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1、四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)设计题目 八路抢答器设计 专 业: 微电子技术 班 级: 微电08-1班 学 号: 0865048 姓 名: 指导教师: 二一年七月十日四川信息职业技术学院毕业设计任务书学 生姓 名 学号0865048班级微电08-1专业微电子技术设计题目八路抢答器的设计指导教师姓名职 称工作单位及所从事专业联系方式备 注罗凌讲师/工程师四川信息职业技术学院电子工程系/电子技术应用15883979908设计内容：本设计完成八路数字抢答器的设计，是由 SS开关阵列组成，当其中一人按下开关时，在LED上显示它的序号，且在LED上显示其抢答时间，若其中无一人抢答时报警电路不
2、发出声响显示为零。该电路主要由八路抢答控制开关和主持人开关启动电路以及编码电路，译码与锁存显示电路和报警电路组成。设计任务：1完成电路设计方案的选择并设计电路；2整机电路原理分析并正确选择电路元件；3绘制整机电路原理图并进行电路仿真或实物制作；4撰写较详细的设计说明书。进度安排：134周：消化课题，收集相关资料，选择参考方案；256周：初步确定设计方案并熟悉部分器件的用途；379周：划分功能模块，设计单元电路；41012周：分析电路原理，基本完成设计过程，撰写设计说明书初稿；51315周：修改、完善并调试设计电路，进行电路仿真或实物制作；61617周：按毕业设计的各项要求整理设计说明书并修改、
3、完善，检查定稿；718周：熟悉设计全过程，准备答辩。参考文献1邱寄帆、唐程山数字电子技术北京人民邮电出版社；20052黄永定电子线路实验与课程设计北京机械工业出版社；20053谢自美电子线路设计实验测试武汉华中科技大学出版社；20064高建新、雷少刚电子技术实验与实训北京机械工业出版社；20065张有礼、韩爱娟电子技术综合实训北京师范大学出版社；20056唐程山数字电子技术北京人民邮电出版社；2005审批意见教研室负责人：年 月 日备注：任务书由指导教师填写，一式二份。其中学生一份，指导教师一份。目录摘要1第一章绪论2第二章设计方案32.1方案选择32.2抢答器的组成框图32.3本设计任务及要
4、求42.4系统主要功能4第三章单元电路设计53.1抢答电路设计53.1.1电路设计及工作原理53.1.2元器件的选择63.2锁存译码显示电路83.2.1电路的设计及工作原理83.2.2元器件的介绍103.3报警电路123.3.1电路的设计及工作原理123.3.2元器件的介绍14第四章整机电路174.1整机电路原理图174.2整机电路的工作原理17第五章仿真与调试195.1Proteus的介绍195.2电路的仿真20总结22参考文献23附录 1 元器件明细表24摘要电子产业在人们的生活中发挥着越来越重要的作用，电子技术得到了突飞猛进的发展，各种电子产品的功能质量也日臻完善。其中，抢答器被广泛地应
5、用于企事业和商业部门，是为各种知识竞赛，文娱活动提供公正、客观和快速裁决的一种常用电子设备。在人们的娱乐生活中，电子抢答器是必不可少的设备之一。但是，传统的抢答器一般准确性与可靠性不高，而且产品体积大，安装维修困难数字电路是用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路。用它设计电路实现简单，系统可靠集成度高、体积小、功耗低，而且电路的设计、维修、维护灵活方便。随着集成电路技术的高速发展，数字逻辑电路的集成度越.来越高。本设计完成八路数字抢答器的设计，当其中一人按下开关时，在LED上显示它的序号，若其中无一人抢答时报警电路不发出声响显示为零。该电路主要由八路抢答控制开关和主持人开关启动电路
6、以及编码电路，译码与锁存显示电路和报警电路组成。关键字 抢答；译码；锁存；报警第一章绪论21世纪随着信息时代的到来竞争日益激烈，选拔人才，评选优胜，数字电子技术已经广泛地应用于计算机，自动控制，电子测量仪表，电视，雷达，通信等各个领域。例如在现代测量技术中，数字测量仪表不仅比模拟测量仪表精度高，功能高，而且容易实现测量的自动化和智能化。随着集成技术的发展，尤其是中，大规模和超大规模集成电路的发展，数字电子技术的应用范围将会更广泛地渗透到国民经济的各个部门，并将产生越来越深刻的影响。随着现代社会的电子科技的迅速发展，要求我们要理论联系实际，通过对数字电路的设计，熟练掌握设计的方法、步骤。本课题设
