四人表决器

《数字电子技术》项目设计说明书1摘要本次设计的四人表决器，是投票系统中的客户端，是一种代表投票或举手表决的表决装置。表决时，与会议有关的人员只要按动各自表决器上“赞成”“反对”“弃权”的某一个按钮，荧光屏上即显示出表决结果。在四人表决器中四个人分别用手指拨动开关SW1，SW2，SW3，SW4来表决自己的意愿，如果对某决议不同意，个人就把自己的指拨开关拨到高电平（上方），同意就把指拨开关拨到低电平（下方）。有多少个人同意就有多少个LED灯亮；表决结果用数码管显示，如果决议通过那么数码管显示P；如果决议不通过那么数码管显示N。关键词：指拨开关、数码显示器、LED《数字电子技术》项目设计说明书2第一章方案设计首先根据设计任务的要求建立输入、输出变量、并列出真值表、然后用逻辑代数或卡诺图化简法求出简化的逻辑表达式，并按实际选用逻辑门的类型修改逻辑表达式，根据简化后的逻辑表达式，用标准器件构建逻辑电路，最后用实验验证设计的准确性。基本功能：实现四人表决器的基本功能，少数服从多数。拓展功能：1、当有人同意表决时，相应的LED灯亮。2、当有三到四人同意时，数码管显示P，表决通过。否则数码管显示N。图1方案设计流程图拨动开关输入表决器LED灯数码管蜂鸣器《数字电子技术》项目设计说明书3第二章电路设计及工作原理分析2.1逻辑变量赋值设四人的意见为变量A、B、C、D，表决结果为函数Y。对于变量A、B、C、D设同意为“1”；不同意为“0”。对于函数Y，设通过为“1”；不通过为“0”。2.2真值表表2-1四人表决器真值表由表2-1得：ABCDDCABCDBABCDAYABCDY00000000100010000110010000101001100011111000010010101001011111000110111110111111《数字电子技术》项目设计说明书42.3卡诺图CDAB0001111000011110图2-1四人表决器卡诺图由图3-2得：)15,14,13,11,7(mABCACDBCDABDY或2.4逻辑电路图图2-2四人表决器逻辑电路图0000001001110010《数字电子技术》项目设计说明书5《数字电子技术》项目设计说明书6第三章电路仿真本设计中采用的是Proteus7.5仿真软件。Proteus7.5是美国国家仪器（NI）有限公司推出的仿真工具，适用于基本的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。1、没人或一人到二人同意时，开关接高电平，数码管显示N，表决不通过。如图所示：在四人表决器中四个人分别用手指拨动开关SW1，SW2，SW3，SW4来表决自己的意愿，如果对某决议不同意，个人就把自己的指拨开关拨到高电平（上方），同意就把指拨开关拨到低电平（下方）。表决结果用数码管显示，如果决议通过那么数码管显示P；如果决议不通过那么数码管显示N。图3-1两人同意，两个LED灯亮数码管显示N，表决不通过。《数字电子技术》项目设计说明书72、三人到四人同意时，开关接低电平，数码管显示P，表决通过。如图所示：图3-2四人同意，四个LED灯亮，数码管显示P，表决通过。图3-3三人同意，三个LED灯亮，数码管显示P，表决通过。。《数字电子技术》项目设计说明书8第四章电路搭接与调试根据图3-1的四人表决器电路原理图，把其中的单元电路进行组装，完成电路安装连接，接好电路后，接通电源，开始调试电路。接通电源时，拔动开关，接通电源，开关拨至低电平，可以看到的是数码管显示N，LED灯不亮，没有决策者赞成，表示决议没有通过。调试情况如下图所示：图4-1无人同意，开关接低电平接通电源，开关拨至低电平，可以看到的是数码管显示N，LED灯不亮，没有决策者赞成，表示决议没有通过。《数字电子技术》项目设计说明书91、接通电源，一个开关拨至高电平，可以看到的是数码管显示N，一个LED灯亮，一个决策者赞成，表示决议没有通过。如图4-2所示：图4-2一人同意，一个开关拨至高电平2、接通电源，两个开关拨至高电平，可以看到的是数码管显示N，两个LED灯亮，两个决策者赞成，表示决议没有通过。如图4-3所示：图4-3两人同意，两个开关拨至高电平《数字电子技术》项目设计说明书103、接通电源，三个开关拨至高电平，可以看到的是数码管显示P，三个LED灯亮，三个决策者赞成，表示决议通过，如图4-4所示：图4-4三人同意，三个开关拨至高电平4、接通电源，四个开关拨至高电平，可以看到的是数码管显示P，四个LED灯亮，四个决策者赞成，表示决议通过，如图4-5所示：图4-5四人同意，四个开关全部拨至高电平《数字电子技术》项目设计说明书11附录1电路原理图《数字电子技术》项目设计说明书12附录2元器件明细表序号项目代号名称型号、规格数量备注1S1、S2、S3、S4开关拨动开关42R1、R2、R3、R4电阻50043R5、R6、R7、R8电阻33044U1、U2、U3、U4、U5、U674LS20芯片SN74LS20D65D1、D2、D3、D4LED灯LED046DS1数码显示管共阴极17LS1蜂鸣器Speaker189101112131415《数字电子技术》项目设计说明书13附录3集成芯片资料（1）74LS20芯片的管脚图说明：两个4输入与非门，内含2组4与非门第一组：1，2,4，5输入，6输出。第二组：9,10,12,13输入，8输出。74LS20芯片真值表：附表174LS20芯片真值表ABCDYHHHHLLXXXHXLXXHXXLXHXXXLH《数字电子技术》项目设计说明书14《数字电子技术》项目设计说明书15