四人表决器教案.docx
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四人表决器教案
本次设计的四人表决器,是投票系统中的客户端,是一种代表投票或举手表决的表决装置。
表决时,与会议有关的人员只要按动各自表决器上“赞成”“反对”“弃权”的某一个按钮,荧光屏上即显示出表决结果。
在四人表决器中四个人分别用手指拨动开关SW1SW2SW3SW4来表决自己的意愿,如果对某决议不同意,个人就把自己的指拨开关拨到高电平(上方),同意就把指拨开关拨到低电平(下方)。
有多少个人同意就有多少个LED灯亮;表决结果用数码管显示,如果决议通过那么数码管显示P;如果
决议不通过那么数码管显示No
关键词:
指拨开关、数码显示器、LED
第一章方案设计
首先根据设计任务的要求建立输入、输出变量、并列出真值表、然后用逻辑代数或
卡诺图化简法求出简化的逻辑表达式,并按实际选用逻辑门的类型修改逻辑表达式,根
据简化后的逻辑表达式,用标准器件构建逻辑电路,最后用实验验证设计的准确性。
基本功能:
实现四人表决器的基本功能,少数服从多数。
拓展功能:
1、当有人同意表决时,相应的LED灯亮。
2、当有三到四人同意时,数码管显示P,表决通过。
否则数码管显示N
LED灯
拨动开关输入
4
耳』表决器
■
数码管
蜂鸣器
图1方案设计流程图
第二章电路设计及工作原理分析
2.1逻辑变量赋值
设四人的意见为变量A、B、C、D,表决结果为函数丫。
对于变量A、B、C、D设
同意为“1”;不同意为“0”。
对于函数丫,设通过为“1”;不通过为“0”。
2.2真值表
表2-1四人表决器真值表
A
B
C
D
丫
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
0
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
由表2-1得:
丫二ABCDABCDABCDABCD
2.3卡诺图
CD
AB00011110
01
00
0
0
0
0
0
0
0
11
0
C
2)
10
0
0
0
图2-1四人表决器卡诺图
由图3-2得:
丫二ABDBCDACDABC或=,“m(7,11,13,14,15)
2.4逻辑电路图
图2-2四人表决器逻辑电路图
第三章电路仿真
本设计中采用的是Proteus7.5仿真软件。
Proteus7.5是美国国家仪器(NI)有限公司推出的仿真工具,适用于基本的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。
1、没人或一人到二人同意时,开关接高电平,数码管显示N,表决不通过。
如图所
示:
在四人表决器中四个人分别用手指拨动开关SW1SW2SW3SW4来表决自己的意
愿,如果对某决议不同意,个人就把自己的指拨开关拨到高电平(上方),同意就把指拨开关拨到低电平(下方)。
表决结果用数码管显示,如果决议通过那么数码管显示P;
如果决议不通过那么数码管显示No
图3-1两人同意,两个LED灯亮数码管显示N,表决不通过
2、三人到四人同意时,开关接低电平,数码管显示P,表决通过。
如图所示:
图3-3三人同意,三个LED丁亮,数码管显示P,表决通过
第四章电路搭接与调试
根据图3-1的四人表决器电路原理图,把其中的单元电路进行组装,完成电路安装连接,接好电路后,接通电源,开始调试电路。
接通电源时,拔动开关,接通电源,开关拨至低电平,可以看到的
是数码管显示N,LED灯不亮,没有决策者赞成,表示决议没有通过。
调试情况如下图所示:
图4-1无人同意,开关接低电平
接通电源,开关拨至低电平,可以看到的是数码管显示N,LED灯不亮,没有决策者赞成,表示决议没有通过。
1、接通电源,一个开关拨至高电平,可以看到的是数码管显示N,—个LED灯亮,
个决策者赞成,表示决议没有通过。
如图4-2所示:
图4-2—人同意,一个开关拨至高电平
2、接通电源,两个开关拨至高电平,可以看到的是数码管显示N,两个LED灯亮,
两个决策者赞成,表示决议没有通过。
如图4-3所示:
图4-3两人同意,两个开关拨至高电平
3、接通电源,三个开关拨至高电平,可以看到的是数码管显示P,三个LED灯亮,
三个决策者赞成,表示决议通过,如图4-4所示:
图4-4三人同意,三个开关拨至高电平
4、接通电源,四个开关拨至高电平,可以看到的是数码管显示P,四个LED灯亮,
四个决策者赞成,表示决议通过,如图4-5所示:
附录1电路原理图
附录2元器件明细表
序号
项目代号
名称
型号、规格
数量
备注
1
S1、S2、
S3S4
开关
拨动开关
4
2
R1、R2
R3R4
电阻
500
4
3
R5R6
R7、R8
电阻
330
4
4
U1、U2、
U3U4
U5U6
74LS20芯片
SN74LS20D
6
5
D1、D2、
D3D4
LED灯
LED0
4
6
DS1
数码显示管
共阴极
1
7
LS1
蜂鸣器
Speaker
1
8
9
10
11
12
13
14
15
附录3集成芯片资料
Qzo
AL
20-oztnL
(1)74LS20芯片的管脚图 尸佗m寸ggz 说明: 两个4输入与非门,内含2组4与非门 第一组: 1,2,4,5输入,6输出。 第二组: 9,10,12,13输入,8输出。 74LS20芯片真值表: 附表174LS20芯片真值表 A B C D Y H H H H L L X X X H X L X X H X X L X H X X X L H
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- 关 键 词:
- 表决器 教案