7、计了一种采用数字电路制作的多功能数字抢答器，它除了具有基本的抢答功能之外，还具有报警的功能，和数显的功能，抢答器一般是在单位团体的专业知识竞赛中使用，其主要功能大体可分为三种：（1）主持人可以控制系统的清零与抢答开始。（2）抢答器具有数据锁存与显示和报警的功能。（3）每名选手有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，抢答器具有第一个抢答信号的鉴别和数据锁存、显示的功能。在现在科技进步的世界里,无论工厂、学校和电视台所举办的节目都可能会有各种智力竞赛,当遇到抢答环节时,如果要求主持人自己去用肉眼观察那一个选手抢答的速度最快无疑会对比赛结果造成很大的影响,使比赛失去了公平和公正性。知识竞赛之类
8、的活动愈加频繁，为了准确，公平，直观的判断出第一抢答者。我所设计的抢答器为八路抢答器与传统抢答方式相比不需要人干预的特点。它不仅能够准确判断，而且运用了现代电子产品的高准确性来保障抢答的公平性。第二章设计方案2.1方案选择制作抢答器可以采用多种设计方案，可以用单片机来完成，它的功能强大制作简单，并且外围的元件也很少；也可以用PLC来实现，他的制作也是比较简单；最后也可以用数字电路来实现，它的原理比较简单，集成块的价格也比较便宜且很容易购买，与我们学完的数字电路联系紧密，能将我们所学知识用于实际，对巩固所学知识有重要意义，用了一些成型电路，如NE555标准秒脉冲电路等，使总体方案易于实现。因此在
9、此设计过程中我采用基于数字电路的八路抢答器。2.2抢答器的组成框图抢答器的组成框图如图2-1所示。它主要由三部分组成，分别是优先编码电路、锁存与译码显示电路和报警电路。即主持人说抢答开始时，选手按抢答按钮，能够显示第一个按按钮的选手的编号，同时报警电路给予报警，并封锁输入电路禁止其他选手抢答。此过程都是由节目主持人操作控制电路控制完成。图2-1抢答器的组成框图抢答按钮和优先编码电路的主要作用是对抢答选手的编号进行编码，立即分辨出抢答者的编号。主持人控制开关主要起到一个复位、清除的作用，使显示器重新显示为0。所以当一轮抢答结束后，必须由主持人按下复位开关使其电路复位，方可再次抢答；控制电路、锁存
10、电路、译码电路和显示电路则构成了锁存与译码显示电路。这部分电路的主要作用是对编码以后的按键号进行锁存，避免其他选手再次抢答，同时译码并显示该按键号。报警电路的主要作用是当有人抢答时发出声响给予主持人以提示。2.3本设计任务及要求任务：设计一个供8名选手参加八路抢答器。2.4系统主要功能我所设计电路的主要功能是：可同时8名选手参加比赛，他们的编号分别是1，2，3，4，5，6，7，8，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是S1，S2，S3，S4，S5，S6，S7，S8节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答的开始。数字抢答器应具有数码锁存、显示功能。抢答开始后，若有选手
11、按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示选手的编号，同时扬声器给出音响提示。此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。第三章单元电路设计3.1抢答电路设计3.1.1电路设计及工作原理1抢答电路原理图如图3-1所示：图3-1抢答电路2电路的工作原理：电路由八组阵列快关S1S8组成。和主持人控制开关S组成。以及D112十二个二极管和芯片4511组成。抢答电路的功能是能够分辨出选手按按钮的先后，供锁存电路用，其电路组成。在图3-1中，当接通电源时，开关S1S8均处于打开状态等待4511的输入端（1-7端）输入信号。当有选手将按钮按下时（如按下
