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1、 数字电子技术实训数字电子技术实训 闽南理工学院电工电子实验室闽南理工学院电工电子实验室主讲：张琨英主讲：张琨英 实训实训 题题 目目 八路抢答器的设计八路抢答器的设计目目 录录uu实训目的实训目的uu八路抢答器的设计任务及要求八路抢答器的设计任务及要求uu整体设计原理与框图整体设计原理与框图uu单元电路设计原理及电路图单元电路设计原理及电路图 uu整体电路调试整体电路调试uu元器件清单元器件清单 uu实训考核实训考核一、一、实训目的实训目的u1、复习编码器、十进制加、复习编码器、十进制加/减计减计数器的工作原理。数器的工作原理。u2、学会设计小规模逻辑电路图。、学会设计小规模逻辑电路图。u3
2、、增强分析、解决问题的能力、增强分析、解决问题的能力u4、掌握电子元件焊接的基本技能、掌握电子元件焊接的基本技能u5、掌握识别各类电子元件的方法、掌握识别各类电子元件的方法u4. 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如主持人设定（如30秒）。当主持人启动秒）。当主持人启动开始开始键后，键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间声响持续的时间0.5秒左右。秒左右。u5. 参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显
3、示器上显示选手的编号和抢答定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。的时间，并保持到主持人将系统清除为止。u6. 如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。二、八路抢答器的设计任务及要求二、八路抢答器的设计任务及要求(续续)三、三、整体设计原理与框图整体设计原理与框图1八路抢答器工作原理八路抢答器工作原理ua、 接通电源后，主持人将开关拨到接通电源后，主持人将开关拨到“清除清除”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，状态，抢答器处于
4、禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；定时器显示设定时间；ub、主持人将开关置、主持人将开关置开始开始状态，宣布状态，宣布开始开始抢抢答器工作。答器工作。uc、定时器倒计时，扬声器给出声响提示。、定时器倒计时，扬声器给出声响提示。 三、三、整体设计原理与框图（续）整体设计原理与框图（续）1八路抢答器工作原理八路抢答器工作原理ud、选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优、选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。ue、当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、 定时器显示剩
5、余时间定时器显示剩余时间。 uf 、如果再次抢答必须由主持人再次操作如果再次抢答必须由主持人再次操作清除清除和和开始开始状态开关状态开关。2八路抢答器总体方框图八路抢答器总体方框图四、单元电路设计原理及电路图四、单元电路设计原理及电路图 (1) 抢答器电路抢答器电路 1、该电路完成两个功能：、该电路完成两个功能： 一是分辨出选手按键的先后，并锁一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号；二是禁止其他选示电路显示编号；二是禁止其他选手按键操作无效。手按键操作无效。 2、工作过程：、工作过程： 开关开关S置于置于“清除清除”端时，端时，
6、RS触发器的触发器的 端均为，个触发器输出置，使端均为，个触发器输出置，使74LS148的的 ST的非等于，使之处于的非等于，使之处于工作状态。当开关工作状态。当开关S置于置于开始开始时，抢答时，抢答器处于等待工作状态，当有选手将键按下器处于等待工作状态，当有选手将键按下时（如按下时（如按下S5），），74LS148的输出的输出 经经RS锁存后，锁存后，1Q=1, 74LS148处于工作处于工作状态，状态，QQQ=101,经译码显示为经译码显示为。 2、工作过程（续）：、工作过程（续）： 1，使，使74LS148的的 ST的的非等于，处于禁止状态，封锁其非等于，处于禁止状态，封锁其他按键的输入
7、。当按键松开即按下他按键的输入。当按键松开即按下时，时， 74LS148的的 ST的非仍为的非仍为1仍处于禁止状态，确保不会出二次仍处于禁止状态，确保不会出二次按键时输入信号，保证了抢答者的按键时输入信号，保证了抢答者的优先性。如有再次抢答需由主持人优先性。如有再次抢答需由主持人将开关重新置清除将开关重新置清除,然后再进行然后再进行下一轮抢答。下一轮抢答。 2 2定时单元电路定时单元电路2 2报警单元电路报警单元电路2 2时序控制单元电路时序控制单元电路五五整体电路调试整体电路调试u1、完成所有器件的导线焊接后首先要对照原理图、完成所有器件的导线焊接后首先要对照原理图仔细认真检查一遍，看看有没
