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电骰子的设计与制作(电子电工课设).docx
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电骰子的设计与制作(电子电工课设)
摘要
课程设计是培养学生综合运用所学知识 ,发现,提出,分析和解决实际问题 ,锻炼实
践能力的重要环节 ,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程 .随着科学技术发展
的日新日异,电子产品已经成为当今生活应用中空前活跃的领域,在生活中可以说得是
无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握电子产品的开发技术是十分重要的。
本文针对电子产品中最常见的电骰子的设计与制作提出了两套切实可行的方案,对他们
的优缺点进行了分析对比,并对优化方案进行了详细的介绍。在设计部分,本文着重讲
述的是用集成芯片实现电骰子的功能。
关键词:脉冲 555 定时器 六进制计数器 随机数
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电骰子的设计与制作(电子电工课设)
目录
1 内容摘要 3
2 设计内容与要求 3
3 设计思路 4
3.1 系统框图 4
3.2 完整电路图 4
3.3 电路的工作原理 4
4 设计过程 6
4.1 脉冲源 6
4.2 控制电路
4.3 显示电路
10
14
5 组装电路
16
5.1 使用的主要仪器和仪表
5.2 调试电路的方法和技巧
16
16
5.3 调试中出现的故障和原因与排除方法
17
6 心得体会
17
18
7 参考文献
8 系统需要的元器件列表
18
9 附表
19
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电骰子的设计与制作(电子电工课设)
电骰子的设计与制作
1 内容摘要
此次课程设计的内容是电骰子的设计与制作,这个电路要求按下开关后能从 1-6
随机显示一个数。在设计过程中,显示器采用的是七段共阴极数码管;译码部分采用集
成芯片 7448;脉冲信号部分原本准备用晶振来做,但实验发现用晶振做的脉冲信号极不
稳定,甚至用手碰一下都会影响其频率,后来经过我们组的讨论,一致同意用 555 定时
器连接成的多谐振荡器来做脉冲源,而且事实也证明用 555 定时器做的脉冲源比用晶振
做的稳定性好多了,基本上不受外界的干扰,稳定性极好;控制部分也就是计数器部分
是本次课程设计的核心和难点,我们在上面花了大量的时间和精力,可以用集成计数器
40192 和三输入与非门 7410 组合控制,也可以集成计数器 74161 和两输入与非门 7400
组合控制。同时我们在原有设计电路的基础上做了一定的创新尝试,如用一个开关控制
多个数码管分别随机显示一个数,即多个骰子的情况;我们也尝试用单片机做了一下,
实验结果也非常令人满意,实验都很成功。最后,我们综合考虑了设计的复杂程度、元
器件的价格、是否易于实现以与电路的稳定性等多方面的因素,选择了一种最优的设计
方案。在电路实现的过程中,我们吸取了不断接线失败的经验教训,最后终于得以完成
接线,完成了本次课程设计的所有内容,同时也受益匪浅,学到了很多经验,我相信这
次课程设计肯定会为我们以后的学习和工作奠定坚实的基础。
2 设计内容与要求
2.1 初始条件
(1)利用已学的模拟电路、数字电路以与电路的知识
(2)面包板、万用表、电源、相关元器件、导线等
2.2 要求完成得主要任务
(1)用一个开关代替掷骰子
(2)按下开关则从 1-6 随机显示一个数
(3)用七段显示点数
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电骰子的设计与制作(电子电工课设)
(4)提出两种设计实现方案,并优选方案进行设计
(5)按要求写出详细的设计报告,并计算元件参数,包括选择元件的原理,参数
确定的理论依据与相关的电路图等
3 设计思路
3.1 系统框图
本设计最关键的一是脉冲源的产生,二是循环方式的实现和控制,大致的系统框图
如图 3-1 所示。
脉冲信号
图 3-1 系统框图
3.2 完整的电路图
用集成计数器 40192 和三输入与非门 7410 组合控制的完整电路图如图 3-2 所示。
用集成计数器 74161 和两输入与非门 7400 组合控制的完整电路图如图 3-3 所示。
3.3 电路工作原理说明
如图 3-2 所示,右侧部分是由 555 定时器构成的多谐振荡器产生的脉冲源,送到集
成计数器 40192 使其完成加计数,其输出通过数码管驱动器 7448 连接到数码管,将数
字显示出来,当集成计数器 40192 计数到“7”时,将其三个高电平输出端通过一个
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