12、5），4511的输入端进行编码即ABCD=0101，经4511内部BCD转换，得到QAQBQCQDQEQFQG=1011011经译码后，显示器上显示出“5”。当优先抢答者回答完问题后，由主持人操作控制开关，使抢答电路复位，以便进行下一轮抢答。电路工作即抢答器处于等待工作状态在图3-1中，当接通电源时，开关1-8均处于打开状态。3.1.2元器件的选择1开关阵列S1S8作用是：接受电源电压产生一个高电平，供二极管正向导通所提供的导通电压。2二极管二极管的应用范围很广，主要都是利用它的单向导电性，可用于整流、检波、限幅、元件保护以及在数字电路中用作开关元件等。二极管的应用利用二极管的单向导电性主要应
13、用作用 如下：(1)二极管的限幅电路它包括：正向限幅电路双向限幅电路。(2)低压稳压电路。(3)在摸拟电子报警器中的应用。作用是：起开关.嵌位的作用，当阴电位高于阳的电位时，二极管截止。相当于开关断开，当阳位高于阴极电位时，二极管导通，电压嵌制在0.7V。二极管还可以做续流的作用利用它的单向导电性给电容充放电。在次抢答电路中利用了二极管的单向导电性（正向偏压导通，反向偏压截至）特性。如：当一号选手抢答时，电流不会经过电阻R2和R3流向其它的抢答开关致使抢答误乱。以免导致抢答选手在抢答时数码管上显示错误选手的序号。从而失去了抢答的效果。3芯片4511的介绍CC4511是BCD7段所存译码驱动器，
14、在同一单片结构上由COS/MOS逻辑器件和n-p-n双极型晶体管构成。这些器件的组合，使CC4511具有低静态耗散和高抗干扰及源电流高达25mA的性能。由此可直接驱动LED及其它器件。LT、BI、LE输入端分别检测显示、亮度调节、存储或选通一BCD码等功能。当使用外部多路转换电路时，可多路转换和显示几种不同的信号。CC4511提供了16引线多层陶瓷双列直插（D）、熔封陶瓷双列直插（J）、塑料双列直插（P）和陶瓷片状载体（C）4种封装形式。（1）其引脚功能如下：BI：4脚是消隐输入控制端，当BI=0(LT为1时)，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。LT：3脚是
15、测试输入端，当LT=0时，则不论其它输入状态为何，译码输出全为1，七段均发亮，显示“8”。它主要用来检测数码管是否损坏。LE：锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。A、B、C、D分别4511的输入端。QA、QB、QC、QD、QE、QF、QG分别为4511的译码输出端，输出为高电平1有效。它的逻辑功能如表3-2表所示。引脚图如图3-2所示。图3-2CC4511引脚图（2）CC4511的功能表通过了解CC4511的输入输出状态来确定编码的信号使之能够在数码管上能够正确的显示抢答选手的编号，具体见表3-1所示。表3-1CC4511
16、逻辑功能表3.2锁存译码显示电路3.2.1电路的设计及工作原理1锁存译码显示电路原理图如图3-3所示：图3-3锁存译码显示电路2电路的工作原理：它是由4511和二极管D17.D18以及三极管NPN，电阻和显示数码管，和排阻组成。这部分电路的功能有两个：一是锁存优先抢答者的编号，送给译码显示电路，显示出该抢答者的编号；二是使其他选手随后的按键操作无效。并且在优先抢答者回答完毕时，必须由主持人复位与清零，使其显示器重新显示为0，方可进行下一轮抢答。当某一抢答选手按下抢答键时在4511的输入端输入相应的地址码从ABCD端输入经BCD转换后译码出QAQG使数码管显示选手号同时将显示的选手号经过4511
17、QB、QD、QD到达三极管的基极和二极管的阳极控制VD18、VD17、NPN的导通和截至输出的信号送到4511的LE脚当LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。此时完成了锁存的功能。当按下键1时，4511的输入端D、C、B、A分别为0、0、0、1，通过4511译码后，输出端QG、QF、QE、QD、QC、QB、QA分别为1、1、1、1、1、1、0，使数码管显示“1”。当优先抢答者回答完问题后，由主持人操作控制复位键0，使抢答电路复位，以便进行下一轮抢答。当按下键2时，4511的输入端D、C、B、A分别为0、0、1、0，通过4511译码后，输出端QG、QF、QE、QD、
