电子技术综合设计
题 目： 数字式竞赛抢答器
学 院： 信息工程学院
专 业： 建筑设施智技术
学 号：
姓 名：
指导教师：
完成日期： 2011年X月
目 录
设计务系统功简介………………………………3
二 实现原理电路………………………………………4
三 整机电路原理图……………………………………12
四 元器件列表………………………………………12
五 心体会………………………………………………13
六 焊接电路板 …………………………………14
七 参考文献……………………………………………15
设计务系统功简介
1基功：
（1）设计容纳8组参赛数字式抢答器组设钮供抢答
（2）抢答器具第信号鉴锁存功第抢答者外钮起作
（3）设置持复位钮
（4）持复位开始抢答第信号鉴锁存电路信号指示灯显示抢答组编号时扬声器发出2~3秒音响
2选做扩展功：
（5） 设置计分电路组开始预制100分持计分答次加10分答错次减10分
二 实现原理电路
1 设计原理
图1 抢答器总体框图
定时抢答器总体框图图1示体电路扩展电路两部分构成体电路完成基抢答功开始抢答选手动抢答键时显示选手编号时封锁输入电路禁止选手抢答扩展电路完成选手分显示功
定时抢答器工作程：接通电源时持开关置清位置抢答器处禁止工作状态编号显示器灭灯抢答开始时持控制开关拨开始位置发光二极灯亮抢答器处工作状态时抢答器完成工作：（1）优先编码器电路立分辨出抢答者编号锁存器进行锁存然译码显示电路显示编号（2）扬声器发出短暂声响提醒持注意（3）控制电路输入编码电路进行封锁避免选手次进行抢答（4）选手问题回答完毕持操作计分开关计分电路采十进制加减计数器数码显示轮抢答完毕持操作控制开关系统回复禁止工作状态便进行轮抢答
2单元电路设计：
（1） 抢答电路
设计电路图11示电路选优先编码器 74LS148 锁存器 74LS297 完成该电路完成两功：分辨出选手键先通74LS279锁存优先抢答者编号时通74LS48译码显示电路显示编号（显示电路采七段数字数码显示）二禁止选手键键操作效工作程：开关J3持开关开关两次（实验中采弹簧开关会动复原需摁次）抢答器处等工作状态选手抢答键时（5号）74LS148输出（101）74LS279锁存时输出二进制码（0101)译码器74LS48译码译码显示电路显示编号5（显示电路采七段数字数码显示）表12锁存器74LS279引脚图功表中74LS279中两S端连起会什影响图13 优先编码器74LS48引脚图功真值表表1474LS148引脚图功真值表
图11 抢答电路
图12锁存器74LS279引脚图功表
图13 74LS48功真值表
图13 74LS48引脚图
表14 74LS148引脚图功真值表
（2）控制电路
实验设计电路图图21示控制电路完成功：持控制开关拨开始位置时555定时器构成谐振荡器发光二极闪烁抢答电路进入正常抢答工作状态参赛选手动抢答键时二极次发亮抢答电路停止工作工作程：优先编码器74LS148开始工作引脚GS0接单稳态触发器74LS1214脚根工作原理34脚低电时5脚升会74LS121输出（5脚持开关摁两次会升）输出Q低电时555定时器构成振荡器复位开始工作发光二极灯亮图22555定时器引脚图组成框图功表图23555定时器组成谐振荡器2474LS121引脚图功表
图
21 控制电路
图22 555定时器原理图功表
555定时器原理图功表图22．3阻值5K欧电阻组成分压器两电压较器C1C2基RS触发器放电BJT TD缓器G4组成定时器功取决较器较器输出控制RS触发器放电TD状态图中Rd复位输入端Rd低电时输入端状态输出Vo低电图知5脚悬空时较器C1C2较电压分23Vcc13Vcc
功表知
VI1>23VccVI2>13Vcc时较器C1输出低电较器C2输出高电基RS触发器置0放电三极TD导通输出端Vo低电
VI1<23VccVI2<13Vcc时较器C1输出高电较器C2输出低电基RS触发器置1放电三极TD截止输出端Vo高电
VI1<23VccVI2>13Vcc时基RS触发器R1S1触发器状态变电路保持原状态变
图23(谐振荡电路)
