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数字式竞赛抢答器设计报告

数字式竞赛抢答器设计报告
数字式竞赛抢答器设计报告

数字式竞赛抢答器设计报告

1、设计任务与要求

(1)设计一个可容纳8组参赛的数字式抢答器,每组设一个按钮,供抢答使用。

(2)抢答器具有第一信号鉴别和锁存功能,使除第一抢答者外的按钮不起作用。

(3)设置一个主持人“复位”按钮。

(4)主持人复位后,开始抢答,第一信号鉴别锁存电路得到信号后,由指示灯显示抢答组的编号,同时扬声器发出2~3秒的音响。

选做扩展功能:

(5)设置一个计分电路,每组开始预制100分,由主持人计分,答对一次加10分,答错一次减10分。

2、设计内容与步骤

(1)在Multisim 工具软件中设计电路并进行仿真,仿真结果正确则进入下一步骤;

(2)安装调试各单元电路;

(3)测试定时抢答器的逻辑功能,以满足设计功能要求;

(4)画出定时抢答器的系统逻辑电路图;

(5)写出设计性实验报告。

3、参考元器件

优先编码器:74LS148;RS锁存器:74LS279;显示译码器:74LS48;可预制数同步可逆十进制双时钟计数器:74LS192;两输入四与非门:74LS00;

集成单稳电路:74LS121;555定时器:NE555;发光二极管;共阴极数码显示器。

4、设计报告要求

(1)写出单元电路的工作原理、设计过程以及器件选择;

(2)写出调试方案、步骤以及测试结果。

(3)说明设计过程中出现的故障现象及解决办法;

(4)画出完整的电路原理图,并标明各元器件的参数值。

第1章系统结构及其工作原理

根据设计题目要求可拟出定时抢答器的总体框图如图1所示。它由主体电路和扩展电路两部分构成,主体电路完成基本的抢答功能,即开始抢答后,当选手按动抢答键时,能显示选手的编号,同时能封锁输入电路,禁止其他选手抢答。扩展电路完成各选手的得分显示功能。

图1 抢答器总体框图

定时抢答器的工作过程是:接通电源时,主持人将开关置于“清除”位置,抢答器处于禁止工作状态,编号显示器灭灯;抢答开始时,主持人将控制开关拨到“开始”位置,扬声器给出声响提示,抢答器处于工作状态,这时,抢答器完成以下工作:(1)优先编码器电路立即分辨出抢答者编号,并由锁存器进行锁存,然后由译码显示电路显示编号;(2)扬声器发出短暂声响,提醒主持人注意;(3)控制电路要对输入编码电路进行封锁,避免其他选手再次进行抢答;(4)当选手将问题回答完毕,主持人操作计分开关,计分电路采用十进制加/减计数器、数码管显示。本轮抢答完毕,主持人操作控制开关,使系统回复到禁止工作状态,以便进行下一轮抢答。

第2章单元电路设计:

(1)抢答电路

抢答电路包括抢答按钮、优先编码电路、锁存器、译码显示电路。抢答电路的功能有两个:一是能分辨出选手按键的先后,并锁存优先抢答者的编号,供译码显示电路用;二是要使其他选手的按键操作无效。

①抢答按钮电路

抢答按钮电路由8个按钮开关及限流电阻所组成,如图2所示。其供电电源选5V与系统电源一致。限流电阻的确定,一方面要考虑开关断开时,要保证加到编码器(TTL电路)输入端的高电平大于器件所需的最低高电平(如2V);另一方面又要考虑开关闭合时,不至于有太大电流以增加电源耗电。

限流电阻的阻值确定:

现假设取开关闭合时流经限流电阻的电流为0.5mA,则可算得电阻: R=5V/0.5mA=10K?

在开关断开时应满足:V CC-I IL R>V IH(MIN)=2V

式中V CC=5V, I IL=40Ua,可算得V CC-I IL R=5-0.04*10=4.4V>2V。以上计算说明限流电阻选10 K?可行。接优先编码器输入端

限流电阻的功率确定:

限流电阻的最大功耗产生在开关闭合时刻,为(V CC )2/R=2.5mW 。 综合以上计算可知,限流电阻选10K ?,1/8W 的普通电阻即可。

②优先编码电路

编码电路的功能主要就是对抢答选手编号,同时要具有可控端口,又该系统要求8个选手,故可考虑用题给74LS148集成8线-3线优先编码器。

③锁存电路

锁存电路的功能主要是要把抢答选手的号子存储起来,并提供给后面的译码显示电路加以显示,其次就是要把有否选手抢答的状态存储起来,并输出给报警电路。它可用D 锁存器或S-R 触发器,因题目给定了74LS279集成双S-R 触发器,故选该芯片。由于要存储编码器的3个编码信号和1个状态信号,所以需要两片74LS279。

④译码显示电路

译码显示电路的功能就是把经编码器编好的,并通过器输出的号子译成相应十进制数显示出来。显示译码器可采用共阴极的74LS48或共阳极的74LS47,但要注意选用相应的数码管。编码存储译码电路如图3所示。

(2)控制电路

控制电路主要完成以下功能:主持人将控制开关拨到“开始”位置时,控制扬声器发声,使抢答电路进入正常抢答工作状态;当参赛选手按动抢答键时,让扬声器发声,并使抢答电路停止工作。

控制电路的输入信号有两个,一个是主持人控制开关,一个是抢答电路的状态信号;输出信号亦为两个,一个用来控制抢答电路能否抢答,一个用来控制报警电路是否报警。

①控制抢答电路

它控制抢答电路能否抢答。其信号可用优先编码器的EI ,

端,它为低电平有效。对抢答电路的控制应为电路启动时可以控制和有选手抢答后可以控制,而在电路启动后,但还无人抢答期间控制无效。由此可以确定抢答控制电路的另一输入端可用优先编码器的有无编码标志端Y EX ,它在允许编码而有编码输入时为低电平。至此可以列出抢答逻辑电路的逻辑真值表,如表1所示。表1EI ’=(Y EX K)’

图3编码存储译码电路

另外抢答控制信号还应兼顾显示电路控制的作用,即要做到允许抢答而未抢答时应灭灯,即可令E I ’=BI 。

②控制报警电路

控制报警电路的功能主要是控制报警电路的启停及报警时间。其输入信号为主持人控制开关信号和优先编码器的输出允许信号Y S 经过锁存器输出的2Q 2,输出信号是用来控制报警电路启停的宽度为2-3秒的脉冲信号。其中2-3秒的延时脉冲可用集成单稳电路74LS121或555定时器实现。