18、QC、QB、QA分别为1、0、1、1、0、1、1，使数码管显示“2”。当优先抢答者回答完问题后，由主持人操作控制复位键0，使抢答电路复位，以便进行下一轮抢答。当按下键3时，4511的输入端D、C、B、A分别为0、0、1、1，通过4511译码后，输出端QG、QF、QE、QD、QC、QB、QA分别为1、1、1、1、0、0、1，使数码管显示“3”。当优先抢答者回答完问题后，由主持人操作控制复位键0，使抢答电路复位，以便进行下一轮抢答。当按下键4时，4511的输入端D、C、B、A分别为0、1、0、0，通过4511译码后，输出端QG、QF、QE、QD、QC、QB、QA分别为0、1、1、0、0、1、1，使
19、数码管显示“4”。当优先抢答者回答完问题后，由主持人操作控制复位键0，使抢答电路复位，以便进行下一轮抢答。当按下键5时，4511的输入端D、C、B、A分别为0、1、0、1，通过4511译码后，输出端QG、QF、QE、QD、QC、QB、QA分别为1、0、1、1、0、1、1，使数码管显示“5”。当优先抢答者回答完问题后，由主持人操作控制复位键0，使抢答电路复位，以便进行下一轮抢答。当按下键6时，4511的输入端D、C、B、A分别为0、1、1、0，通过4511译码后，输出端QG、QF、QE、QD、QC、QB、QA分别为0、0、1、1、1、1、1，使数码管显示“6”。当优先抢答者回答完问题后，由主持人
20、操作控制复位键0，使抢答电路复位，以便进行下一轮抢答。当按下键7时，4511的输入端D、C、B、A分别为0、0、0、1，通过4511译码后，输出端QG、QF、QE、QD、QC、QB、QA分别为1、1、1、0、0、0、0，使数码管显示“7”。当优先抢答者回答完问题后，由主持人操作控制复位键0，使抢答电路复位，以便进行下一轮抢答。当按下键8时，4511的输入端D、C、B、A分别为1、0、0、0，通过4511译码后，输出端QG、QF、QE、QD、QC、QB、QA分别为1、1、1、1、1、1、1，使数码管显示“8”。当优先抢答者回答完问题后，由主持人操作控制复位键0，使抢答电路复位，以便进行下一轮抢答
21、。3.2.2元器件的介绍1三极管介绍三极管如图3-4所示：图3-4三极管PNP和NPN2三极管的功能：（1）三极管的输出特性曲线：三极管有截止、饱和、放大三种工作状态，对应这三种工作状态，可把三极管的输出特性曲线簇分为三个区域，如图（3-5）所示：截止区即IB0这根曲线以下的阴影部分。三极管截止的条件是，集电结与发射结都处于反向偏置状态。从图中我们看到，当IB0时，IC0，此时的IC叫穿电流ICEO，而且ICEO很小，它不受基极控制，与放大无关。因此截止状态的特征是IB0、IC0、UCEUGB2相当于集电结发射结之间断开，三极管失去放大作用。饱和区即曲线左侧的阴影区，包括曲线的上升和弯曲部分。
22、三极管饱和的条件是，集电结与发射结都处于正向偏置状态。饱和的特征是，UCE很低（即UCEUBE）IC不受IB控制，相当于集电结发射结之间短路接通，三极管也失去放大作用。当UCEUBE时，称为深度饱和。由于集电结正偏，其内电场很弱，对到达基区的电子吸引力不大，这时即使增IB，IC也几乎不增大，此时各线靠拢，表示IC不受IB影响。而IC受UCE影响很大，UCE稍有增大，从基区到集电区的电子也增加，因此IC随UCE增大而增大，这就是曲线的上升部分。当UCEUBE时，集电结处于零偏置，各曲线在这时开始弯曲，称为临界饱和。饱和时的集电极电流Ic=Ugb2/URc，由外电路参数Ugb2和URc决定。饱和状
23、态时的UCE叫饱和压降UCES，晶体管手册上一般列出在某个条件下的饱和压降UCES，如3DG130C在IC300毫安时，UCES0.8伏。一般NPN型小功率硅管的UCES取0.3伏（对PNP锗管取0.1伏），大功率硅管在大电流工作时，UCES将大于1伏。有关三极管饱和与截止状态的运用，我们在后面的数字电路中还要讨论。放大区指饱和区和截止区所夹的中间部分，特性曲线是一组间距近似相等的平行直线簇。三极管放大的条件是，发射结正偏，集电结反偏。当UCE大于某一数值（约1伏）后，集电结电场已足够强，使发射区扩散到基区的电子绝大部分到达集电区。因此，在放大区，当IB一定时，IC基本不随UCE变化，即IC与
