四人抢答电路设计

课程实训报告

课题名称数字电路实训报告

系别信息工程系

专业电子信息工程

班级12电子应用

学号

学生姓名

指导教师

完成日期 2013.06.13 广州科技贸易职业学院教务处制

四人抢答器

一、设计任务与要求

1、设计任务

设计一个由四人参加的四人抢答电路，当主持人宣布“开始”，显示出首先作出判断的参加竞赛者。

功能：

（1）.抢答键控功能：可用触发器和门电路实现。

（2）.复位清零功能：可用触发器的异步复位端实现，由主持人控制

（3）.显示功能：可用发光二极管显示哪位选手首先按键抢答

2．设计要求

（1）识别不同的电子元器件的规格和种类，熟练掌握焊接技术

（2）安装电路图设计合理安排元器件的位置，连接好电路，对接口进行焊接，完成对指定功能的测试。未到达测试要求的重新测试，直至排除故障。

3．设计目的

（1）掌握四人抢答器电路的设计、组装与调试方法。

（2）熟悉简单数字集成电路的设计和使用方法。

（3）熟悉四人抢答器的工作原理。

（4）掌握查找及排除电子电路故障的常用方法

（5）培养动手能力，加强对理论知识的理解

二、方案设计与论证

1.系统框图

2 .抢答器设计框图

抢答器主要由开关按钮、触发锁存电路、脉冲信号发生器和LED显示电路组成。

3.电路工作原理

电路上电后，按下复位按键S5实现清零功能，/Q1～/Q4 输出低电平，与之相连接的指示用的四个LED全熄灭。同时以Q1～Q4作为输入的或非门输出为低电平，经非门输出高电平，经与门使脉冲正常输入。松开复位键，电路进入准备状态。假设有按键S2 (2号选手)被按下，Q2输出变为低电平，/Q2变为高电平。从而导致对应得LED被点亮，或非门的输出将由低变成高电平。同时或非门的高输出经过与门使得脉冲信号无法进入CLK端，即芯片的CLK保持高电平，此时芯片处于数据保持状态，按下除复位之外的任何的按键都将不会发生电路状态的变化，即输入被锁定，达到阻止其他选手抢答的目标。而后，主持人按下复位，准备进入下一轮抢答。

三、单元电路设计

1．开关按钮（如下图）

2．触发锁存电路

下图3.2.1所示为74LSl75外引线排列图和逻辑电路图。其中，D R 是异步清零控D0～D3是并行数据输入端，CP 为时钟脉冲端，Q0~Q3是并行数据输出端，

0Q ~3

Q 是Q0～Q3的反码数据输出端。 这个四人抢答器是以74LS175为核心，外围电路包括振荡电路、控制电路、显示电路。

图 3.2.2所示电路的数码接收过程为：将需要存储的四位二进制数码送到数据

输入端D0～D3，在CP 端送一个时钟脉冲，脉冲上升沿作用后，四位数码并行地出现在四个触发器Q 端。

1 1

D

0 1

Q Q 0

Q Q Q 0

D 1

3

3．脉冲信号发生器（如下图）

4．LED显示电路组成

1．总原理图

2．元件清单

五、硬件焊接与调试

1检查、测试元器件，确保元件正常工作。

2根据原理图及实物连接图合理布局

3全部连接完毕后，接通电源测试

4,测试正常，上交给老师

六、结论与心得

实验心得：通过这次的接口实验，我基本上掌握了74LS175、74LS20、74LS00芯片的基本功能，熟悉了芯片的熟悉了，学会了手工焊接贴片原件的方法和步骤，能够辨别贴片原件的种类和大小，能够较熟练的焊接各种原件，复习了电路的有关知识，训练了发现电路故障的能力与单独调试能力学会了与同学合作与分享资源。

七、参考文献

（1）数字电路（第2版）徐新艳电子工业出版社

（2）余道衡，徐承和.电子电路手册[M].北京：北京大学出版社，1996.