控制电路中电源V CC 选5V ,单稳电路的暂稳时间设定2秒,R 2和C 2的参数计算如下: 先选定电容C 2=10uF (其耐压值大于6伏即可),根据T=1.1R 2C 2=2秒,可算得: R 2=180K ?, R 1和C 1的选择可按其时间常数远小于2秒的原则选取,现按0.2秒选取,且先选C 1=10uF,则R 2=20K ?,。

(3)报警电路

可以用555构成的多谐振荡器推动扬声器发声。(略) (4)计分电路

计分电路与主电路相互独立,由主持人控制进行加、减计数。

图3控制电路

3

至报警电路复位端

四路抢答器课程设计报告

四 路 抢 答 器 设 计 实 验 报 告 信息科学技术学院自动化*班 ****

四路抢答器设计实验报告 一、设计任务: 1、巩固和加深对电子电路基本知识的理解,提高综合运用本课程所学知识的能 力。 2、养成根据设计需要选学参考书籍,查阅相关手册、图表和文献资料的自学能力。 3、通过电路方案的分析、论证和比较,设计计算和选取元器件、电路组装、 调试和检测等环节,初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。 4、学会简单电路的实验调试和性能指标的测试方法,提高学生动手能力和进行 数字电子电路实验的基本技能。 二、技术指标 抢答器是一种具有优先输出的电子电路。它的基本功能是,在四组参赛的情况下,首先抢答者发出抢答信号,此时其他参赛组的抢答电路即失去控制作用。在优先抢答者解除抢答信号后,电路才自动恢复到各组又可均等抢答的状态中。 1、设计一个可供4人进行的抢答器。 2、系统设置复位按钮,按动后,重新开始抢答。

3、抢答器开始时数码管无显示,选手抢答实行优先锁存,优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。抢答后显示优先抢答者序号,同时发出音响。并且不出现其他抢答者的序号,这样其它选手无法再抢答,达到抢答目的。 4、抢答器具有定时抢答功能,本抢答器的时间设定为10秒,当主持人启动“开始”开关后,定时器开始减计。 5、设定的抢答时间,选手可以抢答,这时定时器开始工作,显示器上显示选手 的和抢答时间。并保持到主持人按复位键。 6、当设定的时间一到,而无人抢答时,本题报废,选手们无法再抢答,同时扬 声器报警发出声音,定时器上显示0。 三、元件清单:

数字逻辑课程设计方案智力竞赛抢答器逻辑电路设计方案

内蒙古师范大学计算机与信息工程学院《数字电路》课程设计报告 设计题目智力竞赛抢答器逻辑电路设计指导教师戚桂美职称讲师 姓名*** 学号2009******* 日期2011/7/12

智力竞赛抢答器逻辑电路设计 计算机与信息工程学院 2009级 2009******* 指导教师戚桂美讲师 摘要设计一个可以容纳4名选手或4个代表队比赛的抢答器。设置一个系统清除和抢答控制开关S,该开关由主持人控制。抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮,锁存相应的编号,并将优先抢答选手的编号保持到显示器上,直到主持人将系统清除为止。 关键字抢答器电路图 74LS74 1引言 智力竞赛是一种生动活泼的教育形式和方法,通过抢答和必答两种方式能引起参赛者和观众的极大兴趣,并且能在极短的时间内,使人们增加些科学知识和生活常识。 在进行智力竞赛抢答时,各参赛者考虑好后都想抢先答题。如果没有合适的设备,有时难以分清它们的先后,是主持人感到为难。为了使比赛能顺利进行,需要有一个能判断抢答先后的设备,来做一个公正的裁判员。称之为智力竞赛抢答器。 2设计任务及主要技术指标和要求 2.1 主要的设计指标和要求 主持人没有宣布抢答开始时,抢答不起作用;在主持人宣布抢答开始后,可以进行抢答。它的任务是从若干名参与者中确定出最先的抢答者,立即将其编号锁存,并在LED数码管上显示选手的编号,同时用声和光提示。此外,封锁输入电路,禁止其他选手抢答,优先抢答选选手的编号一直保存到主持人将系统清零为止。为此我们小组决定就这次机会设计一个低成本但又能满足需要的四路智力竞赛抢答器。

2.2 设计任务和要求 (1) 设计一个可以容纳4名选手或4个代表队比赛的抢答器。 (2)设置一个系统清除和抢答控制开关S,该开关由主持人控制。 (3) 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮,锁存相应的编号,并将优先抢答选手的编号保持到显示器上,直到主持人将系统清除为止。 3工作原理 接通电源后: 主持人的开关拨到“清除”状态,此时抢答器处于禁止状态,编号显示器处于“0”;主持人将开关设置为“开始”状态,并宣布“开始抢答”,此时抢答器开始工作。 当参加智力竞赛的选手摁下手中的抢答器时,蜂鸣器和LED数码管会用声和光提示,并显示该小组的编号。 只有最先抢答者的编号才能被锁存,并在LED数码管上显示选手的编号,同时用声和光提示。 由以上两个条件可以想到: 用D触发器来实现,D触发器是一个输出跟输入一样的触发器。 将主持人的开关和D触发器的清零端相连。 D触发器是一个在CP脉冲上升沿时反转的触发器。所以只要有一个抢答器输出为1时,就让所有抢答器的脉冲没有上升沿,这样就轻而易举的让其他小组的抢答无效了。 蜂鸣器和LED数码管的提示延续到主持人清零为止,不能在变。 当一轮抢答结束后,主持人将其清零,准备下一轮抢答。

人竞赛抢答器实验报告

数电实验报告 姓名:侯婉思 专业:通信工程 班级:1111 学号: 指导老师:田丽娜 四人竞赛抢答器实验报告 一.前言 现今,形式多样、功能完备的抢答器已广泛应用于电视台、商业机构、学校、企事业单位及社会团体组织中,它为各种知识竞赛增添了刺激性、娱乐性,在一定程度上丰富了人们的业余生活。 对于抢答器我们大家都知道那是用于选手做抢答题时用的,选手进行抢答,抢到题的选手来回答问题。抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。选手们都站在同一个起跑线上,体现了公平公正的原则。 本文介绍了一种用74系列常用集成电路设计的高分辨率的4路抢答器。该抢答器为全数字集成电路设计,具有分组数多、分辨率高等优点。该抢答器除具有基本的抢答功能外,还具有优先能力,定时及复位功能。主持人通过控制开关使抢答器达到复位的功能。 二.实验目的 1. 学习并掌握抢答器的工作原理及其设计方法 2. 熟悉各个芯片的功能及其各个管脚的接法。 3. 灵活运用学过的知识并将其加以巩固,发散思维,提高学生的动手能力和思维的缜密。 三.设计任务与要求 1、设计任务 设计一台可供4名选手参加比赛的竞赛抢答器。选手抢答时,数码显示选手组号。 2.设计要求: 抢答器的基本功能: 1.设计一个智力抢答器,可同时供四名选手或四个代表队参加比赛,编号为一,二,三,四,各用一个抢答按钮,分别用四个按钮S0——S3表示。 2.给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零(编号显示数码管清零)。 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,编号立即锁存,并在LED数码管上显示出选手的编号,此外,要封锁输入电路,实现优先锁存,禁止其他选手抢答,优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

