项目五 八路数显抢答器的制作与调试.docx
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项目五八路数显抢答器的制作与调试
八路数显抢答器的制作与调试
要求设计一个八路抢答器,抢答器具有数据显示功能。
系统外没有清除/开始键,由主持人控制,数字抢答器具有30S内抢答有效功能。
本设计采用中小规模集成电路实现。
1、抢答器同时供8名选手或8个代表比赛,分别用8个按钮S0~S7
表示。
2、设置一系统清除/开始控制开关,该开关由主持人控制。
3、抢答器具有数据锁存和显示功能。
即抢答者按动本组按键,组号
应立即在LED显示器上显示,并封锁其他组的按键组号,同时扬
声器发出报警声提示。
选手实行优先锁存。
优先抢答选手组号一
直保持到主持人将系统清除为止。
4、数字抢答器定时为30S,当主持人启动“开始”键后,30S定时器
开始工作,同时扬声器发出短暂的声响。
5、抢答器在30S内进行抢答,则抢答有效。
如果超过30S定时,无
抢答者,则本次抢答无效。
系统报警并禁止抢答,定时显示器上
显示00。
任务1认识电路
1.电路工作原理
图1所示为框图。
图1电路框图
图2所示为原理图
任务2元器件的识别与检测
1.电路元器件的识别
在电路的制作过程中,元器件的识别与检测是不可缺少的一个环节,读者在制作前可先对照表1逐一进行识别。
表1电路元器件识别与检测
代号
名称
实物图
规格
检测结果
R1
色环电阻器
10KΩ
实测值:
R2、R3
1KΩ
实测值:
R4
510Ω
实测值:
C1
电解电容器
C2
磁片电容器
0.1uF
标称容量的识读:
质量:
C3
0.01uF
标称容量的识读:
质量:
C4
电解电容器
10uF
正负极性:
质量:
VD1、VD1
发光二极管
1N4007
正、反电阻:
质量:
SB
按钮
轻触开关
质量:
SP
数码管
8Ω/0.5W
直流电阻:
质量:
IC
集成电路
74LS148:
74LS279:
74LS48:
74LS192
74LS48:
74LS08
74LS04
引脚排序:
引脚识别:
集成电路插座
8脚
双列直插
Vcc
直流电源
6V
2.电路元器件的检测
读者可对应表2逐一进行检测,同时把检测结果填入表2。
(1)色环电阻器、磁片电容器、电解电容器、二极管、按钮开关、扬声器的检测可参考前面相关章节内容。
色环电阻器:
主要识读其标其阻值,并用万用表检测其实际阻值。
电解电容器:
识别判断其正负极性,并用万用表检测其质量的好坏。
磁片电容器:
识别其容量并用万用表检测其质量。
二极管:
识别判断其正负极性,并用万用表测其正反向电阻和质量。
按钮开关:
识别动合与动断端并检测其质量。
(2)NE555集成电路引脚的识别。
NE555集成电路表面缺口朝左,逆时针方向依次为1~8脚,如图3所示。
图3NE555集成电路引脚排列图
任务3电路制作
1.电路制作步骤
(1)按电路原理图的结构在图4单孔电路图中,绘制电路元器件排列的面局图。
图4单孔电路板图
(2)按工艺要求对元器件的引脚进行成形加工。
(3)按布局图在实验电路板上依次进行元器件的排列、插装。
(4)按焊接工艺要求对元器件进行焊接,直到所有元器件连接并焊完为止。
(5)烛接电源输入线或输入端子。
具体可参考图5所示为电路元器件装接图。
其中,电阻器、二极管采用卧式安装,电阻器的色环方向一致,电解电容器、磁片电容器采用立式安装。
按钮开关紧贴电路板安装,NE555集成电路采用集成电路插座安装。
图5装接图
安装与焊接按电子工艺要求进行,但在插装与焊接过程中,应注意电解电容器、二极管及扬声器的正负极性,同时要会正确识别NE555集成电路的8个引脚的排列。
任务4电路测试与分析
由于我们只在接触面包板的机会少,对它的性能不是很了解,不能很好的运用它,实验中遇到了很多困难,不过经过学习我们对面包板有了很好的了解,而且能够运用它。
