2022年八路智力抢答器的设计方案与制作.docx

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1、同学诚信承诺书和论文使用授权说明样张智力竞赛抢答器的设计与制作摘要：随着社会和科技的进展，用于人们生活中的电子产品也越来越多，其所占的重量也越来越大；敏捷应用所学的学问，设计满意需求的产品；此次设计的抢答器， 是依据平常学习的数电学问，基于74 系列的八路智力抢答器；关键词：八路，抢答器，锁存，复位，清零1 引言1. 进入 21 世纪越来越多的电子产品显现在人们的日常生活中，例如学校企业和电视台等单位常举办各种智力竞赛，抢答记分器是必要的设备；过去在举办的各种竞速赛中 我们常常看到有抢答的环节，举办方多采纳让选手通过举答题板的方法判段选手的答题 权，这在某种程度上会由于主持人的主观误断造成竞赛

2、的不公正性；人们因此开头寻求 一种能不依人的主观意愿来判定的设备来规范竞赛；于是，为了克服这种现象的惯性发 生人们利用各种资源和条件设计出许多的抢答器；从最初的简洁抢答按钮，再到后来的 显示选手号的抢答器，再到现在的数显抢答器，其功能在一天的趋于完善；有了这些更 精确的仪器使得我们的竞赛变得更加出色纷呈，也使竞赛更凸显其公正公正的原就；今 天随着科技的进步，人们摆脱了耗费许多元件进来实现用指示灯和一些电路来实现的简 单的抢答功能，使第一个抢答的参赛者的编号能通过指示灯显示出来，防止不合理现象 的发生；随着电子电路的进展，数字抢答器产生了；它易于扩展，牢靠性好，集成度高，而且费用低，功能更加多样

3、化，是一种高效能的产品；并且在此基础上，为了防止不必要的麻烦和争端，仍设计了自动锁存，置位，清零等功能来解决这一问题；这是科技高速进展的产物，是满意大众需求的产品；与此同时，给节目主持人设置一个掌握开关，用来掌握系统的清零和抢答开头；抢答器具有数据锁存和显示功能，抢答开头后，如有选手按动抢答按钮，编号立刻锁存，并在LED 上显示出显示出相应的编号；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始终保持到主持人将系统清零为止；2 方案论证与比较本课题有两种设计方案；方案一：在抢答器中我们主要运用了数字电子技术的几种基本芯片；运用的都是74ls 系列的芯片，在本设计中运用了74LS1

4、48 来实现抢答器的选号 ,用 74LS279 实现对号码的锁存,74LS48 一系列的集成电路；优点：该方案结构简洁，成本低，设计及使用便利，有用牢靠便于制作和满意教案的要求；缺点：在面包板上连线比较复杂，不利于后面的检查；方案二：抢答器的工作原理是基于单片机AT89C51的定时器 T0、T1 的中断来完成， 其余状态利用循环调用显示了程序，并用共阴极LED数码管来显示；优点：该方案使用便利，更加的牢靠；缺点：结构复杂，必需用单片机和一些集成电路，造价有些高；综合比较两种方案：方案一简洁牢靠，而且是和我们现阶段的学习及应用，且简洁易懂，直观明白，而方案二比起方案一造价高，结构复杂，且一些学问

5、并没有学到；因此选用方案一；3 总体设计方案框图9 / 10系统框图如图 1 所示：图 1 总体设计框图抢答器的工作过程是：接通电源时，节目主持人将开关置于“清零”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灯灭；当主持人宣布抢答题目后，“抢答开头”，同时将掌握开关拨到“开头”位置，抢答器处于工作状态 当选手在定时间内按动抢答键时，抢答器要完成以下三项工作：优先编码器立刻辨出抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码显示电路显示编号；掌握电路要对输入编码电路进行封锁，防止其他选手再次进行抢答；主持人可以将系统清零；当选手将问题回答完毕，主持人操作开关，使系统回复到禁止工作状态，以便进行下一轮抢答

6、；4 电路的设计基本抢答器的电路图如下：图 2 抢答器电路图抢答电路的功能是：一是辨论出选手按键的先后，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；选用优先编码器74LS148 和锁存器 74LS279 可以很便利的实现N=8 的抢答器，编号显示选用数码管显示；74LS48 的引脚接受来自 74LS279 的输出信号并把它译码显示在数码管上数码管的引脚图 74LS148,74LS279，74LS48 的引脚图及功能图见附录所示）其工作原理是 :当主持人掌握开关处于“清除”位置时，RS 触发器的 R 端为低电平，输出端 4Q1Q）全部为低电平，于是74LS148 的

