数字电子技术课程设计报告范本2.doc

江汉大学文理学院 数字电子技术课程设计报告 课程设计题目____ _定时抢答器___________ 部 （系） 专 业 姓 名 学 号 指导教师 年 月 日 目 录 一、设计目的 1 二、设计要求 1 三、总体方案 1 四、具体实现 2 五、实现过程中遇到的问题及措施 7 六、设计心得体会 7 七、对该设计的建议 7 八、参考文献 8 一、设计目的 掌握译码器、十进制加/减计数器的工作原理，设计可预置时间的定时电路分析与设计时序控制电路。画出定时抢答器的整机逻辑电路图，掌握智力抢答器的工作原理及其设计方法，并对各种元器件的功能和应用有所了解。并能对其在电路中的作用进行分析。另外要分析电路设计流程每个电路的设计都要有完整的设计流程。这样才能在分析电路是有良好的思路，便于查找出错的原因。正文（格式：Times New Roman；字号：小四；行距：固定值22磅；特殊格式：首行缩进2字符） 图1 定时抢答器基本框图 四、具体实现 本电路共包含一下几个模块： 1：抢答电路一个CD4和LED数码管显示器组成，可以将位抢答者的按钮通过译码驱动LED数码管显示器显示出他们最先抢答者的序号。而时序控制电路的功能是当参赛选手按动抢答器时，使扬声器发声，这时抢答电路和定时电路停止工作。 图2 抢答电路设计图 （2）倒计时电路 该电路的采用CD40110作为个位数计时，它是一个十进制加减法译码显示计数器。十位数采用CD40192可预置加减法BCD计数器，输出经七段LED译码器CD4511使数码显示器工作。在CD40192的可预置端用两个单刀双掷开关控制，实现时间10秒、20秒、30秒可调的功能。 图3 倒计时电路设计图 （3）1HZ脉冲产生电路 该电路的采用555定时电路。555定时电路是一种电路简单且多用途的单片中规模集成电路。该电路使用灵活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。因而要波形的产生与变换、测量与控制、家用电器和电子玩具等等许多领域中都得到了广泛的应用。 图4 脉冲信号产生电路 四：声响电路 电路原理如下图所示，该电路分有两部分，一个是抢答成功提示为音乐提示音，另一个是时间接近及时间到提示它利用CD4011和555芯片组成的组合逻辑电路控制蜂鸣器发出声音。 图5 声响电路 五、硬件制作与调试 组装时分抢答与倒计时分两部份，经过接后调试，发现抢答单元在接下按钮时没有显示，经仔细检查及调试以及查阅芯片资料后发现CD4043的输出驱动能力低，只有几毫安，只能增加电压放大电路，为不更改太多电路，我们采用两极三级管放大（因为一级放大为反相，LED数码管不支持）电路经修改后，实现抢答功能。 计时电路方面发现倒计时，电路不能停止，经测量发现CD40192的错位输出端的脉冲为一个很窄脉冲，因此不能封锁CP脉冲于是增加一个芯片及数个二级管经过计时到判断。经改动过后，总体电路为： 图5 抢答电路设计总图 五、实现过程中遇到的问题及措施 在检测面包板状况的过程中,出现本该相通的地方却未通的状况,后经检验发现是由于万用表笔尖未与面包板内部垂直接触所至. 在此次电路设计时发现了设计的问题，如扇出数，这是这次设计不能顺利完成的原因，另外还要了解到CD4000系列到芯片不能与7400系列芯片配合使用，因为其输入输出的电平不匹配，会导致电路的工作不稳定！ 六、设计心得体会 通过此次课程设计，总体来说，收获颇丰，无论是在培养自己的实验动手能力还是培养自己的性情方面。在此次的数字钟设计过程中，更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法。在连接六进制，十进制，六十进制的进位及十二进制的接法中，要求熟悉逻辑电路及其芯片各引脚的功能，那么在电路出错时便能准确地找出错误所在并及时纠正了。在设计电路中,往往是先仿真后连接实物图，但有时候仿真和电路连接并不是完全一致的,例如仿真的连接示意图中，往往没有接高电平的16脚或14脚以及接低电平的7脚或8脚，因此在实际的电路连接中往往容易遗漏。又例如74HC90芯片，其本身就是一个十进制计数器，在仿真电路中必须连接反馈线才能正常显示，而在实际电路中无需再连接，因此仿真图和电路连接图还是有一定区别的。在设计电路的连接图中出错的主要原因都是接线和芯片的接触不良以及接线的错误所引起的。在焊接过程中，组员间陪的非常好，进度相当快，虽然在其中几个焊接困难的地方，但是还是被我们解决了，这就是团队的力量。在开始的设计和最后的调试过程是漫长的，我们要在计算机前收集资料，又要在