八路抢答器实验报告1汇总
八路抢答器实验报告
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八路抢答器一、实验目的1.熟练使用电烙铁2.理解八路抢答器的工作原理3.完成八路抢答器电路板的焊接二、实验原理1.结合八路抢答器的工作特点,列出了如图1所示的总体框架图。
图1 总体框架2.具体设计方案如下:① 接通电源后,主持人将开关拨到"清除"状态,抢答器处于禁止状态,编号显示器和指示灯灭灯,等主持人将开关置“开始”位置后,抢答器处于等待状态,此时可以进行抢答。
②抢答器完成:优先判断抢答的组号,并将编号进行锁存,然后通过译码器将编号显示在七段数码管上。
③如果再次抢答必须由主持人操作"清除"和"开始"状态的开关,即需要主持人清零。
3.开关阵列电路该电路由多路开关所组成,供抢答着使用,每一抢答者与一个开关相对应(开关S0—S7的代号分别是8、1、2、 6、7,即抢答着的组号,便于主持人看到显示器上的数字后,能准确宣布谁是优先抢答者)。
开关应为常开型,当按下开关时,开关闭合;当松开开关时,开关自动弹出断开。
4.触发锁存电路当某一开关被按下时,触发锁存的电路被触发,在输出端产生相应的开关电平信息。
同时为了防止其它开关随后触发而产生紊乱,让最先产生的输出电平返回来将触发锁存器的电路锁定。
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,结果只能是它们中的任一个产生有效输出,任然达到了优先判断的效果。
5.数码显示器数码管通常有发光二极管( LED )数码管和液晶( LCD )数码管。
本设计提供的为 LED 数码管,如图3所示。
它显示最先抢答者的相应的代号,方便主持人宣布最先抢答者。
图3 LED显示器6.电路工作原理该电路完成两个功能: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;二是禁止其他选手按键操作无效。
具体的组成及工作原理如图4所示。
图4 八路抢答器电路三、实验器材四、实验内容1.把实验器材中不同器件区分开来2.运用数字万用电表把三种电阻区分开来3.加热电烙铁4.对照实验原理图进行焊接5.焊接完成后减掉多余的金属线头,尽量保持美观五、实验调试在电路中接入5V的电流,通过控制抢答按钮,数码显示器能迅速显示出最先按下的按钮所代表的数字,无论按下其余的任何按钮,数码显示器显示的数字不会发生改变,直到按下复位的按钮。
八路抢答器制作总结
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八路抢答器制作总结
1 .在布线前要先了解各个重要元器件的引脚图以及规格将其在纸上用水笔画出,后模拟布线时可以用铅笔布线。
2.将电路分为几个模块,模块与模块间连接最好围绕着电源的正负极来进行模块与模块间的连接。
3.在焊接过程中,如果遇到接线之类的问题,可以先在电烙铁上上一点锡然后将要接的线上一点,在进行接线会更加方便。
4.在网上寻找到的一些原理图,可能为经过验证,所以使用前要验证一下,确保正确后才采纳。
5.研究明白电路中各电子元件的作用,会让你对电路更加透彻,也会让你尽量避免焊接时的错误。
导致飞线的产生。
6.焊接时,应尽量让线路走直线。
避免走斜线的行为,那样会使线路更加容易的调试与美观。
7.各个元器件多余的引脚不要着急剪去,可以用来跳线。
那样会更加方便。
八路抢答器社会实践报告
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一、前言随着科技的飞速发展,电子设备在教育教学、会议讨论等领域发挥着越来越重要的作用。
抢答器作为一种常用的电子设备,能够有效提高活动的趣味性和参与度。
本报告旨在通过制作并使用八路抢答器,探讨其在实际应用中的效果和价值。
二、项目背景在现代社会,各类竞赛、讨论活动层出不穷。
为了提高活动的效率和趣味性,抢答器成为了一种不可或缺的工具。
传统的抢答器一般只能实现单路抢答,而在某些活动中,如辩论赛、知识竞赛等,需要多路抢答功能。
因此,开发一款八路抢答器具有重要的现实意义。
三、项目目标1. 设计并制作一款八路抢答器,实现多路抢答功能。
2. 评估八路抢答器在实际应用中的效果和价值。
3. 探讨八路抢答器在各类活动中的适用性。
四、项目实施1. 需求分析在项目开始前,我们对实际需求进行了详细分析。
根据调查,我们发现以下需求:- 抢答器需具备八路独立抢答功能。
- 抢答器需具备提示音和蜂鸣器提示功能。
- 抢答器需具备手动复位功能。
- 抢答器需具备简单易懂的操作界面。
2. 技术方案根据需求分析,我们选择了以下技术方案:- 主控芯片:使用STC89C52单片机作为主控芯片,实现八路抢答功能。
- 显示模块:使用LCD显示屏显示抢答序号。
- 信号输入:使用按键模块实现八路抢答信号输入。
- 提示模块:使用蜂鸣器和提示音模块实现提示功能。
3. 硬件制作根据技术方案,我们进行了硬件制作。
具体步骤如下:- 设计电路图:根据需求和技术方案,设计八路抢答器的电路图。
- 制作PCB板:根据电路图制作PCB板。
- 组装电路:将各个模块按照电路图连接起来。
- 调试电路:对电路进行调试,确保其正常工作。
4. 软件编程根据硬件制作情况,我们进行了软件编程。
具体步骤如下:- 设计程序流程图:根据功能需求,设计程序流程图。
- 编写程序代码:使用C语言编写程序代码。
- 烧录程序:将程序代码烧录到单片机中。
五、项目成果1. 成功制作了一款八路抢答器,实现了多路抢答功能。
八路抢答器实验报告
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八路抢答器实验报告实验报告:八路抢答器的设计与实验一、实验目的本实验旨在设计一种简单易行、高效可靠的八路抢答器,通过实验验证其抢答的准确性和稳定性,并探讨其应用领域以及改进方向。
二、实验器材和药品1. Arduino开发板:用于控制信号输入和输出;2.光电传感器模块:用于检测抢答器是否被按下;3.发光二极管(LED):用于指示抢答器状态;4.连接线:用于连接各个器件。
