路抢答器课程方案报告 2.docx
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1、精品名师归纳总结电子信息工程学院电子课程设计报告八路抢答器姓 名: 专 业: 班 级: 学 号: 同组人: 指导老师: 学校: 日期:目录可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结摘要3前言4第一章 设计要求51.1基本要求51. 2 提高要求5其次章 系统的组成及工作原理62.1 系统的组成框图62.2 系统的工作原理6第三章 电路设计73. 1 方案的挑选73.1.1 方案一73.1.2 方案二83.1.3 确定方案83. 2 单元电路设计93. 2. 1 抢答电路的设计93. 2. 2 定时电路的设计113. 2. 3 报警电路的设计123. 2. 4 时序电路的设计13第四章 电
2、路试验与调试154. 1 焊接154. 2 调试中显现的问题及解决 -15第五章 设计总结15参考文献18附录元件清单)19摘要可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结介绍了数码显示八路抢答器电路的组成、设计及功能,电路采纳74 系列常用集成电路进行设计。该抢答器除具有基本的抢答功能外,仍具有定时、计时和报警功能。主持人通过时间预设开关预设供抢答的时间,系统将完成自动倒计时。如在规定的时间内有人抢答, 就计时将自动停止。如在规定的时间内无人抢答,就系统中的蜂鸣器将发响,提示主持人本轮抢答无效,实现报警功能,如超过抢答时间就抢答无效。该抢答器主要运用到了 编码 器, 译码器和锁存器: 它
3、采纳74LS148 来实现抢答器的选号,采纳74LS279 芯片实现对号码的锁存,采纳 74LS192 实现十进制的减法计数,采纳555 芯片产生秒脉冲信号来共同实现倒计时功能,采纳74LS121 单稳态芯片来实现报警信号的输出。通过课程设计提高和巩固了所学的专业学问,以及学问的综合应用和焊接技术。关键词:抢答器 编码 译码 定时报警可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结前言进入 21 世纪越来越来多的电子产品显现在人们的日常生活中, 例如企业、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛,抢答记分器是必要设备。过去在举办的各种竞赛中我们常常看到有抢答的环节,举 办方多数采纳让选手通过举答题
4、板的方法判定选手的答题权,这在某 种程度上会由于主持人的主观误断造成竞赛的不公正性。人们于是开 始寻求一种能不依人的主观意愿来判定的设备来规范竞赛。因此,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很多的抢 答器,从最初的简洁抢答按钮,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不但可以用来倒计时抢 答,仍兼具报警,计分显示等等功能,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,也使竞赛更突显其公正公正的原就。今日随着科技的不断进步抢答器的制作也更加追求精益求精,人们摆脱了耗费很多元件仅来实现用指示灯和一些电路来实现简洁的抢 答功能,使第一个抢
5、答的参赛者的编号能通过指示灯显示出来,防止 不合理的现象发生。但这种电路不易于扩展,而且当有更高要求是酒 无法实现,例如参赛人数的增加。随着数字电路的进展,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 多样话,是一种高效能的产品。而如今在市场上销售的抢答器大多采 用可编程规律元器件,或利用单片机技术进行设计,本次设计主要利 用常见的 74LS 系列集成电路芯片和 555 芯片,并通过划分功能模块进行各个部分的设计,最终完成了八路智力竞赛抢答器的设计。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第一章 设计要求1.1 基本要求1) 抢答器同时供 8 名选手或 8
6、个代表队竞赛,分别用 8 个按钮S0 S7 表示。2) 设置一个系统清除和抢答掌握开关 S,该开关由主持人掌握。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,扬声器发出声响提示,并在数码管上显示选手号码。选手抢答实行优先锁存,优先抢答选手的编号始终保持到主持人将系统清除为止。1.2 提高要求1) 抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间由主持人设定如 30 秒)。当主持人启动 开头 键后,定时器进行减计时。同时扬声器发出短暂的响声,响声连续 0.5 秒左右。发光二极管灯亮。2) 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的时间,并保
7、持到主持人将系统清除为止。( 3)假如定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统报警并禁止抢答,定时显示器上显示 00。4) 按钮到掌握中心的距离为 20M。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结其次章 系统的组成及工作原理2.1 系统的组成框图:图 2.1 系统组成框图2. 2 系统的工作原理:定时抢答器的总体框图如下图 2.2:图 2.2 抢答器工作框图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结如下列图电路包括主体电路和扩展电路两部分。其中主体电路完成基本的抢答功能,即主持人按下掌握开关后,当选手按动抢答键 时,数码管显示选手编号,同时封锁输入电路,其他选手抢答无效。扩展电
8、路完成定时抢答的功能以及报警功能。图2.2 所示电路的工作过程是:接通电源后,主持人将掌握开关置于“清除”处,此时抢答 器处于禁止状态,选手不能进行抢答,定时显示器显示设定的时间30s),当主持人将掌握开关置于 “开头”时,扬声器发出声响,抢答器处于工作状态,同时定时器开头倒计时。当选手在定时时间内按 动抢答键时,电路要完成以下功能:1)优先编码电路判定抢答者的编号,并由锁存器进行锁存,然后通过译码显示电路在数码管上显示抢答者的编号。2)扬声器发出短暂声响。3)掌握电路对其余输入编码进行封锁,禁止其他选手进行抢答。4)掌握电路要使定时器停止工作,数码管上显示剩余的抢答时间,当选手将问题回答完毕
9、,主持人操作掌握开关进行系统清零,使系统回复到禁止工作状态,以便进行下一轮抢答。当定时时间到,却没有选手抢答时,系统将报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第三章 电路设计3. 1 方案的挑选:3.1.1 【方案一】原理: 在选手抢答前, “清除/起始” 开关 S使基本 RS 触发器输出端 Q 为 0,使集成 8 线-3 线优先编码器禁止。当主持人按下“清除/起始”开关 S 时,基本 RS 触发器输出端 Q 为 1,与优先扩展输出端 Yex 共同作用,使集成 8 线-3 线优先编码器选通输入端ST 为 0, 答应编码,等待数据输入。此时优先按
10、动序号的组号立刻通过编码器按 BCD421 码输出,经 RS 锁存器 74LS279 将该数码锁存到 LED 显示器上。与此同时, Yex引脚为 14)由 1 翻转为 0,与非门 G1 输出为1,选通输入端 ST 为 1,编码器被禁止。此外,在 Yex 由 1 翻转为 0 时,仍驱动报警电路工作,发出声音。Bus可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结46&5G1G F E D C B AVCC选手掌握开关Bus可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结74LS00D5V14 15 9 10 11 12 13可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结O O O O O O
11、O G F E D C B A_QQLD C B ATBI/U1 74LS247D8x10kohm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结374LS00D 674LS00DRBIRBO可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结&1 245VCC5V62 173913 547458I71EV 714 3 265 465 411 132 1 01 11 1 13 2 10U23 2 101 1 11可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结基本RS触发器QQU3BQQU3A74LS148D可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结主持人开关掌握开头R1SR3kohm1 1
12、21SS R1 1174LS279DS R21S S R74LS279D021 0SA A AG E67 94 5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结21174LS04D 清除5 42 106 53 211 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图3.1.2 【方案二】该方案即为笔者所采纳的方案,它采纳了74LS148 来实现抢答器的选号,采纳了 74LS279 芯片实现对号码的锁存,采纳了74LS192 实现十进制的减法计数, 555 芯片产生秒脉冲信号来共同实现倒计时, 采纳了 74LS121 单稳态芯片来实现报警信号的输出。3.1.3 确定方案在方 案一 中, 主
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