【精品】数字电路数字钟,抢答器讲稿汇总
数字电子技术课程设计讲稿
直接清零 启 动 暂停/连续
秒脉冲发生器
通常用晶体振荡器发出的脉冲经过整形、 通常用晶体振荡器发出的脉冲经过整形、分频获得 1Hz的秒脉冲。如晶振为 的秒脉冲。 的秒脉冲 如晶振为32768 Hz，通过 次二分 ，通过15次二分 频后可获得1Hz的脉冲输出 。 频后可获得 的脉冲输出
该电路主要核心元件是CD4060进制计数器/分频器 该电路主要核心元件是 是 级二进制计数器 分频器。 它与外接电阻、电容、石英晶体共同组成振荡器。石英晶体产生2 它与外接电阻、电容、石英晶体共同组成振荡器。石英晶体产生 15 = 32768Hz的脉冲信号，经CD4060进行 级二分频后，获得 的脉冲信号， 进行14级二分频后 的脉冲信号， 的脉冲信号 进行 级二分频后，获得2Hz的脉冲信号， 的脉冲信号 再经过一级D触发器 触发器（ 再经过一级 触发器（74LS74）二分频后，输出获得 ）二分频后，输出获得1Hz的时基秒脉冲 的时基秒脉冲
七段码显示译码器和七段码数码管组成， 由4511七段码显示译码器和七段码数码管组成，电路组成与 七段码显示译码器和七段码数码管组成 篮球竞赛24秒计时器的显示模块一样 秒计时器的显示模块一样。 篮球竞赛 秒计时器的显示模块一样。
4. 30s定时电路 定时电路
30s延时电路是由 延时电路是由555构成 延时电路是由 构成 的单稳态触发器。 的单稳态触发器。 启动键S1：按下启动 启动键 ：按下启动30s 延时电路， 延时电路，LED亮，使能 亮 8-3编码器 编码器CD4532 编码器 30s期间 号脚输出高电平， 期间3号脚输出高电平 期间 号脚输出高电平， 30s到了输出低电平。从而 到了输出低电平。 到了输出低电平 去封锁8-3编码器 编码器。 去封锁 编码器。 复位键S2：按下复位 复位键 ：按下复位555， ， 和3个触发器 个触发器
数字电路课程设计-抢答器课程设计课件
实际应用中的改进方案
改进方案
01
在调试过程中，应更加耐心细致，逐步排 查问题，提高解决问题的效率。
03
02
在设计过程中，应更加注重元件参数的选择 和匹配，以提高设计的准确性。
04
具体实施
在选择元件时，应仔细阅读元件手册，确 保参数符合设计要求。
05
06
在调试过程中，可以采用分步调试的方法 ，逐步排查问题，找到问题的根源。
调试步骤和方法
步骤三：功能测试 逐个测试抢答器的各个功能，如抢答、显示等。
检查是否存在逻辑错误或功能异常。
调试步骤和方法
方法：分块调试 将电路分成若干模块，分别进行调试，以确定问题所在。
使用示波器、逻辑分析仪等工具辅助调试。
测试方案和结果分析
方案一：正常情况下的功能测 试
按照使用说明书的操作步骤进 行测试。
阐述电路板布线的技巧和规范，包括 线宽、间距、转角等，以确保电路板 的可制造性和稳定性。
03
抢答器软件设计
控制逻辑设计
控制逻辑电路
采用逻辑门电路（如与门、或门、非门等）实现控制逻辑，确保抢答器在主持 人按下开始按钮后开始工作。
状态机设计
设计状态机来管理抢答器的不同工作状态，如等待状态、抢答状态、违规状态 等，以便根据不同状态执行相应的操作。
数字电路课程设计抢答器课程设计课件
目录
• 引言 • 抢答器电路设计 • 抢答器软件设计 • 调试与测试 • 总结与展望
01
引言
课程设计的目的和意义
01
02
03
实践应用
通过设计抢答器，学生可 以实际应用数字电路的知 识，加深对理论知识的理 解。
问题解决
设计过程中会遇到各种问 题，需要学生运用所学知 识进行解决，提高解决问 题的能力。
数字逻辑电路课程设计——抢答器
西安邮电学院数字电路课程设计报告书——数字抢答器学院名称：电子工程学院学生姓名：专业名称：班级：实习时间：数字电路课程设计------------数字抢答器一、课程设计题目数字式抢答器二、设计任务和要求1．抢答器同时可供4路参赛选手同时抢答，分别用4个按钮S0~S3来控制。
2. 设置一个主持人开关，用来控制抢答的开始和结束。
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，并在数码管上显示，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。
4. 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间为10秒。
当主持人启动"开始"键后，定时器采用倒计时计数到0。
5. 参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，绿灯亮，数码管上显示选手的编号和剩余抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。
