一种数字电子技术教学用的多人表决器装置的制作方法

本实用新型涉及一种数字电子技术教学用的多人表决器装置，属于电子技术领域。

背景技术：

数字电子技术是电子技术基础，也是电类专业的基础课程。组合逻辑电路是数字电子技术课程的核心内容之一，同时，组合逻辑电路电路常常应用于自动抽水、信号分频、信号发生器等智能控制场合，其应用十分广泛，为了验证理论学习内容，任课教师通常安排单独开展验证性实验，由于验证性实验电路缺乏趣味性，导致学生对学习不感兴趣，从而影响教学成效。因此，非常有必要设计一个既能调动学生的学习积极性又能将组合逻辑电路内容融入其中的教学装置，例如，利用组合逻辑电路设计一多人表决器装置，通过多人表决器功能演示，学生参与其中，能增加实验的互动性和趣味性，使得本来枯燥乏味的验证性实验变得更加生动有趣，激发学生透过多人表决器功能对组合逻辑电路电路的深入思考，理解其工作原理，提高教学成效。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种数字电子技术教学用的多人表决器装置，激发学生透过多人表决器功能对组合逻辑电路的深入思考，理解其工作原理，提高教学成效。

本实用新型所采取的具体技术方案如下：

一种数字电子技术教学用的多人表决器装置，其特征是：该装置的电路包括表决开关s0～s3、同意人数设置开关sw1～sw2、同意人数设置指示灯d1～d2、电阻r1～r6、4输入或门u1～u5、2输入与门u6～u7、3输入与门u8～u10、非门u11、表决结果指示灯d0，电路中，sw1的一端接到电源的正极，另一端连接a0；sw2的一端接到电源的正极，另一端连接a1；s0～s3一端均接电源，另一端分别接a、b、c、d；a、b、c、d分别通过r6～r3接地；u11的第1引脚接a1，第2引脚接a1-not，第3引脚接a0，第4引脚接a0-not；d1的阳极接a1，阴极接地；d2的阳极接a0，阴极接地；r1的一端接a1，另一端接地；r2的一端接a0，另一端接地；u10的第1引脚接a0-not，第2引脚接a1-not，第13引脚接u1的第5引脚，第12引脚接u5的第1引脚，第3引脚接a0-not，第4引脚接a1，第5引脚接u3的第5引脚，第6引脚接u5的第2引脚，第9引脚接a0，第10引脚接a1-not，第11引脚接u4的第5引脚，第8引脚接u5的第3引脚；u1的第1～4引脚分别接a、b、c、d；u6的第1、2、4、5、9、10、12、13引脚分别接a、b、a、c、a、d、b、c，第3、6、8、11引脚分别接u2的第1～4引脚；u7的第1、2、4、5引脚分别接b、d、c、d，第3、6引脚分别接u3的第2、3引脚，第9、10引脚分别接u9的第6、8引脚，第8引脚接u5的第4引脚；u2的第5引脚接u3的第1引脚；u3的第4引脚接地；u8的第1、2、13、3、4、5、9、10、11引脚分别接a、b、c、a、b、d、a、c、d，第12、6、8引脚分别接u4的第1、2、3引脚；u9的第1、2、13、3、4、5、9、10、11引脚分别接b、c、d、a0、a1、a、b、c、d，第12引脚接u4的第4引脚；d0的阳极接u5的第5引脚，阴极接地；电阻r1～r6阻值为1kω；2输入与门u6～u7选取74ls08；3输入与门u8～u10选取74ls11；非门u11选取74ls04；u1～u5选取74ls32；或门u1～u5都由74ls32内部三个2输入或门组合而成；u1～u5的内部的连线为：74ls32的第3引脚接第9引脚，第6引脚接第10引脚，74ls32的第1、2、4、5、8引脚分别为u1～u5的第1、2、3、4、5引脚；结果指示灯d1选取5mm红色发光二极管；电源为+4.5～+9v直流电源。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提供了一种数字电子技术教学用的多人表决器装置，实现了通过sw1～sw2调节1～4人同意表决通过，将其应用于组合逻辑电路的教学实践，可以调动学生参与教学的兴趣，同时学生更容易理解组合逻辑电路原理，最终提高教学成效。