24、UCE基本无关，这称为三极管的恒流特性。IC主要由IB控制，IB每增加一定数量，特性曲线就向上移一次，IC的变化比IB的变化大得多，即ICIB，这正是三极管的放大作用。利用输出特性曲线，只要知道三极管的IB、IC、UCE三个数值中的两个，就能很方便确定另一个数值。若以实际工作时的UCE作垂线，就能算出基极电流变化值为IB时，集电极电流的变化值IC，从而计算出三极管电流放大系数。曲线越平坦，间距越均匀，表明三极管的放大线性越好，显然，在相同的IB下.IC越大值越高。三极管除了有对电流放大作用外,还有开关作用(即通、断作用),当基极加上正偏压时,NPN型三极管即导通处于饱和状态及灯会亮,反之,三极
25、管就不导通。图3-5三极管的输出特性曲线2七段共阴显示数码管七段共阴显示数码管内部结构如图3-6所示：图3-6七段共阴显示数码管内部结构功能介绍：LED数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，将多只LED的阴极连在一起即为共阴式，而将多只LED的阳极连在一起即为共阳式。以共阴式为例，如把阴极接地，在相应段的阳极接上正电源，该段即会发光。当然，LED的电流通常较小，一般均需在回路中接上限流电阻。在此设计中采用共阴数码管。3.3报警电路3.3.1电路的设计及工作原理1报警电路原理图如图3-7所示：图3-7报警电路2电路的工作原理：电路组成：由二极管D13-D16,Q1,Q5,Q4,R9,R1
26、1,R10,C1,C2,以及蜂鸣器S1和型号为NE555组成。CC4511在进行对选手编码的同时，电平信号经过D13D16给NE555提供一个脉冲信号，加到NE555的电源端，控制电平的输出，在NE555定时器的3脚（输出端）接扬声器。当有人抢答时脉冲信号加到NE555定时器电源端，控制扬声器发出声音。声响时间约为2s的“尖叫”声。通过改变R11阻值，C1的容量来改变扬声器的发出声音。3报警电路可分成两部分：（1）NE555振荡电路如图3-8所示：图3-8 振荡电路工作原理：由以上的电路可得连接的电路组成了一个振荡器产生，只要有电平提供给NE555就产生一个脉冲信号提供给扬声器发出声响。（2）
27、电源控制电路如图3-9所示：图3-9 电源控制电路工作原理：若有人抢答则从四只二极管输出的高电平接入Q1的基极，电源V1经过Q3使之导通加入Q4的基极Q4是开关管从发射极输出的电压约为5V提供给NE555芯片使之产生脉冲驱动蜂鸣器工作发出声响。3.3.2元器件的介绍1NE555的芯片介绍NE555内部结构如图3-10所示：图3-10NE555内部结构工作原理：555定时器由3个阻值为5k的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电三极管TD和缓冲反相器G4组成。虚线边沿标注的数字为管脚号。其中，1脚为接地端；2脚为低电平触发端，由此输入低电平触发脉冲；6脚为高电平触发端，
28、由此输入高电平触发脉冲；4脚为复位端，输入负脉冲（或使其电压低于0.7V）可使555定时器直接复位；5脚为电压控制端，在此端外加电压可以改变比较器的参考电压，不用时，经0.01F的电容接地，以防止引入干扰；7脚为放电端，555定时器输出低电平时，放电晶体管TD导通，外接电容元件通过TD放电；3脚为输出端，输出高电压约低于电源电压1V3V，输出电流可达200mA，因此可直接驱动继电器、发光二极管、指示灯等；8脚为电源端，可在5V18V范围内使用。555定时器工作时过程分析如下：5脚经0.01F电容接地，比较器C1和C2的比较电压为：UR1=2/3VCC、UR1=1/3VCC。当VI12/3VCC
29、，VI21/3VCC时，比较器C1输出低电平，比较器C2输出高电平，基本RS触发器置0，G3输出高电平，放电三极管TD导通，定时器输出低电平。当VI12/3VCC，VI21/3VCC时，比较器C1输出高电平，比较器C2输出高电平，基本RS触发器保持原状态不变，555定时器输出状态保持不来。当VI12/3VCC，VI21/3VCC时，比较器C1输出低电平，比较器C2输出低电平，基本RS触发器两端都被置1，G3输出低电平，放电三极管TD截止，定时器输出高电平。当VI12/3VCC，VI21/3VVCC时，比较器C1输出高电平，比较器C2输低电平，基本RS触发器置1，G3输出低电平，放电三极管TD截