三、实验步骤及结果1. 确定八路抢答器的设计方案:在Arduino开发板上,通过数字引脚与光电传感器模块和LED相连,实现输入与输出的功能。
2. 配置Arduino开发板:根据光电传感器模块的输出特性,将一个数字引脚配置为输入模式,并设置一个数字引脚作为输出模式,连接LED。
3.编写程序代码:首先定义变量来保存光电传感器的状态,然后通过循环不断检测光电传感器模块的状态,如果检测到光电传感器模块被按下,则将相应的LED点亮,并停止检测。
4. 上传代码到Arduino开发板:将编写好的程序代码上传到Arduino开发板中,确保代码正确无误。
5.进行实验测试:将八路抢答器和多个参与者随机分配,并进行测试。
每个参与者按下光电传感器模块,抢答器会检测到信号,并点亮相应的LED,并在屏幕上显示参与者的编号。
6.结果分析:通过多次实验测试,统计每个参与者得分和抢答正确率,并对结果进行分析。
四、实验结果与讨论经过多次实验测试,八路抢答器显示了良好的准确性和稳定性。
实验结果表明,抢答器能够准确识别参与者的抢答信号,并根据信号点亮相应的LED,并在屏幕上显示参与者的编号。
参与者得分和抢答正确率也得到了有效的统计和分析,为抢答比赛提供了可靠的数据支持。
根据实验结果,我们可以看出,八路抢答器在教育、竞赛等领域具有广泛的应用前景。
它可以用于教育培训机构举办知识竞赛,对学生进行抢答活动,有利于激发学生的学习热情和培养竞争意识。
同时,抢答器还可以应用于科技创新竞赛、智力竞赛等活动中,为比赛增加趣味性和竞争性。
八路抢答器实验报告
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八路抢答器实验报告1. 实验目的本实验旨在设计一套八路抢答器系统,用于小学生课堂上的互动问答环节。
通过实验,我们将验证八路抢答器的可行性和有效性,并对其进行功能测试和性能评估。
2. 实验材料本次实验所需材料包括:•八路抢答器主控板•八路抢答器按键模块•八路抢答器显示屏•电源适配器•连接线3. 实验步骤步骤一:组装抢答器系统1.将八路抢答器主控板与按键模块和显示屏连接,并确保连接稳固。
2.将电源适配器连接到八路抢答器主控板上。
步骤二:功能测试1.开启八路抢答器系统,确认显示屏、按键模块和主控板均正常工作。
2.对按键模块进行功能测试,检查每个按键是否能够触发正确的输出。
3.通过在显示屏上观察结果,验证抢答器系统是否能够正确显示选手的抢答顺序。
步骤三:性能评估1.设计一个简单的抢答比赛,设置多个选手进行抢答。
2.记录每个选手的抢答时间,并计算抢答器系统的平均响应时间。
3.对抢答器系统的稳定性进行测试,观察系统在高频率抢答情况下是否会出现延迟或崩溃。
4. 实验结果与分析经过实验,我们得出以下结果与分析:•功能测试中,八路抢答器主控板、按键模块和显示屏均正常工作,按键能够触发正确的输出。
•抢答器系统能够正确显示选手的抢答顺序,可以有效地在课堂互动问答环节使用。
•在性能评估中,抢答器系统的平均响应时间为X毫秒,符合设计要求。
•抢答器系统在高频率抢答情况下表现稳定,未出现延迟或崩溃的情况。
5. 结论通过本次实验,我们成功设计并测试了一套八路抢答器系统。
实验结果表明该系统具备可行性和有效性,并且在测试中表现良好。
该抢答器系统可以广泛应用于小学生课堂互动问答环节,提高课堂氛围和学生参与度。
6. 参考资料[1] 抢答器系统设计与应用研究,XXX学术期刊,20XX年。
八路抢答器实验报告
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八路抢答器实验报告八路抢答器实验报告一、实验目的本次实验旨在设计并制作一套八路抢答器系统,通过实际操作来验证其可行性和准确性。
通过这个实验,我们将探索如何利用抢答器系统来提高学生的参与度和竞争性,以及在教育领域中的应用前景。
二、实验原理八路抢答器系统由八个抢答器和一个主机组成。
抢答器通过无线通信与主机进行连接,主机负责接收并处理抢答器的信号。
当主机接收到抢答器的信号时,会根据设定的规则判断哪个抢答器最先按下按钮,并在显示屏上显示相应的编号。
三、实验过程1. 设计与制作在进行实验之前,我们首先进行了抢答器的设计和制作。
抢答器由按键、电路板和无线模块组成。
我们使用了高灵敏度的按键,确保学生能够迅速按下按钮。
电路板上的电路设计主要是为了将按键的信号转化为数字信号,并通过无线模块发送给主机。
2. 连接与测试完成抢答器的制作后,我们将其与主机进行连接并进行测试。
首先,我们确保主机和抢答器之间的无线通信正常。
然后,我们按下抢答器上的按钮,观察主机是否能够正确接收到信号并在显示屏上显示相应的编号。
经过多次测试,我们确认系统的连接和通信正常。
3. 实际应用在实验室内,我们模拟了一个真实的课堂环境,将抢答器系统应用于教学中。
教师通过主机设定问题,并要求学生使用抢答器进行抢答。
学生们在听到问题后,迅速按下抢答器上的按钮,主机会根据信号的接收顺序来判断哪个学生最先回答正确,并在显示屏上显示相应的编号。
这种互动式的教学方式激发了学生的积极性和竞争性,提高了他们对学习的兴趣和参与度。
四、实验结果与分析通过实验,我们发现八路抢答器系统具有较高的准确性和稳定性。
无论是在实验室环境下还是在实际应用中,系统都能够快速准确地判断哪个学生最先抢答,并将结果显示在屏幕上。
同时,抢答器的设计使得学生能够迅速按下按钮,提高了抢答的效率。
在实际应用中,八路抢答器系统为教师提供了一种新的教学方式。
通过抢答器系统,教师可以更好地评估学生的学习情况,了解哪些知识点需要进一步讲解和强化。
8路抢答器实验报告
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8路抢答器实验报告1. 实验目的本实验的主要目的是使用8051单片机实现一个8路抢答器,通过此实验进行对8051单片机的基本功能使用的学习与实践。
2. 实验设备本实验所需设备为:8051单片机,LED灯8个,按键8个,继电器8个,电阻8个,电源、面包板、杜邦线等。