智能抢答器的设计与实现

课程设计任务书 学生姓名:王双双专业班级:通信1105 指导教师:李政颖工作单位:武汉理工大学 题目: 智能抢答器的设计与实现 初始条件: 本设计既可以选用集成电路:74LSl48,74LS279,74LS48,74LSl92,NE555,74LS00,74LSl21 和其它器件等,实现八路定时抢答功能;又可以使用单片机系统构建多路数字定时抢答器。要求 用蜂鸣器和光电二极管作声光报警器件,工作电源Vcc为+5V。 要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及技术要求,以及说明书撰写等具体要求) 1、课程设计工作量:1周。 2、技术要求: 1)可同时供8名选手(或代表队)参赛,其编号分别是0到7,各用一个抢答按钮,按钮的编号 与选手的编号相对应;给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零(编号显示数码管灭 灯)和抢答的开始。 2)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,编号立即锁存,并 在LED数码管上显示出选手的编号,同时扬声器给出音响提示。此外,要封锁输入电路,禁止其 它选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。 3)抢答器具有定时抢答的功能,且一次抢答的时间可以由主持人设定(如30秒)。当节目主持人启 动“开始”键后,要求定时器立即进行减计时,并用显示器进行显示,同时扬声器发出短暂的声 响,声响持续时间0.5秒左右。 4)参赛选手在设定的时间内进行抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和 抢答时刻的时间,并保持到主持人将系统清零为止。 5)如果定时抢答的时间已到,却没有选手抢答时,本次抢答无效,系统进行短暂的报警,并封锁 输入电路,禁止选手超时后抢答,定时显示器上显示00。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用 A4纸打印,图纸应符合绘图规范。 时间安排: 1、2013年5 月17日,布置课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。 2、2013 年 5 月18 日至2013 年6 月20 日,方案选择和电路设计。 3、2013 年6 月21 日至2013 年7 月1 日,电路调试和设计说明书撰写。 4、2013年7月2日,上交课程设计成果及报告,同时进行答辩。 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

EDA课程设计—四人抢答器设计

摘要 现代生活中,数字电路产品与我们接触的是越来越平凡了,包括计算机、电子表、智能仪器表及其它很多领域中,它给我们带来的不仅是工作上的方便,而且也给我们的生活娱乐添滋加彩。这次EDA课程设计中,我做的是四人抢答器,基于设计要求,本文主要是从锁存器及计数器功能和VHDL语言着手,但侧重点在用VHDL语言上。首先简单介绍一下数字电路、EDA、VHDL等的有关知识,其次介绍了一下设计要求和我的设计构想,再运用VHDL语言特点,写出程序代码,最后是一些总结和抢答器部分实验电路图与倒计时设计的电路图和用MAX+PLUSII软件仿真的结果部分图附录等部分。 关键词:置位;复位;锁存;计数器;七段显示器;MAX+PLUSII;译码器 目录 摘要: (1) 引言: (2) 一、设计任务及要求: (2) 二、题目分析与整体构思: (2) 三、VHDL程序设计: (3) 四、心得体会及模型评价与推广: (5) 附录: (6) 参考文献: (10)

引言 数字电路主要是基于两个信号(我们可以简单的说是有电压和无电压),用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路我们称之为数字电路,它具有逻辑运算和逻辑处理等功能,数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。 EDA技术又称电子设计自动化,它是为解决自动控制系统设计而提出的,从70年代经历了计算机辅助设计(CAD),计算机辅助工程(CAE),电子系统设计自动化(ESDA)3个阶段。前两个阶段的EDA产品都只是个别或部分的解决了电子产品设计中的工程问题;第三代EDA工具根据工程设计中的瓶颈和矛盾对设计数据库实现了统一管理,并提出了并行设计环境概念,提供了独立于工艺和厂家的系统级的设计工具。 VHDL(VERY HIGH SPEED INTEGRA TED CIRCUIT HARDW ARE DESCRIPTION LANGUAGE)语言最早是有美国国防部提出的,它支持行为领域和结构领域的硬件描述,并且可以从最抽象的系统级一直到最精确的逻辑级,在描述数字系统时,可以使用前后一致的语义和语法跨越多个层次,并且使用跨越多个级别的混合描述模拟该系统。因此,它可以由高层次行为描述子系统及低层次详细实现子系统所组成的系统模拟。它有两个版本IEEEStd1076-1987[LRM87]和IEEEStd1076-1993[LRM93],他们并不完全兼容,但做一些修改就可以兼容了。 许多公司都为VHDL开发出了编译和仿真软件,其中Max+plusII(或写成Maxplus2,或MP2) 是Altera公司推出的的第三代PLD开发系统(Altera第四代PLD开发系统被称为:QuartusII,主要用于设计新器件和大规模CPLD/FPGA).使用MAX+PLUSII的设计者不需精通器件内部的复杂结构。设计者可以用自己熟悉的设计工具(如原理图输入或硬件描述语言)建立设计,MAX+PLUSII把这些设计转自动换成最终所需的格式。其设计速度非常快。对于一般几千门的电路设计,使用MAX+PLUSII,从设计输入到器件编程完毕,用户拿到设计好的逻辑电路,大约只需几小时。设计处理一般在数分钟内内完成。特别是在原理图输入等方面。 一、设计任务及要求: 本设计要求做一个四人抢答器,并要求当有某一参赛者首先按下抢答开关时,相应 显示灯亮并报警,此时抢答器不再接受其他输入信号。电路具有回答问题时间控制功能。要求回答问题时间小于等于100s(显示0-99),时间采用倒计时方式。当到达限定时间,发出警告。 二、题目分析与整体构思: 对于一个四人抢答器,四个选手在电路中的起始控制作用是一样的,当裁判员宣布开始抢答时,谁先按下他前面的控制开关,他的灯就会亮,而且这时其他人再怎么按,也就不会亮了,说明每个人对其他人都有一个先发制人的作用,及每个人都在时间控制下,能锁存住其他选手的功能。当有一个指示灯亮了,计数器就开始从99开始倒计时,到0时还要警告声,这样计数器开始工作就是在指示灯的指示下工作。 可以设四个人分别为输入端A,B,C,D;因为四个输入端在VHDL中,要求四个输入端

