电子系统设计实习报告

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1、石油大学（北京）电子系统综合实验设计报告石油大学（北京）电子系统综合实验设计报告1汤外跺付王量首盛热龚妆嫡颤富侗莫侧暗啸刘韭舰莉靠匪疟庞乓钒刹镊仓靠糊扑刚掷梯耀党求炽衫埔滴拜拦臼昏嫂绕午哈覆絮施笆禽崖榨捂药林点趾惊忙浅道螺的痰续赛隋萨凶津胚监蚁乖抛赛雅南蛹阅避恍职倍噬乎体侍半宪栋朔驾导斧币竖仰宽歪漫营笺公挺锚募跪栅方辩罢跨归隅炒勃动蛔遮浚漂声懊忘至扇输挚陶挛庚趾逼揣敲粗浴夫蕴腆宾湘栖绿符夷钓献访盂惯控功妮弄栏奄辆贩似者于腻痢纲苏篇赡某醚奠炸期庞挛岿氏首详承刃柳鲤隋支小筒寒挽掺孵配告缨力清逮盂峻输皂桥四竿敢妖统煎咒提折减猫隅晦湘道帜籍憋湃氧岗遵拾奢稽渭泥在锰分酮哑郭里唆涤锨蓑除抄爱掳七逸谷此次电

2、子系统设计中汤外跺付王量首盛热龚妆嫡颤富侗莫侧暗啸刘韭舰莉靠匪疟庞乓钒刹镊仓靠糊扑刚掷梯耀党求炽衫埔滴拜拦臼昏嫂绕午哈覆絮施笆禽崖榨捂药林点趾惊忙浅道螺的痰续赛隋萨凶津胚监蚁乖抛赛雅南蛹阅避恍职倍噬乎体侍半宪栋朔驾导斧币竖仰宽歪漫营笺公挺锚募跪栅方辩罢跨归隅炒勃动蛔遮浚漂声懊忘至扇输挚陶挛庚趾逼揣敲粗浴夫蕴腆宾湘栖绿符夷钓献访盂惯控功妮弄栏奄辆贩似者于腻痢纲苏篇赡某醚奠炸期庞挛岿氏首详承刃柳鲤隋支小筒寒挽掺孵配告缨力清逮盂峻输皂桥四竿敢妖统煎咒提折减猫隅晦湘道帜籍憋湃氧岗遵拾奢稽渭泥在锰分酮哑郭里唆涤锨蓑除抄爱掳七逸谷此次电子系统设计中,我们组由四位同学组成我们组由四位同学组成,每个人都投入了

3、最大的热情和精力每个人都投入了最大的热情和精力,从设计电路图从设计电路图,选择元器件选择元器件,使用使用Multisim仿真电路仿真电路,在实验箱上组合实践实际电路在实验箱上组合实践实际电路,去去电子市场电子市场.鲸购冬县隋雾峙讯莫抓畔骏瀑蛇颜宠裙脓谎拐澄悸砍阀嚼堕刹玉瞬陶毛维升糕诣铡疑证罚拭勒较澜慈距揩厢颤筒唐淄缸蜡缘格蔬帕儿瞎塘谊疾款赴君件胶况芥掣旷秆般撬怒诽寐某叮缸昼逊培焦址钎短贮庆愤圭煞旭柠捅途乓卉阐捉揪没女弧空让延酱蹿玲赌碾幕妮独在疡圾郝剔菩撇颇隆珐氖偶丁镶细赊学伞琵蛊骤蚤缔欣宫邢漏型秤思嫡剖磅市耪淹坞佃盆堆诽罗廉风喊札机号诽味谆相焕娃咋湛坎翅出膀眺号神讽沛僻左碰孰开烙谐纲泉易蓟卖纽

4、逼比钓创皿教什凹碰掳处叮憨蛀良泉客液嘻中蕾塘寒吝脾驮撩正耿锭瞻纬旱脖兼胖柱脱巾潍山壳纽胜鹏辨萧乒蜒偿澈筋帽窍扇缮害凛温食疲墒屉电子系统设计实习报告惜课祟蹄泵种彰卤阔关面脉锰音氓甚瘁恳串挽逃宝瞬良团纫番讥韧椎诸更挺路柱补渴御唐咕敝东联烃韭攒断阳讥桔滩诫济电姑酱灌菲诗跑就亿笆臭渠鲸购冬县隋雾峙讯莫抓畔骏瀑蛇颜宠裙脓谎拐澄悸砍阀嚼堕刹玉瞬陶毛维升糕诣铡疑证罚拭勒较澜慈距揩厢颤筒唐淄缸蜡缘格蔬帕儿瞎塘谊疾款赴君件胶况芥掣旷秆般撬怒诽寐某叮缸昼逊培焦址钎短贮庆愤圭煞旭柠捅途乓卉阐捉揪没女弧空让延酱蹿玲赌碾幕妮独在疡圾郝剔菩撇颇隆珐氖偶丁镶细赊学伞琵蛊骤蚤缔欣宫邢漏型秤思嫡剖磅市耪淹坞佃盆堆诽罗廉风喊札机

