项目 2 、三人表决器的制作与调试 主讲：陈振军

教学内容 任务 1 、 Proteus 软件使用环境的介绍 Proteus 软件使用环境的介绍 任务 2 、集成逻辑门电路仿真测试集成逻辑门电路仿真测试 任务 3 、三人表决器的制作案例三人表决器的制作案例 任务 4 、三人表决器的制作项目驱动三人表决器的制作项目驱动

任务 1 ： Proteus 软件使用环境的介绍 Proteus 是由英国 Labcenter electronics 公司开发的 EDA 工 具软件。 Proteus 由两个程序组成： Ares 用于 PCB 自动或人工布线 及其电路仿真， Isis 采用原理布图的方法绘制电路并进行 相应的仿真。 Proteus 可以针对微处理器的应用，直接在基于原理图的 虚拟原型上编程，实现软件代码级的调试。 还可以直接实时动态地模拟按钮、键盘的输入， LED 、液 晶显示的输出，同时配合虚拟工具如示波器、逻辑分析仪 等进行相应的测量和观测。

一、 Proteus ISIS 界面简介

1 、原理图编辑窗口 原理图编辑窗口 （ The Editing Window ）：顾 名思义，它是用 来绘制原理图的。 蓝色方框内为可 编辑区，元件要 放到它里面。注 意，这个窗口是 没有滚动条的， 你可用预览窗口 来改变原理图的 可视范围。

2 、模型选择工具栏 ( 一） 主要模型（ Main Modes ）： ①选择元件（ components ）（默认选择的） ②放置连接点 ③放置标签（用总线时会用到） ④放置文本 ⑤用于绘制总线 ⑥用于放置子电路 ⑦用于即时编辑元件参数 （先单击该图标再单击要修 改的元件）

2 、模型选择工具栏（二） 配件（ Gadgets ）： ①终端接口（ terminals ）：有 VCC 、地、输出、输 入等接口 ②器件引脚：用于绘制各种引脚 ③仿真图表（ graph ）：用于各种分析，如 Noise Analysis ④录音机 ⑤信号发生器（ generators ） ⑥电压探针：使用仿真图表时要用到 ⑦电流探针：使用仿真图表时要用到 ⑧ 虚拟仪表：有示波器等

2 、模型选择工具栏（三） 2D 图形（ 2D Graphics ）： ①画各种直线 ②画各种方框 ③画各种圆 ④画各种圆弧 ⑤画各种多边形 ⑥画各种文本 ⑦画符号 ⑧画原点等

3 、元件列表（ The Object Selector ）： 用于挑选元件（ components ）、 终端接口 （ terminals ）、 信号发生器（ generators ）、 仿真 图表（ graph ）等。 举例，当你选择 “ 元件（ components ） ” ，单击 “P” 按钮会打开挑选元件对话框，选择了一个元件后 （单击了 “OK” 后），该元件会在元件列表中显示， 以后要用到该元件时，只需在元件列表中选择即可。

4 、方向工具栏（ Orientation Toolbar ）： 旋转： – 旋转角度只能是 90 的整数倍。 翻转： – 完成水平翻转和垂直翻转。 使用方法：先右键单击元件，再点击（左击）相 应的旋转图标。

5 、仿真工具栏 仿真控制按钮 ①运行 ②单步运行 ③暂停 ④停止

二、 Proteus ARES 编辑环境

1 、放置和布线工具按钮 光标模式，可选择或编辑对象。 放置和编辑元件。 放置和编辑元件封装。 放置和编辑导线。 放置和编辑过孔。 放置和编辑敷铜。 输入或修改连线。 以高亮度显示连接关系。

2 、焊盘类型图标按钮 放置圆形通孔焊盘。 放置方形通孔焊盘。 放置椭圆形通孔焊盘。 放置板插头 ( 金手指 ) 。 放置圆形单面焊盘。 放置方形单面焊盘，具体尺寸可在对象选择器中选。 放置多边形单面焊盘。 放置测试点。

3 、二维图形模式图标按钮 直线按钮，用于绘制线。 方框按钮，用于绘制方框。 圆形按钮，用于绘制圆。 弧线按钮，用于绘制弧线。 任意闭合形状按钮，用于绘制任意闭合图形。 文本编辑按钮，用于插入各种文字说明。 符号按钮，用于选择各种二维符号元件。 标记按钮，用于产生各种二维标记图标。 测距按钮，用于放置测距标识。

任务 2 ：集成逻辑门电路仿真测试

一、 “ 与门 ” 电路 集成块 CD4081 引脚图 四 2 输入与门

输入输出 ABL A B L 仿真测试电路 真值表 逻辑表达式 L=AxB

二、 “ 或门 ” 电路 集成块 CD4071 引脚图 四 2 输入或门

输入输出 ABL 仿真测试电路 真值表 逻辑表达式 L=A+B

三、 “ 非门 ” 电路 集成块 CD4069 引脚图 六反相器

输入输出 AL 仿真测试电路 真值表 逻辑表达式 L=A

四、 “ 与非门 ” 电路 集成块 CD4011 引脚图 四 2 输入与非门

输入输出 ABL A B L 仿真测试电路 真值表 逻辑表达式 L=AxB

五、 “ 或非门 ” 电路 集成块 CD4001 引脚图 四 2 输入或非门

输入输出 ABL 仿真测试电路 真值表 逻辑表达式 L=A+B

六、 “ 异或门 ” 电路 集成块 CD4070 引脚图 四 2 输入异或门

输入输出 ABL 仿真测试电路 真值表 逻辑表达式 L=A ⊕ B

任务 3 、三人表决器的制作案例

一、表决器原理仿真图（ 1 ） L=AxB+BxC+CxA

元器件清单（ 1 ） 序号符号名称规格数量 1U1 集成块 CD U2 集成块 CD R1-R3 电阻 5k1/0.125W3 4R4 电阻 330Ω/0.25W1 5LED 发光管 Φ5 红色 1 6J1-J3 按钮 8x8mm3

三 3 输入端或门 4075

按钮及开关

一、表决器原理仿真图（ 2 ） L=AxBxBxCxCxA

元器件清单（ 2 ） 序号符号名称规格数量 1U1 集成块 CD U2 集成块 CD R1-R3 电阻 5k1/0.125W3 4R4 电阻 330Ω/0.25W1 5LED 发光管 Φ5 红色 1 6J1-J3 按钮 8x8mm3

三 3 输入端与非门

二、表决器线路板图（ 1 ）

二、表决器线路板图（ 2 ）

二、表决器线路板图（ 3 ）

三、表决器效果图（ 1 ）

三、表决器效果图（ 2 ）

三、表决器效果图（ 3 ）

任务 4 ：三人表决器的制作项目驱动

一、制作任务的布置 根据图纸制作线路板（任选一种），要求： 1. 学生自己完成选购电子元器件的工作； 2. 准备好多孔板和连接线； 3. 准备好必要的制作和检测工具； 4. 要求电路连接正确，布局合理，整洁、美观。 5. 焊点要光亮、平滑；焊料层均匀薄润，且与焊盘大小比例合适， 结合处的轮廓隐约可见； 6. 焊料要充足，成裙形散开；无裂纹、针孔、无焊剂残留物。 7. 焊接时注意安全。 8. 下次课为制作课，焊接不完的，课后必须完成。 9. 再次上课之前必须上交作品 。

二、比较器制作评分标准 量化细则总分 评分标准 不会一般中等好 安全操作 读懂任务电路图的程度 元器件准备 识别、检测元器件的能力 焊接水平 工艺水平 调试水平 电路装接完成情况 10368