數(shù)電課程設計--四路智能競賽搶答器設計

1、<p><b>　　機械與電子工程學院</b></p><p><b>　　課程設計報告</b></p><p>　　課 程 名 稱 數(shù)電課程設計 </p><p>　　設 計 題 目 四路智能競賽搶答器設計 </p><p>　　所學專業(yè)名稱 電子科

2、學與技術 </p><p>　　班 級 </p><p>　　學 號 </p><p>　　學 生 姓 名 </p><p>　　指 導 教 師 <

3、;/p><p><b>　　2012年6月4日</b></p><p>　　機電學院數(shù)字電子技術課程設計</p><p><b>　　任 務 書</b></p><p>　　設計名稱： 四路智能競賽搶答器設計 </p>

4、<p><b>　　一、課程設計目的</b></p><p>　　本次設計主要配合《數(shù)字電子技術》理論課程而設置的一門實踐性課程，起到鞏固所學知識，加強綜合能力，培養(yǎng)電路設計能力，提高實驗技術，啟發(fā)創(chuàng)新思維的效果。</p><p>　　二、課程設計任務和基本要求</p><p><b>　　設計任務：</b>&l

5、t;/p><p>　　運用數(shù)字電子技術的理論、技術和器件；</p><p>　　設計一個可供四人競賽的搶答器，編號為1、2、3、4，各用一個搶答按鈕，按鈕的編號和選手的編號相對應，主持人設置一個控制開關，用來控制系統(tǒng)的清零（編號顯示數(shù)碼管滅燈）和搶答的開始；</p><p>　　搶答器具有數(shù)據(jù)存儲和顯示的功能，搶答開始后，若有選手按動搶答按鈕，編號立即鎖存，并與搶答按鈕

6、對應的數(shù)碼管亮。</p><p><b>　　基本要求：</b></p><p>　　1.用74LS175集成電路和555定時器設計。</p><p>　　2. 555定時器產(chǎn)生矩形CP脈沖</p><p>　　要求依據(jù)智力競賽搶答裝置的任務要求，運用數(shù)字電子技術的理論設計、制定實驗方案，并撰寫課程設計論文要求符合模板的

7、相關要求，字數(shù)要求1500字左右。</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　前言..................................1</p><p>　　摘要..................................1</p><p>　　1 課程設計目的........

8、................1</p><p>　　2 設計內(nèi)容及要求......................2</p><p>　　3設計思路.............................2</p><p>　　3.1電路設計標準........................2</p><p>　　4 四路智能搶答器原

9、理..................3</p><p>　　4.1設計電路圖..........................3 </p><p>　　5總結與體會...........................4</p><p>　　參考文獻..............................4</p><p>　　附錄一

10、................................5</p><p>　　附錄二................................6</p><p>　　附錄三................................7</p><p>　　附錄四................................8</p>

11、<p>　　四路智力競賽搶答器設計</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　關于這次設計的四路智力競賽搶答器，在現(xiàn)實生活中很常見，尤其是在隨著各種智力電視節(jié)目的不斷發(fā)展，越看越多的搶答器被用在了其中，這種搶答器的好處是不僅可以鍛煉選手的反應能力，而且還可以增加節(jié)目現(xiàn)場的緊張、活躍氣氛，讓觀眾看得更有情趣，可見搶答器在現(xiàn)實生活中真的很

12、實用，應用前景很廣泛。</p><p>　　在知識競答中，特別是做搶答題的時候，為了知道哪一組選手獲哪一個選手先答題，必須要有一個系統(tǒng)來完成這個任務，如果在搶答的過程中只靠人的視覺是很難判斷哪個選手先答題的，這次設計只用幾個觸發(fā)器和電阻、電容就巧妙的完成了搶答器的設計，是以上問題得到了解決，即使是只有幾微妙的時間差，也可以判斷出是哪個先答題，它的應用非常有價值。</p><p>　　【摘要

13、】根據(jù)目前各種競賽活動中使用智能搶答器的特點，運用數(shù)電知識和數(shù)電元件的作用和特點，給出了簡易利用D觸發(fā)器和與非門及555定時器設計電路。</p><p>　　【關鍵字】四D觸發(fā)器 74LS175 與非門 74LS20 74LS00 555定時器 脈沖源電路 多諧振蕩電路</p><p><b>　　1、課程設計目的</b></p><p

14、>　　1.1、學習數(shù)字電路中D觸發(fā)器、時鐘脈沖、多諧振蕩器、CP時鐘脈沖等單元電路的綜合運用。</p><p>　　1.2熟悉智力競賽搶答器的工作原理。</p><p>　　1.3、了解簡單數(shù)字系統(tǒng)實驗、調試和故障排除的方法。</p><p><b>　　2、設計內(nèi)容及要求</b></p><p>　　設計實現(xiàn)一個