30、止，定时器输出高电平2蜂鸣器按工作原理分类:按工作原理的不同，扬声器主要分为电动式扬声器、电磁式扬声器、静电式扬声器和压电式扬声器等。第四章整机电路4.1整机电路原理图由以上各单元电路组成整机电路如图4-1所示：图-1整机电路原理图4.2整机电路的工作原理接通电源，译码器4511，4脚是消隐输入控制端BI，BI=0(LT=1)则不管其它输入状态如何，7段数码管处于熄灭（消隐）状态，不显示数据，处于工作状态，等待选手抢答。比赛开始前，无人按下按键，这时电路不工作。当主持人宣布抢答开始后，若有选手抢答，如5号选手首先按下按键，则该低电平信号立即送到译码器4511的信号输入端（ABCD）进行编码01
31、01，进行BCD转换，在QA到QG输出信号输出1101101。5号选手的开关信号通过4个二极管产生一个电平输出，作为555定时器的一个输入端信号，蜂鸣器发出声响。另一路信号送给锁存电路进行所存，由4511的功能可能可得输出的信号为1101101，使三极管能够导通，信号经过发射极到地。此时二极管D17也导通电平输入4511的5脚（LE）脚，产生一个高电平脉冲由4511的功能可知，当LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的状态，论输入端为何种状态，输出端都一直保持原状态，即完成锁存的功能。也就是说当5号选手抢答之后，其他选手按键无效。另外，电路中复位开关S与译码器4511的B
32、I端相连，低电平有效，所以当主持人按下复位开关后电路复位。图中的S开关也是起清除作用，使显示器重新显示为0。所以当一轮抢答结束后，必须由主持人按下复位开关使电路复位后，方可再次抢答。第五章仿真与调试5.1Proteus的介绍Proteus软件是来自英国LABCEDTER electronics公司的EDA工具软件Proteus软件有十多年的历史，在全球广泛使用，除了其具有和其它EDA工具一样的原理布图、PCB自动或人工布线及电路仿真的功能外，其革命性的功能是，他的电路仿真是互动的，针对微处理器的应用，还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，并实现软件源码级的实时调试，如有显示及输出，还能看到运
33、行后输入输出的效果，配合系统配置的虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等，您不需要别的，Proteus为您建立了完备的电子设计开发环境！尤其重要的是Proteus LITE可以完全免费，也可以花微不足道的费用注册达到更好的效果；功能最强的Proteus专业版也非常便宜，人人用得起，对高校还有更多优惠。Proteus组合了高级原理布图、混合模式SPICE仿真,PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计系统。此系统受益于15年来的持续开发,被电子世界在其对PCB设计系统的比较文章中评为最好产品“The Route to PCB CAD”。Proteus 产品系列也包含了我们革命性的VSM技术,用户可以
34、对基于微控制器的设计连同所有的周围电子器件一起仿真。用户甚至可以实时采用诸如LED/LCD、键盘、RS232终端等动态外设模型来对设计进行交互仿真。其功能模块：个易用而又功能强大的ISIS原理布图工具；PROSPICE混合模型SPICE仿真； ARES PCB设计。PROSPICE 仿真器的一个扩展PROTEUS VSM:便于包括所有相关的器件的基于微处理器设计的协同仿真。此外，还可以结合微控制器软件使用动态的键盘，开关，按钮，LEDS甚至LCD显示CPU模型。Proteus(海神)的ISIS是一款LABCEDTER出品的电路分析实物仿真系统，可仿真各种电路和IC，并支持单片机，元件库齐全，使
