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74HC147+373+4511數字四路搶答器電路Proteus仿真設計與調試

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ID:569695 發(fā)表于 2019-7-1 11:19 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
1. 設計內容及要求
2.1 設計思路
2.2設計思路框圖
3 電路仿真
4. 實物測試結果及分析
4.1測試結果
4.2結果分析
5.總結
參考資料
附錄:
元器件清單
元器引腳圖

1. 設計內容及要求
四路搶答器電路的設計,具體要求如下:
(1)四名參賽選手每人控制一個按鍵,進行搶答。
(2)有選手搶答成功時,該選手對應的發(fā)光二極管亮,且數碼管顯示其組別號碼,其他選手搶答器失效。
(3)主持人控制一個按鍵,進行清零復位。
2. 設計方案
2.1 設計思路
  分析要求然后確定主要元器件完成主要功能,然后將其他簡單功能拼接到主功能。(1)當選手搶答成功后其對應的發(fā)光二極管亮,此功能需要4個發(fā)光二極管和四個1K歐姆電阻與搶答按鍵相連。(2)當有選手搶答成功后,數碼管顯示其選手組號,這需要一個數碼管,要讓數碼管出現對應組號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)主持人控制一個按鍵,按下進行復位清零這里需要一個復位電路。當將需要的元器件還有大致流程弄清晰后,開始用仿真軟件仿真,先將主干電路仿真出來,然后將復位電路連上主干電路上,完成完整仿真電路,然后進行PCB繪畫,將電路板焊接完成。

3 電路仿真
   圖3.1為四路搶答器設計仿真圖

                       圖3-1 四路搶答器仿真圖


4. 實物測試結果及分析
4.1測試結果
打開電源開關,數碼管亮并顯示零,當某個選手按下搶答按鈕時,數碼管顯示對應數字,并且對應發(fā)光二極管亮。且其他選手搶答器失效,完成了鎖存功能。按下主持人的復位按鍵后,數碼管顯示零,并且所有選手搶答器恢復使用。圖4.1為1號選手按下按鈕的顯示圖,并且其他選手搶答器無效。圖4.2為按下復位鍵后的顯示圖,所有選手的搶答器恢復使用。
               
                             圖4.1

               
                             圖4.2

4.2結果分析
看圖3-1四路搶答器仿真圖,以一號選手為例,當一號選手按下搶答器,低電平信號傳入74LS373鎖存器中,然后傳入一號選手對應的發(fā)光二極管中讓二極管亮。此低電平信號也傳入右側的U3門中變成高電平信號,在與復位電路傳出的高電平信號一起進入U13與非門中變成低電平信號,進入74LS373中的LE引腳,完成鎖存功能。
1號選手的信號從74LS373中2號引腳出來從11引腳進入74LS373編碼器中,在經過非門進入4511譯碼器中編譯,最后在數碼管中輸出一號選手對應序號。圖4.3為原理圖,圖4.4為PCB圖。
              

                          圖4.3

                           圖4.4


5.總結
課程設計剛開始的時候不知道從何下手從百度上獲得了靈感,了解了搶答器實現的關鍵所在就是鎖存。從這一方面下手使我們
輕松了許多,一開始我們利用74LS279進行鎖存,通過控制74LS148實現主持人功能,仿真電路能行,但是在實際pcb板打出來的時候我們發(fā)現是不可行的,雖然仿真圖能實現我們的功能,但是實際并不能實現,違反了邏輯,所以我們從頭出發(fā),通過設計的關鍵點鎖存入手,我們又找到了74LS373,我們通過對其OE和LE口的控制實現了鎖存。
從這次設計我們獲得了很多的實際操作的經驗,發(fā)現了很多不必要的錯誤,為以后的實際工程操作打下了基礎。同時這次我們也學會了怎么設計pcb板,怎么實現原理圖的功能。

附錄:

                             總電路圖
元器件清單
74LS373鎖存器   1個
74HC147編碼器   1個
4511             1個
數碼管           1個
10K電阻         5個
1K電阻          4個
發(fā)光二極管       4個
按鍵開關         5個
與非門           2個
非門             4個

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: 62)


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