15、容納四組參賽者的智力競答搶答器。</p><p>　　要求：每組設置一個搶答開關供搶答者使用，對應的有四個顯示器與相應的開關對應，便于確定是哪組最先搶到。</p><p><b>　　3、設計思路</b></p><p><b>　　3.1電路設計指標</b></p><p>　　3.1.1搶答開關

16、有四個，分別為J1、J2、J3、J4，各參賽選手用一個開關控制，每個開關有一個對應的LED顯示器，同時又有一個搶答控制開關J5，給開光又具有系統(tǒng)清零的作用，該開關由主持人控制。</p><p>　　3.1.2搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存的功能，并將鎖存數(shù)據(jù)用發(fā)光二極管顯示出來，下一次搶答開始之前，主持人需進行系統(tǒng)清零。</p><p>　　3.1.3主持人控制開關J5具有系統(tǒng)清零和搶答控制作用，當開

17、關J5被按下時，搶答電路清零，當開關J5斷開時，允許搶答，輸入搶答信號由開關J1、J2、J3、J4實現(xiàn)。</p><p>　　3.1.4有搶答信號輸入時，發(fā)光二極管會亮，哪個二極管亮了，則說明對應的搶答開關是最先按下的，此時再按其它任何一個開關均無效，其它的發(fā)光二極管均不亮。</p><p>　　3.1.5進行下次搶答時，主持人按下開關J5后，再斷開開關J5，即又可以進行下一次的搶答了。&

18、lt;/p><p>　　4、四路智能搶答器原理</p><p><b>　　4.1設計電路圖</b></p><p>　　該電路由四D觸發(fā)器74LS175，與非門74LS20/74LS00、555定時器等組成，其中J1、J2、J3、J4搶答開關，J5為主持人控制開關。74LS175為四D觸發(fā)器，它具有公共置0端和公共CP端，引腳見附錄；74LS20

19、為雙4輸入與非門；74LS00是四2輸入與非門，由74LS00可組成多諧振蕩器；555定時器組成分頻電路，74LS20和74LS00組成搶答器中的CP時鐘脈沖源，搶答開始時，由主持人清除信號，按下復位開關J5,74LS175的輸出Q1~Q4全為0，所有的發(fā)光二極管LED均熄滅，當主持人宣布“搶答開始”后，首先做出判斷的參賽者按下開關，對應的發(fā)光二極管點亮，同時，通過與非門74LS20送出信號鎖住其余三個搶答者的電路，不再接受其它的信號，

20、直到主持人再次清除信號為止。</p><p><b>　　5、總結與體會</b></p><p>　　本次設計的是四路智能搶答器，主要運用了四D觸發(fā)器74LS175、雙4與非門74LS20和74LS00,以及555定時器，通過本次課程設計我受益匪淺，不僅僅是學以致用了，同時我更加全面的了解了數(shù)字電路中許多零件的使用，也許從課本上我可以很容易的辨別出各種觸發(fā)器的各個引腳

21、，但是在實際應用中真的沒有那么容易，等到真的使用了，才發(fā)現(xiàn)我所學的只是還遠遠不夠。課本上用74LS00和74LS74組成多諧振蕩器和分頻器，這樣會使用多個74LS00，而且在實際焊接的時候會比較麻煩，不容易焊接，我們知道，在PCB板上焊接集成電路時很不容易，由于各個引腳之間的縫隙很小，很容易造成短路現(xiàn)象，因此，我們將原電路進行改進，使用555定時器來代替74LS74和74LS00組成分頻器和多諧振蕩器，這樣省去了很多的不便，同時減少了在

22、實際焊接過程中可能出現(xiàn)的問題，使模型快捷成功的被塑造了出來。</p><p>　　在本次設計中我們也遇到了一些問題，由于我們是用小排陣代替開關的，故在演示的時候很容易就將兩個導線碰到一起，是整個電路短路，因此花費了很長的時間，但是最后我們找到了問題所在，并且成功的找到了解決的辦法，使我們順利的完成了本次的設計。</p><p>　　透過本次的設計，我深刻的體會到了團隊的力量，因為這次的設計

23、不僅僅需要設計一個方案，同時還得做出實物，如果不是一個集體，一個人可能要話很長的時間來完成這個設計，有的人理論知識很好，有的實際動手能力比較強，有的人比較細心，出現(xiàn)問題的時候可以發(fā)現(xiàn)問題等等，團結才是力量。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 《基于Multisim10的電子仿真 實驗與設計》 王連英 北京郵電大學出版社&

24、lt;/p><p>　　[2] 《電子技術基礎實驗》 呂承啟 林其斌 中國科學技術大學出版社</p><p>　　[3] 《數(shù)字電子技術基礎》 閻石 高等教育出版社 </p><p><b>　　附錄一</b></p><p>　　74LS

25、175各引腳功能</p><p><b>　　附錄二</b></p><p><b>　　555定時器</b></p><p><b>　　附錄三</b></p><p><b>　　多諧振蕩電路</b></p><p><b