数字电路课程设计报告模板

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1、数字电路课程设计报告模板数字电路课程设计报告模板篇一：数字电路课程设计报告数 字 电 设计题目：多路竞赛抢答器的设计专业班级：通信姓 名：学 号：日 期： 路 课 程 设 计 报 告 多路竞赛抢答器的设计 一、设计目的 随着各种智力竞赛越来越多，在答题的过程中一般要分为必答和抢答两种。必答有时间的限制，到时间要警告。而抢答则要求参赛者做好充分的准备，等主持人说完题目，参赛者开始抢答，谁先按钮，就由这个参赛者答题，但是很难确认谁先按的，因此使用抢答器来完成这一功能是很有必要的。 本设计是一个可供八个人抢答的多路抢答器，可以显示优先抢答者的序号。当一次抢答完毕，可由主持人按复位键重新开始下一次抢答

2、。 二、设计要求 1. 该设计同时供 8 个选手或 8 个队参加比赛； 2. 给主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答的开始； 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，编号立即锁存并在数码管上显示，同时扬声器给出音响提示，同时封锁输入电路，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. 抢答器具有定时抢答的功能，抢答时间设定为 20秒，当主持人按下开始按钮时，定时器立刻倒计时，并显示。选手在设定的时间内抢答有效，超过时间抢答无效，系统短暂报警，并能够封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，定时显示器显示 00。 三、总体方案设计方

3、框图 定时抢答器的总体框图如图（1）所示，它有主体电路和扩展电路两部分组成。主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答按钮时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答。扩展电路完成定时抢答的功能。 图（1）四、设计步骤 1.按上述框图分模块设计电路 （1）抢答器电路 选用优先编码器 74LS148 和 RS 锁存器 74LS279 可以完成，其中优先编码器 74LS148 课本中有介绍，这里不再赘述、RS 锁存器 74LS279 在本报告后面附录中介绍。 电路如下图（2）所示。该电路完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示

4、编号；二是禁止其他选手按键，其按键操作无效。 图（2）工作过程：开关 S 置于“清除”端时，RS 触发器的R 端均为 0,4 个触发器输出置 0，使 74LS148 的优先编码工作端(图中 5 号端）等于 0，使之处于工作状态。当开关 S置于“开始”时，抢答器处于等待工作状态，当有选手将抢答按键按下时（如按下 S5） ，74LS148 的输出经 RS 锁存后，CTR=1，RBO（图中 4 端）=1，七段显示电路 74LS48 处于工作状态，4Q3Q2Q=101，经译码显示为“5” 。此外CTR=1，使 74LS148 的优先编码工作端(图中 5 号端）等于1，处于禁止状态，封锁其他按键的输入。

5、当按键松开再按下时，由于仍有 CTR=1，使 74LS148 的优先编码工作端(图中 5 号端）等于 1，所以 74LS148 仍处于禁止状态，确保不会出现二次按键时输入信号，保证了抢答者的优先性。如需再次抢答由主持人将开关 S 重新置于“清除”端然后进行下一轮抢答。 （2）定时电路 节目主持人根据抢答器的难易程度，设计一次抢答的时间，通过预置时间电路对计数器进行预置，选用十进制同步加减计数器 74LS192 进行设计，计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。具体电路如下图（3）所示。 图（3） 工作过程：该部分主要由 555 定时器秒脉冲产生电路、十进制同步加减计数器 74LS192 减法计数电路

6、、74LS48 译码电路和 2 个 7 段数码管及相关电路组钟信号由555 定时器秒脉冲产生电路提供。按键弹起后，计数器开始减法计数工作，并将时间显示到 7 段数码显示管上，当有人抢答时，停止计数并显示此时的倒计时时间；如果没有人抢答，且倒计时时间到时，输出低电平到时序控制电路，控制报警电路报警，同时以后选手抢答无效。由于电容的充放电时间：T1=(R1+R2)C1 我选用的电阻和电容值分别是：R1=15K、R2=64K、C1=10f 可得到秒脉冲(3) 报警电路 由 555 定时器构成多谐振荡器电路，555 的输出再经三极管放大，从而推动扬声器发声，如图（4）所示。 1 主持人闭合开关扬声器发