实验中出现了一下问题:
1当我们连接好电路时,发现共阴数码管BS201并不显示数字,二极管也不发光,开关也接错了。
解决方法:
经过检查发现电路中所有芯片的没接+5V和0V。
我们把各芯片的+5V引脚接上+5V,把接地引脚接地,把开关接正确。
2解决上面问题后共阴数码管BS201能显示数字,二极管也能发光,可是数码管只能显示数字0、2、4、6。
解决方法:
我们再次检查电路,结果发现74LS148芯片的15号引脚没接+5V,我们用导线将其接到+5V上,电路终于正常工作了。
3做拓展试验时,电路接完后发现共阴数码管BS201能显示的数字不正确。
解决方法:
通过检查电路发现74LS148芯片上的置数引脚有一个接错了。
我们用导线将其连接正确。
4共阴数码管BS201能显示30,也能到计时,可是到计的数据不正确。
解决方法:
通过检查电路发现555定时器没有单独接电源。
我们把555定时器单独接上电源,电路能实现实验要求的功能。
5电路能实现实验要求的功能,可是共阴数码管BS201显示的数字不是很清晰。
解决方法:
检查电路,发现电路连接是正确的,叫老师过来验收,老师说也许是哪里接触不良,但合格了。
6、对电路的改进意见(含创新内容及构思)
在抢答器电路中的8个开关上各串联一个小喇叭,当有人抢答时可以发出“哒……”的提示音,可以使主持人在第一时间找到抢答者。
可采用板载蜂鸣器。
项目评价
电路项目实训评价表如表3所示。
表3电路项目评价表
班级
姓名
学号
得分
项目
考核要求
配分
评分标准
扣分
元器件识别与检测
按要求对所有元器件进行识别与检测
10
1.元器件识别错一个,扣1分
2.元器件检测错一个,扣2分
元器件成形、插装与排列
1.元器件按工艺表要求成形
2.元器件插装符合插装工艺要求
3.元器件排列整齐、标记方向一致,布局合理
15
1.元器件成形不符合要求,每处扣1分
2.插装位置、极性错误,每处扣2分
3.元器件排列参差不齐,标记方向混乱,布局不合理,扣3~10分
导线连接
1.导线插直、紧贴印制电路板
2.板上的连接线呈直线或直角,且不能相交
10
1.导线弯曲、拱起,每处扣2分
2.板上的连接线弯曲时不呈直角,每处扣2分
3.每处相交或在正面连线,扣2分
焊接质量
1.焊点均匀、光滑、一致,无毛刺、无假焊等现象
2.焊点上引脚不能过长
15
1.有搭锡、假焊、虚焊、漏焊、焊脱落、桥接等现象,每处扣2分
2.出现毛刺、焊料过多、焊料过少、焊接点不光滑、引线过长等现象,每处扣2分
电路调试
1.按要求对电路进行调试
2.按下和松开轻触按钮,扬声器发出悦耳的“叮咚”声
20
1.调试不当,扣1~5分
2.按下和松开按钮,扬声器不发声,扣10~15分
电路测试
正确使用万用表测集成电路555各引脚电压值
20
不会使用万用表测集成电路555各引脚电压值扣10~20分
安全文明操作
1.工作台上工具排放整齐
2.严格遵守安全操作规程
10
违反安全操作规程,酌情扣3~10分
合计
100
教师签名:
74LS192引脚排列及功能表
CR
LD
CPU
CPD
功能
1
x
x
x
清零
0
1
x
x
置数
0
1
1
1
加计数器
0
1
1
1
减计数器
表474LS192功能表
图4-374LS192引脚排列
共阴极数码管BS201
共阴极:
com接公共接地端
图6共阴极数码管BS201引脚排列图
74LS279引脚排列
S=S1·S2
图774LS279引脚排列图
74LS04引脚排列
图874LS04引脚排列图
74LS08引脚排列
图974LS08引脚排列图
74LS48引脚排列及功能表
图1074LS48引脚排列图
表574LS148功能表
74LS148引脚排列
图1174LS148引脚排列图
表674LS148功能表
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