四人表决器课程设计
四人表决器的设计(教案)
四人表决器的设计教学目标：1. 了解四人表决器的基本原理和功能。
2. 学习数字电路的基本组成和设计方法。
3. 培养学生的创新能力和团队合作精神。
教学准备：1. 教师准备四人表决器的原理图和实际电路图。
2. 准备相关数字电路的知识和概念。
3. 准备团队合作和项目管理的相关知识。
教学内容：第一章：四人表决器的基本原理1.1 人表决器的定义和功能1.2 数字电路的基本组成1.3 四人表决器的电路图和原理第二章：四人表决器的电路设计2.1 输入电路的设计2.2 逻辑电路的设计2.3 输出电路的设计第三章：四人表决器的仿真与验证3.1 使用仿真工具进行电路仿真3.2 验证电路的功能和性能3.3 分析仿真结果和实际电路的差异第四章：四人表决器的制作与测试4.1 制作四人表决器的电路板4.2 焊接电路板和元件4.3 对四人表决器进行实际测试第五章：团队合作与项目管理的实践5.1 团队组建和角色分配5.2 项目计划和进度管理5.3 项目报告和成果展示教学方法：1. 采用讲授法和案例分析法，讲解四人表决器的原理和设计方法。
2. 使用仿真工具进行实践操作，培养学生的实际操作能力。
3. 鼓励学生进行团队合作和项目管理，培养学生的团队协作能力。
教学评估：1. 对学生的课堂表现和作业进行评估。
2. 对学生的实际操作能力和仿真结果进行评估。
3. 对学生的团队合作和项目管理能力进行评估。
教学反思：本教案通过讲解四人表决器的原理和设计方法，培养学生的数字电路知识和创新能力。
通过团队合作和项目管理的实践，培养学生的团队协作和项目管理能力。
在教学过程中，要注意引导学生积极参与课堂讨论和实际操作，提高学生的学习兴趣和动力。
教师要关注学生的学习进度和困难，及时进行指导和帮助。
第六章：四人表决器的设计规范6.1 设计规范的定义和作用6.2 四人表决器的设计规范要求6.3 设计规范的制定与实施第七章：数字电路设计工具的使用7.1 常用数字电路设计工具的介绍7.2 电路图绘制软件的使用方法7.3 仿真工具的使用方法与技巧第八章：四人表决器的优化与改进8.1 优化设计的意义与方法8.2 四人表决器电路的性能分析8.3 电路优化与改进的实施步骤第九章：四人表决器的应用与拓展9.1 四人表决器在实际场景中的应用9.2 四人表决器的设计变种9.3 四人表决器的市场前景与挑战10.2 学生作品的展示与评价10.3 未来数字电路设计的趋势与展望教学方法：1. 采用案例分析和讨论的方式，让学生理解并掌握四人表决器的设计规范。
四人表决器
2.1电路设计框图
图2-1电路结构
2.2功能描述
接通电源之后，每个人根据面前的选择按钮可选赞成或反对，经过表决处理之后，多数人选通过则结果显示通过。
3电路原理设计及参数计算
3.1表达式
Y=ABCD+ABCD’+ABC’D+AB’CD+A’BCD
= Am3+A52+Am6+Am7+A’m7
2、要求设计一个四人表决器，按少数服从多数规则，利用红白两种颜色灯代表是否通过；用门电路或中规模集成电路译码器或数据选择器完成控制任务；有研究方案比较，能够应用相关仿真软件绘制逻辑图。
成果形式：提交实现方案的逻辑图和结果仿真。
三、设计计划
项目综合训练课下1周，课上1节。
第1天：选题，查资料；
第2天：方案分析比较，确定设计方案；
于是我就开始使用multisim模拟电路操作用的是英文版有好多东西都不知道那是什么一边学习这个软件的操作一边连接电路第一次连接好了之后发现led灯不亮我开始检查哪里电路发生错误了由于平时纸上画的电路图都是局部的没有考虑到led灯的使用后来查了资料才知道led灯正负极都要连接而我只连接了正极
项目训练课程：数字逻辑
6参考文献8
综述
随着如今各种比赛，选举，海选等活动的日益增多，表决器的应用也越来越广泛，简单好用的表决器能够得到使用者与相关商家的喜欢与追捧。表决器是投票系统中的客户端，是一种代表投票或是举手表决的装置。表决时，投票者只需要按照各自表决器上的“赞成”、“反对”、“弃权”的某一按钮，就可以表示自己表决的结果。目前表决器可分为有线表决器和无线表决器，其中有线表决器的使用已经比较少了，而无线表决器无需安装、方便等特性招人喜爱。
4人表决器课程设计
4 人表决器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解4人表决器的原理和功能，掌握其电路组成及工作流程。
2. 学生能运用所学知识，设计并搭建简单的4人表决器电路。