竞赛抢答器设计报告

一、设计内容: 为了保证抢答竞赛的公正性、准确性、提高竞赛得分的透明性并能产生激烈的竞赛气氛,要求由电子电路实现一个多人参赛,具备限时开始抢答, 限时结束抢答, 抢答结束后有声、光指示并能加/减计分的“竞赛抢答器”。 二、主要要求及指标: 1. 设一个主持人按键, 供主持人宣布抢答开始. 抢答开始后, 四个抢答 按键才有效, 同时启动限时定时器。 2. 设四个抢答按键供四人抢答使用,第一个抢答键按下后要锁住抢答器, 并用声、光指示,要显示是几号按键抢到。后按的抢答键不起作用。 3. 安排倒计数定时器。开始后若预定时间内无人抢答,自动给出信号停止 抢答。倒计数定时器的时间可以随意预置。倒计数计数脉冲要准确。 4.设两个计分按键,加/减由主持人控制。 5.每组安排一个三位加/减可逆计数器实现计分,从预置的100分开始,答对者加10分,答错则扣10分。 三、设计思路及电路工作原理: 设计思路及原理 根据要求可以将电路分为三大部分,控制抢答结果的抢答电路;负责倒计时的倒计时电路;完成分数加减的计分电路。其中抢答电路最为重要,倒计时电路与计分电路都由抢答电路控制,倒计时电路与计分电路有很多相似的地方所用的芯片应该相似,关键在于如何将三个电路联系在一起。 抢答电路要实现的功能是在主持人开关控制下能够让四个选手抢答,并且在第一个人抢答之后其他人不能抢答。这就要求电路能够进行优先编码并且能够锁存优先编码。编码器使用74LS148能够实现四位的抢答,要实现锁存只需要将该芯片的使能端EI变成高电平。能够让主持人控制编码器可以通过基本RS触发器或者与非门实现,但是后者显然逻辑会比较复杂所以放弃。 倒计时电路,可以通过秒脉冲触发计数器的使其实现倒计时,同时要在有选手抢答后停止倒计时,就需要计数器有一个类似使能端的端口。使用74LS192芯片可以将秒脉冲接入DOWN端UP端接高电平能够实现单一的倒计时。需要倒计时停止的时候,可以给CLR端输入高电平,此时计时器清零。同时也可以使用

抢答器课程设计报告

抢答器课程设计报告 我们要掌握抢答器电路原理和分析电路设计流程,每个电路的设计都要有完整的设计流程。 1、本课题要求设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。 2、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。 3、设置一个系统清除和抢答控制开关S,该开关由主持人控制。 4、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,改选手编号立即锁存,并在编号显示器上显示该编号,同时扬声器给出音响提示,同时封锁输入编码电路,禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。 本设计主要由COMS系列数字集成电路CD4511、NE555等组成。其工作原理为:接通电源后,将开关拨到”清除”状态,抢答器处于禁止状态,编号显示器不亮;将开关置于“开始”状态,抢答器开始工作。在抢答时,抢答器完成:优先判断、编号锁存、编号显示、蜂呜发音。当一轮抢答之后,如果再次抢答必须再次操作“清除”和“开始”状态开关抢答器才能工作。 1、开关编码电路

电路中,R1、R2、R3、R4、用于分压,当任一开关按下时,相应的输出为高电平,否则为低电平。电路直接把每个开关对应的BCD8421码中为“1”的隔着二极管连到对应的线上,其中二极管的作用是防止短路。当某个开关按下时,与它相连的输出线将为高电平,其它输出线为低电平,输出既为这个开关的8421码。 2、显示电路 这部分电路要求将编码电路送入8421码,译为十进制数并驱动七段数码显示管显示出答题者的编号。CD4511是一块BCD—十进制译码/驱动器,并带有锁存端口。 3、控制电路 这部分电路的作用完成三个任务:一是分辨出选手按键的先后,并锁存优先抢答者的编号,同时译码显示电路显示编号;二是使其他选手按键操作无效;三是防止提前按键。 按下未按下“开始”按钮前,CD4511BLANKING引脚为低电平,CD4511不工作,可防止抢答者提前按键。当“开始”按下后,当所有抢答者开关均未按下时,锁存器输出全为低电平,该信号作为锁存器使能端LD的控制信号,使锁存器处于等待接收触发输入状态;当任一开关按下时,输出信号中必有一路为高电平,经逻辑或运算后U1A输出为高电平。一但有高电平输入,不管另一输入端状态如何,输出保持高电平不变,这个电平控制CD4511锁存端使其他按键操作无

智力竞赛抢答器设计报告(DOC)

数字电路课程设计智力竞赛抢答器设计报告

目录 一、设计题目 (1) 二、设计要求与设计说明 (1) 三、课题分析与设计说明 (2) 四、设计思路及原理 (2) 五、单元设计及实现 (3) 1、抢答信号产生电路 (3) 2、编码电路 (3) 3、锁存电路 (4) 4、译码电路 (5) 5、延时电路 (6) 6、振荡电路 (7) 六、总体设计及实现 (9) 七、调试仿真 (10) 八、零件表 (12) 九、设计总结 (13) 十、参考资料 (13)

一、设计题目 智力竞赛抢答器 二、设计要求与设计说明 1、最多可以容纳5名选手或5个代表队参加比赛,他们的编号分别为1、 2、 3、 4、5,各用一个抢答按钮,其编号与参赛者的号码一一对应,此外,还有一个按钮给主持人用来清零,这些按钮(共六个)均采用自制的触摸按钮。 2、抢答器具有数据锁存功能,并将所锁存的数据用LED数码管显示出来。主持人将抢答器清零后,若有参赛者的手指触及抢答器触摸按钮,数码管立即显示出最先动作的选手的编号,同时蜂鸣器发出间歇式声响,声音持续时间约一秒钟。 3、抢答器对参赛选手动作的先后有很强的分辨能力。即使他们动作的先后只相差几毫秒,抢答器也能分辨出来。也就是说,数码管不显示后动作选手的编号,只显示先动作选手的编号并保持到主持人清零为止。 4、在各抢答按钮为常态时,主持人可用清零按钮将数码管变为零态,直至有人使用抢答按钮为止。 5、画出总体电路图并列出元器件清单。