7、 BI=0 ，显示器灯灭； 74LS148 的选通输入端 ST=0,74LS148 处于工作状态，此时锁存电路不工作；当主持人开关拨到“开头”位置时，优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态，即抢答器处于等待状态，等待输入端 I7 I0 输入信号，当有选手将按键按下时如按下 S5）, 74LS148 的输出Y2Y1Y0 =010,YEX =0, 经 RS 锁存 后， CTR=1,BI=1,74LS279 处于工作 状态，4Q3Q2Q=101， 经 74LS148 译码后， 显示器显 示出 “ 5 ” ； 此外 ， CTR=1 ， 使74LS148 的端为高电平， 74LS148 处于禁止工作状态

8、，封锁了其他按键的输入；当按下的键松开后， 74LS148 的 YES 为高电平，但由于CTR 维护高电平不变，所以74LS148 仍处于禁止工作状态，其他按键的输入信号不会被接收；这就保证了抢答者的优先性以及抢答电路的精确性；当优先抢答者回答完问题后，由主持人操作掌握 开关 S,使抢答电路复位，以便进行下一轮抢答；5 试验内容与步骤1. 测试各触发器及规律门的规律及功能；2. 在对芯片的引脚功能有了详细的明白之后，依据试验原理图，连接好电路；3. 连接好电源，对已经设计好的电路进行测试，看看电路的功能是否已经实现；4. 完成试验设计，进行调试和试验；依次按S0 至 S7 键，每按一次进行清除

9、，达到的数码管显示的数字一一与按键对应；同时也要确保发光二极管在主持人开关开启时，是亮着的；确认各项功能都能实现；5. 如如遇到问题，需要查找问题之所在，加以修改和改进；6 调试中显现的问题及解决方法6.1 显示电路不稳固问题在完成电路后发觉抢答器数码管显示选手编号不稳固；主要表现在选手按下抢答键后数码管显示的不是选手当前的号码；因此应当着手对电路进行检查，第一检查数码管是否有问题，接下来检查电路各个芯片管脚是否接错；6.2 掌握开关无法掌握电路在调试时发觉当按下主持人开关断电时，数码管显示的始终是数字 7，对电路进行再认真检查，发觉是接线的错误；7终止语接到题目后，开头时毫无头绪，不知道该怎

10、么应用所学学问，第一就是找资料，买元器件；积存了资料之后，对原理有了深刻地熟悉，就到了动手实践的环节了；通过这次设计，我对数字电路设计中的规律关系等有了肯定的熟悉，对以前学的数字电路又有了肯定的新熟悉，温习了以前的学问，温故而知新；与此同时，在设计的过程中也会遇到一些问题，实践的时候也会显现多多的错误，通过自己的检查以及在同学的帮忙下一一克服了；要完成好一个课题，有一个特别清楚地设计思路至关的重要的；只有对课题充分明白，对各种器件娴熟把握，对原理图设计图充分明白；必需多花时间在设计上才能为后续工作供应扎实的基础；此次的设计主要是应用74 系列集成芯片来完成的，因线路有点多，在连线的时候会略微有

11、点纷乱，但都被一一克服掉了；在实践过程中我仍有许多的不到之处，只需 要在今后的学习中补偿；由于课本上的学问太多，平常课间的学习并不能很好的懂得和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们明白了许多元件的功能，并且对于其在电路中的10 使用有了更多的熟悉；平常看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了；而且仍可以记住许多东西；比如一些芯片的功能，平常看课本，这次看了，下次就忘了，通过动手实践让我们对各个元件映象深刻；熟悉来源于实践，实践是熟悉的动力和最终目的，实践是检验真理的唯独标准；所以这个课程设计对我的作用是特别大的；通过这次课程设计使我懂得了

12、理论与实际相结合是很重要理论和实践相结合，使我们在学习过程中需要把握的；课程设计为我们供应了表现我们综合才能的平台；在实践的过程中，我明白了自己的不足之处；动手是实践真理的最好方法；通过亲身的体会，才能明白自身的不足，才能够不断的改进以及学习；并且能够克服眼高手低的不足；信任通过这次的实践，我得到了更好的提升，在以后的学习中会再接再厉；总之，在此次的学习中我学会了许多；作为一名高校生，假如仅仅停留在这个水平上是远远不够的，会跟不上时代的潮流；在竞争如此猛烈的社会，我会始终孜孜不倦的学习，努力提升；通过此次的设计，我看到了自己的水平和差距，会更加努力的丰富自己的学问；参考文献数字电子技术基础 第五版）阎石 主编电子技术及试验 李艾华 主编多功能数字显示抢答器齐向东电子技术基础 .数字部分 第四版）康光华 主编数字电子技术基础马义忠主编电子技术课程设计杨志忠 主编附录