电子技术课程设计范文2
2018级本科课程设计
竞赛用换人电子显示板的设计
姓名：
学院：电气工程学院
专业：
学号：
指导教师：
2018年月
电气工程学院课程设计评审表
名目
1 设计任务与要求 (2)
1.1 差不多功能 (2)
1.2 扩展功能 (2)
2竞赛用换人电子显示板的设计原理 (2)
2.1 优先编码电路的工作原理 (2)
2.2 锁存器的工作原理 (3)
2.3 译码电路与显示电路的工作原理 (4)
3 电路设计 (5)
3.1 显示电路的设计 (5)
3.2 整机电路的设计 (5)
4 设计体会 (8)
参考资料 (8)
竞赛用换人电子显示板的设计
1设计任务与要求
1.1 差不多功能
①设计一个竞赛用换人电子显示板，可同时供9个数字按键，其编号分别是0、1、2、3、4、
5、6、7、8、9，按下相应的键会显示相应的数字。
②给竞赛裁判设置一个操纵开关，用来操纵系统的清零（编号显示数码管灭灯）和换人，还有另外五个个开关是为了防止被换下的人时两位数的编号而用的，能够同时是两个显示板显示。
③显示板的设计具有数据锁存和显示功能。换人时，若有要按下按钮，编号赶忙锁存，并在LED数码管上显示选手的编号，此外．要封锁输人电路，禁止输入其它数字键的阻碍，并将该显示的编码清零为止。
1.2 扩展功能
①显示板具有定显示数字的功能，且能够显示两位数，当被换下的球员编号为12时也能够显示，因此设计过程中会选用两个显示电路，以便能够更加完善。
②当显示了被换下球员的编号时能够将显示版清零，以便显示被换上球员的编号。
2 竞赛用换人电子显示板的设计原理
竞赛用换人电子显示板的总体框图如图1所示，主体电路完成差不多的显示和清零，即换人开始后，当输入球员的编号对应的数字键时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其它数字键不小心输入对显示产生阻碍。
图1竞赛用换人电子显示板的总体框图
图1所示的竞赛用换人电子显示板的工作过程是：接通电源时，裁判将开关置于“清除”位置，显示板处于禁止工作状态，编号显示器灭灯；当裁判宣布换人后，将操纵开关拨到“开始”位置，换人开始。
①优先编码电路赶忙辨论出按键的编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码电路显示编号；
②操纵电路要对输人编码电路进行封锁，幸免其他按键输入对显示造成阻碍。
2.1 优先编码电路的工作原理
①优先编码器采纳的是集成8线—3线优先编码器，例如设计中使用的74LS148集成器，ST 为选通输入端，当ST＝0时承诺编码；当ST=1时输出Y2、Y1、Y3、Y4、Y s均被封锁，编码被禁止。Y S是选通输出端，级联应用时，高位片的Y S端与低位片ST端连接起来，能够扩展优先编码功能。
图1 74LS148逻辑功能示意图
②真值表如表1所示，表达了优先编码器的特性。
表1优先编码器的真值表
2.2 锁存器的工作原理
设计中采纳的是74LS279，在我们学习中又叫做同步触发器，如显示板电路所示，当R和S 端输入不同的电平常将会产生不同的现象，设计中了用这一点俩完成锁存数据的功能。用Q n和Q n+1分别代表原先和现在的状态，其特性表如下。
表2 锁存器的特性表
2.3 译码电路与显示电路的工作原理
译码电路与显示电路用来完成当按下相应的数字键时输出相应的数字字形，译码电路由74LS48集成块来实现，而显示器是由七段发光二极管构成，通过译码电路的输出来操纵七段二
的工作与不工作来实现从0到9，10个数字。译码电路与显示电路的真值表如图三所示，通过表我们能够清晰的明白数字字形显示的过程。
图1 74LS148逻辑功能示意图
表3 显示译码器的真值表
3 电路设计
3.1 显示电路的设计
换人电子显示板的功能：—是能对输入的按键进行相应的输出，并锁存优先输入的编号，供译码显示电路用；二是要使其它的按键操作无效。其结构构成要紧包括74LS148优先编码器、W1~W5五个锁存器、以及译码电路与显示电路，其电路组成如图3所示。
其工作原理是：当操纵开关处于“清除”位置时，RS触发器的R端为低电平，输出端全部为低电平，因此74LS48的RBI＝0，显示器灭灯；74LS48的选通输入端ST＝0，74LS48处于工作状态，现在锁存电路不工作。当裁判员将开关拨到“开始”位置时，优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态，即显示器处于等待工作状态，等待输入端I7、…I0输人信号。当有有按键按下时（如按下S5，74LS148的输出Y4Y3Y2Y1＝0000，Y s＝1，经RS锁存器后，CTR＝1，74LS279处于工作状态；74LS279会为0101，经74LS48译码，显示器显示“5”。此外，CTR＝1，使74LS148的ST端为高电平．74LSl48处于禁止工作状态，封锁了其他按键的输人。当按下的键松开后，74LS148的Y S为高电平；但由于CTR坚持高电平不变，因此，74LS148仍处于禁止工作状态，其他按键的输入信号可不能被接收。当需要将球员换下场时即可将该队员的相应编码对应的数字键按下即可在显示器上看到，被换下人明白后即可将开关扳向清除端，现在显示器上现实的数字被清除，再次输入换上队员的编号即可在显示板上显示出来。
3.2 整机电路的设计
在通过设计补充以及修改过后竞赛用换人电子显示板的整机电路如图4所示，整机电路的设计过程中采纳了两个74LS148的级联，采纳级联将原先的3-8线译码改变成了4-16线译码的形式，做级联是为了幸免当球员的显现9号时没有方法显示出来，一个优先编码器只能完成从0到7，这8个数字的输出；而采纳了级联就能够解决那个问题，如同图4中的那样的形式，我们选取10这线作为输入，每个对应的是相应的数字按钮，从而能够完成0到9的输入。还有整机电路采纳了两个显示板，上面有开关操纵，当一个显示板显示相应的数字后，将开关同时扳向另一端，输入另一个数字，如此就能够将可显示的范畴扩大了，也解决了当球员的编码为两位数字无法正常显示的问
