电子技术课程设计六路抢答器.doc

课程设计任务书课程名称： 电子技术课程设计 题 目： 六路抢答器 学院审核（签名）： 审核日期： 六路抢答器目 录一、目的与要求·····························2二、方案设计1、总体设计思路························22、各部分模块的具体设计················3三、protel整体的原理图······················6四、PCB图·································7五、Multisim仿真验证·······················9六、设计总结及体会·························10七、参考文献······························11目的与要求设计一个可容纳6组参赛的数字式竞赛抢答器，每组设一个按钮，供抢答使用。

抢答器具有第一信号鉴别和锁存功能在主持人将系统复位并发出抢答指令后开始抢答，若抢答者按抢答开关，则该组指示灯亮并用组别显示电路显示出抢答者的组别，同时扬声器发出2~3秒的声音此时，电路应具备自锁功能，使别组的抢答开关不起作用总体设计思路在抢答部分，本文采用边沿D触发器实现时钟信号用555芯片构成的多谐振荡器来实现当其中一位抢答者最先抢答，相应的触发器触发，同时阻断CLK信号，使其他触发器无法工作，从而实现了自锁功能然后再采用七段显示管把抢答者的组别显示出来，与此同时，扬声器发出声音，声音持续长短用RC充放电电路控制主持人的复位开关可以控制触发器、显示管以及扬声器以下是原理框图：六个触发器复位开关编码器七段显示译码器七段显示管555多谐振荡器六个抢答开关RC充放电电路扬声器各部分模块的具体设计1、 触发器的连接：本文采用74LS74双D触发器芯片，因此共需要3片74LS74每个触发器均按下图连接S为复位开关，S0为抢答开关当复位开关打到1时触发器才有效S0按下去，触发器触发2、555多谐振荡器：为了在抢答过程中电路可以识别极短的时间差，本文把多谐振荡器的输出频率设置为1KHz左右，占空比近似1:1。

3、 编码、译码、显示部分把触发器的输出接入74LS148优先编码器，然后再通过7448显示译码器译码，最后将输出信号接入共阳极七段显示管电路图如下：4、 扬声器及其发声时间控制电路扬声器发出2到3秒的时间，由RC充放电电路控制如下图，当MOS管接受了低电平，电容通过R3快速充电；当MOS管接受了高电平，电容通过R4缓慢放电，直至电容电压降至低电平阈值放电过程达2.5秒左右，这也是扬声器发声时间 整体的原理图PCB图把原理图导入PCB板，再将原件做适当摆放，利用protel自动布线功能可得如下图：通过覆铜，得到下图：正面走线层反面走线层Multisim仿真验证上图中，K为复位开关，K0A到K5A为5个抢答开关，用指示灯代替扬声器启动仿真开关，闭合K后，若闭合K4A，七段显示管立即显示数字“4”，指示灯亮起，同时其他抢答开关失效，2.7秒后，指示灯自动熄灭然后把复位开关打开，再闭合，系统复位，可以开始下一轮抢答经过多次测试，本文设计的电路符合要求设计总结及体会本文设计的电路，锁存部分采用D触发器，CLK信号由电路自身生成，并且保持在1kHz，使得电路对抢答时间差具有准确的判断。

为期一个多星期的课程设计结束了，虽然这次抽到的课题是数电实验接触过的抢答器，但是由于本次是从构思到绘制PCB，再到仿真测试的系统设计过程，所以仍然收获颇多Protel和Multisim 这两个专业软件，以前接触较少，经过这段时间的自我摸索、与同学讨论和查找相应书籍，对软件操作较为熟练但是我感觉，和那些专业的电子工程师比起来，我对这两个软件的学习仍然处于入门级别，比如在绘制PCB时，我只是掌握了自动布线功能、较少的手动布线技巧和基础的覆铜方法，因而绘制的PCB不是很美观这也是我在以后的学习中需要加强的地方经过这次课程设计，我意识到，以后要走上工程师之路的我们，要学习的东西还有很多，我希望以这次课程设计为新的起点，努力学习工程技术，培养工程意识，学习专业软件最后以屈原的那句话结尾吧——路漫漫其修远兮，吾将上下而求索参考文献[1] 张杨天 protel DXP 电路设计 清华大学出版社 2005[2] 康华光 电子技术基础 高等教育出版社 2005[3] 阎石 数字电子技术 高等教育出版社 20051。