三、课题分析与设计说明 智力竞赛抢答器的抢答部分由抢答信号产生电路、编码电路组成,锁存和显示最先动手选手编号的功能由锁存电路、译码电路组成,延时电路在按钮按下后提供一个约一秒的电平信号,经振荡电路振荡送至蜂鸣器,使蜂鸣器产生约一秒的提示音。主持人清零功能由信号产生电路和锁存电路共同实现。 四、设计思路及原理 模块化电路:方便电路安装和调试。 将电路分为抢答信号产生电路、编码电路、锁存电路、译码电路、延时电路、振荡电路。 抢答信号产生电路是一组自恢复按钮,提供用以编码的电平信号,编码电路实现将按钮编号编码为二进制数,锁存电路实现对编码的二进制数的锁存,以及将二进制数输入译码电路,译码电路实现将二进制数译码并显示在数码管上,延时电路在按钮按下后产生一个约一秒的电平信号,触发振荡电路,振荡电路起振,蜂鸣器产生约一秒的间断提示音。

抢答器实验报告要点

扬州大学能源与动力工程学院本科生课程设计 题目:四人智力竞赛抢答器 课程:数字电子技术基础 专业:电气工程及其自动化 班级:电气0901 学号:091302111 姓名:冯承超 指导教师:年漪蓓蒋步军 完成日期: 2011年6月24日

总目录第一部分:任务书 第二部分:课程设计报告 第三部分:设计图纸

第一部分 任 务 书

《数字电子技术基础》课程设计任务书 一、课程设计的目的 1、使学生进一步掌握数字电子技术的理论知识,培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力; 2、使学生基本掌握常用电子电路的一般设计方法,提高电子电路的设计实验能力; 3、熟悉并学会选用电子元器件,为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。 二、课程设计的要求 1、设计时要综合考虑实用、经济并满足性能指标要求; 2、必须独立完成设计课题; 3、合理选用元器件; 4、按时完成设计任务并提交设计报告。 三、课程设计进度安排 1、方案设计;(半天) 2、电路设计:(一天) 3、装配图设计:(半天) 4、电路制作:(两天) 5、总结鉴定:(一天) 四、设计要求 1用中小型规模集成电路设计出所要求的电路; 2、在实验箱上安装、调试出所设计的电路。 3、部分课题要求用可编程逻辑器件(FPGA/CPLD)设计实现; 4、在EDA编程实验系统上完成硬件系统的功能仿真。 5、写出设计、调试、总结报告。 五、使用仪器设备 1、稳压电源(±5V,±15V); 2、实验电路箱; 3、低频信号发生器; 4、示波器。 六、设计总结报告主要内容 1、任务及要求; 2、方案特点; 3、各组成部分及工作原理(应结合框图写); 4、单元电路设计与调试; 5、总逻辑图; 6、总装配图。

数电智力竞赛抢答器课程设计完全版

电子技术 课程设计 成绩评定表 设计课题:智力竞赛抢答器 学院名称:电气工程学院 专业班级:电气1503 学生:段帅朋 学号: 201523010310 指导教师: 设计地点:31-220 设计时间: 2017.6.26-2017.7.2

电子技术课程设计任务书

目录 1.绪论 (3) 1.1设计目的 (3) 1.2 设计要求 (3) 2.方案设计 (3) 2.1系统工作流程图 (3) 2.2 元器件清单 (4) 2.3主要元器件选择与分析 (5) 2.3.1 轻触开关 (5) 2.3.2 74LS192计数芯片 (5) 2.3.3共阴极数码管以及其驱动芯片74LS48 (6) 2.3.4 74LS175四路D触发器 (7) 2.3.5 555定时器 (8) 2.3.6 集成门电路 (8) 2.3.7 无源蜂鸣器 (8) 3.原理分析 (9) 3.1 抢答必答模式选择及其指示电路 (9) 3.2 抢答电路 (9) 3.3 脉冲产生电路 (10) 3.4单稳态定时电路 (11) 3.5 定时电路 (12) 3.6 音响电路 (13) 3.7整机电路分析 (13) 3.8加减分数电路 (14) 4.设计总结 (15)

1.绪论 1.1设计目的 1、注重培养学生正确的设计思想,掌握课程设计的主要容、步骤和方法。 2、巩固加深对电子技术基础知识的理解,培养学生发现问题、独立分析问题、解决问题,提高综合运用所学知识的能力。 3、通过查找资料、选方案、设计电路、写报告等环节的训练,熟悉设计的过程、步骤。为以后从事电子电路设计、研制电子产品打下基础。 4、了解电子线路设计的工程,学会书写设计说明书。 5、培养学生严肃、认真的科学态度和工作作风。 6、在课余实践,有效地激发学生对电子设计的兴趣,丰富课外生活。 7、培养学生自主学习能力,扩展知识面。 8、提高动手能力的同时对常用的集成芯片有一定的了解,在电路设计方面有感性的认识。 9、另外还要掌握电路原理和分析电路设计流程,每个电路的设计都要有完整的设计流程。这样才能在分析电路有良好的思路,便于找出错的原因。 1.2 设计要求 用TTL或CMOS集成电路设计智力竞赛抢答器逻辑控制电路,具体要求如下: 1. 抢答组数为4组,输入抢答信号的控制电路应由无抖动开关来实现。 2. 判别选组电路。能迅速、准确地判处抢答者,同时能排除其它组的干扰信号,闭锁其它各路输入使其它组再按开关时失去作用,并能对抢中者有光、声显示和呜叫指示。 3. 计数、显示电路。每组有三位十进制计分显示电路,能进行加/减计分。 4. 定时及音响。必答时,启动定时灯亮,以示开始,当时间到要发出单音调“嘟”声,并熄灭指示灯。抢答时,当抢答开始后,指示灯应闪亮。当有某组抢答时,指示灯灭,最先抢答一组的灯亮,并发出音响。也可以驱动组别数字显示(用数码管显示)。 2.方案设计 2.1系统工作流程图 系统流程图如2.1所示,控制电路是核心组成部分,它控制抢答电路、音响电路、指示灯电路以及定时电路。主要由门电路与门、与非门、或门等实现控制逻辑。主持人和参赛选手都是通过按钮输入控制信号到控制电路,通过控制电路的逻辑实现对各个模块的控制。1K脉冲主要用于触发器时钟,秒脉冲主要用于计时器。

