哈工大电工自主设计实验报告

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1、自主设计实验报告班级姓名：学号：姓名班级1学号1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

2、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74ls1

3、75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

4、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。1.实验电路图5.仪器设备名称、型号74ls1751片74ls761片74ls003片74ls201片74ls323片74ls081片函数发生器1台指示灯5个开关6个1000欧姆电阻一个电子实验箱一台导线若干6.理论分析或仿真分析结果（1）答题功能：四名选手各自答题线路的一端是高电平，通过答题按键控制它的导通

5、，另一端是74ls175的输入端。开始时按键断开，是“0”信号。当按下答题开关时突然接通，“0”信号变成“1”信号，此时有触发上升沿信号，其“1”信号就能输出到指示灯，点亮。（2）锁存功能：将四名选手的四个输出经过一四输入与非门，再与高电平与非，输出信号与方波与非，将输出作为74ls175的触发信号接到74ls175触发端。选手没答题时四个输出都为“1”，经过与非门，最终是“1”与方波脉冲信号与非，输出的也是脉冲信号，但是输入端是“0”，所以不会点亮。当其中一名选手按下后，其对应指示灯点亮，其输出“0”经

6、过与非门后最终是“0”信号与方波脉冲信号与非，输出为高电平，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。（3）犯规提醒功能：由74ls76来实现。与非门的输出信号接到74ls76触发端，利用一开关控制J、K的状态从而来控制其输出，此开关为主持人控制，开关按下J、K分别为0、1，这时输出总为“0”，开关断开J、K分别为1、0，此时输出总为“1”,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

7、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。（4）复位清零功能：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。该开关闭合实现清零，断开时答题电路才能正常工作。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。7.详细实验步骤及实验结果数据记录（包括各仪器、仪表量程及内阻的记录）（1）准备实验所需的元器件；（2）连线前首先分析并注意连线时可能出现的问题；（3）根据电

8、路图分模块连线；（4）检查线路，确认无误后开始测试；（5）若出现问题，再次检查线路、分析出现问题的原因，直到解决问题，得出预期结果；（6）整理实验台；（7）完成实验报告。8.实验结论（1）利用74ls175可实现信号的触发输入和信号的锁存功能；（2）该电路能实现设计要求的功能：主持人按下准许答题键选手答题，对应指示灯亮；主持人未按下准许答题键，选手抢答其对应指示灯亮，同时犯规指示灯亮主持人通过复位清零键使得指示灯熄灭。9.实验