6. 如果定时时间已到（计数至0），有人抢答，则为超时抢答。
红灯亮，并在数码管管上显示该抢答选手。
7.如果主持人未启动“开始”键，有人抢答，为提前抢答。
显示其号码，此时红灯亮提示。
三、数字抢答器总体方案1. 接通电源后，主持人将开关拨到"高电平"状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器显示为0,定时器显示为0。
此时, 若有人抢答, 为违规抢答数码管显示其编号,并红灯警告.定时器显示不变。
2.主持人将开关置于”开始”状态，宣布"开始"抢答，抢答器工作, 定时器倒计时, 选手在定时时间内抢答时，抢答器完成, 编号锁存, 编号显示, 绿灯亮表示抢答有效。
3.若在10秒内无人抢答，10秒后抢答器自动锁定，计数器停止计数，抢答无效。
如果再次抢答必须由主持人再次操作"开始"状态开关。
四、单元电路设计1.抢答器电路的设计 (即完成锁存和显示功能)（1）抢答, 锁存电路:在这一部分，最主要的是锁存电路，锁存电路主要由74LS75来实现,当74LS75的4，13号管角的信号为使能端，当为“0”时，它将保持原来的状态：74LS75的管脚图和真值表：7475功能表D0Q0D1Q3Vcc有一组队员按下开关后，Q1，Q2，Q3，Q4中有一个信号为0，则它们四个通过与门后的信号为0，接入E12和E34,7475实现锁存功能，保持状态不变。
数电课设抢答器汇总
数字电路逻辑设计课程设计报告系别：物理系专业：电子信息工程指导教师：薛艳辉班级：1402姓名：李海燕吕梁学院2016.6课程设计任务书摘要随着我国经济和文化事业的发展，在很多竞争场合要求有快速公正的竞争裁决，例如证券、股票交易以及各种智力竞赛等。
在现实生活中很常见，尤其是在随着各种智益电视节目的不断发展，越来越多的竞赛抢答器被用在了其中，这种抢答器的好处是不仅能够锻炼参赛选手的反应能力，而且能增加节目现场的紧张、活跃气氛，让观众看得更有情趣。
可见抢答器在现实生活中确实很实用，运用前景非常广泛。
在知识竞赛中，特别是做抢答题时，在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一位选手先答题，必须要有一个系统来完成这个任务。
如果在抢答中，只靠人的视觉是很难判断出哪组先答题。
这次设计就是用几个触发器以及三极管巧妙的设计抢答器，使以上问题得以解决，即使两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。
本文主要介绍了抢答器的工作原理及设计，以及它的实际用途。
数字抢答器有主体电路与扩展电路组成。
优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛组的输入信号在显示器上输出；用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路。
抢答器具有数据锁存和显示功能。
抢答开始后，若有选手安东强大按钮，编号立即锁存，并数码管上显示选手的编号，同时扬声器给出声音提示；同时封锁输入电路，禁止其它选手抢答。
优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
【关键词】智力抢答，数字抢答器，锁存器目录绪论基于数字电子技术的设计创新和产品创新看起来似乎永无止境，而且它们也的的确确在方方面面日益完善和丰富着我们每个人的日常生活和工作。
随着科技的进步和社会的发展，现代电子产品设计越来越注重产品的易使用型，人机界面一定要良好。
声音、图象等作为人类交往的最重要手段，也被体现在电子产品设计中。
采用一颗语音芯片，让产品开口说话，可以起到强化宣传品牌、指导用户使用、故障紧急提示、娱乐等功能，使产品设计新颖实用、先声夺人、出奇制胜。
数电——数字抢答器
一 课程设计题目：四路数字式抢答器二 任务和要求：（1） 要求控制四人抢答，允许抢答时间为50秒，输入抢答信号是在“抢答开始”命令后的规定时间内，显示抢答者的序号，相应的绿灯亮。
（2） 在抢答开始命令前开始抢答者，显示违规抢答者的序号，并且相应的红灯亮。
（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，并在数码管上显示。
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。
（4）参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。
（5） 如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，红灯亮并禁止抢答，定时显示器上显示00。