3. 实验原理抢答器是一种用来考验大家反应速度的体育游戏,而这种游戏的核心就是一个电子计时器,本实验的抢答器就是一个基于8051单片机的电子计时器。
抢答器的原理:开启定时器,确定一个随机时间,随机时间结束后,第一个按下按键的人获得了抢答的权利,按下按键之后,其它的按键则无法工作。
等到所有的按键都无法工作时,即抢答结束,此时可以利用LED或者接上继电器进行开关控制。
4. 实验步骤4.1 硬件电路连接将8个LED灯和8个按键分别连接到8个口线上,除此之外还需要连接8个电阻和8个继电器,将其连接到端口上,在连接好之后,进行外部与单片机的连接。
根据本实验需要,固定内部高低电平,同时其他单片机口线需要接继电器。
最后将电脑串口线同单片机串口接口相连。
4.2 编写单片机程序在编写单片机程序之前,首先需要对手册进行分析,确定采用的指令集,并开始编写程序。
4.3 配置定时器在本实验中,需要实现的功能是随机时间,所以需要通过定时器来实现,实现方法是使用定时器的计数器,改变计数器的初始值,以达到随机时间的效果。
在对定时器进行初始化之后,对计数器的值进行配置。
4.4 实现抢答器功能首先需要将单片机初始化,在初始化完成后,开始进行随机时间的计算。
每当按下按键之后,需要进行一些特定的操作,比如计算按键时间,进行相应的判断,并激活LED或继电器。
当最后一个按键被按下之后,抢答器即时结束。
这种方式的实现是在倒计时结束之前,抢答器不会被激活,直到倒计时结束后,抢答器才会被激活,同时相应的LED或继电器也会被关闭或关闭。
5. 实验总结通过本次实验,我对8051单片机有了更深刻的认识,了解了使用8051单片机实现抢答器的程序结构和代码实现方式,了解了定时器的使用和编程,掌握了按键的使用和程序控制的方法。
八路抢答器实验报告
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八路抢答器实验报告一、引言八路抢答器是一种用于教育领域的创新设备,它采用了先进的无线通信技术,使课堂上的互动更加高效和有趣。
本实验旨在测试八路抢答器在教学中的应用效果,并探讨其在激发学生学习动力和提高教学效果方面的优势。
二、实验设计与方法本实验共分为两个环节:第一环节是在课堂上使用八路抢答器进行教学互动,第二环节是收集学生对八路抢答器的使用体验和意见。
在第一环节中,将抽取两个班级作为实验组和对照组。
实验组使用八路抢答器进行课堂互动,而对照组则使用传统的手举方式。
两个班级的学习内容和教学方法保持一致,以确保实验结果的可比性。
在第二环节中,通过问卷调查的方式收集学生对八路抢答器的评价和使用感受。
问卷内容包括对八路抢答器的易用性、互动体验、学习动力激发等方面进行评价。
三、实验结果与分析在实验环节一中,观察到实验组的学生在使用八路抢答器时表现出更高的积极性和参与度。
他们迅速适应了抢答器的使用方式,并在互动环节中积极回答问题。
而对照组则相对较为 passively参与,可能因为传统的手举方式有一定的局限性。
实验环节二的问卷调查结果显示,绝大多数学生对八路抢答器持有正面的态度。
他们认为八路抢答器使课堂互动更有趣,能够激发他们积极学习的动力。
此外,许多学生还提到八路抢答器的易用性,他们表示很容易上手并且喜欢使用它。
然而,也有部分学生对八路抢答器提出了一些改进意见。
他们希望抢答器的界面和操作更加直观和简化,以提高用户体验。
还有学生担心使用抢答器导致部分同学被边缘化,对此需要在教学环节中进行充分的引导和激励。
综上所述,八路抢答器在教学中显示出明显的优势。
它能够有效提高学生参与度,激发学习积极性,增加教学的趣味性与活跃度。
然而,还有一些改进空间需要完善,如用户界面和操作方式的优化、注意避免学生间的差距拉大等。
四、结论本次实验中,八路抢答器在教学中展现出了许多优势,如提高学生参与度、激发学习动力等。
然而,还需要进一步完善其功能和用户体验,以更好地满足教学的需求。
8路抢答器设计实验报告
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8路抢答器设计实验报告一、实验目的本实验的主要目的是设计一个8路抢答器,通过对电路的搭建和调试,掌握数字电路设计和实现的基本原理和方法,了解抢答器的工作原理,并能够熟练掌握抢答器的应用。
二、实验原理1. 抢答器工作原理抢答器是一种常用于竞赛、考试等活动中的设备,它可以实现多人同时参与竞赛,通过闯关等方式获得胜利。
在抢答器中,每个参赛者都有一个按键,当主持人发出问题后,参赛者可以按下自己的按键进行回答。
此时,系统会根据按键被按下的时间先后顺序来确定回答问题的顺序。
2. 电路设计原理本次实验中所设计的8路抢答器采用了74LS74型D触发器作为存储单元,并通过编码解码来完成对每个参赛者按键信号状态的读取和处理。
具体而言,在每个参赛者按下自己的按键时,系统会将其对应位置上D触发器设置为“1”,并将其他位置上D触发器设置为“0”。
然后通过编码解码电路将这些状态信息转化为一个二进制数,最后通过LED灯或者数码管来显示当前回答问题的参赛者编号。
三、实验器材1. 74LS74型D触发器8个2. 74LS147型编码器1个3. 74LS138型解码器1个4. LED灯8个5. 按钮开关8个6. 数字电路实验箱1个四、实验步骤1. 按照电路图,将所有元件连接好,并检查电路连接是否正确。
2. 将所有D触发器清零,并将使能端(EN)设置为高电平。
3. 当参赛者按下自己的按键时,系统会将其对应位置上D触发器设置为“1”,并将其他位置上D触发器设置为“0”。
4. 将编码解码电路接入系统中,将状态信息转化为一个二进制数,并通过LED灯或者数码管来显示当前回答问题的参赛者编号。
五、实验注意事项1. 在搭建电路时,要注意各元件之间的连接方式和极性。
2. 在使用编码解码电路时,要确保输入信号和输出信号的匹配性。
3. 在使用LED灯或数码管时,要注意其正负极的接线方向。
4. 在调试过程中,要仔细检查每一步操作是否正确,并及时进行排查和修正。
八路抢答器实验报告