附图说明

图1为本实用新型的电路图。

图2为本实用新型的u1～u5内部电路图。

图3为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，一种数字电子技术教学用的多人表决器装置，该装置的电路包括表决开关s0～s3、同意人数设置开关sw1～sw2、同意人数设置指示灯d1～d2、电阻r1～r6、4输入或门u1～u5、2输入与门u6～u7、3输入与门u8～u10、非门u11、表决结果指示灯d0，电路中，sw1的一端接到电源的正极，另一端连接a0；sw2的一端接到电源的正极，另一端连接a1；s0～s3一端均接电源，另一端分别接a、b、c、d；a、b、c、d分别通过r6～r3接地；u11的第1引脚接a1，第2引脚接a1-not，第3引脚接a0，第4引脚接a0-not；d1的阳极接a1，阴极接地；d2的阳极接a0，阴极接地；r1的一端接a1，另一端接地；r2的一端接a0，另一端接地；u10的第1引脚接a0-not，第2引脚接a1-not，第13引脚接u1的第5引脚，第12引脚接u5的第1引脚，第3引脚接a0-not，第4引脚接a1，第5引脚接u3的第5引脚，第6引脚接u5的第2引脚，第9引脚接a0，第10引脚接a1-not，第11引脚接u4的第5引脚，第8引脚接u5的第3引脚；u1的第1～4引脚分别接a、b、c、d；u6的第1、2、4、5、9、10、12、13引脚分别接a、b、a、c、a、d、b、c，第3、6、8、11引脚分别接u2的第1～4引脚；u7的第1、2、4、5引脚分别接b、d、c、d，第3、6引脚分别接u3的第2、3引脚，第9、10引脚分别接u9的第6、8引脚，第8引脚接u5的第4引脚；u2的第5引脚接u3的第1引脚；u3的第4引脚接地；u8的第1、2、13、3、4、5、9、10、11引脚分别接a、b、c、a、b、d、a、c、d，第12、6、8引脚分别接u4的第1、2、3引脚；u9的第1、2、13、3、4、5、9、10、11引脚分别接b、c、d、a0、a1、a、b、c、d，第12引脚接u4的第4引脚；d0的阳极接u5的第5引脚，阴极接地；电阻r1～r6阻值为1kω；2输入与门u6～u7选取74ls08；3输入与门u8～u10选取74ls11；非门u11选取74ls04；u1～u5选取74ls32；结果指示灯d1选取5mm红色发光二极管；电源为+4.5～+9v直流电源。

或门u1～u5内部电路如图2所示，u1～u5都由74ls32内部三个2输入或门组合而成；u1～u5的内部的连线为：74ls32的第3引脚接第9引脚，第6引脚接第10引脚，74ls32的第1、2、4、5、8引脚分别为u1～u5的第1、2、3、4、5引脚。

本装置的电路中，通过组合逻辑运算实现表决器功能，结果指示灯点亮时为表决通过，否则不通过。表决开关s0～s3按下对应点a、b、c、d为高电平，断开时为低电平；同意人数设置开关sw1～sw2按下，对应点a0、a1为高电平，断开时为低电平。u6内部包括四部分：u6a、u6b、u6c、u6d。u7内部包括四部分：u7a、u7b、u7c、u7d，本装置电路只使用了u7a、u7b、u7c这三部分。u8内部包括三部分：u8a、u8b、u8c。u9内部包括三部分：u9a、u9b、u9c。u10内部包括三部分：u10a、u10b、u10c。u11内含六个相同的非门，本装置电路只使用了u11a、u11b这两部分。u2与u3组合构成了7输入或门，由于输入端u3的第4引脚接地，实际相当于6输入或门。u9b、u9c、u7c组成的电路相当于6输入与门。当sw2、sw1都没有接通时，d1灭，d2灭，此时为1人表决器，即1人或多于1人同意时表决通过；当只有sw2接通时，d1亮，d2灭，此时为2人表决器，即2人或多于2人同意时表决通过；当只有sw1接通时，d1灭，d2亮，此时为3人表决器，即3人或多于3人同意时表决通过；当sw2、sw1都接通时，d1亮，d2亮，此时为4人表决器，即4人或多于4人同意时表决通过。