四人抢答器课程设计报告

《数字电子技术基础》课程设计任务书 专业:电气工程及其自动化班级:13电气专升本 学号:130732002 姓名:陈云飞 指导教师:耿素军 二零一三年十一月二十六日

四路数电抢答器 一、课程设计(论文)要求及原始数据(资料): 1)设计制作一个容纳4组参赛队的数字式抢答器,每组设置一抢答按钮供抢答者使用。 2)设计抢答者的输入抢答锁定电路、抢答者序号编码、译码和显示电路。 3)设计定时电路,声、光报警或音乐片驱动电路。 4)设计控制逻辑电路,启动、复位电路。 5)设计计分电路,犯规电路。 6)安装自己设计的电路和仿真。 7)写出设计报告。 二、课程设计进度: 二、主要参考文献 【1】阎石《数字电子电路》. 北京:高等教育出版社. 2007 【2】康华光. 《电子技术基础》(数字部分). 北京:高等教育出版社. 2000 【3】何小艇《电子系统设计》浙江大学出版社,2000 【4】董诗白《数字电子技术》高等教育出版社,2001 【5】吕思忠《数字电路实验与课程设计》,2001

专业班级 13电气专升本学生陈云飞李安瑞王菲安浩然王克强 课程设计(论文) 工作截至日期 2013-12-10 课程设计评语 课程设计成绩;

目录 1课程设计目的 (1) 2设计指标 (1) 3 总体框题设计 (1) 4方案设计 (2) 5总电路图设计 (8) 6使用元件 (9) 7总结 (10) 8 参考文献 (11)

一、课程设计目的 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、设计指标 (1)设计制作一个容纳4组参赛队的数字式抢答器,每组设置一抢答按钮供抢答者使用。 (2)设计抢答者的输入抢答锁定电路、抢答者序号编码、译码和显示电路。 (3)设计定时电路,声、光报警或音乐片驱动电路。 (4)设计控制逻辑电路,启动、复位电路。 (5)设计计分电路,犯规电路。 (6)安装自己设计的电路和仿真。 (7)写出设计报告。 三、总体框图设计 当主持人宣布开始,定时电路开始秒脉冲电路的作用而进行倒记时,并通过译码器在显示器中显示。报警电路给出声音提示。当选手首先按某一开关键时,可通过触发锁存电路被触发并锁存,在输出端产生相应的开关电平信息,同时为防止其它开关随后触发而产生紊乱,最先产生的输出电平变化又反过来将触发电路锁定。然后在译码器中译码,将触发器输出的数据转换为数码管需要的逻辑状态。最后在显示电路中显示出所按键选手的号码。若有多个开关同时按下时,则在它们之间存在着随机竞争的问题,结果可能是它们中的任一个产生有效输出。如图1.

数字式竞赛抢答器设计报告

数字式竞赛抢答器设 计报告 1、设计任务与要求 (1)设计一个可容纳7组参赛的数字式抢答器,每组设一个按钮,供抢答使用。 (2)抢答器具有第一信号鉴别和锁存功能,使除第一抢答者外的按钮不起作用。 (3)设置一个主持人“复位”按钮。 (4)主持人复位后,开始抢答,第一信号鉴别锁存电路得到信号后,由指示灯显示抢答组的编号,同时扬声器发出2~3秒的音响。 选做扩展功能: (5)设置一个计分电路,每组开始预制100分,由主持人计分,答对一次加10分,答错一次减10分。 2、设计原理

定时抢答器的总体框图如图1所示,它由主体电路和扩展电路两部分构成,主体电路完成基本的抢答功能,即开始抢答后,当选手按动抢答键时,能显示选手的编号,同时能封锁输入电路,禁止其他选手抢答。扩展电路完成各选手的得分显示功能。 定时抢答器的工作过程是:接通电源时,主持人将开关置于“清除”位置,抢答器处于禁止工作状态,编号显示器灭灯;抢答开始时,主持人将控制开关拨到“开始”位置,扬声器给出声响提示,抢答器处于工作状态,这时,抢答器完成以下工作:(1)优先编码器电路立即分辨出抢答者编号,并由锁存器进行锁存,然后由译码显示电路显示编号;(2)扬声器发出短暂声响,提醒主持人注意;(3)控制电路要对输入编码电路进行封锁,避免其他选手再次进行抢答;(4)当选手将问题回答完毕,主持人操作计分开关,计分电路采用十进制加/减计数器、数码管显示。本轮抢答完毕,主持人操作控制开关,使系统回复到禁止工作状态,以便进行下一轮抢答。 单元电路设计: (1)抢答电路 抢答电路包括抢答按钮、优先编码电路、锁存器、译码显示电路。抢答电路的功能有两个:一是能分辨出选手按键的先后,并锁存优先抢答者的编号,供译码显示电路用;二是要使其他选手的按键操作无效。

四人抢答器实验报告

福州大学电气工程与自动化10级 设计性实验报告 实验目的: 1、掌握电路板焊接技术; 2、学习调试系统电路,提高实验技能; 3、了解竞赛抢答器的工作原理及其结构。 实验所用原件清单: 芯片:74LS175,74LS192,74LS48x2,74LS00,74LS20x2,555,电阻:

R1=1K,R2=10K,电容:C=0.1μF,七段共阴极数码管x2 原理(包括主要公式、电路图): 如下图所示为四人抢答电路,电路中的主要器件是74LS175型四上升沿D触发器、74LS192可逆十进制计数器和两个译码显示电路。 抢答前先用RD’清零,Q1~Q4均为0,相应的选手编号数码管显示0;Q1’~Q4’均为1,G1输出0,G2输出1,CP1可经过G3输入到74LS175。同时,倒计时数码管被置为9。抢答开始,RD’置1,倒计时开始。若S1首先按下,则D1和Q1均变为1,相应的选手编号数码管显示1(以此类推);555芯片的4脚接收到高电平,发生振荡,导致喇叭发出声音;同时,G2输出为0,使得175和192芯片不接收脉冲,175芯片进入自锁状态,此时再按S1~S4无效果,而192芯片也停止计时,倒计时数码管保持抢答时的数字不变。若倒计时到0,S1~S4均未按下,则倒计时停止,倒计时数码管保持0;175芯片进入自锁状态。 利用RD’清零,进入下一次抢答。