八路智力竞赛抢答器设计一.实验目的掌握抢答器的工作原理及其设计方法;学会用Multisim8软件操作实验内容;掌握设计性试验的实验方法二.实验要求八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,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0、1、2、3、4、5、6、7;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;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;扩展功能:1.抢答器具有定时抢答的功能;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;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,系统封锁输入电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器上显示00.三.实验原理根据对功能要求的简要分析,将定时抢答器电路分为主题电路和扩展电路两部分;主体电路完成基本的抢答功能,即开始抢答后,当选手按动抢答器按钮时,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;扩展电路完成定时抢答及报警功能;比赛开始时,接通电源,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,编号显示器灭灯,定时显示器上显示设定时间;当节目主持人宣布“抢答开始”,同时将控制开关拨到“开始”位置,抢答器处于工作状态,定时器开始倒计时;若定时时间到,却没有选手抢答时,系统报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答;若选手在定时时间内按动抢答按钮时,抢答器要完成以下四项工作:1.优先编码器电路立即分辨出抢答者的编号,并由锁存器进行锁存,然后由译码显示电路显示编号; 2.扬声器发出短暂声响,提醒节目主持人注意; 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.控制电路要使定时器停止工作,时间显示器上显示剩余的抢答时间,并保持到主持人将系统清零为止;当选手将问题回答完毕时,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;上述方案所示抢答器的工作过程:主持人按动开始抢答的开关后,最先抢答的选手的电平信号先经过优先编码器,再依次经过数据锁存器,此时已经限制了其他选手的抢答,信号再经过译码器和七段数码显示器,将最先抢答的该选手的编号显示出来,并同时产生报警信号,到此完成的是抢答功能;如果没有人抢答, 30秒减计数器减到00时也会发出报警信号,此时完成计时功能;它的优点表现在以下几个方面:这种方案原理比较简单;主持人对整体电路的控制只需几个门电路就可完成,不必用特别的芯片来组成控制电路;更容易实现报警提示功能,在有选手抢答后或者计时开始和结束时;既减少了布线使整个电路更直观简单,又降低了产生错误的可能性;四.实验器材元器件:74LS48,72LS192,74LS279、74LS148、74LS00、74LS08、74LS32、NE555、CC4511各几个,数码管三个,发光二极管一个,开关、电阻、电容若干仿真:Multisim8仿真软件五.实验步骤1.抢答电路设计抢答电路的功能有两个:一是能分辨出选手按按钮的先后,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钮操作无效;因此,选用优先编码器74LS148和RS锁存器74LS279以及译码显示电路完成上述功能;74LS148是一八线-三线优先编码器,该编码器由8个信号输入端,3个二进制输出端,输入输出均为低电平有效;EI为输入使能端,低电平有效,当EI为低电平时,编码器处于工作状态;EO为输出使能端,只有在EI=0,且所有输入都为1时,输出为0;GS表征编码器的工作状态,当且仅当EI为低电平,且输入至少有一各为有效电平时,GS才有效;因此,可根据EI、EO、GS功能扩展端的特点,对电路进行相应控制;编码器在抢答电路中功能是判断抢答者的编号;74LS279是由4个RS锁存器组成,且均为与非门构成的RS锁存器;其中,1S 和3S有两个输入端,S1和S2均为相与的关系;本设计中,将S2均接高电平,仅利用S1控制输出;其引脚图如图四所示,下表为SR锁存器的功能真值表,值得注意的是S和R不能同时为高电平,否则输出不确定;74LS48为七段显示译码器;该集成译码器设有多个辅助控制端,以增强器件的功能;BI/RBO为灭灯输入,当BI=0时,所有字形熄灭;LT为试灯输入,当LT=0且RBO=1时,显示字形为8,常用于检测自身的好坏;RBI为动态灭灯输入,当LT=1,RBI=0且输入均为0时,输出均为低电平,数码管“灭零”;译码器74LS48输出高电平有效,用以驱动共阴极数码管;七段显示译码器一般与七段数码显示器相连,共同构成四输入端的数码显示电路;2.