1、數字電子技術課程設計設 計 題 目聲光顯示智力搶答器電路的設計彩燈循環(huán)顯示控制器電路的設計交通燈控制電路的設計多功能數字鐘電路的設計電子密碼鎖電路的設計一、聲光顯示智力搶答器電路的設計主持人宣布開始時（按下S鍵），計時器開始計時并顯示；搶答開始后，計時時間未到，只要有人搶答（按下?lián)尨疰IFN，N為選手所在號碼），即可顯示搶答號碼（數碼管顯示）；只要有人搶答，計時器復位；只有主持人的操作，方可結束上一次搶答，為下一次做好準備；搶答的規(guī)定時間可在電路開始工作前，從數據開關輸入設定的搶答時間；最多可滿足八人比賽。設計要求二、彩燈循環(huán)顯示控制器電路的設計16路彩燈輸出顯示；彩燈閃爍按一定規(guī)則變化（至少三

2、種以上），可通過輸入開關設置彩燈閃爍的規(guī)律；電路有復位控制，復位按鈕閉合時彩燈循環(huán)輸出，復位按鈕斷開時彩燈熄滅；可設定彩燈閃爍時間，彩燈閃爍時間可通過開關輸入。設計要求三、交通燈控制電路的設計設定十字路口東西、南北兩個方向主持干道的交通燈，主干道有優(yōu)先通行權，用兩組紅、黃、綠三色發(fā)光二極管顯示；實現正常的倒計時功能，用兩組數碼管作為東西（主干道）、南北（次干道）的倒計時顯示，顯示的時間分別為紅燈T2S（學號）、綠燈 T1S（兩倍學號）、黃燈 T3S、（3S）；實現總體清零，按下“清零”鍵后，系統(tǒng)實現總清零，計數器由初始狀態(tài)計數，對應狀態(tài)的指示燈亮?；疽笕⒔煌艨刂齐娐返脑O計發(fā)揮部分具有直

3、行和轉向左右指示多向交通信號燈控制電路；每個方向均有紅黃綠燈指示；各方向指示時間以學號為基數。四、多功能數字鐘電路的設計進行正常的時、分、秒計數，分別由六個數碼管顯示時（24小時）、分（60分鐘）、秒（60秒）；具有校時、校分功能，按下“校時”鍵，計數器迅速遞增，并按24小時循環(huán)；按下“校分”鍵，計數器迅速遞增，并按60分鐘循環(huán)；按下“清零”鍵，計數器全部清零；利用蜂鳴器做整點報時，報時5聲；實現鬧時功能。設計提示輸入設置鬧鐘，可用D觸發(fā)器構成的鎖存器將輸入鬧鐘時間保存，然后用比較器比較計時時間與鎖存鬧鐘時間，若相等輸出鬧鐘信號，進行鬧鐘。構成各進制計數器時，注意異步歸零的可靠性。五、電子密碼

4、鎖電路的設計設計一個八位代碼的密碼鎖的控制電路，當開鎖按鈕開關輸入代碼等于存儲的代碼時，進入開鎖狀態(tài)，鎖打開。從開始開鎖的5S內未將鎖打開，電路自動復位并進入自鎖狀態(tài)，并有蜂鳴器發(fā)出3S的聲光報警信號。設計要求設計舉例（聲光顯示智力搶答器電路的設計） 根據設計任務與要求，可初步將系統(tǒng)分為四大功能模塊：主電路、數據采集電路、控制電路和音響電路。 進一步細分，可將主電路分為一個100進制(實現099秒倒計時答題時間)計數、譯碼、顯示電路；并帶預置數功能。 數據采集電路(獲得優(yōu)先搶答選手的編號)分為8路搶答開關、八D數據鎖存器、優(yōu)先編碼器、加1電路； 控制電路分為鎖存控制、倒計時控制、音響控制； 音

5、響電路分為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、音振及喇叭電路。 這樣把總體方案劃分為若干相對獨立的單元。參考原理框圖如圖所示。聲光顯示智力搶答器電路的設計聲光顯示智力搶答器電路的設計設計原理及參考電路 下面就幾個單元電路的設計思想進行討論。 (1)主電路 100進制計數器 要求采用例計時，可先置數為“99”秒，當置數信號變?yōu)闊o效、時鐘信號有效時，可進行倒計時計數。參考電路如圖所示。 聲光顯示智力搶答器電路的設計譯碼、顯示電路所有的譯碼顯示只在有效搶答之后及答題時間結束之前才有效，其他時間均不顯示，因此應利用一低電平有效控制信號去控制譯碼器的“滅燈”功能端。（2）數據采集電路下面為數據采集電路邏輯示意圖聲光顯示智力搶

6、答器電路的設計 a)8路槍答開關 為8位選手提供搶答的按鍵，應為8個按鈕開關，這樣可以在松開按鈕后及時復位，為下次槍答作好難備。調試的時候也可以利用實驗儀上的8個邏輯電平開關。根據編碼器對輸入有效信號的要求，設初始值為全“1”，當某選手優(yōu)先搶答時，即將開關撥至“0”，該開關輸出邏輯“0”。 b)八D數據鎖存器 采用八D數據鎖存器74LS373，搶答前應使鎖存允許端LE1，此時允許數據輸入，即允許選手進行槍答；當某選手有效槍答時，應利用控制電路使LE0，使數據被鎖存，其他選手再槍答就無效了。聲光顯示智力搶答器電路的設計 c）優(yōu)先編碼器 采用8線3線優(yōu)先編碼器74LS148。雖然8個輸入有優(yōu)先級別

7、，但出于采用了高速控制電路，一旦有人槍答，立即封鎖輸入，實際上對8位選手就不存在誰更優(yōu)先的問題了。理論上有同時出現兩人按鍵的情況，此時就要按優(yōu)先級別高的進行編碼，但實際中不可能嚴格意義上出現這種情況，多少都會有一個時間差，而這個時間差已足夠控制電路動作。 因74LS148為反碼輸出，所以將數據鎖存器的數據插入端與選手的編號順序止好相反連接，這樣反碼輸出后就與數據輸入端選手編號順序一致了。 控制電路將充分利用74LS148的兩個輸出信號：選通輸出Ys(低電平有效時，表示允許優(yōu)先編碼但無有效數據輸入)和擴展輸出YEX(又稱為優(yōu)先編碼輸出，低電平有效時，表示處于優(yōu)先編碼狀態(tài))。聲光顯示智力搶答器電路的設計 d)加1電路(獲得優(yōu)先搶答選手的編號) 因優(yōu)先編碼器的反碼輸出對應2位二進制數000111，若將其直接輸出至8421BcD碼顯示譯碼器，將顯示數字07，這不符合選手的編號習慣，需加1?？刹捎?位二進制加法器74LS83實現。(3)控制電路圖為控制電路。鎖存控制倒計時控制音響控制聲光顯示智力搶答器電路的設計(4)音響電路設計舉例（數字鐘）脈沖源（晶振）時分秒顯示器時分秒譯碼/驅動正弦波或不規(guī)則矩形波整形器規(guī)則的矩形波分頻器校時電路K時分秒