35、用方便，是不可多得的专业的单片机软件仿真系统。软件的特点：全部满足我们提出的单片机软件仿真系统的标准，并在同类产品中具有明显的优势。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS-232动态仿真、1C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。目前支持的单片机类型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。支持大量的存储器和外围芯片。总之该软件是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件，功能极其强大 ，可仿真51、A
36、VR、PIC。Proteus与其它单片机仿真软件不同的是，它不仅能仿真单片机CPU的工作情况，也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况。因此在仿真和程序调试时，关心的不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储器内容的改变，而是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。对于这样的仿真实验，从某种意义上讲，是弥补了实验和工程应用间脱节的矛盾和现象。5.2电路的仿真接通电源后，显示器上显示为“0”，如图5-1所示。当有选手抢答时，如5号选手最先按键，显示器上显示为“5”如图5-2所示。通过以上的电路可对电路进行仿真，当接通电源主持人按下复位开关时，电路工作，选手可进行抢答，如5
37、号选手按下捡S5时信号一路信号经过CC4511锁存译码电路送给数码管显示，和锁存5号选手的序号。另一路则经过D13到的D16送给电源控制电路，控制NE555定时器电源端使NE555产生脉冲信号推动蜂鸣器发出声音需说明的是改变R,C的阻值和容量可以改变蜂鸣器的音量大小。抢答完成后由主持人按复位开关进行清零，以便于为下一次抢答时做准备。图5-1抢答前图5-2抢答后总结本次我设计的题目就是抢答器电路设计。该设计的原理图主要是由抢答电路、译码与锁存显示电路、报警电路组成。即主持人说开始，选手按抢答键时，能显示先按选手的编号，同时报警电路并给予报警，并封锁输入电路禁止其他选手抢答，而且都是受节目主持人操
38、作的控制电路的控制下完成。思路清晰、逻辑合理，将个人所学的专业知识得到了全面的运用，更提高了个人的专业知识水平。经过这半学期的努力，在老师和同学的帮助下终于彻底的做完了毕业设计的所有工作。在这次的毕业设计中我收获颇多，通过这次设计我也发现了自己不足之处。专业知识储备量较少，计算机仿真软件欠佳，我希望自己的这些不足能在今后的学习和工作中得到改善我能运用已学的知识解决我在设计中遇到的问题，使自己的动手能力和思考解决问题的能力得到了很大的提高。在做设计的过程中我查阅了很多的资料，并认真的阅读这些与我的设计相关的资料，从而我的专业涵养得到了提高，知识储备量也有所增加，更加的培养了我独立自主能力，为今后
39、的学习和工作做铺垫。参考文献1邱寄帆、唐程山数字电子技术北京人民邮电出版社；20052黄永定电子线路实验与课程设计北京机械工业出版社；20053谢自美电子线路设计实验测试武汉华中科技大学出版社；20064高建新、雷少刚电子技术实验与实训北京机械工业出版社；20065张有礼、韩爱娟电子技术综合实训北京师范大学出版社；20056唐程山数字电子技术北京人民邮电出版社；20057李银华电子线路设计指导北京航空航天大学出版社；19858何小艇电子系统设计浙江浙江大学出版社；1994附录 1 元器件明细表项目代号名称型号数量备注S1S8按键BUTTON8D1D18二极管DIODE18S复位开关BUTTON1R1R11电阻RES11C1C2电容RES2RN1排阻RX81LSI蜂鸣器SOUNDER 1U1锁存译码器CC45111U2定时器NE5551U3共阴极数码管7SEG1Q1Q4三极管2N3O194旧底图总号更改标记数量更改单号签名日期底图总号拟 制八路抢答器设计审 校日期签名等级标记第1张共1张标准化批 准