定时电路设计设计中选用十进制同步加/减计数器74LS192进行设计,74LS192是具有置数和清零功能,其引脚图和逻辑图如图1所示,真值表如表5所示;图1 74LS192引脚图和逻辑图P0、P1、P2、P3——置数并行数据输入;Q0、Q1、Q2、Q3——计数数据输出;CR————————清零端;LD————————置数端;CPu ———————加法计数CP输入;CPd ———————减法计数CP输入;CO————————进位输出端;BO————————借位输出端;根据设计要求,需要两片74LS192构成100进制减计数器;由功能真值表可知,只需将个位74LS192的借位输出端BO与十位74LS192的CPd即可实现100进制减计数;值得注意的是,要使其实现减计数,CPu端口必须接高电平;计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供;秒脉冲电路由555构成的多谐振荡器构成,如图2所示,谐振荡器无需外加输入信号就能在接通电源自行产生矩形波输出;图2多谐振荡器因为周期为一秒,所以频率是1赫兹;图中电容的充放电时间分别是:t1=RB×C×ln2≈×C t2=RA+RB×C×ln2≈RA+RBC所以555的3端输出的频率为: f=1/t1+t2≈2RA+RBC我们采用的电阻和电容值分别是:RA=15KΩ,R2=68KΩ,C1=10uf,满足上式,即得到的是秒脉冲;由以上集成芯片设计的定时电路如下图所示;工作原理: 555构成秒脉冲产生电路为计时电路提供脉冲;抢答开始前主持人闭合开关,74LS192的置数端PL为低电平有效,处于置数状态,数码管显示定时时间;抢答开始,主持人打开开关,计数器处于计数状态,555产生的秒脉冲与十位74LS192借位输出端其初始状态为高电平相与;计数器递减计数至00,十位74LS192借位输出端为低电平,计数器停止工作,产生报警;计时期间有人抢答,减计数器停止计时,显示器上显示此刻时间;3.时序控制电路设计时序控制电路是抢答器设计的关键,需要完成以下三项功能:a.主持人将控制开关拨到“开始”位置时,抢答电路和定时电路进入正常抢答工作状态;b.当竞赛选手按动抢答键时,抢答电路和定时电路停止工作;c.当设定的抢答时间到,无人抢答时抢答电路和定时电路停止工作;4.抢答器整体电路通过控制电路将抢答、定时电路进行连接后,构成了抢答器电路的整体设计,总电路图如图17所示:主电路:六,实验结论1.主持人将开关拨到开始的位置,抢答电路和定时电路进入正常抢答状态;2.在30秒内当选手按动抢答键,抢答电路和定时电路停止工作,同时数码管显示相应选手的编号;3.如果在30秒内无人抢答,抢答电路和定时电路停止工作,选手再按抢答键,将不会显示编号,同时定时电路显示00.七.实验小结通过本次课程设计,不仅有效巩固了本学期所学数电的相关知识,加强了对重要知识点的记忆和理解,还学会如何运用Multisim8仿真进行仿真,以及如何使用面包板进行实物制作,受益匪浅,现总结如下;本设计的难点在于时序控制电路的设计,如何在第一位抢答者抢答题目后让编码器停止工作;如何使计时电路在抢答后停止倒计时;如何让定时电路和抢答电路同时清零;设计过程中,根据以往抢答器设计思路,及查阅相关资料,可运用74LS279的输出1Q完成上述控制任务;从这一点,折射出自己在平时的学习中较死板,缺乏变通思考的能力;在电路仿真的过程中,由于Multisim8操作相对较简单,因此在仿真过程中较为顺利;但仿真软件的操作环境比较理想化,实物操作时会受到部分因素的干扰,例如在仿真电路中电路完全没有问题,但当焊接好实物后,定时电路与抢答电路单独运行都没有问题,但互相反馈时互相干扰;最终通过与互相讨论,请教老师,解决了问题;通过本次实践操作,也让我深刻明白:只有将课本上的理论知识,结合实践不断练习,不断总结提炼,反复思考实践中的经验教训,才能够真正消化为自己的知识;。
八路抢答器实验报告
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八路抢答器实验报告摘要:本文旨在通过实验研究八路抢答器的原理和性能。
通过实验结果分析,得出八路抢答器的使用效果和优劣势,并提出了相应的改进建议。
引言:八路抢答器是一种用于教育培训和竞赛活动中的电子设备。
它通过无线通信技术实现了多人同时抢答的功能,方便快捷地进行知识争夺和积分统计。
本文将对八路抢答器的原理、实验过程和结果进行详细描述,并对其性能进行评估。
一、八路抢答器的原理八路抢答器由主控制器、无线接收器和多个抢答器组成。
主控制器负责发送抢答信号和接收抢答器的信号,无线接收器负责与主控制器进行无线通信,抢答器用于参与抢答的用户使用。
当主控制器发送抢答信号后,抢答器会通过无线信号将答案传输给主控制器,主控制器收到信号后会即时响应并做出相应的处理。
二、实验过程1.实验材料准备:本次实验所需材料包括八路抢答器主控制器、无线接收器和多个抢答器。
2.实验步骤:(1)将主控制器和无线接收器进行连接,并确保稳定的无线信号传输。
(2)将多个抢答器分发给参与抢答的用户,并对抢答器进行编号。
(3)在主控制器上设置相应的抢答模式和答题规则。
(4)进行抢答实验,记录参与用户的答题情况和抢答器的响应情况。
(5)根据实验结果进行数据分析和性能评估。
三、实验结果与分析通过实验我们得到了以下结果:1.八路抢答器的无线通信稳定可靠,各抢答器对主控制器的信号响应时间在毫秒级。
2.多人同时抢答时,八路抢答器能够准确地判断出最先抢答的用户,并在主控制器上显示相应的抢答号码。
3.抢答器的外观设计合理,使用起来方便,用户能够迅速上手。
4.在极端环境下,如干扰较大的电磁场环境下,八路抢答器的性能表现较差,容易出现信号干扰和抢答错误的情况。
根据实验结果分析,八路抢答器具有良好的性能,能够满足教育培训和竞赛活动的需求。
然而,对于信号干扰较大的环境,我们需要改进八路抢答器的抗干扰能力,以提高整体的稳定性和准确性。
四、改进建议为了提高八路抢答器的性能和用户体验,我们提出以下改进建议:1.加强抢答器与主控制器的通信稳定性,优化无线信号传输算法。
贴片八路抢答器实习报告
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一、实习背景随着科技的不断发展,电子技术在各个领域都得到了广泛的应用。
在电子产品的制造过程中,表面贴装技术(SMT)因其高精度、高效率、低成本等优点,逐渐成为电子制造业的主流技术。
本次实习,我们选择了贴片八路抢答器作为实践项目,通过实际操作,了解SMT技术的应用,并掌握贴片八路抢答器的制作过程。
二、实习目的1. 了解表面贴装技术(SMT)的基本原理和工艺流程。
2. 掌握贴片八路抢答器的制作过程,包括电路设计、元器件选型、焊接、调试等。
3. 培养团队协作能力和动手实践能力。
三、实习内容1. SMT技术简介SMT技术是一种将电子元器件直接贴装在印制电路板(PCB)上的技术。
它具有以下优点:(1)高精度:SMT技术可以实现高精度、高密度的贴装,提高电子产品性能。
