《电工电子基本技能操作项目教程》课件项目二十八

项目二十八简单电路设计能力目标1．按实际要求，设计简单的电路并实现；2．制作简单的电路板；3．将理论知识应用于实际；4．具有开拓创新精神、务实精神。知识目标1．知道电路设计的基本过程；2．知道电路板制作工艺要求。简单电路设计项目内容与原理一、8人数字式抢答器的设计

1、设计要求

(1)数字式抢答器供8名选手(或代表队)进行智力抢答比赛。(2)设置一个系统清除和抢答控制开关S，由主持人控制。分别用8个按钮S0～S7表示8个人。(3)抢答器具有锁存与显示功能。选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。简单电路设计简单电路设计

(4)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40s)。当主持人启动“开始”键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间为0.5s左右。(5)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。(6)如果定时时间已到，无人抢答，那么本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。2、抢答器的设计原理图28-1为抢答器的设计原理框图。简单电路设计图28-1数字抢答器原理框图简单电路设计3、抢答器电路

(1)抢答器电路。抢答器电路有两个功能：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编号；二是使其他选手按键操作无效。利用8线—3线优先编码器74LS148实现。抢答器电路如图28-2所示。(2)定时电路。节目主持人可以根据抢答题的难易程度，设定一次抢答的时间，通过预置时间电路对计数器进行预置，计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。可预置时间的电路选用十进制同步加减计数器74LS192进行设计。定时电路如图28-3所示。简单电路设计图28-2数字抢答器电路简单电路设计图28-3定时电路简单电路设计二、数字钟电路的设计

(1)要求时、分、秒显示，以每天24小时制设计，可以实现时间校正。(2)数字钟原理电路。电路由三大部分构成：第一部分是标准秒脉冲发生电路；第二部分是时、分、秒计数、译码、显示电路；第三部分为时、分校准电路。①标准秒脉冲发生电路。这部分由石英晶体振荡器与六级十分频器组成。选择石英晶体振荡器的振荡频率为1MHz，则经六级分频后，输出脉冲为频率为1Hz，即周期为1s。分频器采用十进制计数器。计十个脉冲则第四级触发器输出一个脉冲，用六个这样的十进制计数器则计数器输出频率为1Hz。简单电路设计

②时、分、秒计数、译码、显示电路。这部分包括两个六十进制计数器、一个二十四进制计数器以及相应的译码显示器。标准秒脉冲进入秒计数器进行六十分频后，得到分脉冲；分脉冲进入分计数器后再经六十分频得出时脉冲；时脉冲进入时计数器。最大显示值为23小时59分59秒，再输入一个脉冲则复位为零。③时、分校准电路。时与分的校准电路相同，以“分”为例说明时间的校准。简单电路设计

在正常计时时，与非门G1的一个输入端为1，将它开通，使秒计数器输出的分脉冲加到G1的另一输入端，并经G3进入分计数器。而此时G2由于一个输入端为0，因此被关断，校准秒脉冲进不去。

在校“分”时，按下开关S1，情况与i) 相反，G1被关断，G2打开，标准秒脉冲直接进入分计数器进行快速校“分”。

同理，按校“时”时，按下开关S2，标准秒脉冲直接进入时计数器进行快速校“时”。简单电路设计图28-4数字钟原理电路简单电路设计三、设计一个夜晚街灯自动点亮电路

(1)要求：白天自动熄灭路灯，晚上自动点亮路灯。(2)写出设计思路，画出电路图。(3)按电路图连接电路进行验证。项目训练准备简单电路设计(一)抢答器(1)集成块74LS1481片、74LS2791片、74LS483片、74LS1922片、NE5552片、74LS001片、74LS1211片；(2)电阻：510 

2只、1 k

9只、4.7 k

1只、5.1 k

1只、100 k

1只、10 k

1只、15 k

1只、68 k

1只；(3)电容：0.1 

F1只、10 

F2只、100 

F1只；(4)三极管：3DG121只；简单电路设计(5)其他：发光二极管2只、共阴极显示器3只、蜂鸣器1个、显示译码器4个、二极管若干、导线若干、开关若干；(6)电路印制板1块；(7)电烙铁、烙铁架、焊锡、松香；(8)直流稳压电源1台；(9)万用表1块。简单电路设计(二)数字钟(1)集成块：74LS2908个、74LS2478个、74LS004个；(2)七段数码显示器8个；(3)电阻510Ω4个；(4)单刀双掷开关2个；(5)万用表1块；(6)稳压电源1台；(7)函数信号发生器1台；(8)示波器1台。简单电路设计(三)街灯自动点亮(1)三极管9013一只；(2)电阻5.1 kW一只；(3)电位器4.7 kW一只；(4)二极管4007一只；(5)光电二极管2CU一只；(6)灯泡一只；(7)电磁继电器一只。简单电路设计或者：(1)变压器一只；(2)桥式整流硅堆一只；(3)电容1000mF、100 mF各一只；(4)电阻2 kW、10 kW、各一只；(5)电位器100 kW一只；(6)光敏电阻一只；(7) 555集成块一块；(8)二极管4007两只；(9)继电器一只；(10)灯泡一只。项目操作与测量(一)制作数字式抢答器电路板按电路设计图，制作电路板。(1)要求：印制板电路布置合理，焊接美观牢固。(2)电路功能完善，验证成功。简单电路设计(二)数字钟的设计按电路设计原理，进行线路连接。(1)画出电路图。(2)要求电路布置合理，走线合理。(3)电路完整，验证成功。简单电路设计(三)自行设计---夜晚街灯自动点亮(1)写出设计思路。(2)画出电路图。(3)验证电路功能。(四)