555组成谐振荡电路图11示 电阻电容构成RC积分电路输入端接施密特触发器输出端输出端接施密特触发器输入端555定时器构成谐振荡器思路先555定时器构成施密特触发器施密特触发器改接成谐振荡器R1555定时器部放电TD构成反相器逻辑反相器输出555定时器输出完全相施密特触发器两输出端分555定时器3号脚7号脚电阻R2电容C构成RC积分电路施密特触发器输出端（7号脚）接RC积分电路输入端RC积分电路输出端接施密特触发器输入端样谐振荡器成
谐振荡器报警电路中发光二极闪烁频率计算谐振荡器参数
R133千欧
R247千欧
C1100纳法
C210纳法
图24 74LS121引脚图功表
（3）计分电路
计分电路电路相互独立持控制进行加减计数工作程：持拨两次J1开关（实验中弹簧开关摁会动复原摁次）数码会质数100摁次加法器原分数基础会加10分减法器原分数基础减10分
图31 计分电路
图32 74LS192引脚排列逻辑符号
图34 74LS192功表
三 整机电路原理图
抢答电路
计分电路
四 原件列表
序号
编号
名称
数量
说明
1
NE555
单稳态触发器
1片
工作电压5V
2
74LS48
七路显示译码器
4片
工作电压5V
3
74LS148
优先编码器
1片
工作电压5V
4
74LS279
触发器
1片
工作电压5V
5
74LS121
单稳态触发器
1片
工作电压5V
6
74LS192
十进制逆计数器
2片
工作电压5V
7
74LS04
反相器
1
工作电压5V
8
DPY_7SEG
阴极七段数码显示
4片
工作电压5V
9
74LS00
非门
片
工作电压5V
10
R
1K33K47K10K
5191
11
C
10nF100nF1uF100uF
1111
13
SW
弹片开关
12
14
LED
发光二极
1
五 心体会
报告详细介绍抢答器设计方案功设计程中做改进种抢答器基74系列集成芯片成较低基够学校活动中做实验前mutisim说点知道亲手仿真感觉真学会说次焊接电路板感想体会提高动手力机会常头脑中抽象记忆理解课理知识理知识懂理知识确晦涩难懂甚死记硬背记住知道样记忆时快会忘记次实践中灵活运知识机会通实践中发现问题进书中找相关知识解决问题巩固理知识样知识根认识理解记忆时间会长想简单说点
（１） 设计作品mutisim仿真刚做初步设计交老师检查时老师指出设计中明显缺点数码显示07事实般选手编号会18起做抢答器学努力成功解决问题该输出零开关改输出八开始设计中74LS48D端接ABC均输入零时数码显示输入端ABCD0000会显示零现基础加三输入非门输入端分接ABC端ABC000时D端会1（否D端均0）时数码显示8解决问题需焊板子时候注意排序
（２） 实说次焊接电路兴奋余毕竟进入学里第次焊接电路板前听老师说解理东西次真正学东西融入设计焊接中说焊接程中首先起码时时间学会焊接会出现虚焊时焊接时候会点焊接连起外认较纠结芯片引脚做仿真图时候mutisim芯片没引脚排非常方便布板方式排列引脚痛苦连线时候非常麻烦老师开始说果量线布置正面发现太全部布置正面然绝部分布板合理次焊接电路遗憾开始想电路具扩展功开始时候布板合理终没完成扩展功
（３） 早听已做学说说焊接电路板难次性焊接成功简单果然出料焊三天电路已基接5V高电压运行结果失数码显示正常显示器7钮样着仿真图老半天没发现什错误万表着仿真图点点查结果发现条线忘记连连接5V结果错误抢答开关根序号码重复次检查实检查出老师提醒开始检查先接高电结果终发现错误74LS148焊接点没弄接结果接改正电路板终正常运行
（４） 想总结次焊接电路板感觉简单说痛快乐着焊板子三四天天天熬晚午觉取消许时候饿行出吃饭时候已两三点板子正常运行时候觉切值里非常感谢学校次机会真正实践希更样课程设计时非常感谢盛老师首先检查仿真时候非常认真指出学仿真设计中需改进部分焊板子时候常实验室指导学实找出电路板中错误时候亲帮忙检查样认真负责耐心老师负责班数字电路课程设计莫荣耀
焊电路板
七参考文献：
1康华光 编<<电子技术基础 数字部分>>北京 高等教育出版社2000年6月版
2李海 编<<74系列芯片手册>> 重庆 重庆学出版社 1999年9月版
3欧阳星明 编<<数字逻辑>>武汉 华中科技学出版社2002年5月版
4闫石 编<<数字电子技术基础>> 高等教育出版社20006年5月版
5 豆丁网
6学院实验中心载引脚图
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题 目： 数字式竞赛抢答器