8、遗漏的导线没焊好或仔细认真检查一遍，看看有没遗漏的导线没焊好或焊错。焊错。u2、如果接上电源后，显示不正常或者不显示，可、如果接上电源后，显示不正常或者不显示，可以用万用表一步一步检查，主要是从集成块的引脚以用万用表一步一步检查，主要是从集成块的引脚开始，对照正常的时候电势，发现哪一脚不正常，开始，对照正常的时候电势，发现哪一脚不正常，就看看与这一脚相连的电路是否有问题，就看看与这一脚相连的电路是否有问题，五五整体电路调试（续）整体电路调试（续）u3、调试过程中，还可以假设其实正常的，经常按、调试过程中，还可以假设其实正常的，经常按一按按钮，再测测看对应脚的电势是否正常，从而一按按钮，再测测看
9、对应脚的电势是否正常，从而可以判断出其中的一部分电路时正常的，再往下一可以判断出其中的一部分电路时正常的，再往下一步一步找。步一步找。u4、数码管上只显示九，任凭怎么按，都没反应，、数码管上只显示九，任凭怎么按，都没反应，应该检查一下应该检查一下74LS147的的10脚是不是接在地上脚是不是接在地上（本应该接高电平，因为第九路输入是不需用的）。（本应该接高电平，因为第九路输入是不需用的）。 五五整体电路调试（续）整体电路调试（续）u5、数码管显示暗，而且数字显示不稳定，用手在、数码管显示暗，而且数字显示不稳定，用手在焊点上大面积摸一下，数字就会乱变，应检查一下焊点上大面积摸一下，数字就会乱变，
10、应检查一下是不是有引脚是悬空的。是不是有引脚是悬空的。 u6、数码管所显示的输入数字有几个不正常，但是、数码管所显示的输入数字有几个不正常，但是其他的都正常，复位后的其他的都正常，复位后的0显示不正常，这时要看显示不正常，这时要看他是否能锁定与解锁，只要正常，那么就要查一下他是否能锁定与解锁，只要正常，那么就要查一下数码显示电路的连线是不是有接反的情况。数码显示电路的连线是不是有接反的情况。五五整体电路调试（续）整体电路调试（续）u7、数字显示不能锁定，只能在按钮不松开情况下、数字显示不能锁定，只能在按钮不松开情况下显示，这时要检查反相器、或门、显示，这时要检查反相器、或门、8输入与非门、输入
11、与非门、复位开关电路是否工作正常，工作正常的话，可以复位开关电路是否工作正常，工作正常的话，可以检查一下为何或门的输入脚总为高电位而不随复位检查一下为何或门的输入脚总为高电位而不随复位开关信号变化而变化，看看是不是某一脚因为不小开关信号变化而变化，看看是不是某一脚因为不小心而是其与高电位连接心而是其与高电位连接OR短路。短路。u8、数字显示只为、数字显示只为0，抢答信号基本上都能实现锁定，抢答信号基本上都能实现锁定与解锁但是只显示与解锁但是只显示0，这时查一查是不是有集成块，这时查一查是不是有集成块不工作（引脚未接电源不工作（引脚未接电源OR未接地）。有些按钮按未接地）。有些按钮按下后，数码管
12、不显示，复位后又能显示下后，数码管不显示，复位后又能显示0，检查一，检查一下是否有集成块的引脚短接。下是否有集成块的引脚短接。五五整体电路调试（续）整体电路调试（续）u9、输入信号都能输入锁定与解锁，但是显示不稳、输入信号都能输入锁定与解锁，但是显示不稳定，一会儿就会跳显定，一会儿就会跳显9，检查一下，检查一下74LS147的的10脚是否接触不良（如虚焊等）。脚是否接触不良（如虚焊等）。u10、数码管只显示、数码管只显示0，复位后任显一数字，而且只，复位后任显一数字，而且只显示这一数字，只要抢答信号输入后即恢复为显示这一数字，只要抢答信号输入后即恢复为0，或者只能显示个别数字，这时尽量从集成块
13、开始查或者只能显示个别数字，这时尽量从集成块开始查找分析，看其输入与输出是否符合正常的规则，以找分析，看其输入与输出是否符合正常的规则，以判断是否是集成块出了问题。判断是否是集成块出了问题。六、元器件清单六、元器件清单u1、集成电路、集成电路74LS148 1片，片，74LS2791片，片，74LS483片，片，74LS192 2片，片，NE555 2片，片，74LS00 1片，片，74LS121 1片。片。u2. 电阻电阻 510 2只，只，1K 9只，只，4.7k l只，只，5.1k l只，只，100k l只，只，10k 1只，只， 15k 1只，只， 68k l只。只。u3. 电容电容 0.1uF 1只，只，10uf 2只，只，100uf 1只。只。u4. 三极管三极管 3DG12 1只。只。u5. 其它：发光二极管其它：发光二极管2只，共阴极显示器只，共阴极显示器3只。只。 三、实训考核u1.常用元器件的辨别与检测。常用元器件的辨别与检测。u2.焊接工艺评定焊接工艺评定u3.八路抢答器组装与调试的质量。八路抢答器组装与调试的质量。u4.实训理论测试实训理论测试
