创新性实验设计报告模板

山东科技大学电工电子实验教学中心创新性实验设计报告实验项目名称新型竞赛用智力抢答器的设计与实现组长姓名胡克克学号200901101509手机[e-mail]成员姓名赵辉学号200901101437成员姓名戴经纬学号200901101439专业通信工程班级＿09级3班＿＿指导教师及职称卫永琴开课学期至＿学年＿＿学期提交时间年月日一、实验摘要针对目前几种智力竞赛抢答器电路的优缺点,我们设计和改良的该款抢答器,将锁存器、编码器、译码器和显示器综合到一个电路中。功能强大、使用方便。具有声光显示，语音提示等功能。二、实验目的1、通过创新设计培养创造力和想象力，培养动手动脑能力。2、熟悉数字电路的使用，了解几种常用原件的基本功能。3、了解科创的基本流程。三、实验设计方案1、实验原理1.1电路设计主电路如图1所示，数码显示电路如图2所示，电源部分采用集成稳压电路,器件可以选用w78xx系列,组成固定正电压输出,且这类芯片只有3个引脚,使用方便,c1可以消除因输人线路较长引起的自激振荡,c2用于消除电路高频噪音,如图3所示。1.2工作原理此抢答器用一片74Ls174上升沿D型触发器、74Ls148优先编码器、74Ls247四线七段译码器和5EF105共阳极七段数码管构成。具有六个抢答按钮,六路输出指示,同时利用六个互补输出接至同一与非门实现自锁,控制CP脉冲的输入。1.2.1抢答前,将74LS174清零,六个输出端为零,六只小灯不亮，将六路输出信号取反送人G1与非门得到0,再经G2输出1,从而使门G3打开,保证CP脉冲信号顺利进人74LS174的9管脚CP脉冲输入端由于六个开关未接通,六个D触发器的输入信号均为0,即使CP脉冲进人触发器,它的输出仍为0,六只小灯不发光。74LS174为输人和输出低电平有效。当没人抢答时74LS174的输人端均为1,输出也为111,所以数码显示器显示数字8，同时,A点电位接近于0伏,三级管V1的基极电位也接近于0伏,自激振荡电路不工作,扬声器不发声。�图1、主电路图2、数码显示电路2)工作阶段(1)输人锁存与报警电路.开始抢答时，若K，先接通，Dl先为1.当CP脉冲到来时，输出端Ql为高电平，L，小灯亮，A点电位升高，只级管V，基极电位也升高，自激振荡电路正常工作，扬声器发出嘟的响声，提醒主持人.而Ql为。使G，输出1，G:输出。，封锁G3，CP脉冲不能进入74LS174，所以其他按钮此时不起作用.上述分析说明若第一组抢答后，其他各组抢答均无效，若另一组先抢答，情形相似.(2)编码与译码显示电路.当Kl先接通时，Ql输出。，74LS148相应的输出信号VZVIV。是001.送到74lJS247四线七段译码器输人端，再由消噪电路74LS247的输出驱动共阳极七段数码管SEF105显示数码1.3)复位只有清零之后才能进行下一轮的抢答.清零按钮与开关K7同时动作.K7是一常闭开关.图3、消噪电路2、实验内容3、实验步骤和计划1、在仿真软件上仿真并进行简单调试。2、仿真无误后，按电路图在试验箱上组装电路，调试。3、设计实物四、实验仪器、设备和材料：实验仪器:数字电子实验箱：THD-4实验器件：74Ls174w780074Ls2475EF105七段显示器灯泡导线开关电阻电容三极管D触发器（6个）五、指导老师对实验设计方案的意见：指导老师签名：年月日六、创新实验室负责教师审查意见及工位分配：负责老师签名：年月日