数字电路课程设计抢答器课程设计.pptx
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1、数字电路课程设计的教学要求数字电路课程设计的教学要求1 1 1 1、了解电子产品设计与制作的一般过程;、了解电子产品设计与制作的一般过程;、了解电子产品设计与制作的一般过程;、了解电子产品设计与制作的一般过程;2 2 2 2、初步掌握一般电子线路分析和设计的基本方法;、初步掌握一般电子线路分析和设计的基本方法;、初步掌握一般电子线路分析和设计的基本方法;、初步掌握一般电子线路分析和设计的基本方法;3 3 3 3、了解、了解、了解、了解PCBPCB布线的基本原则和方法;布线的基本原则和方法;布线的基本原则和方法;布线的基本原则和方法;4 4 4 4、掌握一般电子线路装配的基本方法;、掌握一般电子
2、线路装配的基本方法;、掌握一般电子线路装配的基本方法;、掌握一般电子线路装配的基本方法;5 5 5 5、掌握一般电子线路实际调试的基本并能解决出现的、掌握一般电子线路实际调试的基本并能解决出现的、掌握一般电子线路实际调试的基本并能解决出现的、掌握一般电子线路实际调试的基本并能解决出现的问题;问题;问题;问题;6 6 6 6、能撰写课程设计报告书并作简单、流畅的答辩。、能撰写课程设计报告书并作简单、流畅的答辩。、能撰写课程设计报告书并作简单、流畅的答辩。、能撰写课程设计报告书并作简单、流畅的答辩。第1页/共41页1 1、根据设计指标、根据设计指标、根据设计指标、根据设计指标,确立设计方案;确立设
3、计方案;确立设计方案;确立设计方案;2 2、画出原理框图;、画出原理框图;、画出原理框图;、画出原理框图;3 3、选择元器件、选择元器件、选择元器件、选择元器件,画出电原理图;画出电原理图;画出电原理图;画出电原理图;4 4、根据电原理图、根据电原理图、根据电原理图、根据电原理图,设计印制板的布局、布线;设计印制板的布局、布线;设计印制板的布局、布线;设计印制板的布局、布线;5 5、根据电原理图、根据电原理图、根据电原理图、根据电原理图,焊接电路板;焊接电路板;焊接电路板;焊接电路板;6 6、测试、验证、完善设计。、测试、验证、完善设计。、测试、验证、完善设计。、测试、验证、完善设计。一般电子
4、产品设计流程一般电子产品设计流程第2页/共41页1 1、设计、制作一个能够实现一下功能的八路抢答器:、设计、制作一个能够实现一下功能的八路抢答器:、设计、制作一个能够实现一下功能的八路抢答器:、设计、制作一个能够实现一下功能的八路抢答器:(1 1)输入为八个抢答开关、一个复位开关,抢答结果由)输入为八个抢答开关、一个复位开关,抢答结果由)输入为八个抢答开关、一个复位开关,抢答结果由)输入为八个抢答开关、一个复位开关,抢答结果由LEDLED数码显示;数码显示;数码显示;数码显示;(2 2)当无人抢答时,)当无人抢答时,)当无人抢答时,)当无人抢答时,LEDLED数码管应显示为数码管应显示为数码管
5、应显示为数码管应显示为0 0;(3 3)当某人抢答按下某个开关时,其输出应显示相应的抢答者的位置编号并保持锁)当某人抢答按下某个开关时,其输出应显示相应的抢答者的位置编号并保持锁)当某人抢答按下某个开关时,其输出应显示相应的抢答者的位置编号并保持锁)当某人抢答按下某个开关时,其输出应显示相应的抢答者的位置编号并保持锁存,且对于后续抢答者的抢答请求不予反应;存,且对于后续抢答者的抢答请求不予反应;存,且对于后续抢答者的抢答请求不予反应;存,且对于后续抢答者的抢答请求不予反应;(4 4)下一轮抢答开始时,能够通过按键实现解锁,解锁后电路恢复允许抢答状态,)下一轮抢答开始时,能够通过按键实现解锁,解
