数电课程设计-zxy

1、数字电子技术课程设计设 计 题 目声光显示智力抢答器电路的设计彩灯循环显示控制器电路的设计交通灯控制电路的设计多功能数字钟电路的设计电子密码锁电路的设计一、声光显示智力抢答器电路的设计主持人宣布开始时（按下S键），计时器开始计时并显示；抢答开始后，计时时间未到，只要有人抢答（按下抢答键FN，N为选手所在号码），即可显示抢答号码（数码管显示）；只要有人抢答，计时器复位；只有主持人的操作，方可结束上一次抢答，为下一次做好准备；抢答的规定时间可在电路开始工作前，从数据开关输入设定的抢答时间；最多可满足八人比赛。设计要求二、彩灯循环显示控制器电路的设计16路彩灯输出显示；彩灯闪烁按一定规则变化（至少三

2、种以上），可通过输入开关设置彩灯闪烁的规律；电路有复位控制，复位按钮闭合时彩灯循环输出，复位按钮断开时彩灯熄灭；可设定彩灯闪烁时间，彩灯闪烁时间可通过开关输入。设计要求三、交通灯控制电路的设计设定十字路口东西、南北两个方向主持干道的交通灯，主干道有优先通行权，用两组红、黄、绿三色发光二极管显示；实现正常的倒计时功能，用两组数码管作为东西（主干道）、南北（次干道）的倒计时显示，显示的时间分别为红灯T2S（学号）、绿灯 T1S（两倍学号）、黄灯 T3S、（3S）；实现总体清零，按下“清零”键后，系统实现总清零，计数器由初始状态计数，对应状态的指示灯亮。基本要求三、交通灯控制电路的设计发挥部分具有直

3、行和转向左右指示多向交通信号灯控制电路；每个方向均有红黄绿灯指示；各方向指示时间以学号为基数。四、多功能数字钟电路的设计进行正常的时、分、秒计数，分别由六个数码管显示时（24小时）、分（60分钟）、秒（60秒）；具有校时、校分功能，按下“校时”键，计数器迅速递增，并按24小时循环；按下“校分”键，计数器迅速递增，并按60分钟循环；按下“清零”键，计数器全部清零；利用蜂鸣器做整点报时，报时5声；实现闹时功能。设计提示输入设置闹钟，可用D触发器构成的锁存器将输入闹钟时间保存，然后用比较器比较计时时间与锁存闹钟时间，若相等输出闹钟信号，进行闹钟。构成各进制计数器时，注意异步归零的可靠性。五、电子密码

4、锁电路的设计设计一个八位代码的密码锁的控制电路，当开锁按钮开关输入代码等于存储的代码时，进入开锁状态，锁打开。从开始开锁的5S内未将锁打开，电路自动复位并进入自锁状态，并有蜂鸣器发出3S的声光报警信号。设计要求设计举例（声光显示智力抢答器电路的设计） 根据设计任务与要求，可初步将系统分为四大功能模块：主电路、数据采集电路、控制电路和音响电路。 进一步细分，可将主电路分为一个100进制(实现099秒倒计时答题时间)计数、译码、显示电路；并带预置数功能。 数据采集电路(获得优先抢答选手的编号)分为8路抢答开关、八D数据锁存器、优先编码器、加1电路； 控制电路分为锁存控制、倒计时控制、音响控制； 音

5、响电路分为单稳态触发器、音振及喇叭电路。 这样把总体方案划分为若干相对独立的单元。参考原理框图如图所示。声光显示智力抢答器电路的设计声光显示智力抢答器电路的设计设计原理及参考电路 下面就几个单元电路的设计思想进行讨论。 (1)主电路 100进制计数器 要求采用例计时，可先置数为“99”秒，当置数信号变为无效、时钟信号有效时，可进行倒计时计数。参考电路如图所示。 声光显示智力抢答器电路的设计译码、显示电路所有的译码显示只在有效抢答之后及答题时间结束之前才有效，其他时间均不显示，因此应利用一低电平有效控制信号去控制译码器的“灭灯”功能端。（2）数据采集电路下面为数据采集电路逻辑示意图声光显示智力抢

6、答器电路的设计 a)8路枪答开关 为8位选手提供抢答的按键，应为8个按钮开关，这样可以在松开按钮后及时复位，为下次枪答作好难备。调试的时候也可以利用实验仪上的8个逻辑电平开关。根据编码器对输入有效信号的要求，设初始值为全“1”，当某选手优先抢答时，即将开关拨至“0”，该开关输出逻辑“0”。 b)八D数据锁存器 采用八D数据锁存器74LS373，抢答前应使锁存允许端LE1，此时允许数据输入，即允许选手进行枪答；当某选手有效枪答时，应利用控制电路使LE0，使数据被锁存，其他选手再枪答就无效了。声光显示智力抢答器电路的设计 c）优先编码器 采用8线3线优先编码器74LS148。虽然8个输入有优先级别

7、，但出于采用了高速控制电路，一旦有人枪答，立即封锁输入，实际上对8位选手就不存在谁更优先的问题了。理论上有同时出现两人按键的情况，此时就要按优先级别高的进行编码，但实际中不可能严格意义上出现这种情况，多少都会有一个时间差，而这个时间差已足够控制电路动作。 因74LS148为反码输出，所以将数据锁存器的数据插入端与选手的编号顺序止好相反连接，这样反码输出后就与数据输入端选手编号顺序一致了。 控制电路将充分利用74LS148的两个输出信号：选通输出Ys(低电平有效时，表示允许优先编码但无有效数据输入)和扩展输出YEX(又称为优先编码输出，低电平有效时，表示处于优先编码状态)。声光显示智力抢答器电路的设计 d)加1电路(获得优先抢答选手的编号) 因优先编码器的反码输出对应2位二进制数000111，若将其直接输出至8421BcD码显示译码器，将显示数字07，这不符合选手的编号习惯，需加1。可采用4位二进制加法器74LS83实现。(3)控制电路图为控制电路。锁存控制倒计时控制音响控制声光显示智力抢答器电路的设计(4)音响电路设计举例（数字钟）脉冲源（晶振）时分秒显示器时分秒译码/驱动正弦波或不规则矩形波整形器规则的矩形波分频器校时电路K时分秒