3. 学生了解数字电路基础知识，掌握基本的逻辑门及其功能。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析并解决4人表决器电路中可能出现的问题。
2. 学生能够熟练使用实验器材，进行电路搭建和调试。
3. 学生能通过小组合作，提高沟通协调能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对电子技术产生兴趣，培养探索精神和创新意识。
2. 学生认识到团队合作的重要性，树立团队协作的价值观。
3. 学生在实践过程中，体验成功的喜悦，增强自信心。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，旨在让学生通过动手实践，掌握4人表决器的基本原理和搭建方法。
学生特点：五年级学生具备一定的逻辑思维能力和动手能力，对新鲜事物充满好奇心，但需引导激发学习兴趣。
教学要求：注重理论与实践相结合，以学生为主体，引导他们主动探究、合作学习，培养实际操作能力和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
1. 数字电路基础知识：逻辑门的概念、种类及功能，重点讲解与门、或门和非门的工作原理。
2. 4人表决器原理：介绍4人表决器的功能，分析其电路原理，探讨如何实现多数人意见的表决结果。
3. 实践操作：指导学生使用面包板、逻辑门集成电路、开关、LED灯等实验器材，搭建4人表决器电路。
4. 教学案例：结合教材相关章节，分析实际生活中的表决器应用，如电梯控制系统、交通信号灯等。
5. 故障排查与调试：教授学生如何分析并解决电路搭建过程中可能出现的故障，提高动手解决问题的能力。
6. 小组合作：组织学生进行小组讨论和实践，培养团队合作精神，提高沟通协调能力。
教学内容安排和进度：第一课时：数字电路基础知识，介绍逻辑门及其功能。
第二课时：4人表决器原理，分析电路工作原理。
第三课时：实践操作，指导学生搭建4人表决器电路。
四人表决电路课程设计
数字电路项目二
四人表决电路
一、实验目的
1.掌握组合逻辑电路的分析方法与测试方法。
2.掌握组合逻辑电路的设计方法。
二、实验预习要求
1.熟悉门电路工作原理及相应的逻辑表达式。
2.熟悉数字集成块的引线位置及引线用途。
3.预习组合逻辑电路的分析与设计步骤。
三、材料：
1、74LS20 四个
2、导线若干
3、面包板两块
4、开关4个
5、9V电池一个
6、发光二极管一个
7、电阻1K欧一个、
四、实验原理
1．组合逻辑电路一般设计的过程为图4、1所示。
图4、1 组合逻辑电路设计方框图
2原理逻辑表达式
A=—
A BCD+A
—
B CD+AB
—
C D+ABC
—
D+ABCD
3填真值表
A B C D Y A B C D Y
0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0
0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 4用卡诺图化简
5原理图
五成品图
六总结
做这个项目其实蛮有味趣的，但也让我们花了比较多的时间，因为需要时间去了解各个元器件的性能以及检测。
还有就是原理图的理解；考虑元器件在板上的布局和安装。
这次做的很勉强，没有达到理想效果，例如布局还是不合理，不美观。
希望下个项目努力做更好。
课程设计报告(四人智力抢答器)
智力竞赛抢答计时器一、设计要求与任务1设计任务智力竞赛抢答器是一名裁判员，他的任务是从若干竞赛者中确定最先抢答者，并要求参赛者在规定的时间里回答完问题。
本设计要求设计一个四人参加的智力竞赛抢答器，每个参赛者控制一个按钮，用按动按钮发出抢答信号；竞赛主持人另有一个按钮，用于将电路复位，竞赛开始后，先按动按钮者将对应的一个发光二级管点亮，此后其他三人再按动按钮对电路不起作用，同时电路具有回答问题时间控制功能，要求回答时间小于60秒（显示0~59），时间显示选用倒计时方式，当达到规定时间时给出警告（警告灯闪烁）。
2设计要求1）4名选手编号分别为1，2，3，4；各有一个按钮，按钮的编号与选手编号灯对应，也分别为1，2，3，4；2）给主持人设置一个控制开关按钮，用来控制系统清零（抢答显示灯，数码管灭灯）和抢答的开始。
3）抢答器具有数据锁存和显示功能。
抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即补锁存，并输入编码电器，并在抢答显示器上显示时钟倒计时，封锁其他选手抢答。
直到抢答倒计时回到“0”后，回答时间到，由主持人将系统清零；4）抢答器具有定时（60秒）回答功能，当主持人按下开始按钮，并有选手第一时间抢答时，定时器开始计时，并在数码管上显示倒计时时间，倒计时结束时，回答时间到，蜂鸣器音响持续1秒，由主持人手动清零，进入下一道题的抢答环节；5）计时器采用频率为1HZ的脉冲信号作为定时计数器的CP信号，抢答电路中74LS161，CP则采用1KHZ，观察较为明显些。
二、硬件电路设计及描述由于设计任务是倒计时器，所以要用到减法器，又因为是十进制的所以我选择的主要芯片是74LS192两片，抢答功能，我利用了74LS161的预置功能，若有选手抢答时，74LS161不断反馈，不断循环预置功能，预置后，其他选手再按下抢答开关，也显示不出来，被封锁；接下来是实现显示的功能，我用的是74LS48芯片和共阴极七段显示器个两片，再根据需要我还用了74LS00（与非门）、74LS04（非门）。
多人表决器课程设计
多人表决器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握多人表决器的基本原理与电路组成。
2. 学生能够运用所学知识，分析并设计简单的多人表决器电路。
3. 学生能够解释多人表决器在现实生活中的应用及其重要性。
技能目标：1. 学生能够运用逻辑推理和分析能力，解决多人表决器电路设计中的问题。
2. 学生能够通过小组合作，进行电路搭建与调试，提高动手实践能力。
3. 学生能够运用信息技术工具，如电路仿真软件，进行电路设计与分析。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术的兴趣，激发探究精神。
2. 学生养成合作、分享的学习习惯，增强团队协作能力。
3. 学生认识到科技进步对生活的影响，培养创新意识和责任感。
本课程针对初中年级学生，结合电子技术基础知识，以实用性为导向，注重培养学生的动手实践能力、逻辑思维能力和团队协作能力。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活中，提高学生对电子技术的认识和应用能力。
同时，激发学生的学习兴趣，培养创新精神和责任感。
课程目标的设定旨在使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得全面发展，为后续学习打下坚实基础。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合教材内容，组织以下教学大纲：1. 多人表决器基本原理- 介绍电路基本组成元素- 讲解逻辑门电路的工作原理- 分析多人表决器的逻辑功能2. 多人表决器电路设计- 学习使用逻辑门设计简单的表决器电路- 了解表决器电路在实际应用中的连接方式- 掌握使用电路图表示表决器电路3. 多人表决器电路搭建与调试- 学习使用实验器材进行电路搭建- 掌握电路调试方法，解决常见问题- 体验团队合作，完成电路搭建与调试4. 多人表决器应用案例分析- 分析现实生活中的表决器应用案例- 了解表决器在不同场景下的作用- 探讨表决器在科技发展中的重要性教学内容按照以上大纲进行安排和进度制定，注重系统性和科学性。
在教学过程中，将引用教材相关章节，如“逻辑门电路”、“组合逻辑电路”等，确保教学内容与课本紧密关联。
4人表决器课程设计
4人表决器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解4人表决器的原理与功能，掌握其电路组成和逻辑设计。
2. 学生能运用所学知识，分析并解释4人表决器在实际应用中的工作过程。
3. 学生了解数字电路基础知识，掌握基本的逻辑门电路及其应用。
技能目标：1. 学生能够独立完成4人表决器的电路搭建，进行实际操作。
2. 学生能够运用所学知识解决简单的数字电路问题，具备一定的故障排查能力。
3. 学生能够通过团队合作，共同完成项目任务，提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术的兴趣，增强学习动力，树立科技创新意识。
2. 学生在学习过程中，培养耐心、细心和严谨的科学态度。
3. 学生通过团队合作，学会互相尊重、关心他人，培养团队精神和社会责任感。