三 设计原理与参考图：工作原理为：接通电源后，主持人将开关接地，抢答器处于禁止状态，组号显示器显示“0”，定时器显示时间(49秒)；若有队员在此时抢答，则表示犯规，违规报警电路的红灯亮，并显示其组号，由于锁存电路的原因，只记录下第一组的组号。
在主持人读完题目后，宣布“开始抢答”，定时器开始计时，选手在50秒内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、绿灯提示。
当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示经过的时间。
如果再次抢答必须由主持人再次操作“清除”和“开始”状态开关。
四 单元电路的设计：脉冲 电路计 时 电 路控制 电路主持人开 关违规报 警电路译码显示译码电路锁存电路抢答按钮(1) 脉冲电路： 脉冲电路由555提供，电路图如下：(2) 计时电路：此电路用来实现模50的倒计数器，用两片74LS161来实现，高位片实现模五的计数，低位片实现模十的计数功能。
用同步置数法来实现，由于要求倒数计数，可以取它们各自的后面的状态，然后取反而得到。
当倒数到00后，还要有锁存的功能，锁住电路，抢答无效。
高位片模5，它从1011到1111，取反后便可得到0100到0000；低位片模10，它从0110到1111，取反后得到1001到0000。
数电课程设计抢答器
西安邮电学院数字电路课程设计报告书——数字抢答器学院名称：电子工程学院学生姓名：专业名称：电子科学与技术班级：科技0904实习时间：2011年12月5日—— 2011年12月16日题目：数字电路抢答器一实验目的1. 学习并掌握抢答器的工作原理及其设计方法2. 熟悉各个芯片的功能及其各个管脚的接法。
3. 灵活运用学过的知识并将其加以巩固.发散思维.提高学生的动手能力和思维的缜密。
二实验要求预习要求：1）复习编码器.十进制加/减计数器的工作原理。
2）设计可预置时间的定时电路。
3）分析与设计时序控制电路。
4）画出定时抢答器的整体逻辑电路图。
设计要求：抢答器的基本功能：1.设计一个智力抢答器.可同时供四名选手或四个代表队参加比赛.编号为一.二.三.四.各用一个抢答按钮.分别用四个按钮S0——S3表示。
2.给节目主持人设置一个控制开关.用来控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）和抢答的开始。
3.抢答器具有数据锁存和显示的功能.抢答开始后.若有选手按动抢答按钮.编号立即锁存.并在LED数码管上显示出选手的编号.此外.要封锁输入电路.实现优先锁存.禁止其他选手抢答.优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
简言之.有选手按下时.显示选手的编号。
同时.其他人再按下时电路不做任何处理。
也就是说.如果有选手按下以后.别的选手再按的话电路不会显示是他的编号。
扩展功能：1）抢答器具有定时抢答的功能.且一次抢答的时间由主持人设定为10秒.当节目主持人说比赛开始后.要求定时器开始计时.计数并在显示器上显示。
2）参赛选手在设定的时间内抢答.抢答有效.定时器停止工作.显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间.并保持到主持人将系统清零为止。
数码管和发光二极管要接限流电阻100欧.防止被烧坏。
3）如果定时时间已到.无人抢答.本次抢答无效.系统报警并禁止抢答.定时显示器上显示00.三使用元件1.数字试验箱。
2.集成电路两片74LS161.一片74LS148.一片74LS75.两片74LS48.一片74LS20.一片74LS00.两片74LS04.一个用来产生脉冲信号555。
数电实习报告--数字抢答器
数字逻辑课程设计报告——数字抢答器学院名称：计算机学院学生姓名：李慧（25）实习时间：2012年6月4日——2012年6月15日题目：四路数字抢答器的设计一数字式抢答器功能概述在举办各种智力竞赛活动中，常常需要确定随是第一个抢答的人。
数字式抢答器利用电子器件可以准确的解决这一问题。
数字式抢答器允许抢答者在规定的时间范围内进行抢答，可以用数字显示抢先者的序号，并配有相应的灯光指示和声报警功能；对犯规抢答者（指在抢答开始命令下达前抢答者），除用声、光报警外，还应显示出犯规者的序号；若规定抢答时间已过，要告示任何输入的抢答信号均无效，除非重新下达抢答命令。
二实验要求设计一个数字式抢答器，具体要求如下：1．要求控制四人抢答，允许抢答时间为10秒，输入抢答信号实在“抢答开始”命令后的规定时间内，显示抢先抢答者的序号及抢答时间，，绿灯亮，并保持至主持人清零。
2．在“抢答开始”命令前抢答者，显示违规抢答者的序号，红灯亮，并保持至主持人清零。
3．抢答时均只显示先抢答者序号，后抢答者序号不显示。