心得体会及其他: 1、本次设计性实验令我受益匪浅:在设计的过程中,对于各个芯片管脚功能和四路抢答电路原理的学习让我得到了更多知识;对电路板的元件布局锻炼了我的思维能力;在焊接过程中,我又一次提高了我的焊接技术和排查短路、虚焊的能力;在调试过程中,我懂得了分功能、局部进行故障排查,并取得良好效果。 2、故障排查: (1)、电路板电源与地线短路:可逐个对接电源、地的点进行排查(排查时应把它们和响应的电源或地断开)。 (2)、数码管个别段不能发光:怀疑为数码管管脚之间短路,可用电烙铁肃清两脚之间的间隙。 (3)、抢答功能不能实现:抢答功能局部电路接错或虚焊,可用

智力竞赛抢答器设计

智力竞赛抢答器设计

项目任务书题目:智力竞赛抢答装置的设计与调试 系部电子信息工程学院 学科门类工学 专业光电信息工程 2014年12月15日

智力竞赛抢答装置的设计与调试 摘要 随着科学技术的不断发展,促使人们学科学、学技术、学知识的手段多种多样。抢答 器作为一种工具,已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。但抢答器的使用频率较低,且有的要么制作复杂,要么可靠性低,减少兴致。做为一个单位若专购一台抢答器虽然在经济上可以承受,但每年使用的次数极少,往往因长期存放使(电子器件的)抢答器损坏, 再购置的麻烦和及时性就会影响活动的开展,因此设计了本抢答器。 数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出;用控制电路和主持人开关启动报警电路,以上两部分组成主体电路。通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能,构成扩展电路。 关键词:抢答电路定时电路报警电路时序控制

目录 一引 言 (1) 1.1课题来源及意义 (2) 1.2 研究现状及趋 势 (3) 二系统设计 (4) 2.1概述 (5) (阐述抢答器的系统原理,包括综述,组成框图及各部分介绍) 2.2方案比较 (6) (总结各个方案的优缺点,比较几种方案) 2.3 方案确定 (7) (通过上节内容中的几种方案的比较,得出最优方案,并详细介绍)三电路设计与调试 (8) (包括单元电路设计,参数计算,元器件选型,最终得出总电路图,并阐述调试方法与过程)

四总结与展 望 (9) (总结你的设计方案的优缺点,并提出改进方案) 4.1总结 (10) 4.2展 望 (11) 参考文献 (12) 附录 (13) (附系统总体电路图,用正规软件绘制)

多路抢答器课程设计报告详解

课程设计说明书 题目:多路抢答器设计 二级学院机械工程学院 年级专业14级机械设计制造及其自动化学号1401210012 学生姓名曾骏 指导教师洪云 教师职称讲师

目录 摘要 (1) 一、绪论 (1) 1、单片机抢答器的背景 (1) 2、单片机的应用 (2) 3、抢答器的应用 (3) 二、方案设计 (4) 1、总方案设计 (4) 2、基本功能 (4) 3、扩展功能 (5) 三、硬件电路设计 (6) 1、单片机的选择 (6) 2、各模块设计 (7) 2.1、单片机最小系统 (7) 2.2、抢答按键电路 (8) 2.3、显示器电路 (8) 2.4、蜂鸣器音频输出电路 (9) 四、软件设计 (10) 1、程序设计 (10) 2、主程序设计 (11) 五、心得体会 (12) 附录 1.程序清单 (13) 2.硬件图 (23) 六、参考文献 (24)

摘要 此次设计使用AT89C51单片机为核心控制元件,设计一个简易的抢答器,与数码管、报警器等构成八路抢答器,利用了单片机的延时电路、按键复位电路、时钟电路、定时/中断电路等。设计的抢答器具有实时显示抢答选手的号码和抢答时间的特点,而复位电路,则使其能再开始新的一轮答题和比赛,与此同时还利用汇编语言编程,使其能够实现一些基本的功能。 本次设计系统实用性强、判断精确、操作简单、扩展功能强等。它的功能实现是比赛开始,主持人读完题之后按下总开关,则计时开始,此时数码管开始进行1s的减计时,直到有一个选手按下抢答按钮,这时对应的数码管上会显示出该选手的编号和抢答所用的时间,同时该选手的报警器也会发出声音,来提示有人抢答本题。如果在规定的30s时间内没有选手做出抢答,则此题作废,即开始重新一轮的抢答。 关键词:单片机、抢答器、数码管、报警器 一、绪论 1、单片机抢答器的背景 二十世纪跨越了三个“电”的时代,即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。这种电脑,通常是指个人计算机,简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机,大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机(亦称微控制器)。单片机的最小系统只用了一片集成电路,即可进行简单运算和控制。因为它体积小,通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中,起着有如人脑的作用,要是它出了毛病,那么整个装置就将瘫痪。现在,这种单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词--“智能型”。如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品,不是电路太复杂,就是功能太简单且极易被仿制。究其原因,可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。

数电课程设计八路智力竞赛抢答器设计

数电课程设计八路智力竞赛抢答器设 计

课程设计任务书 题目: 八路智力竞赛抢答器设计 初始条件: ◆教材:《电子线路设计·实验·测试》第三版谢自美主编华中 科技大学出版社 ◆元器件:74LS48三片,72LS192两片,74LS279、74LS148、 74LS00、74LS11、555各一片,数码管三个,发光二极管一个,开 关、电阻、电容若干,面包板,导线若干 ◆仿真:Proteus仿真软件 要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求) ◆多路智力竞赛抢答器功能要求: 基本功能: 1.设计一个智力竞赛抢答器,可同时供8名选手或8个代表队参加比赛,她们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7,各用一个抢 答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应,分别是S0、S1、S2、 S3、S4、S5、S6、S7。 2.给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零(编号显示数码管灭灯)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,编号立即锁存,并在LED数码管上显示出选手的编 号,同时扬声器给出音响提示。另外,要封锁输入电路,禁止其 它选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零 为止。 扩展功能: 1.抢答器具有定时抢答的功能,且一次抢答的时间能够由主持人设定。当节目支持人按下“开始”按钮后,要求定时器立即倒计 时,并在显示器上显示,同时扬声器发出短暂的声响,声响持续 时间0.5s左右。 2.参赛选手在设定的时间内抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间,并保持到主持人将系 统清零为止。 3.如果定时抢答的时间已到,却没有选手抢答,则本次抢答无效,系统短暂报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答,时间显 示器上显示00. 报告要求: 课程设计的内容要求用A4纸打印,且页数不得少于20页。 时间安排:

