竞赛参赛者答题时进行抢答而设计的一种优先判决器电路，竞赛者可以分为若干组，抢答时各组对主持人提出的问题要在最短的时间内做出判断，并按下抢答按键回答问题。当第一个人按下按键后，则在显示器上显示该组的号码，同时电路将其他各组按键封锁，使其不起作用。回答完问题后，由主持人将所有按键恢复，重新开始下一轮抢答。因此要完成抢答器的逻辑功能，该电路至少应包括输入开关、数字显示、判别组控制以及组号锁存等部分。

1.5设计思路：

1. 抢答器供8名选手比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7表示。这个功能

只需要通

过管脚分配把按钮分配到实验版上的拨动开SW0到SW7关，让每个选手拨

动开关后产生相应的信号就可以了。不同的选手拨动按钮发出信号通过

74LS147编码器进行编码，编码后输出信号进行下一步的译码和锁存。

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。在这

里首先通过管脚分配把开关S分配到相应一个拨动开关，这个就是开关

SW16。该开关联系到一个相应的线路，这个线路通过与非门连接其他信号，从而达到清零的功能。

3.抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，

并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。74LS373具有锁存功能，可以在一个选手按下按钮后进行锁存，其他的选手不能在抢答。

锁存相应的编号时，由于编码器编的是从0到7，如果0号选手抢答，与清零的时候可能造成混淆，所以要加上加法器，对编码器的0到7都加上1。

加法器是用74LS83这样在后面的74LS48译码器上就可以显示1到

8的号码。

图一：设计原理图

2．课程设计所用器件及proteus仿真

2.1设计所用器件名及数量

2.2proteus仿真

在proteus中按照原理图连接电路<如图一>,进行仿真操作。图2：电路处于复位状态

图三：参赛人2号按下抢答

选手按动按钮，锁存相应的编号，并在优先抢答选手的编号一直保持到

主持人将系统清除为止。

3.制成电路板

通过实验原理图进行实物焊接，焊接时能深刻体会到焊接工艺的重要性：各个芯片的引脚功能不能混淆，必须了解各个芯片的使用方法，内部结构以及使用时的注意事项，该接电源的一定要接电源，该接地的一定要接地，且不能有悬空。同时在电路板上要预先确定电源的正负端，便于区分及焊接。正确焊接各芯片个管脚连接必须查阅各种资料并记录，以确保在焊接过程和调试过程中芯片不被烧坏，同时确保整个电路的正确性。在焊接完后每块芯片都用万用表检测，看是否有短接等，还有焊接时要尽量使布线规范清晰明了，这样才有利于在调试过程中检查电路

4.实验过程中遇到的问题及解决办法

（1）显示电路不稳定数码管不显示问题

在完成电路的焊接进入调试阶段时发现抢答器数码管不显示。因此着手对电路进行检查，首先检查数码管的输入电平，结果电平都是正确得，

最后发现数码管是坏的，换了数码管以后显示正常。

（2）按下抢答键后，蜂鸣器不响，但电平是正确的，可能焊接过程中蜂鸣

器被烧坏了。

（3）复位状态下，数码管显示1，而不是0，但检测后，74LS373（锁存器）

输出电平是正确的，但经过74HC147（译码器）输入电平正确，输出电平变为显

示1的电平了。按下抢答按键，1号抢答显示一下1，2号抢答显示一下3,3 号

抢答显示一下7,4号抢答显示一下1，,5号抢答显示一下1,6号抢答显示一下3，7号抢答显示一下3,8号抢答显示一下9.但每次显示，锁存器输出的电平都是

正确的，编码器的输入电平正确，输出电平显示时，8号抢答显示8的电平，其

他的均为数码管显示数的电平。

（4）开始抢答时，若无人抢答，数码管显示1，测电平后，和复位状态下

一样。有人抢答时，能锁存，但数码管显示结果和复位状态下显示的一样。我

们认为是74HC147（编码器）被烧坏了。由于编码器上的线太多，没有来得及

换掉芯片、重新焊接。很遗憾，问题一直没有解决掉。

5.设计总结及心得

5.1设计总结：

本次电子课程设计实习将理论与实践有机地结合，既考查了同学对理论知识的掌握程度，由反映了实际动手能力，更主要的是考查了同学对知

识的综合运用以及创新设计思维能力，为今后的发展提供了一次良好的学

习环境。

针对课设题目八路抢答器，一开始还没有头绪，不会运用所学知识进行有

效设计，但通过上网查阅各种类似的设计，去图书馆翻阅相关设计书籍，

查阅所提供的芯片功能，确定基本设计方案，又通过仿真验证试验方案的