学 院： 信息工程学院
专 业： 建筑设施智技术
学 号：
姓 名：
指导教师：
完成日期： 2011年X月
目 录
设计务系统功简介………………………………3
二 实现原理电路………………………………………4
三 整机电路原理图……………………………………12
四 元器件列表………………………………………12
五 心体会………………………………………………13
六 焊接电路板 …………………………………14
七 参考文献……………………………………………15
设计务系统功简介
1基功：
（1）设计容纳8组参赛数字式抢答器组设钮供抢答
（2）抢答器具第信号鉴锁存功第抢答者外钮起作
（3）设置持复位钮
（4）持复位开始抢答第信号鉴锁存电路信号指示灯显示抢答组编号时扬声器发出2~3秒音响
2选做扩展功：
（5） 设置计分电路组开始预制100分持计分答次加10分答错次减10分
二 实现原理电路
1 设计原理
图1 抢答器总体框图
定时抢答器总体框图图1示体电路扩展电路两部分构成体电路完成基抢答功开始抢答选手动抢答键时显示选手编号时封锁输入电路禁止选手抢答扩展电路完成选手分显示功
定时抢答器工作程：接通电源时持开关置清位置抢答器处禁止工作状态编号显示器灭灯抢答开始时持控制开关拨开始位置发光二极灯亮抢答器处工作状态时抢答器完成工作：（1）优先编码器电路立分辨出抢答者编号锁存器进行锁存然译码显示电路显示编号（2）扬声器发出短暂声响提醒持注意（3）控制电路输入编码电路进行封锁避免选手次进行抢答（4）选手问题回答完毕持操作计分开关计分电路采十进制加减计数器数码显示轮抢答完毕持操作控制开关系统回复禁止工作状态便进行轮抢答
2单元电路设计：
（1） 抢答电路
设计电路图11示电路选优先编码器 74LS148 锁存器 74LS297 完成该电路完成两功：分辨出选手键先通74LS279锁存优先抢答者编号时通74LS48译码显示电路显示编号（显示电路采七段数字数码显示）二禁止选手键键操作效工作程：开关J3持开关开关两次（实验中采弹簧开关会动复原需摁次）抢答器处等工作状态选手抢答键时（5号）74LS148输出（101）74LS279锁存时输出二进制码（0101)译码器74LS48译码译码显示电路显示编号5（显示电路采七段数字数码显示）表12锁存器74LS279引脚图功表中74LS279中两S端连起会什影响图13 优先编码器74LS48引脚图功真值表表1474LS148引脚图功真值表
图11 抢答电路
图12锁存器74LS279引脚图功表
图13 74LS48功真值表
图13 74LS48引脚图
表14 74LS148引脚图功真值表
（2）控制电路
实验设计电路图图21示控制电路完成功：持控制开关拨开始位置时555定时器构成谐振荡器发光二极闪烁抢答电路进入正常抢答工作状态参赛选手动抢答键时二极次发亮抢答电路停止工作工作程：优先编码器74LS148开始工作引脚GS0接单稳态触发器74LS1214脚根工作原理34脚低电时5脚升会74LS121输出（5脚持开关摁两次会升）输出Q低电时555定时器构成振荡器复位开始工作发光二极灯亮图22555定时器引脚图组成框图功表图23555定时器组成谐振荡器2474LS121引脚图功表
图
21 控制电路
图22 555定时器原理图功表
555定时器原理图功表图22．3阻值5K欧电阻组成分压器两电压较器C1C2基RS触发器放电BJT TD缓器G4组成定时器功取决较器较器输出控制RS触发器放电TD状态图中Rd复位输入端Rd低电时输入端状态输出Vo低电图知5脚悬空时较器C1C2较电压分23Vcc13Vcc
功表知
VI1>23VccVI2>13Vcc时较器C1输出低电较器C2输出高电基RS触发器置0放电三极TD导通输出端Vo低电
VI1<23VccVI2<13Vcc时较器C1输出高电较器C2输出低电基RS触发器置1放电三极TD截止输出端Vo高电
VI1<23VccVI2>13Vcc时基RS触发器R1S1触发器状态变电路保持原状态变
图23(谐振荡电路)