课程性质：本课程属于电子技术实践课程，以项目为导向，注重培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
学生特点：学生为初中生，具备一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求：教师需引导学生自主学习，鼓励学生提问、思考、实践，关注学生的学习过程和情感态度，提高学生的综合素养。
通过课程目标的分解与实现，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得全面发展。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合教材内容，主要包括以下方面：1. 数字电路基础知识：逻辑门电路原理、逻辑函数及其表达方法、基本逻辑门电路（与门、或门、非门等）的应用。
2. 4人表决器原理与设计：- 4人表决器的功能与作用- 4人表决器的电路组成- 逻辑表达式推导及简化- 4人表决器电路图的绘制3. 实践操作：- 4人表决器电路搭建与调试- 故障排查与问题解决- 团队合作与沟通协调教学大纲安排如下：第一课时：数字电路基础知识复习，介绍4人表决器原理及功能。
第二课时：推导4人表决器的逻辑表达式，学习电路图的绘制。
第三课时：分组讨论，制定电路搭建方案。
第四课时：实践操作，搭建4人表决器电路，进行调试。
数电4人抢答器课程设计
四人智力竞赛抢答器一、设计目的1.掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。
2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。
二、设计任务与要求1、设计任务设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。
用数字显示抢答倒计时间，由“9”倒计到“0”时，无人抢答，蜂鸣器连续响1秒。
选手抢答时，数码显示选手组号，同时蜂鸣器响1秒，倒计时停止。
2、设计要求(1)4名选手编号为：1，2，3，4。
各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1，2，3，4。
(2)给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始。
(3)抢答器具有数据锁存和显示的功能。
抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。
抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
(4)抢答器具有定时（9秒）抢答的功能。
当主持人按下开始按钮后，定时器开始倒计时，定时显示器显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响，音响持续1秒。
参赛选手在设定时间（9秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，音响持续1秒，同时定时器停止倒计时，抢答显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。
(5)如果抢答定时已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。
系统扬声器报警（音响持续1秒），并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示0。
(6)可用石英晶体振荡器或者555定时器产生频率为1H z的脉冲信号，作为定时计数器的CP信号。
三、四人智力竞赛抢答器电路原理及设计1、设计方案抢答器具有锁存、定时、显示和报警功能。
即当抢答开始后，选手抢答按动按钮，锁存器锁存相应的选手编码，同时用LED数码管把选手的编码显示出来，并且开始抢答时间的倒计时，同时用LED数码管把选手的所剩抢答时间显示出来。
而在选手按键抢答以及抢答时间倒计时到时的时候都有报警以提醒主持人和选手。
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电子课程设计报告
题目：设计四人表决器
课程：电子技术课程设计
学生姓名：
学生学号： ********** 年级： 2014级
专业：电子信息工程
班级： 2班
指导教师：**
