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標(biāo)題: 74HC147+373+4511數(shù)字四路搶答器電路Proteus仿真設(shè)計(jì)與調(diào)試 [打印本頁(yè)]

作者: 絕明李干 時(shí)間: 2019-7-1 11:19
標(biāo)題: 74HC147+373+4511數(shù)字四路搶答器電路Proteus仿真設(shè)計(jì)與調(diào)試
1. 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求
2.1 設(shè)計(jì)思路
2.2設(shè)計(jì)思路框圖
3 電路仿真
4. 實(shí)物測(cè)試結(jié)果及分析
4.1測(cè)試結(jié)果
4.2結(jié)果分析
5．總結(jié)
參考資料
附錄：
元器件清單
元器引腳圖

1. 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求
四路搶答器電路的設(shè)計(jì)，具體要求如下：
（1）四名參賽選手每人控制一個(gè)按鍵，進(jìn)行搶答。
（2）有選手搶答成功時(shí)，該選手對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管亮，且數(shù)碼管顯示其組別號(hào)碼，其他選手搶答器失效。
（3）主持人控制一個(gè)按鍵，進(jìn)行清零復(fù)位。
2. 設(shè)計(jì)方案
2.1 設(shè)計(jì)思路
分析要求然后確定主要元器件完成主要功能，然后將其他簡(jiǎn)單功能拼接到主功能。（1）當(dāng)選手搶答成功后其對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管亮，此功能需要4個(gè)發(fā)光二極管和四個(gè)1K歐姆電阻與搶答按鍵相連。（2）當(dāng)有選手搶答成功后，數(shù)碼管顯示其選手組號(hào)，這需要一個(gè)數(shù)碼管，要讓數(shù)碼管出現(xiàn)對(duì)應(yīng)組號(hào)需要編碼器和譯碼器，所以我們選擇了74HC147編碼器還有4511譯碼器完成此功能。（3）當(dāng)一名選手搶答成功后，其他選手搶答器失效，要完成此功能就需要一個(gè)適合的鎖存器，我們這里選擇了74LS373鎖存器。（4）主持人控制一個(gè)按鍵，按下進(jìn)行復(fù)位清零這里需要一個(gè)復(fù)位電路。當(dāng)將需要的元器件還有大致流程弄清晰后，開(kāi)始用仿真軟件仿真，先將主干電路仿真出來(lái)，然后將復(fù)位電路連上主干電路上，完成完整仿真電路，然后進(jìn)行PCB繪畫(huà)，將電路板焊接完成。

3 電路仿真

圖3.1為四路搶答器設(shè)計(jì)仿真圖

圖3-1 四路搶答器仿真圖

4. 實(shí)物測(cè)試結(jié)果及分析

4.1測(cè)試結(jié)果

打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，數(shù)碼管亮并顯示零，當(dāng)某個(gè)選手按下?lián)尨鸢粹o時(shí)，數(shù)碼管顯示對(duì)應(yīng)數(shù)字，并且對(duì)應(yīng)發(fā)光二極管亮。且其他選手搶答器失效，完成了鎖存功能。按下主持人的復(fù)位按鍵后，數(shù)碼管顯示零，并且所有選手搶答器恢復(fù)使用。圖4.1為1號(hào)選手按下按鈕的顯示圖，并且其他選手搶答器無(wú)效。圖4.2為按下復(fù)位鍵后的顯示圖，所有選手的搶答器恢復(fù)使用。

圖4.1

圖4.2

4.2結(jié)果分析

看圖3-1四路搶答器仿真圖，以一號(hào)選手為例，當(dāng)一號(hào)選手按下?lián)尨鹌鳎碗娖叫盘?hào)傳入74LS373鎖存器中，然后傳入一號(hào)選手對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管中讓二極管亮。此低電平信號(hào)也傳入右側(cè)的U3門(mén)中變成高電平信號(hào)，在與復(fù)位電路傳出的高電平信號(hào)一起進(jìn)入U(xiǎn)13與非門(mén)中變成低電平信號(hào)，進(jìn)入74LS373中的LE引腳，完成鎖存功能。

1號(hào)選手的信號(hào)從74LS373中2號(hào)引腳出來(lái)從11引腳進(jìn)入74LS373編碼器中，在經(jīng)過(guò)非門(mén)進(jìn)入4511譯碼器中編譯，最后在數(shù)碼管中輸出一號(hào)選手對(duì)應(yīng)序號(hào)。圖4.3為原理圖，圖4.4為PCB圖。

圖4.3

圖4.4

5．總結(jié)

課程設(shè)計(jì)剛開(kāi)始的時(shí)候不知道從何下手從百度上獲得了靈感，了解了搶答器實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵所在就是鎖存。從這一方面下手使我們

輕松了許多，一開(kāi)始我們利用74LS279進(jìn)行鎖存，通過(guò)控制74LS148實(shí)現(xiàn)主持人功能，仿真電路能行，但是在實(shí)際pcb板打出來(lái)的時(shí)候我們發(fā)現(xiàn)是不可行的，雖然仿真圖能實(shí)現(xiàn)我們的功能，但是實(shí)際并不能實(shí)現(xiàn)，違反了邏輯，所以我們從頭出發(fā)，通過(guò)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)鎖存入手，我們又找到了74LS373，我們通過(guò)對(duì)其OE和LE口的控制實(shí)現(xiàn)了鎖存。

從這次設(shè)計(jì)我們獲得了很多的實(shí)際操作的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了很多不必要的錯(cuò)誤，為以后的實(shí)際工程操作打下了基礎(chǔ)。同時(shí)這次我們也學(xué)會(huì)了怎么設(shè)計(jì)pcb板，怎么實(shí)現(xiàn)原理圖的功能。

附錄：

                           總電路圖
元器件清單
74LS373鎖存器 1個(gè)
74HC147編碼器 1個(gè)
4511          1個(gè)
數(shù)碼管          1個(gè)
10K電阻       5個(gè)
1K電阻       4個(gè)
發(fā)光二極管    4個(gè)
按鍵開(kāi)關(guān)       5個(gè)
與非門(mén)          2個(gè)
非門(mén)          4個(gè)

元器引腳圖

74LS373 4511 74LS14

4HC00

全部資料51hei下載地址：

四路搶答器.rar (514.15 KB, 下載次數(shù): 62)

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