课程设计电子摇奖机毕业论文.docx
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1、武汉理工大学课程设计(报告) 摘要简易可靠的电子摇奖器,它可替代传统机械手动式摇奖机,具有公正性好、可靠性高、实用性强、小巧直观、经济实惠的特点,能广泛应用于需要公开摇奖的活动中。本产品可广泛应用于各种社会团体、公司、文化娱乐场馆等所举办的幸运观众(听众)摇奖、有奖销售、有奖储蓄、体育、福利彩票、六合彩票等需要公开摇奖的活动,推广应用前景广阔。 本文就是一款利用模拟电子、数字电子技术设计的一款简易式摇奖器。它主要由脉冲波形产生电路和计数器电路和控制电路三大部分构成。详细介绍了电子摇奖机设计任务要求和特点,并对此设计方案作了认真比较与严密论证,其次详细介绍了设计原理和制作过程,实物调试与测试以及
2、本次课程设计实践课的结论与总结。关键词:电子摇奖机、计数器电路、控制电路、脉冲发射电路 目录1绪论11.1设计背景11.2设计目的及意义11.3仿真软件Proteus 7.8介绍12电子摇奖机的主要内容22.1电子摇奖机的原理框图22.1.1复位选择控制22.1.2时钟脉冲发射22.1.3计数器22.1.4译码与显示33各模块电路及仿真设计43.1摇奖机复位选择控制电路43.2时钟脉冲发射电路53.3计数电路73.4译码显示电路93.5电子摇奖机的仿真分析结果124实物制作与调试 134.1元件清单134.2实物调试环节145实验总结和体会166参考文献177本科生课程设计成绩评阅表181绪论
3、1.1设计背景1.1.1发展趋势现状及发展趋势简易可靠的电子摇奖器,它可替代传统机械手动式摇奖机,具有公正性好、可靠性高、实用性强、小巧直观、经济实惠的特点,能广泛应用于需要公开摇奖的活动中。本产品可广泛应用于各种社会团体、公司、文化娱乐场馆等所举办的幸运观众. 通过此课题,既可以进一步了触摸式摇奖器工作原理,还可以知道随着我国各行各业的发展,一种简易可靠的电子摇奖器,它可替代传统机械手动式摇奖机,具有公正性好、可靠性高、实用性强、小巧直观、经济实惠的特点,能广泛应用于需要公开摇奖的活动中。本产品可广泛应用于各种社会团体、公司、文化娱乐场馆等所举办的幸运观众(听众)摇奖、有奖销售、有奖储蓄、体
4、育、福利彩票、六合彩票等需要公开摇奖的活动,推广应用前景广阔。 用摇奖机开奖,是当今世界公认最公平公正的方式,摇奖机该产品结构合 理、适用范围广,设计先进,款式新颖,功能特多,是摇奖抽奖的首选设备。该设备全透明设计,开奖时一目了然,不怕被怀疑黑箱操作,体现出绝对的公平公正摇奖开奖方式。 1.1.2适用范围适用于招标、拍卖、电子游戏机厅、彩票投注站和所有服务行业,促销、工厂公司、楼盘、庆典、大型活动等抽奖。 1.2 设计的目的与意义1:使学生具备模拟与数字电子电路的理论知识;2:使学生具备模拟与数字电子电路的设计能力;3:使学生具备模拟与数字电子电路的基本调试手段;4:锻炼学生自学软件的能力与分
5、析问题、解决问题的能力;5:通过课程设计,使学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、标准与规范的运用和计算机应用方面的能力得到训练和提高。1.3仿真软件Proteus 7.8介绍Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件(该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司)。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步,但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件),从原理
6、图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等,2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器,并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面,它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。2电子摇奖机的主要内容2.1电子摇奖机的原理框图图2.12.1.1复位选择控制此电路是用来控制电路进行工作的,在S1、S2闭合之前,产生的脉
7、冲不输入到计数器,显示器部工作。当S1闭合,S2闭合后,脉冲输入到计数器然后不停的产生09这些随机数字,显示器显示这些数字并以肉眼难以看见的速度跳变。此时打开S2后,D触发器的第一端输出为高电平,第二端输出为低电平,这时计数器停止工作,此时译码器就把在计数器内产生的随机数字(输出的数字就是计数器最后在停止工作前的信号)显示出来,得到抽奖数字。重复取数抽奖。最终S1、S2打开,摇奖机停止工作,抽奖完毕。2.1.2时钟脉冲发射用555芯片与门电路(包括由反相器、与非门和或非门)来构成时钟脉冲发生器,并控制计数器的工作。当触发器的第二脚输出为低电平时,控制门禁止脉冲进入计数器,通过显示驱动,摇奖机就
8、完成了取数摇奖过程;当触发器的第二脚输出为高电平时,振荡脉冲通过控制门进入CD4518的CLK,不作显示驱动,故此时摇奖机不显示任何数据。2.1.3计数器计数器的作用是用来产生09这些数字,然后通过显示驱动,最后在摇奖机上产生一个随机数字。由于计数器内的数据变化极快,而且操作人员根本无法控制产生特定数据,因此它是完全随机的。2.1.4译码与显示译码器的主要作用就是用来作显示驱动工作,它可直接驱动数码管。当计数器内产生随机数字后,译码器就把这个随机数通过数码管显示出来。3各模块电路及仿真设计3.1摇奖机复位选择控制电路3.1.1控制电路仿真图取数摇奖过程,首先得了解复位控制电路部分,如图3-1所
9、示。图3.1复位与选择控制电路图工作原理分析:当S1、S2都断开时,D触发器两端输出都为低电平,电路不作任何指示;当S2闭合时,D触发器的第一脚输出为高电平,第二脚输出为低电平;当S1闭合的时候,D触发器的第一脚输出为低电平,第二脚输出为高电平。3.1.2 4013芯片简介CD4013是双D触发器芯片,在数字电路中常用来进行锁存数据, 组成分频电路等。SD1和CD1接至D 触发器的输入端,它们分别是预置和清零端,低电平有效。当SD1=0且CD1=1时,不论输入端D为何种状态,都会使O=1,O=0,即触发器置1;当SD1=1且CD1=0时,触发器的状态为0,SD1和CD1通常又称为直接置1和置0
10、端。当摇奖取数按钮S2被按下时,D触发器直接置“1”, 当需要取第二个数据时,只要按下复位按钮S1,直接置“0”端有效,就可以进行对摇奖机的控制,实现对数字的摇奖。表3.1为4013的真值表。 表3.1 CD4013真值表CPD1CD1SD1OO上升沿00001上升沿10011下降沿X00OOXX1001XX0110XX11113.2时钟脉冲发射电路3.2.1仿真电路分析时钟脉冲发射电路有555芯片构成的时钟脉冲发射器,如图3.2:图3.2始终脉冲发射电路工作原理分析:接通仿真按钮后,输出端为3端输出时钟脉冲信号。3.2.2 NE555芯片简介图3.3NE555芯片引脚图图3.4 555芯片内
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