(2)高效率:SMT生产线自动化程度高,生产效率显著提高。
(3)低成本:SMT技术可以降低制造成本,提高产品竞争力。
2. 贴片八路抢答器制作过程(1)电路设计首先,根据需求设计电路原理图。
本设计采用数字电路,主要由抢答按钮、优先编码器、计数器、译码器、显示电路等组成。
电路原理图如下:[电路原理图](2)元器件选型根据电路原理图,选择合适的元器件。
本设计选用以下元器件:- 抢答按钮:8个- 优先编码器:1个- 计数器:1个- 译码器:1个- 显示电路:1个- 驱动电路:1个(3)焊接将选好的元器件按照电路原理图焊接在PCB板上。
焊接过程中,注意以下事项:- 使用适当的焊接工具,如贴片机、回流焊等。
- 焊接温度和时间要适中,避免烧毁元器件。
- 焊点要饱满,避免虚焊。
(4)调试焊接完成后,对电路进行调试。
调试内容包括:- 检查电路是否满足设计要求。
- 测试电路的稳定性、可靠性和抗干扰能力。
- 调整电路参数,使电路性能达到最佳状态。
3. 抢答器功能实现(1)抢答功能按下抢答按钮,优先编码器输出对应组别的编码,计数器记录抢答次数,译码器将编码转换为对应的数字信号,显示电路显示抢答者编号。
8路抢答器综合实训总结(小编推荐)

8路抢答器综合实训总结(小编推荐)第一篇:8路抢答器综合实训总结(小编推荐)1、设计目的抢答器电路设计方案很多,有用专用芯片设计的、有用复杂可编程逻辑电路设计的、有用单片机设计制作的、也有用可编程控制器完成的,但由于专用电路芯片通常是厂家特殊设计开发的,一般不易买到或价格较高,用其它方式设计的需要设计者具有相应的理论知识,并要通过仿真器、应用软件、计算机等辅助设备才能验证完成,不利于设计者的设计和制作。
而有些实际竞赛的场合,只要满足显示抢答有效和有效组别即可,故我打算不用所给的参考电路,而用一片74LS373(8位的数据锁存器)来实现此简易抢答器的功能。
这是一个显示方式简单、价格低廉、经济实用的抢答器。
在要求不高的场合,能完全符合需要。
2、设计要求(1)、抢答器分为8组,每组序号分别为1、2、3、4、5、6、7、8,按键SB0-SB7分别对应8组,抢答者按动本组按键,组号立即在LED显示器上显示,同时封锁其他组的按键信号。
(2)、系统外设清除键,按动清除键,LED显示器自动清零灭灯。
(3)、数字抢答器定时为30s,通过控制键启动抢答器后,要求30s定时器开始工作,发光二级管点亮。
(4)、抢答者在30s内进行抢答,则抢答有效,如果30s定时到时,无抢答者,则本次抢答无效,系统短暂报警。
(5)、抢答者违规显示。
3、设计原理其工作原理为:接通电源后,主持人将开关FW拨到“清零”状态,抢答器处于禁止状态,编号显示器灭灯,定时器显示设定时间;主持人将开关置;开始“状态,宣布”开始“抢答器工作。
定时器开始倒计时。
选手在规定的30s定时时间内抢答时,抢答器完成:优先判断、编号显示、扬声器提示,倒计时显示。
当一轮抢答之后,定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。
如果再次抢答必须由主持人再次操作”清除“和”开始"状态开关。
工作过程:该8路竞赛抢答器,每组受控于一个抢答按键开关,高电平表示抢答有效;设置主持人控制FW用于控制整个系统清0和抢答有效开始控制的启动。
八路抢答器实验报告

八路抢答器的实验报告一、设计题目八路抢答器设计二、设计要求1.设计一个竞赛抢答器, 可同时供8名选手或者8个代表队参加比赛, 他们的编号分别是 1.2.3.4.5.6.7、8, 各用一个抢答器的按钮, 按钮的编号与选手的编号相对应。
2.给节目主持人设计一个控制开关, 用来控制系统的清零和抢答开始。
3.抢答器具有数据锁存、显示的功能和声音提示功能。
抢答开始后, 若有选手按动按钮, 编号立即锁存, 在数码管上显示选手的编号, 并有声音提示。
此外, 要封锁其他选手抢答。
优先抢答的选手的编号一致保持到主持人将系统清零为止。
三、设计思路工作原理为:接通电源前, 抢答按钮与清零按钮都未按下。
接通电源后, 主持人清除开关处于工作状态, 抢答器处于工作状态, 编号显示器显示为0, 蜂鸣器未鸣响(为方便控制, 电路设计为清除开关按下时是清零状态, 未按下时为工作状态)。
等一轮抢答完成后(七段数码管显示出优先抢答队员编号, 并蜂鸣器鸣响), 主持人将清零开关按下数码管清为零, 蜂鸣器停止鸣响。
然后先后把各队员抢答按钮与主持人清零按钮复位。
即可进入下一轮抢答。
原理为:电路中清零按钮控制D触发器集成块74LS175清零端低电平输入, 按下时清零端输入为低电平(清零端低电平有效), 未按下时输入高电平。
清零后D 触发器集成块74LS175 Q`端输出全变为高电平, 使编码器74HC147(有效输入电平为低电平)无有效低电平输入, 七段数码管上显示为0。
抢答时, 队员按下抢答按钮的时间有先后次序, 电路中每个抢答按钮连接一个D触发器, 当一抢答按钮按下后其对应的触发器锁存住信号, Q`端输出有效低电平, 同时通过反馈电路使D触发器集成块得脉冲信号终止输入, 从而使其他D触发器停止工作, 抢答后也无法锁存。
达到有先输入有先锁存功能。
原理为:根据与门功能特点:只要有一低电平输入输出即为低电平。
当D触发器集成块74LS175输出端输出一有效低电平后, 电路中第7个与门U15A输出即为低电平, 而U15A输出信号又与555触发器构成的多谐振荡器输出信号相与, 因此只要U15A输出低电平, 多谐振荡器产生的脉冲就无法输入, 只有当D触发器集成块74LS175输出端输出全为高电平时脉冲才正常输入, 各D触发器正常工作。
8路数字抢答器实验报告
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8路数字抢答器实验报告8路数字抢答器实验报告引言:数字抢答器是一种用于测验、竞赛或教学中的设备,它能够迅速准确地记录参与者的抢答顺序。
本实验旨在设计并制作一个8路数字抢答器,并测试其功能和性能。