6、锁后电路恢复允许抢答状态,)下一轮抢答开始时,能够通过按键实现解锁,解锁后电路恢复允许抢答状态,)下一轮抢答开始时,能够通过按键实现解锁,解锁后电路恢复允许抢答状态,进行下一轮抢答;进行下一轮抢答;进行下一轮抢答;进行下一轮抢答;2 2、完成所制作电路的调试和测试;、完成所制作电路的调试和测试;、完成所制作电路的调试和测试;、完成所制作电路的调试和测试;3 3、按照要求撰写数字电路课程设计的报告和图纸、按照要求撰写数字电路课程设计的报告和图纸、按照要求撰写数字电路课程设计的报告和图纸、按照要求撰写数字电路课程设计的报告和图纸(答(答(答(答辩前上交)辩前上交)辩前上交)辩前上交);4 4、通过
7、数字电路课程设计的答辩。、通过数字电路课程设计的答辩。、通过数字电路课程设计的答辩。、通过数字电路课程设计的答辩。数字电路课程设计教学任务数字电路课程设计教学任务第3页/共41页1 1、所设计的电路必须存在抢答开关阵列才能实现抢答功能;、所设计的电路必须存在抢答开关阵列才能实现抢答功能;、所设计的电路必须存在抢答开关阵列才能实现抢答功能;、所设计的电路必须存在抢答开关阵列才能实现抢答功能;设计任务分析设计任务分析2 2、电路中必须存在能够显示抢答结果的、电路中必须存在能够显示抢答结果的、电路中必须存在能够显示抢答结果的、电路中必须存在能够显示抢答结果的LEDLED数码管,该数码管在抢答结束后,
8、应当数码管,该数码管在抢答结束后,应当数码管,该数码管在抢答结束后,应当数码管,该数码管在抢答结束后,应当立即显示对应的抢答结果。抢答器复位后,该数码管显示为立即显示对应的抢答结果。抢答器复位后,该数码管显示为立即显示对应的抢答结果。抢答器复位后,该数码管显示为立即显示对应的抢答结果。抢答器复位后,该数码管显示为“0”“0”,以表明当前状态为待,以表明当前状态为待,以表明当前状态为待,以表明当前状态为待抢答状态;抢答状态;抢答状态;抢答状态;3 3、电路中必须存在锁存电路,以使抢答器在响应某个抢答请求后,对后续抢答者的抢、电路中必须存在锁存电路,以使抢答器在响应某个抢答请求后,对后续抢答者的抢
9、、电路中必须存在锁存电路,以使抢答器在响应某个抢答请求后,对后续抢答者的抢、电路中必须存在锁存电路,以使抢答器在响应某个抢答请求后,对后续抢答者的抢答请求不予反应;答请求不予反应;答请求不予反应;答请求不予反应;5 5、电路中必须设置一个复位按键,使抢答器复位,以便在本轮抢答结束后,、电路中必须设置一个复位按键,使抢答器复位,以便在本轮抢答结束后,、电路中必须设置一个复位按键,使抢答器复位,以便在本轮抢答结束后,、电路中必须设置一个复位按键,使抢答器复位,以便在本轮抢答结束后,能够可靠地进入下一轮抢答。能够可靠地进入下一轮抢答。能够可靠地进入下一轮抢答。能够可靠地进入下一轮抢答。4 4、电路中
10、必须存在编码电路,以便将抢答者的抢答信息进行编码,并供显示电路进行、电路中必须存在编码电路,以便将抢答者的抢答信息进行编码,并供显示电路进行、电路中必须存在编码电路,以便将抢答者的抢答信息进行编码,并供显示电路进行、电路中必须存在编码电路,以便将抢答者的抢答信息进行编码,并供显示电路进行显示。显示。显示。显示。6 6、倒计时功能,抢答开始后开始计时,、倒计时功能,抢答开始后开始计时,、倒计时功能,抢答开始后开始计时,、倒计时功能,抢答开始后开始计时,3030秒到停止抢答。秒到停止抢答。秒到停止抢答。秒到停止抢答。第4页/共41页(1 1)开关阵列电路:抢答输入开关阵列电路:抢答输入八人抢答器原
11、理八人抢答器原理开关开关开关开关阵列阵列阵列阵列电路电路电路电路电路电路电路电路触发触发触发触发锁存锁存锁存锁存编编编编码码码码器器器器七段七段七段七段显示显示显示显示译码器译码器译码器译码器数码数码数码数码显示器显示器显示器显示器解锁电路解锁电路(2 2)触发锁存电路:抢答控制触发锁存电路:抢答控制(3 3)编码器:抢答者序号编码编码器:抢答者序号编码(4 4)7 7段显示译码器:抢答结果译码驱动段显示译码器:抢答结果译码驱动(5 5)数码显示器:抢答结果显示数码显示器:抢答结果显示(6 6)解锁电路:本轮抢答后复位,以便进入下一轮抢答解锁电路:本轮抢答后复位,以便进入下一轮抢答第5页/共4
