課程設(shè)計---四人智力競賽搶答器設(shè)計說明書

1、<p>　　課 程 設(shè) 計 說 明 書</p><p>　　課程名稱 電子技術(shù)課程設(shè)計</p><p>　　題目 四人智力競賽搶答器設(shè)計</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一.標(biāo)題…………………………………………（3）</p><p>　　二.設(shè)計

2、任務(wù)和要求…………………………….（3）</p><p>　　三.選用器材……………………………………..（4）</p><p>　　四.原理電路和程序設(shè)計……………………….（4）</p><p>　　五. 電路和程序調(diào)試過程與結(jié)果………………（10）</p><p>　　六.總結(jié)………………….……………………….（11）</p

3、><p>　　七.參考文獻(xiàn)……………………………………..（11）</p><p><b>　　四人智力競賽搶答器</b></p><p><b>　　一、設(shè)計題目</b></p><p><b>　　四人智力競賽搶答器</b></p><p><b&

4、gt;　　二、設(shè)計任務(wù)與要求</b></p><p><b>　　1）設(shè)計任務(wù)</b></p><p>　　設(shè)計一臺可供4名選手參加比賽的智力競賽搶答器。 用數(shù)字顯示搶答倒計時間，由“9”倒計到“0”時，無人搶答，蜂鳴器連續(xù)響1秒。選手搶答時，數(shù)碼顯示選手組號，同時蜂鳴器響1秒，倒計時停止。</p><p><b>　　2

5、）設(shè)計要求</b></p><p>　　(1)4名選手編號為：1，2，3，4。各有一個搶答按鈕，按鈕的編號與選手的編號對應(yīng)，也分別為1，2，3，4。</p><p>　　(2)給主持人設(shè)置一個控制按鈕，用來控制系統(tǒng)清零（搶答顯示數(shù)碼管滅燈）和搶答的開始。</p><p>　　(3)搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。搶答開始后，若有選手按動搶答按鈕，該選手編

6、號立即鎖存，并在搶答顯示器上顯示該編號，同時揚(yáng)聲器給出音響提示，封鎖輸入編碼電路，禁止其他選手搶答。搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。</p><p>　　(4)搶答器具有定時（9秒）搶答的功能。當(dāng)主持人按下開始按鈕后，定時器開始倒計時，定時顯示器顯示倒計時間，若無人搶答，倒計時結(jié)束時，揚(yáng)聲器響，音響持續(xù)1秒。參賽選手在設(shè)定時間（9秒）內(nèi)搶答有效，搶答成功，揚(yáng)聲器響，音響持續(xù)2秒，同時定時器停止倒計時

7、，搶答顯示器上顯示選手的編號，定時顯示器上顯示剩余搶答時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。</p><p>　　(5)如果搶答定時已到，卻沒有選手搶答時，本次搶答無效。系統(tǒng)揚(yáng)聲器報警（音響持續(xù)2秒），并封鎖輸入編碼電路，禁止選手超時后搶答，時間顯示器顯示0。</p><p>　　(6)可用石英晶體振蕩器或者555定時器產(chǎn)生頻率為1Hz的脈沖信號，作為定時計數(shù)器的CP信號。</p>

8、;<p><b>　　選用器材</b></p><p>　　NET系列數(shù)字電子技術(shù)試驗系統(tǒng)</p><p><b>　　直流穩(wěn)壓電源</b></p><p><b>　　集成電路</b></p><p>　　74LS190,74LS48,CD4043,74LS11

9、2及門電路</p><p>　　顯示器：LC5011－11，CL002，發(fā)光二極管</p><p>　　撥碼開關(guān)（8421碼）</p><p><b>　　阻容元件，電位器</b></p><p><b>　　喇叭，開關(guān)等</b></p><p>　　四、原理電路和程序設(shè)計：

10、</p><p><b>　?。?）方案比較；</b></p><p>　　電路主要由脈沖產(chǎn)生電路、鎖存電路、編碼及譯碼顯示電路、倒計時電路和音響產(chǎn)生電路組成。當(dāng)有選手搶答時，首先鎖存，阻止其他選手搶答，然后編碼，再經(jīng)4線7段譯碼器將數(shù)字顯示在顯示器上同時產(chǎn)生音響。主持人宣布開始搶答時，倒計時電路啟動由9計到0，如有選手搶答，倒計時停止。電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖13：<