八路智力竞赛抢答器设计实验报告

数字电子技术课程设计 题目: 八路智力竞赛抢答器设计 姓名: 专业: 电子科学与技术 班级: 122班

学号: 指导教师: 20 年月日 安徽科技学院理学院

八路智力竞赛抢答器设计 一、课程设计题目(与实习目的) (一)、题目:八路智力竞赛抢答器设计 (二)、实习目的: 1.进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。 2.熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。 3.了解数字系统设计的基本思想和方法,学会科学分析和解决问题。 4.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。 5.数点课程实验是大学中为我们提供的唯一一次动手实践的机会,增强动手实践的能力。 二、任务和要求 实现抢答器的方法很多,如EPROM编程、RAM编程、单板机、单片机等,都可以组成抢答器系统。 (1)抢答器设计要求 设计一个抢答器,基本要求: 1. 抢答器可以实现基本抢答;可同时供8名选手或8个代表队参加比赛,他们 的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7,各用一个抢答按钮,按钮的编号与 选手的编号相对应,分别是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。 2.给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零(编号显示数码管灭 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,编号立即锁存,并在LED数码管上显示出选手的编号,同时扬声器给出音响提示。此外,要封锁输入电路,禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。 三、总体方案的选择 (1)总体方案的设计 针对题目设计要求,经过分析与思考,拟定以下二种方案: 方案一:该方案是将抢答按钮先直接与锁存器而不是优先编码器相连,将最先抢答的选手的编号锁定,再依次经过优先编码器、译码器和七段显示器,最后显示的是抢答选手的编号,经过优先编码器后的信号到单稳态触发器,单稳态触发器又与报警电路直接连接,所以显示编号的同时可以发出报警信号。另外由主持人控制开关和其他部分电路通过门电路实现对抢答电路、定时电路和报警部分电路的控制。 主体框图如下:

八路智能竞赛抢答器设计课程设计

八路智能竞赛抢答器设计课程设计

八路智能竞赛抢答器设计 课程设计任务书 学生姓名:专业班级:通信0706班 指导教师:工作单位:信息工程学院 题目: 八路智能竞赛抢答器设计 初始条件: 要求完成的主要任务: 1、抢答器电路组成及工作原理 2、定时器电路组成及工作原理 3、报警及时序控制电路组成及工作原理 4、仿真结果分析 时间安排: 第20周,安排任务(鉴3-302,1.14星期一上午1~4节) 第20-21周,绘图仿真设计(鉴主13楼计算机实验室1) 第21周,完成(答辩,提交报告,演示) 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 摘要 (1) 1. 抢答器的功能要求 (2) 1.1基本功能 (2) 1.2扩展功能 (2) 2. 方案论证与比较 (2) 2.1方案一:采用数字电路 (3) 2.2方案二:采用单片机 (3) 2.3方案三:采用PLC (4) 2.4方案比较 (4) 3.总体设计原理与各部分单元电路的设计 (5) 3.1数字抢答器总体具体方框图 (5) 3.2各部分单元电路的设计 (6) 3.3完整电路图设计 (9) 4电路调试 (9) 4.1抢答器电路 (9) 4.3秒脉冲发生电路 (11) 4.4时序控制电路 (12) 4.4报警电路 (13) 4.5整体电路调试 (14) 5仿真结果分析 (15) 5.1抢答电路仿真 (15)

5.3总体电路仿真 (16) 6心得与体会 (18) 7参考资料 (19) 8附录:电路中的元件介绍 (20) 8.1 优先编码器74LS148 (20) 8.2译码器74LS48 (21) 8.3同步十进制可逆计数器74LS192 (23) 8.4 555芯片 (25)

智力抢答器实验报告

单片机课程设计 实 验 报 告 班级:通信工程13-2班 学号:2013211576 姓名:陈立 指导老师:王琼 2016年6月20日~2016年7月4日

合肥工业大学课程设计任务书

设计课题智力竞赛抢答器 一课题背景 随着科学技术的不断发展,促使人们学科学、学技术、学知识的手段多种多样。抢答器作为一种工具,已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。目前大多数抢答器均使用单片机及外围接口实现,基于单片机的智力竞赛抢答器系统框图如下图所示。 抢答开关电路分别设定选手抢答键若干个、主持人开始抢答键和复位键,每位选手对应一个抢答指示灯。系统工作后,首先由主持人按下开始键,单片机进入30秒倒计时,选手们开始抢答,如果在30秒内无人抢答,则自动放弃,进入下一题;若有人抢答,则单片机自动检测最先抢答选手信息并做出处理,封锁输入电路,禁止其他选手抢答,使选手对应的抢答指示灯点亮,LED显示器上同步显示抢答选手的编号,同时扬声器发声提示,表示抢答成功。此后,单片机进入90秒回答问题倒计时,若选手在90秒内回答完问题并回答正确,主持人按加分键,LED显示器上显示选手的得分;若选手回答完问题超时或回答错误,则主持人按减分键,LED显示器上显示选手的得分。主持人按下复位键,系统返回到抢答状态,进行下一轮抢答。 在主持人按下开始抢答键前,有选手提前按下抢答键时,视为抢答犯规,系统红色报警灯点亮,LED显示器显示超前抢答报警信息,同时扬声器发声提示抢答犯规。当有几位选手同时按下抢答键时,由于在时间上必定存在先后,系统将

自动锁存最先按键选手信号。 二课题设计要求 (1)基本要求 本课题硬件部分要求画出系统模块连接图,在实验平台上设计组成智力竞赛抢答器系统,并在其上调试自己设计、编制的程序,直到正确、完善达到要求为止。在软件程序设计方面,要完成以下基本内容:设计编写系统各模块的软件程序并调试通过,画出各程序模块的流程图。实现数据(选手编号)锁存和显示、超前抢答报警、抢答时间和回答问题时间倒记时显示、扬声器发生提示等基本功能。 (2)附加要求 附加要求则是根据学生学习单片机掌握和运用的情况选作,这给同学们开动脑筋发挥自己的创造性思维留出了空间。系统还可以增加以下功能: ①支持人可根据题目难易程度设置抢答限时时间、答题限时时间,而不是采用固定的抢答限时时间和答题限时时间。抢答限时时间和回答问题的时间设定在1~99秒内,通过键盘进行加减。 ②抢答限时倒计时和答题限时倒计时在达到最后5秒时进行声光报警,提示选手抢答剩余时间答题剩余时间。扬声器每秒响一次,红色发光二极管闪烁点亮,频率为0.5Hz。 ③抢答倒计时到达0时,报警,并锁定抢答开关禁止选手抢答。 ④增加计分功能,当答题结束后,根据选手的答题情况给选手进行相应的加减分;查询功能,实现每位选手的分值查询。 本次课题设计完成以上全部基本要求和附加要求,符合单片机课程设计的基本要求,并在此基础上额外实现了按键时响铃提示功能,具体要求实现以及操作见报告后半部分。

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