4．选做：在“抢答开始”命令发出后，超过规定的时间无人抢答，显示无用字符（可自行确定）。
三使用元件四总体方案1. 由要求可知：可让定时器由9变到0，则有10秒时间。
接通电源，主持人将开关拨到“置数”状态，定时器显示为设定时间（9），抢答器处于禁止状态，编号显示器不显示。
此时, 若有人抢答, 为违规抢答数码管显示其编号,并红灯警告。
定时器显示不变。
2. 若主持人将开关置于“计时”状态，“开始”抢答，抢答器工作, 定时器倒计时, 选手在定时时间内抢答时，抢答器完成:此时需要完成优先判断, 锁存, 编号显示, 绿灯提示等操作。
3. 若10秒内无人抢答，此时抢答无效，计时器显示0不变，不再由9开始倒计时，若有人抢答则锁存并显示编号, 红灯提示。
主持人将计时状态改为置数状态时，解除锁存，编码显示处显示0，计数器处显示9，可进行下次操作。
课题三 数字抢答器
课题三 数字抢答器（选做内容）一、设计要求1. 数字抢答器应具有数码锁存、显示功能，抢答组数分为八组，即序号0、1、2、3、4、5、6、7，优先抢答者按动本组开关，组号立即锁存到LED 显示器上，同时封锁其它组号。
2. 系统设置外部清除键，按动清除键，LED 显示器自动清零灭灯。
3. 数字抢答器定时为30秒，启动起始键后，要求：①30秒定时器开始工作；②扬声器要短暂报警；③发光二极管亮灯。
4. 抢答者在30秒内抢答，抢答有效，终止定时；30秒定时到，无抢答者本次抢答无效，系统短暂报警，发光二极管灭灯。
二、总体参考方案数字抢答器总体参考方案框图如图2.1所示。
图2.1 数字抢答器总体参考方案框图它包括定时电路、门控电路、译码显示电路、8线-3线优先编码器、RS 锁存器和报警电路等六个部分组成。
其中定时电路、门控电路、译码显示电路及8线-3线优先编码器三部分的时序配合尤为重要，当启动外部操作开关（起始键）时，定时器开始工作，同时打开门控电路，输出有效，8线-3线优先编码器等待数据输入，在定时时间内，优先按动开关的组号立即被锁存到LED 显示器上，与此同时，门控电路输出无效，8线-3线优先编码器禁止工作；若定时到而无抢答者，定时电路立即关闭门控电路，输出无效，封锁8线-3线优先编码器，同时发出短暂报警信号。
译码显示定时电路报警电路外部操作开关 门控电路RS 锁存器8线-3线优先编码器01234567 （抢答器键号）813121D 03Q 014D 14Q 113D 25Q 212D 36Q 311R C O 15E N P 7E N T 10C L K 2L O A D 9M R1U674161D 03Q 014D 14Q 113D 25Q 212D 36Q 311R C O 15E N P 7E N T 10C L K 2L O A D 9M R 1U774161A 7B 1C 2D 6L T 3B I 4L E /S T B5Q A 13Q B 12Q C 11Q D 10Q E 9Q F 15Q G 14U874HC4511A 7B 1C 2D6L T 3B I 4L E /S T B5Q A 13Q B 12Q C 11Q D 10Q E 9Q F 15Q G 14U974HC4511123U10:A7400123U11:A7408456U10:B74006789101151213141516171856789101112141617181315V C CG N D G N DV C CSW8SW-SPDT-MOMSW1034U4:B74041110U4:E7404LD1LED-GREEN30秒定时电路D 04Q 05D 16Q 17D 28Q 29D 310Q 311E 12E 23M R1U1:A74116D 016Q 017D 118Q 119D 220Q 221D 322Q 323E 114E 215M R13U1:B7411612345611128U27430VCC01011121231341526374E I5E O 15A 09A 17A 26G S14U37414812356U4:C74041312U4:D 7404123A 7B 1C 2D6L T 3B I 4L E /S T B5Q A 13Q B 12Q C 11Q D 10Q E 9Q F 15Q G14U574HC4511GND12U4:A7404SW1SW-SPSTSW2SW-SPSTSW4SW-SSW5SW-SPSTSW6SW-SPST SW7SW-SPSTSW9SW-SPST 20212223242725262021222425262723SW3SW-SPST2021222324252627DT-MOML抢答电路D 04Q 05D 16Q 17D 28Q 29D 310Q 311E 12E 23M R1U1:A74116D 016Q 017D 118Q 119D 220Q 221D 322Q 323E 114E 215M