7、声，多路抢答器电路和计时电路进入正常状态； 2 参赛者按键时，扬声器发声，抢答电路和计时电路停止工作； 3 抢答时间到，无人抢答，扬声器发声，抢答电路和计时电路停止工作。 篇二：数字电路课程设计实验报告模板 实验报告 年 月 日 成绩： 篇三：数字电路课程设计报告 数字电路课程设计报告 设计课题：自动奏乐器设计 1 专业班级： 13 电信本 学生姓名： 学 号： 130802040 指导教师： 某某 设计时间： 自动奏乐器设计 1 加微信:rui11XX14 一、设计任务与要求 1开机能自动奏一个乐曲，可以反复演奏； 2速度可变； 3并显示乐谱； 二、方案设计与论证 1、方案一、用 8 个 N

8、E555 做 8 个频率不同的振荡器做 8 个音符，再并联输入到扬声器播放 图 2-1（方案一方框图）缺点是没有播放音符的显示电路，同时会一直循环播放，没有停止功能, 无法有效地实现题目所要求的功能，所以不选择此方案。 2、方案二、主要利用 8 选一数据选择器来实现播放哪一个音符，同时用 8 进制计数器来产生地址码来实现选择，同时产生的 8421 码输入到 cd4511 里进行译码显示。 图 2-2（方案二方框原理图） 通过分析，结合设计电路性能指标、以及电路有显示播发的音符是哪 一个的优点，和播发可以暂停以及可调速度的功能，综合这些优点，可实现基本要求，则本设计电路选择方案二进行焊接测试。

9、三、单元电路设计与参数计算 555 定时器 555 集成 时基电路称为集成定时器，是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，其应用十分广泛。外形为双列直插 8 脚结构，体积很小，使用起来方便。只要在外部配上几个适当的阻容元件，就可以构成史密特触发器、单稳态触发器及自激多谐振荡器等脉冲信号产生与变换电路。它在波形的产生与变换、测量与控制、定时电路、家用电器、电子玩具、电子乐器等方面有广泛的应用。 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，因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。它的内部电压标准使用了三个 5K 的电阻，故取名 555 电路。其电路类型有双极

10、型和CMOS 型 两大类，两者的工作原理和结构相似。几乎所有的双极型产品型号最后的三位数码都是 555 或 556；所有的CMOS 产品型号最后四位数码都是 7555 或 7556，两者的逻辑功能和引脚排列完全相同，易于互换。555 和 7555 是单定时器，556 和 7556 是双定时器。双极型的电压是+5V+15V，输 出的最大电流可达 200mA，CMOS 型的电源电压是+3V+18V。 图 8-1 555 定时器内部框图 555 电路的工作原理 加微信:rui11XX14 555 电路的内部电路方框图如图 8-1 所示。它含有两个电压比较器，一个基本 RS 触发器，一个放电开关 T，

11、比较器的参考电压由三只 5K 的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器 A1 同相比较端和低电平比较器 A2 的反相输入端的参考电平为和。A1 和 A2 的输出端控制 RS 触发器状态和放电管开关状态。 时，触发器复位，555 的输出端 3 脚输出低电平，时，触发器置位，当输入信号输入并超过同时放电，开关管导通；当输入信号自 2 脚输入并低于555 的 3 脚输出高电平，同时放电，开关管截止。 是复位端，当其为 0 时，555 输出低电平。平时该端开路或接 VCC。 Vc 是控制电压端（5 脚） ，平时输出作为比较器 A1 的参考电平，当 5 脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而

12、实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。 T 为放电管，当 T 导通时，将给接于脚 7 的电容器提供低阻放电电路。 多谐振荡器的工作原理 多谐振荡器是能产生矩形波的一种自激振荡器电路，由于矩形波中除基波外还含有丰富的高次谐波，故 称为多谐振荡器。多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态，在自身因素的作用下，电路就在两个暂稳态之 间来回转换，故又称它为无稳态电路。 如图 8-4，由 555 定时器和外接元件 R1、R2、C 构成多谐振荡器，脚 2 与脚 6 直 接相连。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外接触发信号

13、，利用 电源通过 R1、R2 向 C 充电，以及 C 通过 R2 向放电端电容 C 在和放电，使电路产生振荡。之间充电和放电，从而在输出端得到一系列的矩形波，对应的波形如图 8-5所示。 图 8-4 555 构成多谐振荡器图 8-5 多谐振荡器的波形 输出信号的时间参数是： T= =（R1+2R2） C= 其中， 时间。 为 VC 由上升到所需的时间，为电容 C 放电所需的 555 电路要求 R1 与 R2 均应不小于 1K，但两者之和应不大于 。 外部元件的稳定性决定了多谐振荡器的稳定性，555定时器配以少量的元件即可获得较高精度的振荡频率和具有较强的功率输出能力。因此，这种形式的多谐振荡器应用很广。 设计原理：