12、1页1 1、电路作用、电路作用抢答者序号显示电路主要用于显示抢答者的序号,以便主持人能够抢答者序号显示电路主要用于显示抢答者的序号,以便主持人能够抢答者序号显示电路主要用于显示抢答者的序号,以便主持人能够抢答者序号显示电路主要用于显示抢答者的序号,以便主持人能够及时了解抢答的情况。及时了解抢答的情况。及时了解抢答的情况。及时了解抢答的情况。抢答者序号显示电路抢答者序号显示电路2 2、电路组成、电路组成抢答者序号显示电路主要由译码驱动电路及数码显示电路组成。抢答者序号显示电路主要由译码驱动电路及数码显示电路组成。抢答者序号显示电路主要由译码驱动电路及数码显示电路组成。抢答者序号显示电路主要由译码
13、驱动电路及数码显示电路组成。在实际电路设计过程中,译码驱动电路一般可以直接使用专用数字在实际电路设计过程中,译码驱动电路一般可以直接使用专用数字在实际电路设计过程中,译码驱动电路一般可以直接使用专用数字在实际电路设计过程中,译码驱动电路一般可以直接使用专用数字集成电路,而数码显示电路一般使用七段集成电路,而数码显示电路一般使用七段集成电路,而数码显示电路一般使用七段集成电路,而数码显示电路一般使用七段LEDLED数码管。数码管。数码管。数码管。第6页/共41页常用的数字显示器有多种类型,按显示方式分,有字型重叠式、点常用的数字显示器有多种类型,按显示方式分,有字型重叠式、点阵式、分段式等。按发
14、光物质分,有半导体显示器,又称发光二极管阵式、分段式等。按发光物质分,有半导体显示器,又称发光二极管(LED)显示器、荧光显示器、液晶显示器、气体放电管显示器等。目前显示器、荧光显示器、液晶显示器、气体放电管显示器等。目前应用最广泛的是由发光二极管构成的七段数码显示器。应用最广泛的是由发光二极管构成的七段数码显示器。七段数码显示器就是将七个发光二极管(加小数点为八个)按一定七段数码显示器就是将七个发光二极管(加小数点为八个)按一定的方式排列起来,七段的方式排列起来,七段a、b、c、d、e、f、g(小数点小数点DP)各对应一各对应一个发光二极管,利用不同发光段的组合,显示不同的阿拉伯数字。个发光
15、二极管,利用不同发光段的组合,显示不同的阿拉伯数字。LED数码显示器数码显示器第7页/共41页按照器件内部的不同连接方式,按照器件内部的不同连接方式,LED七段数码显示器可以分为共阳和共阴两种,七段数码显示器可以分为共阳和共阴两种,具体内部电路连接方式如上图所示。在实际使用时,为了避免具体内部电路连接方式如上图所示。在实际使用时,为了避免LED因为工作电因为工作电流过大而损坏,一般在流过大而损坏,一般在COM端与电源(共阳)或地(共阴)之间串连一只限流端与电源(共阳)或地(共阴)之间串连一只限流电阻,该电阻一般为电阻,该电阻一般为100欧姆(功率一般为欧姆(功率一般为0.5W)。)。共阳共阳共
16、阴共阴LED数码管内部电路数码管内部电路第8页/共41页七段显示译码器七段显示译码器CD4511是一种与共阴极数字显示器配合使用的集成显示译码是一种与共阴极数字显示器配合使用的集成显示译码驱动器,是一种以驱动器,是一种以CMOS制成的中规模集成电路(制成的中规模集成电路(Medium-Scale Integrated Circuit,简称简称MSI),),它的功能是将输入的它的功能是将输入的4位二进制位二进制BCD码转换成显示器所码转换成显示器所需要的七段驱动信号需要的七段驱动信号ag,它与共阴极数码显示管配合使用。该芯片为它与共阴极数码显示管配合使用。该芯片为DIP16封装(封装(Dual
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