自主设计实验报告

班 级

学 号： 名： 姓

姓名班级学号 实验日期 节次 1-4 教师签字 成绩

自主设计实验——抢答器设计电路

1.实验目的

（1）通过实验巩固和加强对书本知识的掌握；

（2）提高自己的创新意识；

（3）培养动手能力和独立设计并解决问题的能力；

（4）完成一个四人抢答器的设计，并实现要求的功能。

2.实验设计要求

设计一个四名选手竞赛的抢答电路。每人有一个抢答按键，并对应各自的一只指示灯。主持人有一个用于控制指示灯和报警声的复位键和一个抢答开始允许控制键。另外还设有一个犯规指示灯。抢答开始时，当某个选手按下抢答键后其对应的指示灯点亮，其余的选手再按无效。如果选手在主持人的抢答允许控制键按下之前按抢答键，其对应指示灯亮，同时犯规指示灯点亮。

3.总体设计方案或技术路线

本实验电路主体是74ls175，四名选手通过各自的开关答题，答题信号作为输入，输入到74ls175。它的四个Q输出分别接四个指示灯。选手按下答题键，来一触发信号触发，对应输出为“1”，其对应指示灯亮。

利用74ls175实现锁存功能，将四名选手的四个Q输出经过一四输入与非门，再与高电平与非，输出信号与方波脉冲信号与非，将输出作为74ls175的触发信号接到74ls175触发端。当其中一名选手按下后，其对应指示灯点亮，以后触发信号一直保持高电平不再有上升沿，因此其他选手再按无效。

犯规提醒的提示功能由74ls76来实现。输入信号其中之一为方波脉冲的与非门的输出信号接到74ls76的输入信号触发端，利用一开关控制J、K的状态，从而来控制其输出。再将它的输出与74ls175的四个Q输出的“或”用“与”门关联起来，这个与门的输出再接到犯规指示灯,这样一来，主持人按下开关可以答题，犯规指示灯不会亮，而如果主持人还未

按下准许答题的开关，这时选手答题，其对应指示灯亮，同时犯规指示灯也亮。主持人有一开关接地可对74ls175和74ls76清零端输入低电平信号，控制74ls175和74ls76的清零。选手抢答后主持人要采取清零措施来使得选手指示灯和犯规指示灯熄灭，为正常答题作准备。

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总成绩：       

一、    设计任务

设计一个方波—三角波发生器

二、设计条件

本设计基于学校实验室

EEL—69模拟、数字电子技术实验箱         一台

集成运算放大器实验插板                   一块

直流稳压电源                             一台

双踪示波器                               一台

数字万用表                               一块

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姓名                班级              学号                  

 实验日期         节次      教师签字          成绩       

自主实验 交通信号灯控制电路

一.实验目的

1. 熟悉74LS192集成计数器的工作原理以及计数的设置；

2．熟悉74LS90集成加法计数器的使用和原理

3. 熟悉74LS138译码器的工作原理以及译码设置；

4. 实现十字路口信号灯的自动控制及倒计时功能

二.总体设计方案或技术路线

1.十字路口交通信号灯变换规则：交通信号灯时控制十字路口交通的主要设施，通常十字路口相交的两条道路分为主干道和支干道，主干道上车辆通行的时间长于支干道。本实验设计中，我们假设主干道车辆通行45秒，而支干道为25秒，每次绿灯变为红灯的过程中黄灯亮起5秒，进行过渡。由此，我们可以列出十字路口交通信号灯随时间的变化情况，如下表所示：

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1.74LS90功能测试

2.十进制计数器

3.七进制计数器

4.千进制计数器

5.千以内进制计数器（635进制）

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总成绩：       

一、设计任务

1、有七人参与表决，显示赞同者个数。

2当赞同者达到及超过4人时，绿灯显示表示通过。

二、设计条件

本设计基于软件Multisim10.0.1进行仿真，在电机楼实验室20035进行验证。

三、设计要求

1、熟悉74LS161，74LS151，数码管的工作原理。

2、设计相应的电路图，标注元件参数，并进行仿真验证。

四、设计内容

1. 电路原理图（含管脚接线）

电路原理图如图1所示

图1 电路原理图

2. 计算与仿真分析

仿真结果如图2、3、4所示

图2 仿真结果

图3 仿真结果

图4 仿真结果

3. 元器件清单

4. 调试流程

调试流程如图5所示

 