R13U1:B7411612345611128U27430VCC01011121231341526374E I5E O15A 09A 17A 26G S14U37414812356U4:C74041312U4:D 7404123A 7B 1C 2D6L T 3B I 4L E /S T B5Q A 13Q B 12Q C 11Q D 10Q E 9Q F 15Q G14U574HC4511GND12U4:A7404D 03Q 014D 14Q 113D 25Q 212D 36Q 311R C O15E N P 7E N T 10C L K 2L O A D 9M R1U674161D 03Q 014D 14Q 113D 25Q 212D 36Q 311R C O 15E N P 7E N T 10C L K 2L O A D 9M R 1U774161A 7B 1C 2D 6L T 3B I 4L E /S T B 5Q A 13Q B 12Q C 11Q D 10Q E 9Q F 15Q G 14U874HC4511A 7B 1C 2D 6L T 3B I 4LE /S T B5Q A 13Q B 12Q C 11Q D 10Q E 9Q F 15Q G 14U974HC4511123U10:A7400123U11:A7408456U10:B74006789101151213141516171856789101112141617181315V C CG N D G N DV C CSW1SW-SPSTSW2SW-SPSTSW4SW-SPSSW5SW-SPSTSW6SW-SPST SW7SW-SPSTSW9SW-SPST 20212223242725262021222425262723SW3SW-SPST2021222324252627SW8SW-SPDT-MOMSW10SW-DPST34U4:B74041110U4:E7404LL D1LED-GREEN总电路。
数字电路课程设计抢答器
数字电路课程设计 抢答器一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字电路基础知识，理解抢答器的原理和设计方法；2. 使学生掌握抢答器电路的组成部分，了解其功能及相互关系；3. 培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力。
技能目标：1. 培养学生动手搭建和调试数字电路的能力；2. 提高学生运用逻辑分析仪、示波器等工具进行电路测试和故障排查的技能；3. 培养学生团队协作、沟通表达和创新能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣和热情，激发学生主动探索的精神；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践，敢于面对和解决问题；3. 培养学生珍惜团队合作成果，尊重他人意见，学会分享和互助。
课程性质分析：本课程为数字电路课程设计，旨在巩固和拓展学生所学知识，提高学生实际操作能力。
抢答器作为一个具有实际应用的数字电路项目，能够激发学生学习兴趣，培养学生的创新意识和动手能力。
学生特点分析：学生具备一定的数字电路基础知识，具有较强的求知欲和动手能力。
在课程设计过程中，学生需要发挥团队协作精神，共同解决问题。
教学要求分析：本课程要求教师在教学过程中注重理论与实践相结合，引导学生通过实际操作掌握数字电路设计方法。
同时，教师需关注学生个体差异，给予个性化指导，确保学生能够完成课程目标。
二、教学内容1. 理论知识：（1）复习数字电路基础知识，包括逻辑门、触发器、计数器等；（2）学习抢答器原理，分析其电路结构及功能；（3）了解抢答器各组成部分的工作原理及相互关系。
2. 实践操作：（1）根据抢答器原理，设计电路图；（2）搭建抢答器电路，进行实际操作；（3）运用逻辑分析仪、示波器等工具进行电路测试和故障排查。
3. 教学大纲：（1）第一课时：复习数字电路基础知识，介绍抢答器原理；（2）第二课时：分析抢答器电路结构，设计电路图；（3）第三课时：搭建抢答器电路，进行实际操作；（4）第四课时：测试抢答器电路，排查故障，优化设计；（5）第五课时：总结课程，分享学习心得。
数字电路课程设计九路抢答器
鼓励学生发挥想象力和创造力，设计出具有创新性的抢答器方案。
预期成果
完成九路抢答器设计
01
学生能够独立完成九路抢答器的设计，包括电路原理图、PCB
板图等。
实现基本功能
Hale Waihona Puke 02抢答器能够实现基本的抢答功能，包括抢答信号的输入、处理
和输出等。
性能稳定可靠
03
经过测试和调试，抢答器的性能稳定可靠，能够满足实际应用
按键处理代码段
03
```
02
}
01
关键代码段展示
01