555组成谐振荡电路图11示 电阻电容构成RC积分电路输入端接施密特触发器输出端输出端接施密特触发器输入端555定时器构成谐振荡器思路先555定时器构成施密特触发器施密特触发器改接成谐振荡器R1555定时器部放电TD构成反相器逻辑反相器输出555定时器输出完全相施密特触发器两输出端分555定时器3号脚7号脚电阻R2电容C构成RC积分电路施密特触发器输出端（7号脚）接RC积分电路输入端RC积分电路输出端接施密特触发器输入端样谐振荡器成
谐振荡器报警电路中发光二极闪烁频率计算谐振荡器参数
R133千欧
R247千欧
C1100纳法
C210纳法
图24 74LS121引脚图功表
（3）计分电路
计分电路电路相互独立持控制进行加减计数工作程：持拨两次J1开关（实验中弹簧开关摁会动复原摁次）数码会质数100摁次加法器原分数基础会加10分减法器原分数基础减10分
图31 计分电路
图32 74LS192引脚排列逻辑符号
图34 74LS192功表
三 整机电路原理图
抢答电路
计分电路
四 原件列表
序号
编号
名称
数量
说明
1
NE555
单稳态触发器
1片
工作电压5V
2
74LS48
七路显示译码器
4片
工作电压5V
3
74LS148
优先编码器
1片
工作电压5V
4
74LS279
触发器
1片
工作电压5V
5
74LS121
单稳态触发器
1片
工作电压5V
6
74LS192
十进制逆计数器
2片
工作电压5V
7
74LS04
反相器
1
工作电压5V
8
DPY_7SEG
阴极七段数码显示
4片
工作电压5V
9
74LS00
非门
片
工作电压5V
10
R
1K33K47K10K
5191
11
C
10nF100nF1uF100uF
1111
13
SW
弹片开关
12
14
LED
发光二极
1
五 心体会
报告详细介绍抢答器设计方案功设计程中做改进种抢答器基74系列集成芯片成较低基够学校活动中做实验前mutisim说点知道亲手仿真感觉真学会说次焊接电路板感想体会提高动手力机会常头脑中抽象记忆理解课理知识理知识懂理知识确晦涩难懂甚死记硬背记住知道样记忆时快会忘记次实践中灵活运知识机会通实践中发现问题进书中找相关知识解决问题巩固理知识样知识根认识理解记忆时间会长想简单说点
（１） 设计作品mutisim仿真刚做初步设计交老师检查时老师指出设计中明显缺点数码显示07事实般选手编号会18起做抢答器学努力成功解决问题该输出零开关改输出八开始设计中74LS48D端接ABC均输入零时数码显示输入端ABCD0000会显示零现基础加三输入非门输入端分接ABC端ABC000时D端会1（否D端均0）时数码显示8解决问题需焊板子时候注意排序
（２） 实说次焊接电路兴奋余毕竟进入学里第次焊接电路板前听老师说解理东西次真正学东西融入设计焊接中说焊接程中首先起码时时间学会焊接会出现虚焊时焊接时候会点焊接连起外认较纠结芯片引脚做仿真图时候mutisim芯片没引脚排非常方便布板方式排列引脚痛苦连线时候非常麻烦老师开始说果量线布置正面发现太全部布置正面然绝部分布板合理次焊接电路遗憾开始想电路具扩展功开始时候布板合理终没完成扩展功
（３） 早听已做学说说焊接电路板难次性焊接成功简单果然出料焊三天电路已基接5V高电压运行结果失数码显示正常显示器7钮样着仿真图老半天没发现什错误万表着仿真图点点查结果发现条线忘记连连接5V结果错误抢答开关根序号码重复次检查实检查出老师提醒开始检查先接高电结果终发现错误74LS148焊接点没弄接结果接改正电路板终正常运行
（４） 想总结次焊接电路板感觉简单说痛快乐着焊板子三四天天天熬晚午觉取消许时候饿行出吃饭时候已两三点板子正常运行时候觉切值里非常感谢学校次机会真正实践希更样课程设计时非常感谢盛老师首先检查仿真时候非常认真指出学仿真设计中需改进部分焊板子时候常实验室指导学实找出电路板中错误时候亲帮忙检查样认真负责耐心老师负责班数字电路课程设计莫荣耀
焊电路板
七参考文献：
1康华光 编<<电子技术基础 数字部分>>北京 高等教育出版社2000年6月版
2李海 编<<74系列芯片手册>> 重庆 重庆学出版社 1999年9月版
3欧阳星明 编<<数字逻辑>>武汉 华中科技学出版社2002年5月版
4闫石 编<<数字电子技术基础>> 高等教育出版社20006年5月版
5 豆丁网
6学院实验中心载引脚图
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