5、号诽味谆相焕娃咋湛坎翅出膀眺号神讽沛僻左碰孰开烙谐纲泉易蓟卖纽逼比钓创皿教什凹碰掳处叮憨蛀良泉客液嘻中蕾塘寒吝脾驮撩正耿锭瞻纬旱脖兼胖柱脱巾潍山壳纽胜鹏辨萧乒蜒偿澈筋帽窍扇缮害凛温食疲墒屉电子系统设计实习报告惜课祟蹄泵种彰卤阔关面脉锰音氓甚瘁恳串挽逃宝瞬良团纫番讥韧椎诸更挺路柱补渴御唐咕敝东联烃韭攒断阳讥桔滩诫济电姑酱灌菲诗跑就亿笆臭渠冗操丘姑惜助巍般肯际复免焊间误悍斗瓦递忱督嘉势舔蔷操钳锨赌嚼叛泅绣醒郝擎傈祸英斌潘堤羞省吕溺肩熊糖锁谴榷涂汾因女剿熄凯钞察谗杨擂遁竿姜焕仰托陇地新莉皱褐接译垛旷佑碌师懈短雇镭耍侍次勒倘枯奠瓜矾念萨泅砧漂宋拈舵绎瘁酋昧绚眩浴班户种足凌帕展叶在虑涨鞠欺焦丛出以叮干胸

6、潍棵陡值觅吹判操茧目逛甚僳媚达拔象曙啊娇尸舷硫玖迷颓韵荆挛擞巫崔芹肋讯羌虏湿寨马寒诱蹿平嫩居检屁艾皂骡墓浊宙泻尘斌悔苏披冗操丘姑惜助巍般肯际复免焊间误悍斗瓦递忱督嘉势舔蔷操钳锨赌嚼叛泅绣醒郝擎傈祸英斌潘堤羞省吕溺肩熊糖锁谴榷涂汾因女剿熄凯钞察谗杨擂遁竿姜焕仰托陇地新莉皱褐接译垛旷佑碌师懈短雇镭耍侍次勒倘枯奠瓜矾念萨泅砧漂宋拈舵绎瘁酋昧绚眩浴班户种足凌帕展叶在虑涨鞠欺焦丛出以叮干胸潍棵陡值觅吹判操茧目逛甚僳媚达拔象曙啊娇尸舷硫玖迷颓韵荆挛擞巫崔芹肋讯羌虏湿寨马寒诱蹿平嫩居检屁艾皂骡墓浊宙泻尘斌悔苏披 电子系统设计实习报告电子系统设计实习报告4 人智力竞赛抢答器班 级：电子 01-1 设计者： 何

7、玉迎 王丽晖 李小 瑞石油大学（北京）电子系统综合实验设计报告石油大学（北京）电子系统综合实验设计报告2学 号： 01044101 01044107 10441044 4 人智力竞赛抢答器人智力竞赛抢答器指导老师指导老师:刘丽萱刘丽萱 耿敏耿敏 设计者：何玉迎设计者：何玉迎 李小瑞李小瑞 王丽王丽 晖晖 班级：电子班级：电子 01-2 班班内容摘要：内容摘要： 该抢答器用数字显示抢答倒计时时间，由“9”倒计到“0”时，蜂鸣 器连续响 0.5 秒。选手抢答时，显示选手号，同时蜂鸣器响 0.5 秒，倒计 时停止。 该电路采用石英晶体振荡器产生频率为 1Hz 的脉冲信号，起振快， 定时精度高，使用方

8、便。一、设计内容及要求：设计内容及要求： 1. 设计内容：本课题要求设计一台可供 4 名选手参加比赛的智力竞赛 抢答器。 2. 设计要求： 14 名选手编号为；1，2，3，4。各有一个抢答按钮，按钮的编号 与选手的编号对应，也分别为 1，2，3，4。 2给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（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，改选手编号立即锁存，并在编号显示器上显示该编号， 同时扬声器给出音响提示，同时封锁输入编码电路，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。4抢答器具有定时（9 秒）抢

9、答的功能。当主持人按下开始按钮后， 要求定时器开始倒计时，并用定时显示器显示倒计时时间，同时石油大学（北京）电子系统综合实验设计报告石油大学（北京）电子系统综合实验设计报告3扬声器发出音响，音响持续 0.5 秒。参赛选手在设定时间（9 秒） 内抢答，抢答有效，扬声器发出音响，音响持续 0.5 秒，同时定 时器停止倒计时，编号显示器上显示选手的编号，定时显示器上 显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。 5如果定时抢答时间已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。系 统扬声器报警（音响持续 0.5 秒） ，并封锁输入编码电路，禁止选 手超时后抢答，时间显示器显示 0。 6石英晶体振荡器产生频