```c
02
void KeyProcess() {
03
if (P1 != 0xFF) { // 如果有按键按下
关键代码段展示
delay(10); // 延时消抖 if (P1 != 0xFF) { // 再次判断按键是否按下
key_value = P1; // 获取按键值
评估九路抢答器在长时间工作和不同 环境温度下的稳定性，并分析影响稳 定性的因素。
可靠性评估
评估九路抢答器的可靠性，包括平均 无故障时间、故障率等指标，并分析 影响可靠性的因素。
06
课程设计总结与展望
设计成果总结
实现九路抢答功能
成功设计并实现了一个九路抢答器，能够准确、快速地识别并显 示第一个抢答者的编号。
问题跟踪与解决
对测试中发现的问题进行跟踪，分析问题原因并 提出解决方案，确保问题得到及时解决。
性能指标评估
响应时间评估
评估九路抢答器的响应时间是否符合 设计要求，并分析影响响应时间的因 素。
准确性评估
评估九路抢答器在各种条件下的准确 性，包括不同输入信号幅度、频率和 负载条件下的准确性。
数字电路课程设计--抢答器
数字电路课程设计报告书——数字抢答器学院名称：电子工程学院学生姓名：专业名称：电子信息工程班级：实习时间：12月10日~12月21日一．题目：数字抢答器二．任务和要求：数字抢答器允许在规定的时间内进行抢答,可以数字显示抢答者的序号,并配有相应的灯光指示.对犯规的抢答者,除用灯光报警外,还应显示出犯规者的序号,若规定抢答时间已过,要求告示任何输入的抢答信号君无效,除非重新下达抢答命令.1. 此抢答器要求有四路，抢答后其余人抢答无效；2．抢答时间为10秒，在此期间内的抢答视为有效，并用灯指示； 3．抢答开始前及计时结束后抢答无效，并用灯指示。
三．总体方案的选择：四．单元电路的设计1. 时钟电路时钟电路采用555产生1Hz 的脉冲信号，电路图如下：U2LM555CMGND 1DIS 7OUT3RST 4VCC8THR 6CON5TRI 2VCC 5V R14.7kΩR2150kΩC110nF 3C24.7uF VCC2102. 抢答锁存电路:控制电路 计时电路 时钟电路 显示驱动电路抢答电路 译码电路 显示驱动电路 主持人电路状态电路在这一部分，最主要的是锁存电路，锁存电路主要由75来实现，当74LS75的4，13号管角的信号为“0”时，它将保持原来的状态，拒绝之后接收到的任何输入信号，如此即可实现锁存。
74LS75真值表：1C2C 3C4C Q1 1 10 X 0X 0 Qn当有一组队员按下开关后，Q1’,Q2’,Q3’,Q4’中有一个信号为1，则它们四个通过与非门后的信号为1，在通过非门后，它变为0，送到75的1C2C,3C4C端口，保持状态不变，实现锁存功能。
译码电路：当某个队员正常抢答上以后，要显示他的编码号，必须把该信号转换为二进制代码。
其关系为：Q1 Q2 Q3 Q4 A B C D1 0 0 0 1 0 0 00 1 0 0 0 1 0 00 0 1 0 1 1 0 00 0 0 1 0 0 1 0由上真值表知：2Q=；C=Q4；D=0；=；3B∙Q31QQA∙综上可得到抢答锁存电路的电路图3.计时电路：计时电路采用161芯片，产生10秒的倒计时161功能表如下：fg 状态转移图如下：计时到0后，由主持人电路产生置数信号，使161载入初值0110.电路图如下：4. 计数器的译码显示电路：两片74LS48的译码电路相同，连接图如下：5. 控制电路控制电路输入主持人电路的RESET ，START 信号，抢答器电路产生的S 信号，计时器产生的T 信号，输出各复位和使能信号。
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作为门控信号
主控6进制电路（2）
1HZ
Q1
Q 6
作为门控信号
Q1
D
D
D
D
D
123456
1S 4S 1S
作
为
清
D
零
Q 6
信 号
R D
预置数100000
010000
状态 001000 000100
000010
000001
门控电路
待测 信号
门控信号
万进制计数器
清
CLK
R D 零
信
号
待测信号个数
门控信号1S
1秒计数控制
交通灯控制器总体设计方案（1）
秒脉冲
主干道 100进制
绿灯30秒后清零 黄灯5秒后清零 红灯25秒后清零
支干道 100进制
绿灯20秒后清零 黄灯5秒后清零 红灯35秒后清零
灯控制时间， 时间控制状态， 状态控制灯显示。
交通灯 显示电路
4进制状态控制
（时基、译码显示电路省略)
校时 电路
校分 电路
60进制 计数器
报时 电路
秒脉冲
1HZ
时基 电路
分频 电路
低音 高音
数字钟校时电路
秒脉冲
1HZ
VCC 校时开关
进位信号
Y=MA+M′B
该电路也可以作为其他换档 电路。如频率计的1S(10S)， 交通灯的30S(60S).