一、实验目的本实验的目的是:1. 学习数字电路的基本原理和设计方法;2. 掌握数字抢答器的设计和制作过程;3. 了解数字抢答器的工作原理和性能。
二、实验原理本实验基于数字电路的基本原理和设计方法。
数字抢答器由多个模块组成,包括信号输入模块、计数器模块和显示模块。
信号输入模块负责接收参与者的抢答信号,计数器模块负责记录抢答顺序,显示模块用于显示当前的抢答顺序。
三、实验材料和设备本实验所需材料和设备包括:1. 集成电路:包括逻辑门、计数器等;2. 电阻、电容等元器件;3. 面包板、导线等实验器材;4. 电源、示波器等测试设备。
四、实验步骤1. 确定抢答器的功能需求和设计规格;2. 根据设计规格,选择合适的集成电路和元器件;3. 将选定的集成电路和元器件按照电路图连接在面包板上;4. 使用示波器等测试设备对电路进行测试和调试;5. 测试抢答器的功能和性能,包括抢答顺序的准确性和显示的稳定性。
五、实验结果与分析经过测试和调试,本实验成功设计并制作了一个8路数字抢答器。
在实际使用中,抢答器能够准确记录参与者的抢答顺序,并通过显示模块显示当前的抢答顺序。
抢答器的性能稳定可靠,能够满足实际使用的需求。
六、实验总结通过本实验,我们学习了数字电路的基本原理和设计方法,掌握了数字抢答器的设计和制作过程。
实验中,我们遇到了一些困难和问题,但通过不断的尝试和调试,最终成功完成了实验目标。
通过实验,我们深刻体会到了理论与实践的结合,加深了对数字电路的理解和应用能力。
七、实验改进和展望在实验过程中,我们发现抢答器的设计和制作还存在一些不足之处。
例如,抢答器只能记录抢答顺序,不能记录抢答者的姓名或其他信息。
因此,我们可以进一步改进抢答器的功能,使其能够满足更多的使用需求。
八路抢答器实训总结与心得
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八路抢答器实训总结与心得
作为八路抢答器的一个参与者,在这次实训中我学到了很多知识和技能,同时也获得了很多有用的经验和启示。
以下是我的总结与心得:
1. 团队合作的重要性
在这个项目中,我们组成了一个团队来共同完成任务。
团队合作是非常重要的,只有团队成员之间互相协作,才能够高效地解决问题和完成任务。
在实训过程中,我们遇到了很多问题,但是只要我们团队成员之间相互协助,就能够顺利地解决问题。
2. 学习新知识和技能
在本次实训中,我们需要学习Python编程语言,掌握利用Python构建八路抢答器的方法和技巧。
通过实践,我们不仅学到了Python语言的基础知识,还了解了网络编程、多线程编程等技术。
这些新知识和技能对我们以后的学习和工作都非常有帮助。
3. 持续学习的重要性
在实训过程中,我们发现八路抢答器的原理和实现方法都是不断发展和进化的。
因此,在学习之后,我们需要持续关注相关的技术和新知识的发展,并不断地进行学习和提高自己的能力。
4. 不断思考和探索的精神
在本次实训中,我们需要不断思考和探索,才能够解决问题和完成任务。
因此,在以后的学习和工作中,我们需要有锐利的思维和勇于探索的精神,才能够做好工作并不断进步。
总之,本次实训让我感受到了团队合作、学习新知识和技能、持续学习和不断思考探索的重要性。
这将对我未来的学习和工作都产生积极的影响。
八路抢答器实习报告
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实习任务1、基于8路抢答器的仿真练习。
2、PLC调试, 掌握带应急操作的十字路口的PLC交通灯控制。
3、8路抢答器的实物制作训练。
4、自来水厂参观实习阶段。
一、实习目的1、掌握Multisim仿真软件的应用, 会调出需要的电子元件,输入参数等掌握八路抢答器的电路原理, 并最终实现8路抢答器的仿真。
二、学习并掌握PLC的编程及调试, 会连接线路及不断调试最终实现带应急操作的十字路口的PLC交通灯控制。
三、学习焊接技术, 熟练地将电子元件锡焊在电路板上要求锡焊点光滑美观直立, 不能出现气泡焊接不牢的情况, 电子元件不能倒置等。
实现的八路抢答器的功能。
四、实习内容1、multisim的仿真1.1实验要求: 制作一个8路智力竞赛抢答器, 要求有有限锁存、数显及复位电路。
1.2实验器材: 集成电路CD4511,14只二极管, 1只9014(NPN)三极管, 15只电阻, 9只小型开关, 1个LED数码显示管1.3实验过程:打开multisim仿真软件在软件库里调出需要的元件排列好并连接好线路同时对元件输入要求的参数值。
不断调试并改进, 实现8路抢答器的功能。
实验原理:如图1-1抢答器的核心电路, s1-s8为抢答键d1-d12组成数字编码器连接在CD4511的6、2、1、7位分别对应着BCD码的D、C、B、A、位。
若按下s7连出去的三个二极管分别连着2、1、7位出现高电位, BCD码为0111, 同理其它抢答键, 这也是为什么s4只有一个二极管与之相连的原因所在。
可以发现每个二极管都有接地电阻与之相连这就是没人抢答时显示为0的原因。
三极管组成锁存电路, 起到优先抢答锁存的目的, 可以发现只有当数字为0时才出现数码管d为高g为低这是VT导通, VD18, VD19为低点评连在集成电路的锁存允许端LE为低电平, 没有锁存允许BCD码输入。
当抢答时先按复位键, 当按下任一键时, CD4511的输出端d为低电平或输出端g为高电平, 这两种必有一种存在或都存在使得LE为高电平, 锁存保存在LE为0时输入的BCD码之显示状态。
八路抢答器实验报告汇总

课程设计报告课程名称:电子技术课程设计设计题目:八路抢答器专业:自动化班级:二班学号:学生姓名:时间:2016年10月24日~11月25日―――――――以下指导教师填写―――――分项成绩:出勤成品答辩及考核总成绩:总分成绩指导教师:课程设计报告要求和成绩评定1 报告基本内容前言,目录,任务书,正文,参考文献。
2 书写用纸A4复印纸。
3 书写要求主要部分手工双面或单面书写(计算机绘图等指定内容可打印),字迹清楚,每页20行左右,每行30字左右,排列整齐;页码居中写在页面下方;纸面上下左右4侧边距均为2厘米。
前言和目录合写作为第一页;参考文献接正文书写,不另起页。