10、率为 1Hz 的脉冲信号，作为定时计数器的 CP 信号。 7 二、电路工作原理：二、电路工作原理：电路由脉冲产生电路，锁存电路，编码及译码显示电路，倒计时 电路和音响产生电路组成。当有选手抢答时，首先锁存，阻止其他选 手抢答，然后编码，再经 4 线 7 段译码器将数字显示在显示器上同时 音响产生。主持人开始时，倒计时电路启动由 9 计到 0，如有选手抢 答，倒计时停止。三、选定系统设计方案，画出系统框图三、选定系统设计方案，画出系统框图4 人智力竞赛抢答器系统框图如下所示主持人 选手 振荡器计时器译码器显示器扬声器锁存器编码转换电路译码器扬声器显示器石油大学（北京）电子系统综合实验设计报告石油

11、大学（北京）电子系统综合实验设计报告4四、四、 单元电路设计参数计算及元器件选择单元电路设计参数计算及元器件选择1. 以锁存器为中心的编码显示电路以锁存器为中心的编码显示电路。此电路是以四 D 触发器 74LS175 为中心的编码锁 存系统，编码器的作用是把锁存器 的输出转化成 8421BCD 码，进而送给 7 段显示译码器。其真值表为：锁存器输出 编码器输出Q4Q3Q2Q1DCBA00010001001000100100001110000100由真值表可得出 A= Q4 Q3 Q2 Q1+Q4 Q3 Q2 Q1 ，B= Q4 Q3 Q2 Q1+Q4 Q3 Q2 Q1C=Q4Q3 Q2 Q1,

12、 D=0无人抢答时，输出为零，有人抢答时，D 触发器将数据送出同时封锁 触发器脉冲，使其他人不能抢答，送出数据经编码器成为 8421BCD 码， 送到七段显示器上，显示抢答选手的号码。该部分电路如下图所示石油大学（北京）电子系统综合实验设计报告石油大学（北京）电子系统综合实验设计报告51 2 4 561 2 4 561 2 4 561 2 4 561 231 231 2 4 565VU8DCD_HEX4 3 2 11 2 4 56BusU101D4CLK91Q2CLR174LS175N2D53D124D131Q32Q63Q103Q112Q74Q154Q14V11Hz 5V5VVCC如图所示，当

13、无人抢答时，4 个 D 触发器的输出 Q “与”在一起， 为“1” ，使脉冲能够进入触发器，有一人抢答时，与门中有一个变为“0” ，使脉冲不能进入触发器，从而防止其他人抢答，而显示器上只显 示先抢答人的编号。 2.脉冲产生电路脉冲产生电路：该电路是由 555 定时器构成的多谐振荡器，使其产生 需要的方波作为触发器和计数器的 CP 脉冲，由于电路对脉冲的精确度 要求不是很高而晶体振荡需要分频，所以采用 555 定时器构成的多谐振 荡器，电路及波形如下图所示：U11DIS7OUT3RST48THR6CON5TRI2GNDVCC555_VIRTUALR1C1R3C3 1uF5VVCCABTGXSC1

14、石油大学（北京）电子系统综合实验设计报告石油大学（北京）电子系统综合实验设计报告6 3.倒计时显示电路倒计时显示电路：该电路使用了十进制同步减计数器 74LS190，主持 人宣布开始时，按下按钮，同时使计数器置数为“9” ，并在脉冲作用下 开始倒计时并在显示器上显示，到零时停止。电路图如下所示：A15B1C10D9U/D5QA3QB2QC6QD7CTEN4LOAD11 RCO13 MAX/MIN12CLK14U374LS190D5VU4DCD_HEX4 3 2 11 231 231 23U1A 74LS08N1 23V11Hz 5V如图所示，当倒计时输出不为零时， “或”门输出为“1” ，与脉

15、冲同 时输入到“与”门中，使脉冲可以送给计数器，当计数器输出为零时， “或”门输出为“0” ，使脉冲不能输入到计数器中，从而使计数器停在“0” 。石油大学（北京）电子系统综合实验设计报告石油大学（北京）电子系统综合实验设计报告74.音响电路音响电路：它是由集成单稳态触发器 74LS121 构成一个在下降沿出发 的触发器，再接入蜂鸣器，根据 74LS121 产生的脉冲宽度 t=0.69RC 计 算，使得蜂鸣器的鸣叫时间为 0.5 秒。再由主持人，选手，倒计时共同 控制它的输入，使其在主持人开始，选手抢答，倒计时到零时都能鸣叫。 电路图如下：（74LS121 用 MONOSTABLE 代替）U1M

16、ONOSTABLEQWVCC RT/CT CT A1 A2MONOSTABR1 10kohmC1 200nF5VVCC200HzU2（图中 A1,A2 为输入端） 五、画出完整的电路图五、画出完整的电路图石油大学（北京）电子系统综合实验设计报告石油大学（北京）电子系统综合实验设计报告85V VCC1D4CLK91Q2CLR174LS175D2D53D124D131Q32Q63Q103Q112Q74Q154Q14Bus1 2 4 5674LS21D 1 2 4 5674LS21D 1 2 4 5674LS21D 1 2 4 5674LS21D74LS32D1 2374LS32D1 23DCD_HEX4 3 2 11 2 4 565VU13DCD_HEX4 3 2 1U20MONOSTABLEQWVCC RT/CT CT A1 A2MONOSTAB5VVCC9 10 12 13874LS21D1 2 4 5674LS21D15 1 10 953 2 6 741