六路抢答器电路设计教案

《数字电子技术》

项目二设计与制作六路抢答器电路任务三六路抢答器电路制作与调试

教

案

名称： D触发器的应用

课程：数字电子技术

专业：应用电子技术

课时： 6课时

任务三六路抢答器电路制作与调试本次任务，是针对D触发器的应用，完成六路抢答器电路的制作和调试。

【设计思想】

本节课以项目任务为载体，以学生自主学习为中心，通过小组合作的组织形式，为学生营造一个自主学习的环境。充分利用多媒体教学手段结合项目设计，步步设疑、环环相扣、贯通主线，引导学生自主探究，通过学生动手实践，电路调试来发现问题、探究问题、解决问题，以提高实践、交流、协作等各方面的能力，为将来成为高技能型人才做好铺垫。

【教学内容】

课程标准要求能根据具体的工作任务，完成简单数字电路的设计。该课题理论知识来源于由高等教育出版社出版，阎石老师主编的《数字电子技术基础》中第三章第3节。对于职业学校的学生，重点是培养解决实际问题的能力，学以致用。因此，参考课程标准采用项目教学，设计了项目二：设计与制作六路抢答器电路来完成这次的教学任务。

本节是时序逻辑电路的基础内容，为今后学习时序逻辑电路奠定理论基础，具有重要的理论指导作用。通过本课的学习，让学生明确数字电路的制作和调试方法，体会到所学知识点相互之间的联系及在实际中的应用，因此占有非常重要的地位。

这部分知识也是数字电路入门的门槛之一，更是将来从事EDA行业的启蒙知识,因此，要求学生有较强的分析能力和综合能力。

本项目共有三个任务：

1. 完成基本D触发器的功能测试；

2. 用集成D触发器设计电路原理图；

3. 根据电路原理图完成六路抢答器的制作与调试。

这次课主要针对最后一个任务：六路抢答器的制作与调试进行教学设计。【教学目标】

✧知识目标：

1.掌握D触发器的基本逻辑功能。

2.理解集成D触发器的工作原理。

✧技能目标：

1．通过项目调试和分析，培养学生分析问题、解决问题的能力。

2．通过项目拓展，培养学生查阅资料、利用资源的能力。

✧情感目标：

1．通过项目教学、引导探究，培养学生合作精神。

2．体验工程职业素养在学习与工作中的重要意义。

✧评价目标：

1.考察学生的学习情况，让学生学会反思。

2.学会评价他人、评价自己，建立自信。

【教学重点】

六路抢答器的制作与调试过程。

【教学难点】

通过电路调试归纳总结D触发器的工作原理

【课前准备】

1. 信息化资源

（1）将本项目学习资料上传到校园网学习园地、实训专题学习网站。

（2）E-mail、QQ学习交流群用于问题交流。

（3）多媒体课件、视频、图片、动画、投影用于课堂教学。

2. 实训设备：六路抢答器电路套件、电烙铁、数字万用表等

3. 模拟公司生产现场教学，将实训室组建为生产车间，成立6人/组的生产小组。

4. 资料准备：任务书、问题记录表、课堂教学评价表

5.学生准备：

预习准备：教师提前一周布置好学生的预习任务。

根据学生情况进行合理分组、选定组长，制定座位分布表

【课堂教学过程设计】（共6学时）

令后，按下按键，相应的灯被点亮，同时其他选手无法再抢答。

创设情境： 如果让你来完成这样一个电子产品的制作与调试，使它能够对实现抢答显示的功能，应该怎么做呢？

提出问题，小组讨论，鼓励学生采用不同方法，多种渠道进行思考，大胆想象，开拓思维，最终每组提交一份可行性的设计方案。

第二个环节：项目分析 动脑设计

明确项目要求：每位选手控制一个抢答按钮，主持人发出“抢答开始”的信

号后，最先抢答成功的选手，相应指示灯被点亮，同时禁止其他选手抢答，直到主持人将系统清零，方可进行下次抢答。

本节课我们主要针对该项目的第三个任务：电路的制作与调试。明确任务后老师带领同学共同解读任务书，了解任务内容：

1、复习D触发器的相关理论知识，奠定理论基础

2、根据给定的六路抢答器的电路原理图，以及电路套件，设计元件在万能板上的布局图；

3、电路板制作，参照企业的生产模式及操作工艺，以小组为单位进行动手操作；

4、电路调试：通过调试，要求学生归纳总结D触发器的工作原理以及电路的工作过程；

这一环节让同学们想一想，动一动，主要解决“怎么做”的问题。

3、D触发器的工作特征（根据学生答案，教师归纳总结）

D触发器的输出总跟输入是一样的，所以D触发器的特征方程可写成Q n+1=D；

D触发器亦是利用 CP 时钟脉冲的边沿触发的；

因为D触发器的输出总与输入相同，所以通常作为寄存器使用。

二、回顾集成D触发器CD40174的管脚功能和内部结构（知识点复习）

2 5 7 10 12 15 数据输入端

1 消除端

9 时钟输入端

16 电源正

8 接地

向每组学生分发电路套件和电路原理图，根据元器件和原理图，通过小组合作探讨的方式设计元件布局图，并派代表展示设计结果并进行讲解，其他同学参与评价，主要探讨布局图的可行性与实效性。教师作为载体帮助同学发现问题，

1、原理图：

2、元件布局图（装配图）

老师辅助验证电路可行性，并将元件布局图画在黑板上。

四、焊接装配

1、介绍企业生产模式，

2、介绍焊接注意事项和焊接工艺要求：

1）、LED1---LED6一定要搞清楚正负极，不能装反。