图5 调试流程

5. 设计和使用说明

74LS151芯片为互补输出的8选1数据选择器，引脚排列如图6所示，功能见表1。选择控制端（地址端）为C～A，按二进制译码，从8个输入数据D0～D7中，选择一个需要的数据送到输出端Y，G为使能端，低电平有效。

（1）使能端G＝1时，不论C～A状态如何，均无输出（Y＝0，W＝1），多路开关被禁止。

（2）使能端G＝0时，多路开关正常工作，根据地址码C、B、A的状态选择D0～D7中某一个通道的数据输送到输出端Y。 如：CBA＝000，则选择D0数据到输出端，即Y＝D0。如：CBA＝001，则选择D1数据到输出端,即Y＝D1，其余类推。

图6 74LS151引脚排列

表1 74LS151功能表

74LS161功能：

（1）异步置“0”功能：接好电源和地，将清除端接低电平无论其他各输入端的状态如何，测试计数器的输出端，如果操作无误Q3~Q0均为0。

（2）预置数功能：将清除端接高电平，预置控制端接低电平，数据输入端D3~D0置0011，在CP的上升沿作用后，测试输出端Q3~Q0的电平。如果操作准确，D3~D0的数据为0011，说明D3~D0的数据已预置到Q3~Q0端。

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总成绩：       

一、设计任务

在现代建筑中，过道楼梯照明开关常采用触摸延时开关，其功能是当人用手触摸开关时，照明灯点亮并持续一段时间后自动熄灭，这种开关既节能又使用方便。以此为背景，设计一种触摸延时开关，延时时间为30至60秒可调，计算和确定元件参数。

二、设计条件

本设计基于软件Multisim10.0.1进行仿真，在电机楼实验室20035进行验证。

三、设计要求

1、延时时间在30~60秒可调。

2、计算和确定电路中的元件参数。

3、调试电路，以满足设计要求。

4、写出设计总结报告。

四、设计内容

1. 电路原理图（含管脚接线）

图1 电路原理图

实验电路原理图如图1所示。

2. 计算与仿真分析

实验仿真结果如图2所示。

图2 仿真结果

3、元器件清单

EEL—69模拟、数字电子技术实验箱          一台

集成运算放大器实验插板                   一块

直流稳压电源                             一台

双踪示波器                               一台

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简易彩灯控制器

电子技术自主设计型实验报告

简易彩灯控制器

一、实验目的

① 掌握移位寄存器的移位、置位功能；掌握计数器的设计方法。

② 掌握TTL集成电路的设计方法。

③ 掌握数字系统的设计、安装和调试方法。

二、设计任务

设计一彩灯控制系统，实现彩灯的手动控制和自动循环控制，安装调试电路、验证功能。

原则上用发光二级管做彩灯，由于本实验条件有限，改用试验箱中的电平显示替代。自动控制循环的顺序为：

1)  彩灯从左到右渐亮至全亮。

2)  彩灯从左到右渐灭至全灭。

3)  彩灯从右到左渐亮至全亮。

4)  彩灯从右到左渐灭至全灭。

5)  彩灯全亮。

6)  彩灯全灭。

7)  彩灯全亮。

8)  彩灯全灭。

手动控制单独实现：

1)   在彩灯全部熄灭的情况下，彩灯从左到右渐亮至全亮。

2)   在彩灯全部熄灭的情况下，彩灯从右到左渐亮至全亮。

3)   在彩灯全部熄灭的情况下，彩灯全亮。

4)   在彩灯全部点亮的情况下，彩灯从左到右渐灭至全灭。

5)   在彩灯全部点亮的情况下，彩灯从右到左渐灭至全灭。

6)   在彩灯全部点亮的情况下，彩灯全灭。

三、实验总体设计方案

系统的循环原理框图如下：

彩灯的亮灭即为移位寄存器的输出电平高低，输出高电平则彩灯点亮，输出低电平则彩灯熄灭；彩灯从左到右或从右到左的变化即是移位寄存器的左移、右移功能；全亮或全灭可由移位寄存器的并入功能实现。8种情况的转换可由计数器的8种状态（0到7）控制，每一种情况至少也要8个时钟控制。

A.   时钟电路

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