1人表决器时，sw2、sw1都断开，a0为低电平，a0-not为高电平，a1为低电平，a1-not为高电平，u10的第6引脚始终为低电平，u10的第8引脚始终为低电平，u7的第8引脚始终为低电平。表决开关s0～s3当中有1个或1个以上按键按下时，a、b、c、d其中有高电平输出，经过或门u1后输出高电平，此时，u10的第12引脚为高电平，经u5后输出高电平，d0点亮，实现了：表决开关s0～s3当中有1个或1个以上按键按下时，d0亮，即1人或1人以上同意时表决通过的1人表决器。

2人表决器时，sw1断开，sw2接通，a0为低电平，a0-not为高电平，a1为高电平，a1-not为低电平，u10的第12引脚始终为低电平，u10的第8引脚始终为低电平，u7的第8引脚始终为低电平。表决开关s0～s3当中有2个或2个以上按键按下时，a、b、c、d其中有2个或者2个以上输出高电平，经过与门u6a、u6b、u6c、u6d、u7a、u7b后，u6的第3引脚、u6的第6引脚、u6的第8引脚、u6的第11引脚、u7的第3引脚、u7的第6引脚六个引脚当中有输出高电平，u2与u3构成的或门电路输出口u3的第5引脚为高电平，因此，u10的第6引脚输出高电平，d0点亮，实现了：表决开关s0～s3当中有2个或2个以上按键按下时，d0亮，即2人或2人以上同意时表决通过的2人表决器。

3人表决器时，sw1接通，sw2断开，a0为高电平，a0-not为低电平，a1为低电平，a1-not为高电平，u10的第12引脚始终为低电平，u10的第6引脚始终为低电平，u7的第8引脚始终为低电平。表决开关s0～s3当中有3个或3个以上按键按下时，a、b、c、d其中有3个或者3个以上输出高电平，经过与门u8a、u8b、u8c、u9a后，u8的第12引脚、u8的第6引脚、u8的第8引脚、u9的第12引脚四个引脚当中有输出高电平，u4输出口u4的第5引脚为高电平，因此，u10的第8引脚输出高电平，d0点亮，实现了：表决开关s0～s3当中有3个或3个以上按键按下时，d0亮，即3人或3人以上同意时表决通过的3人表决器。

4人表决器时，sw1、sw2都接通，a0为高电平，a0-not为低电平，a1为高电平，a1-not为低电平，u10的第12引脚始终为低电平，u10的第6引脚始终为低电平，u10的第8引脚始终为低电平。表决开关s0～s3当中有4个按键按下时，a、b、c、d都输出高电平，经过与门u9b、u9c、u7c组成的6输入与门后，u7的第8引脚输出高电平，此时，d0点亮，实现了：表决开关s0～s3当中有4个按键按下时，d0亮，即4人同意时表决通过的4人表决器。

本实用新型的结构示意图如图3所示，该装置的评委表决开关s0～s3为自锁开关，按下去松开后不会自动弹起来，通过导线连接到电路板；d0放置在10mm的led座子内部再安装到装置顶部，通过导线连接到电路板；d1、d2安装在顶部，通过导线连接到电路板；同意人数设置开关sw1、sw2通过导线连接到电路板；电源接口选取5.5mm×2.1mm的dc头，通过导线连接到电路板。

在教学中可先介绍表决器的使用场所和本装置的优点（表决同意人数可调、性能稳定等）吸引学生的注意力；接着，安排学生进行实际操作，总结规律；再接着，让学生通过表决器功能和现象推导使用组合逻辑电路实现装置功能的电路；最后总结和分析电路，加深学生对组合逻辑电路的理解。