电子工程学院制
2016年5月
设计四人表决器
学生：任春晖
指导教师：赵旺
电子工程学院电子信息工程
1设计的任务与要求
1.1课程设计的任务
1.综合应用数字电路知识设计一个四电路表决器。
了解各种元器件的原理及其应用。
2.深入了解表决器的工作原理。
3.掌握multisim软件的操作并对设计进行仿真。
4.锻炼自己的动手能力和实际解决问题的能力。
5.通过本设计熟悉中规模集成电路进行时序电路和组合电路设计的方法，掌握四人表决器的设计方法。
1.2课程设计的要求
当输入端有三个或三个以上的高电平，出入端才为高电平（即灯亮，表决通过）。
否则灯不亮（表决不通过）。
2四人表决器方案制定
2.1表决电路设计的原理
使用中、小规模集成电路来设计组合电路是最常见的逻辑电路设计方法。
设计组合电路的一般步骤如图一所示。
图一组合逻辑电路设计流程图
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，画出逻辑图，用标准器件构成逻辑电路。
最后，用实验来验证设计的正确性。
2.2表决电路的设计方案
设计中我们设A、B、C、D为表决人，若它们中有三个或三个以上同意（即为高电平1），则表决结果通过（即表决结果F为高电平1），否则表决不通过（即F为低电平0）。
①根据步骤一中所述作出真值表：
表1 真值表
②根据真值表画出卡诺图并求出逻辑表达式：
表2 卡洛图
③由卡诺图得出逻辑表达式，并演化成“与非”的形式。
Z＝ABC＋BCD＋ACD＋ABD
＝ABC
⋅
ABC⋅
⋅
ACD
BCD
④根据逻辑表达式画出用“与非门”构成的逻辑电路如图二所示。
图二逻辑电路图
3Altium Designer软件介绍与原理图
3.1软件介绍
Altium Designer 是原Protel软件开发商Altium公司推出的一体化的电子产品开发系统，主要运行在Windows操作系统。
这套软件通过把原理图设计、电路仿真、PCB绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的完美融合，为设计者提供了全新的设计解决方案，使设计者可以轻松进行设计，熟练使用这一软件必将使电路设计的质量和效率大大提高。
3.2 AD原理图
图三 AD原理图4仿真电路图及元器件
4.1 仿真电路图
图四仿真电路图
4.2 元器件清单
各元件的的大小，参数，编号及封装（见表3)。
表3元器件清单表
5仿真分析
5.1 Multisim软件介绍
Multisim以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/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。
所以可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。
通Multisim和虚拟仪器技术，工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计。
5.2仿真结果
根据原理，用Multisim软件绘制相应的逻辑电路图，并进行仿真。
按照总体电路图在仿真软件Multisim上选择芯片并进行连接，然后启动开关观察。
当任意闭合开关S1、S2、S3、S4中的零个、一个或两个开关时，发光二极管不亮（即表决不通过）。
图五表决不通过
当任意闭合开关S1、S2、S3、S4中的两个或三个开关时，发光二极管亮(即表决通过)。
图六表决通过
6总结及心得体会
在这次设计中，掌握了多路断线报警器电路的设计，如何去检查电路中的错
误与线路是否导通。
懂得做好一件事情的不容易。
在设计断线报警器电路时，经常出现元器件找不到和电路仿真没有结果，在王丽老师和同学的帮助下，最终出现了结果。
通过这次课程设计，我学会了请教他人，团结同学，这样才能把一件事做好。
总之，在此课程设计中，虽然发现了自己的许多不足，但是却学到了很多东西，认清了自己的专业水平，为以后的学习打下一个更好的基础。
参考文献
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[5]康华光.电子技术基础（数字部分）第五版［M]北京:高等教育出版社，2006.
[6]李晔.数字基础[M].北京:清华大学出版社,2005.
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