进位信号
若全部用与非门实现
注意选择器件时，尽量 选用常用元器件。
• 用于测量数字信号的频率，测频范围0.1HZ到9999HZ。 • 用开关控制频率计的启动和停止。 • 测量范围可调，分为1秒和10秒两档。 • 能连续循环测量显示。如：1秒计数测量；4秒显示结果；
1秒清零。然后依次循环。
交通灯控制器
30
30
5
5
20
20
5
5
主干道 支干道
60秒一循环
主绿30S
支红30S
门；74LS20：4输入双“与非”门； 74LS11：3输入
“与”门； 74LS10 ：3输入“与非”门； 74LS08：2
输入4“与”门； 74LS04：6反相器；
74LS02：2
输入4“或非”门； 74LS00： 2输入4“与非”门；
74LS138： 3-8译码器； 74112： JK触发器； 74LS153：
LD
1HZ
EP 74160
ET
LD
Q3 Q2 Q1 Q0
30进制 或5进制 或20进制
支或主黄 支绿 主绿
灯
控制
CLK
四状态控制
常用器件
• 注意：实验仿真之前要把元器件清单列出来：
• 74LS160：十进制计数器； 74LS74：双D-FF；
• 74LS32：2输入4“或”门
74LS21：4输入双“与”
• 图形符号符合标准，加适当标注，区别同 一类元件。（尤其是电阻电容的大小）
• 连线，横平竖直，粗细均匀。 • 所用集成电路均用教材中的逻辑框图绘制。 • 电路图准确，完整，美观。 • 同一题目各组的设计图纸禁止雷同。
说明书要求
• 设计说明书每人一份，不得雷同。否则没有成绩， 或者重做。
• 单元电路的设计，要用自己的语言按步骤写清设 计思路，并有相应的计算过程，答辩会提问。
VCC
1K7
a bcdef g 7448
A3A2A1A0
Q3Q2Q1Q0
Ya
Q3 Q2 Q1 Q0
A3
Yb
A2 A1 A0
Yc
Yd
Ye BS201
Yf
Yg
7448
画原理图时，请按照书本标准接线。
数字钟总体设计方案（1）
时显示
分显示
秒显示
译码电路
译码电路
译码电路
24进制 计数器
CLK
60进制 计数器
交通灯主干道控制
CLK
1HZ
EP 74160 c
ET
Q3 Q2 Q1 Q0
RD
EP 74160
ET Q3 Q2 Q1 Q0
RD
主红25S （支黄5S后）
主绿30S 主黄5S
状态控制
交通灯支干道控制
EP 74160 c
ET Q3 Q2 Q1 Q0
RD
1HZ
EP 74160
ET
RD
Q3 Q2 Q1 Q0
30（60）进制 计数器限时电路
锁闭 电路
抢答及锁闭电路
D
1
D
2
D
3
Q1 显
示
Q2
台
号
电
Q3
路
4
RD
主持人 清零
D
有人抢答为0 无人抢答为1
Q4
去控制限时和短音提示电路
显示台号电路
Q1 Q2
Q3 Q4
D触发器输出 显示译码器输入
Q1 Q2 Q3 Q4 A3 A2 A1 A0
100 0 010 0 001 0 000 1
主黄5S 支红5S
主红5S 支黄5S
主红20S 支绿20S
抢答器
• 四人抢答器，每人一个抢答按钮，并显示抢答者台号。 • 主持人功能：发出抢答指令，系统清零，预置限时时间。
（30或60秒） • 电路具有时间显示功能和限时功能。在限时内，有人抢答，
显示电路停止工作。若限时时间到，未有抢答，也停止工 作。 • 声响功能：当发出抢答信号或限时时间到，发出持续2～3 秒的单音或双音音响以作提示。