11、/p><p>　　圖13四人智智力競賽搶答器原理圖</p><p><b>　?。?）整體電路：</b></p><p>　?。?）單元電路設(shè)計；</p><p>　　1）以鎖存器為中心的編碼顯示電路</p><p>　　搶答信號的判斷和鎖存可采用觸發(fā)器或鎖存器。若以四D觸發(fā)器74LS175為中心構(gòu)成

12、編碼鎖存系統(tǒng)，編碼的作用是把鎖存器的輸出轉(zhuǎn)化成8421BCD碼，進(jìn)而送給7段顯示譯碼器。其真值表3：</p><p><b>　　表3鎖存編碼真值表</b></p><p><b>　　工作原理：</b></p><p>　　四D觸發(fā)器74LS175的輸出Q非控制顯示模塊顯示組號。</p><p>

13、　　當(dāng)無人搶答時，4個D觸發(fā)器的輸出Q非相與，為“1”時，脈沖能夠進(jìn)入觸發(fā)器，有一人搶答時，與門中有一個變?yōu)椤?”，使脈沖不能進(jìn)入觸發(fā)器，從而防止其他人搶答。并停止計時。</p><p>　　將與非后的信號用于控制聲音模塊報警。</p><p><b>　　2）脈沖產(chǎn)生電路：</b></p><p>　　工作原理：該模塊為由555定時器構(gòu)成的多

14、諧振蕩器。并以74LS160做10分頻,產(chǎn)生10Hz和1Hz的脈沖信號。</p><p>　　3）倒計時顯示電路：</p><p>　　該電路可采用十進(jìn)制同步減計數(shù)器74LS190，主持人宣布開始時，按下按鈕，同時使計數(shù)器置數(shù)為“9”，并在脈沖作用下開始倒計時并在顯示器上顯示，到零時停止。 </p><p>　　工作原理：由74LS190十進(jìn)制計數(shù)器計數(shù)，其輸出端驅(qū)

15、動BCD數(shù)碼器。160的進(jìn)位輸出反相信號</p><p>　　進(jìn)位信號和搶答信號控制1HzCP信號的輸入，即計數(shù)到0時不會倒回9再計時，也控制計數(shù)到時搶答模塊不許再搶答同時聲音模塊塊報警。190的MR接收搶答模塊的信號，當(dāng)搶答模塊復(fù)位時190也復(fù)位。</p><p><b>　　4）音響電路：</b></p><p>　　由主持人、選手、倒計時

16、共同控制它的輸入，使其在主持人開始、選手搶答、倒計時到零時都能鳴叫。</p><p><b>　?。?）元件選擇。</b></p><p>　　五、電路和程序調(diào)試過程與結(jié)果：</p><p>　　1先將搶答模塊接好先，這時的脈沖信號可以先接到實(shí)驗裝置上的10Hz信號，</p><p>　　接好線，測試可否正常搶答，1~4

17、搶答開關(guān)斷開時對應(yīng)的LED是否顯示正常，搶答后其他人能否搶答和復(fù)位是否正常。</p><p>　　2接上顯示模塊，測試可否顯示對應(yīng)組號，未搶答時和復(fù)位有無顯示。</p><p>　　3接好脈沖信號模塊，代替接到實(shí)驗裝置上的信號，測試是否有產(chǎn)生脈沖信號，是否可以使搶答模塊正常工作。</p><p>　　4接上倒計時模塊，將控制信號線連接好，測試能否計時，計時到時是否不

18、會繼續(xù)計時。</p><p>　　5搶答模塊是否還能搶答，搶答后是否還計時及復(fù)位后計時是否重新計時。</p><p>　　6接上聲音模塊，測試搶答后及計時到時后是否有報警聲。</p><p>　　7對整個電路的功能測試一遍。</p><p><b>　　六、總結(jié)</b></p><p>　　電子課