PG电子电子骰子设计方案

　　PG电子电子骰子设计方案海南大学电子技术课程设计题目：电子骰子的设计学号：姓名：年级：08通信专业：通信工程指导老师：**傅日期：2010年11月20.目录一、课程设计的目的二、电子骰子设计的功能要求三、设计方案的比较四、电路的基本原理五、总体电路设计仿真图六、心得体会七、参考文献电子骰子的设计.本次课程设计都是为了将学过的电子技术课程的巩固，加强独立思考的能力，实现理论和实践相统一的目的。通过继续巩固知识，将松散的各部分知识进行了系统的规划，应用于一项独立的设计当中。启发了创新思想的能力。当将开关闭合的时候，电子骰子随机变化，从1〜6,每隔0.5秒左右变化一次。在变化过程中，1的相邻变化状态不能是6,2的相邻变化状态不能是5,3当开关断开后，继续工作5秒左右停止变化。设计方案的比较脉冲信号的生产可以使用555定时器来实现，也可以用石英晶体来实现。555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件，它性能优良，适用范围很广，外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成多谐振荡器。因此集成555定时被广泛应用于脉冲波形的产生与变换、测量与控制等方面。石英晶体振荡器是利用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等)，在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装四、电路的基本原理通过555延时器的输出端控制555震荡电路，信号的发生部分一共用了四个555集成电路。将输出的脉冲一个作为JK触发器的同步时钟脉冲部分,.另外两个加在A、B这两个控制端，将这个时序逻辑部分的输出接入到数码显示设计1、555延时器的设计及参数计算延时时间t=5s,即1.lRC=5s,令C=100nF,求得R1=45.4MQ2、555振荡电路及其参数计算(1)555的工作原理555定时器的内部结构LM555时基电路内部由分压器、比较器PG电子游戏官方网站、触发器、输出管和放电管等组成，是模拟.电路和数字电路的混合体。其中6脚为阀值端(TH),是上比较器的输入。2脚为触发端(TR),是下比较器的输入。3脚为输出端(OUT)PG电子游戏官方网站，有0两种状态，它的状态由输入端所加的电平决定。7脚为放电端(DIS),是内部放电管的输出，它有悬空和接地两种状态，也是由输入端的状态决定。4脚为复位端(R),叫上低电平(0.3V)时可使输出端为低电脚为控制电压端(CV),可以用它来改变上下触发电平值。8脚为电源(VCC),1地(GND)。一般可以把LM555电路等效成一个大放电开关的R-S触发器。这个特殊的触发器有两个输入端：阀值端(TH)可看成是置零端R,要求高电平；触发端(TR)可看成是置位端S,低电平有效。它只有一个输出端OUT,OUT可等效成触发器的Q端。放电端(DIS)可看成由内部放电开关控制的一个接点，放电开关由触发器的反Q端控制：反Q=1时DIS端接地；反Q=0时DIS端悬空。此外这个触发器还有复位端R,控制电压端CV,电源端VCC和接地端GND0这个特殊的R-S触发器有两个特点：(1)两个输入端的触发电平要求一高一低：即阀值端TH要求高电平，而置位端S即触发端TR则要求低电平。(2)两个输入端的触发电平，也就是使它们翻转的阀值电压值也不同，当CV端不接控制电压是，对TH(R)端来讲,2/3VCC是高电平1,〈2/3VCC是低电平0；而对TR(S)端来讲，1/3VCC是高电平1,1/3VCC是低电平0。如果在控制端CV加上控制电压VC,这时上触发电平就变成VC值，而下触发电平则变成1/2VC。可见改变控制端的控制电压值可以改变上下触发电平值。.555震荡电路参数计算：1/T-1.44/(R1+2R2)C=2S令C=100uF令R1=1KQ，解得R2=3.1KQVCC设计的仿线、时序逻辑电路的设计画出的卡诺图如下：.^^Q3Q2Q0上表是根据设计中对电子骰子的功能要求而画出的状态表，其中A、B是我们加入的状态控制的脉冲信号，用以控制其次态的显示。由于有两种状态是不符合条件的（0和7）,为此我们设计它的自启动,在设计自启动时又要考虑它的化简，通过尝试的以下状态101100^\Q3Q2Q10OilQ1*的卡诺图101化简：100101^\Q3Q2Q1101100根据JK触发器的特征方程得：J1=BQ2，+A，B，Q2K1。2*的卡诺图化简：^\Q3Q2Q1101100Q2*=AQ3Q2+BQ3Q2+AQ3Q2+BQ3Q2=Q2(AQ3+BQ3)+Q2（BQ3，+A，Q3）得到JK触发器的特征方程：J2=A，Q3，+BQ3K2，=BQ3，+A，Q3Q3*的卡诺图化简111101100Q3*=A得其特征方程为：J3=AK3=A，以上化简比较复杂，容易产生错误，这里化简是为了作比较，以上化简结果是最简的形式。以上化简所对应的电路图如下：因为本设计采用的又是另一种设计方案，故以上方法不再赘述。在我们做这次设计中选用了逻辑转换器来代替化简，只要将真值表输入其中即可自动化简出结果，本设计采用此种化简。.XLC1逻辑转换器逻辑转换图内部分别对应我们定义的ABQ3Q2Q1,只需在问号上输入对应状态的真值表即可o五、总体电路设计仿真图.六、心得体会在电子骰子的设计过程中发现了许多的问题，其实在选题后，已对题目的大体要求已经清晰，思路也构建的很快。但是当我们仔细去想每一个具体设.计时会发现很多不足，比如在选用555做延时和震荡的部分，虽然理论上分析是可以的但是当仿真时才发现，输出的波形与理论值相差较大，于是我们带着疑问问老师，原来是仿线的问题，也就是说在仿真中对于集成电路的型号是有一些要求的。设计好信号部分，又开始着手卡诺图的化简部分，开始我们用的是手动化简，这个化简要求尽量简化，多次尝试后，决定用逻辑转换器（仿真中的部件）进行化简，不过因为化简的仍不是很满意PG电子游戏官方网站，于是又进行了其他的化简方式，总之化简构成了整个设计的核心部分。不做知道原来会遇见这么多的问题，这也算是增长的经验吧，就像老师说的以后能有多少次这样的机会，这是值得珍惜的，为以后处理更深入的问题，打下了基础。 本设计中同时还存在其他的问题，比如说关于随机的问题，以老师的说法，在实 际生产中会实现这种不确定的随机，而在我们的仿真中还是有些太过理想化。由 此我们可知，现实中的误差有时是可以利用的，而实际在真正生产中，除了考虑 减少误差的方式，在另一个方式上还可以利用它的误差，将缺陷利用，我认为这 是一个不错的思路。这次设计多亏了老师的及时点拨。 七、参考文献 数字电子技术基础（第五版）清华大学电子学教研组编闫石主编电子设计从零开