设计中实验仿真结果正确或最好的，也是 最终制作电路板使用的原理图。 • A3纸打印，有边框，有标题栏。 • 布局要合理，元器件疏密得当，图面清晰， 元件型号有标注，元器件画线较重，引脚 画线要轻（不能有斜线）。同一类型元器 件大小要一致。
设计图纸要求
• 信号线走向一致。（如从左到右，从上到 下传递）
000 1 001 0 001 1 010 0
A0 A1 A2 A3
7448
a b c d e e g
BS201
A0= Q1 + Q3 A1= Q2+ Q3 A2= Q4 A3= 0
30（60）秒限时电路
功能
有人抢答为0 无人抢答为1
有人抢答或者无 人抢答计满30
（60）停止计数
EP 74160
ET
数字钟
• 要求准确显示“时”、“分”、“秒”，24小时制 00：00：00~23：59：59
• 具有整点报时功能：在每小时59分51秒、53秒、55秒、 57秒发出500HZ的低音，59秒时发出1000HZ的高音。
• 具有校时功能：以1HZ频率对“时”、“分”进行校正， 且互不影响。
简易数字频率计
数字钟整点报时电路
分电路
5
9
Q0Q1Q2Q3 Q0Q1Q2Q3
秒电路 5
Q0Q1Q2Q3
Q0Q1Q2Q3
1/3/5/7 9
500HZ（低音）
喇 叭
注意该图为原理图，选择器件时， 应化简为常用元器件。
1KHZ（高音）
抢答器总体设计方案（1）
主持人
1
四 路
2
抢
3
答
电
4
路
显示 台号
清零
短音 提示 电路
主控 4进制
交通灯计数显示控制
30
30
十位 Q3 Q2 Q1 Q0
个位 Q3 Q2 Q1 Q0
5
5
20
20
主黄
支黄
5
5
主干道 支干道
60秒一循环
主干道十位显示
支干道十位显示
主、支干道个位相同。 主干道黄灯亮时，不显示十位3； 支干道黄灯亮时，不显示十位2.
交通灯计时控制
EP 74160 c
ET Q3 Q2 Q1 Q0
支绿20S 支黄5S
支红35S （主黄5S后）
状态控制
主支干道灯变换控制
主绿30S 主黄5S 支绿20S 支黄5S
EP ET
74160
LD
CLK Q3 Q2 Q1 Q0
控制交通灯显示电路
交通灯显示电路
Q1 Q0 00 01 10 11
主支
绿红 黄红 红绿 红黄
Q3 Q2 Q1 Q0
支红 支绿 支黄
数字电路数字钟,抢答器讲稿
时间安排
• 14周一：选题 • 14周二、周三：自行查阅资料、设计 • 14周四：答疑 • 14周五：各班课代表收齐设计草图交至科
技楼213 • 15周一~周四：仿真及制板 • 14周五：答辩，演示电路板，同时提交设
计报告、设计图纸。
课程设计任务
• 数字钟 • 简易数字频率计 • 交通灯控制器 • 抢答器
台号
计时
课程设计步骤
• 选定设计题目。四个题目，每班平均分配。 • 设计草图。按自己题目每人设计一张，禁
止雷同，否则重新设计。 • 答疑与检查设计草图，并检查通过。 • 实验仿真。每人按自己草图进行实验仿真。 • 制作电路板。同一题目三人一组，根据实
验仿真通过的电路图制作电路板。
设计图纸要求
• 设计草图图纸不作要求。 • 每组提交一份设计图纸，选择本组成员的
计数器中的译码方案
30、35、60清零
35、55、60清零
主干道计数器
30
支干道计数器
35
主控计数器 60 1HZ
55
交通灯控制器总体设计方案（3）
30
30
5
5
20
20
5
5
主干道 支干道