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课程设计任务书
题目 拔河玩耍掌握电路
专业 学号 姓名
主要内容、根本要求、主要参考资料等： 主要内容
1．阅读相关科技文献。 2．学习 protel 软件的使用。
学会整理和总结设计文档报告。
学习如何查找器件手册及相关参数。技术要求
要求电路使用 9 个发光二极管显示拔河过程，开机后只有中间一个发光二极管发光，即为拔河中心；
玩耍双方各持一个按钮，按钮每按下一次，亮点向本方移动一次，拔河过程中有且只有一个发光二极管发光；
亮点移动到任意一段的终端二极管时，此方获胜，并且此时双方按钮均无作用，输出状态保持，复位后亮点回到中心点。
主要参考资料 1．何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社，2023 年 6 月；
姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社，2023 年 10 月；
王澄非，电路与数字规律设计实践，东南大学出版社，1999 年 10 月；
李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社，2023 年 6 月；
康华光，电子技术根底，高教出版社，2023。
完 成 期 限： 2023 年 6 月 28 日指导教师签章：
专业负责人签章：
2023 年 6 月 27 日
摘要
本课题的主要任务是让拔河玩耍掌握电路的电平指示灯由中点向己方延长，而阻挡其向对方延长。可以设想用可预置的加/减计数器作主要器件，用计数器的输出状态通过译码器掌握电平指示灯的显示状态。如当计数器进展加法计数时，发亮的电平指示灯向甲方延长，相反，进展减法计数时，发亮的电平指示灯向相反方向延长。当延长到一方的终点就就把电路锁定，此时双方按键均无作用，只有裁判员按了复位按键双方才能连续下一盘的竞赛。
此电路可分为脉冲发生器电路和计数/译码器电路两大局部。脉冲发生器电路局部承受两个与非门组成的根本 RS 触发器构成的去抖电路以及有与门、与非门构成的整形电路，可以将按钮 A、B 产生的脉冲整形成占空比较高的信号。计数器电路局部以74LS/HC193 为主体，译码器承受由集成芯片 74HC138 扩展的 4 线-16 线译码器。芯片
74LS/HC193 依据 UP 端和 DOWN 端的状态来推断进展加计数还是减计数，然后将计数结果输出到由 74HC138 构成的译码器，译码器将结果输出到发光二极管。由于 74HC138 输出端为低电平，所以当双方终端二极管对应的输出端有一个为低时即表示玩耍结 束，双方按键失效。此功能实现可将 74LS193 的输出置数至输入端，使译码器的输出保持，将双方的端二极管对应的输出进展与运算，假设有一个为低则输出为低，再接低电平有效的置数端，实现玩耍完毕时按键无作用。
关键字：去抖电路 74LS138 反响置数
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名目
摘要 …………………………………………………… 2
第一章 方案设计 ……………………………………… ５
第一节 总体设计 ……………………………………… ５
— 电路原理框图 ……………………………………… ５
其次节 各局部电路设计 ………………………………… ６
— 脉冲发生器电路设计 ……………………………… ６
〔一〕原理图及仿真电路 ……………………… ６
〔二〕工作原理 ……………………… ６
二 加减计数器的设计 ……………………………… ７
〔一〕原理图及仿真电路 ……………………… ７
〔二〕工作原理 ……………………… ８
三 译码器及二极管组、反响的设计 ……………… ９
〔一〕原理图及仿真电路 ……………………… ９
〔二〕工作原理 ……………………… 10
〔三〕由 74HC138 构成的译码器功能表
………
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其次章
元器件简介
…………………………………………
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第一节 74HC193
………………………………………
1１
— 简要说明
………………………………………
１１
二 管脚图
…………………………………………
１２
三 功能表
…………………………………………
１２
其次节 74HC138
………………………………………
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一
简要说明
……………………………………
１３
二
管脚图
…………………………………………
１３
三
功能表
…………………………………………
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第三节 74LS00 和 74LS08 ……………………………… 13
一
简要说明
………………………………………
二 管脚图
…………………………………………
三 功能表
…………………………………………
第四节 电阻器 ……………………………………… 16
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— 金属膜电阻 ……………………………………
二 金属氧化膜电阻 ……………………………………
三 碳膜电阻 ……………………………………………
四 合成膜电位器 ……………………………………
第三章 设计总结 ……………………………………… 16
参考文献 ……………………………………………………
附录１元件清单
附录２拔河玩耍掌握电路原理图
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去抖电路
第一章 方案设计
第一节 总体设计
按钮 A、B
— 电路原理框图
整形电路
译码器
放光二极管
馈 组反 数 置
加/减计数
器
复
图 1 电路原理框图
图 2 为仿真电路
电路是利用 Multisim 进展仿真的
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其次节 各单元电路设计
脉冲发生器电路设计
由与门 74LS08 和与非门 74LS00 构成去抖电路和整形电路。
〔一〕 原理图及仿真电路如图 3、图 4 所示：
图 3 脉冲发生器电路
图 4 脉冲发生器电路仿真
〔二〕
机械开关接通时，由于振动开关会使电压或电流波形产生“毛刺”，利用根本RS 触发器的记忆作用可以消退上述开关振动所产生的影响，设单刀双掷开关原来与 B
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根本 RS 触发器功能表
点接通，这时触发器的状态为 0。当开关由 B 拨向 A 时，其中有一短暂的浮空时间，这时触发器的 R﹑S 均为 1，Q 仍为 0。中间触点与 A 接触时，A 点的电位由于振动而产生“毛刺”。但是，首先是 B 点已经为高电平，A 点一旦消灭低电平，触发器的状态翻转为 1，即使 A 点再消灭高电平，也不会再转变触发器的状态，所以 Q 端的电压波形不会消灭“毛刺”现象。
R
S
Q
1
0
1
0
1
0
1
1
不变
0
0
不定
根本 SR 引脚图
假设直接由 A、B 键产生的脉冲加到 5 脚或 4 脚，那么就有很多时机在进展计数输入时另一计数输入端为低电平，使计数器不能计数，双方按键均失去作用，拔河竞赛不能正常进展。加一整形电路，前两个与非门组成一个根本 RS 触发器，在按钮的作用下产生脉冲，后一个与门和两个与非门组成一个整形电路其作用是产生一个占空比很大的脉冲信号，这样就削减某一方在计数时另一方输出为低电平的概率，使甲乙双方都能有效计数。
二 加/减计数器的设计
主要由 74LS193 构成，以及开关和电阻构成的复位电路。
〔一〕 原理图及仿真电路：
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图 5 加/减计数器
图 6 仿真电路
〔二〕 工作原理
当 CPu 和 CPd 为上升沿且另一个为高电寻常，开头加或减计数。由于开头工作前有清零步骤所以所以输出的初始状态为 0。当 CPu 为上升沿且 CPd 为高时，计数器开头加计数，输出由 0000 变为 0001，当再次消灭如此状态时依次加计数；当 CPd 为上升沿且
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CPu 为高时，计数器开头减计数，输出由 0000 变为 1111，当再次消灭如此状态时依次减计数。
三 译码器及二极管组、反响的设计
〔一〕 原理图及仿真电路，如图 7、8：
：
图 7 译码器及二极管组、反响局部电路
：
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