公式单占一行居中书写;插图要有图号和图题,图号和图题书写在插图下方;表格要有表号和表题,表号和表题在表格上方书写;物理量单位和符号、参考文献引用和书写以及图纸绘制要符合有关标准规定;有关细节可参考我院《毕业设计成品规范》。
4 装订装订顺序:封面,前言和目录,任务书,正文及参考文献,图纸,封底;左边为装订边,三钉装订,中间钉反向装订。
5 成绩评定课程设计成绩由出勤(10分)、报告书写规范性及成品[注]质量(30分)、答辩及考核(60分)三部分成绩合成后折合为优秀(90-100分)、良好(80-89分)、中(70-79分)、及格(60-69分)或不及格(60分以下)。
注:成品含义由课程设计任务书规定,除课程设计报告外,还可以包括图纸、计算机程序、制作品、实验或测试方案等。
郑州大学电气工程学院电子课程设计前言电子课程设计是学生在修完“数字电子技术基础”、“模拟电子技术基础”和“电子技术基础实验”后开设的设计课程。
目的是锻炼学生综合运用电子技术基础知识以及动手的能力,提高学生使用中规模集成芯片以及调试较大型电子系统的能力,同时了解基本逻辑单元电路在实际生活中的应用,为今后进行复杂的综合型电子系统的设计和调试打下基础。
通过课程设计,使学生加强对数字及模拟电子技术的理解,学会查阅资料、方案比较、方案选择以及原理图设计、计算、制作、调试等基本技能,增强分析、解决实际问题的能力。
八路抢答器实验报告

八路抢答器设计与制作一、电路功能1.主持人控制抢答器工作。
2.抢答有效时间为主持人按下按键后5秒内,其他时间按动抢答键无效。
3.抢答选手编号为0、1、2、3、4、5、6、7。
抢答开始后,若五秒内有人抢答,则由LED数码管显示最先抢答选手编号,否则无显示。
4.抢答开始后由蜂鸣器发出5声1秒的提示音,若在5秒内有人抢答,蜂鸣器立刻停止提示音。
并显示抢答选手编号。
二、电路基本参数输入电压Vcc=5v三、电路原理框图显示电编译码优先码电路U2 1 74LS279 1 74LS192 1 74LS48 七段显示译码器 1 1 五、开关9 六、喇叭 1 七、数码管 1 八、其它 4 排插16T2 14T 排插 1 排插8T1 铜板150*100焊锡丝若干芯*8色3 导线若干 1 覆铜板 1油纸抢答按键主锁存器持人开制控关4RS触发器计数器三输入与门三输入或门轻触按钮路电路U7U3 U5 U8SI~S9 U9U4控制电路74LS10 CD4075 6*6定时电路0.5W报警电路秒脉冲产生电路喇叭数码管3-1 八路抢答器组成电路图设计要求四、有八个抢答按键,一个主持人控制按键。
5.秒内,其他时间按动抢答键无效。
抢答有效时间为主持人按下按键后56.。
抢答开始后,若五秒内有人抢答,则由7、6、42、1、、3、、507.抢答选手编号为 LED数码管显示最先抢答选手编号,否则无显示。
秒内有人抢答,蜂鸣器立刻停5秒的提示音,若在声抢答开始后由蜂鸣器发出.851 止提示音。
1五、电路原理图及工作原理介绍电路原理图如图2-1所示。
图2-1八路抢答器原理图K K为8个抢答按键。
74LS148为图中8线/3线优先编码器,其逻辑功能如70D DA A均为负逻辑。
2-1所示。
8路输入信号以及编码输出信号EI为使能表7070控制端,低电平有效,当EI=0时,正常编码,否则所有输出端均为高电平。
当EI=0GG D D10,可见有输出时,GS为低电平时时,且,否则74LS148正常70ss D D无输入时,EO=0,可见EI=0时,且EO为低电平时表示74LS148编码且有输入。
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电子课程设计报告4511型八路数显抢答器学生姓名:专业:班级:学号:指导教师:同组成员:时间:第一章绪论1.1关于4511型数显抢答器八路智能抢答器主要由数字优先编码电路、锁存/译码/驱动电路于一体的CD4511集成电路、数码显示电路和报警电路组成。
优先编码电路、C D4511集成电路将参赛队的输入信号在数码显示管上输出,用报警电路对时间进行严格控制,这样就构成了八路智能抢答器电路。
八路数字抢答器电路包括抢答,编码,优先,锁存,数显,复位及抢答键。
抢答器数字优先编码电路由D1-D12组成,实现数字的编码。
CD4511是一块含BCD-7段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路。
抢答器报警电路由NE555接成音多谐振荡器构成。
抢答器数码显示电路由数码管组成,输入的BCD码自动地由 CD4511内部电路译码成十进制数在数码管上显示。
1.2 选题的目的和意义通过这次课程设计,让我了解到了八路智能抢答器的结构组成和工作原理,同时了解焊接的方法和技巧。
1.3 课题研究的内容八路智能抢答器是采用了CD4511集成芯片来实现功能要求的,在抢答过程中,每个选手都有一个抢答按钮。
在主持人按下复位键宣布抢答开始的时候,选手就开始进行抢答,在指定时间内选手进行抢答,数码显示屏上会显示最先抢答选手的编号。
如果主持人没有按下开始键而选手就抢答视为犯规,数码显示屏显示犯规者的编号,扬声器持续发生。
主持人可按复位键,新一轮抢答开始。
第2章抢答器的系统概述2.1 系统的主要功能简介4511型八路数显抢答器的主要功能有如下三点:1. 可同时供8名选手参加比赛,其相应的编码分别是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。
2.给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。
2.2 抢答器的工作过程1、开始上电之后,主持人按复位键,抢答开始。
如有选手按下抢答键,报警电路会发出讯响声,并且数码显示电路上会显示成功抢答的选手的编号。
2、当有选手抢答成功之后,系统就进行了优先锁存,其他抢答选手抢答无效。
3、如果主持人未按下复位键,而有人按了抢答按键,此次抢答无效,只有当主持人按下了复位键,选手才能进行顺利抢答。
总而言之,本课题利用简单逻辑数字电路设计了智能抢答器,该抢答器具有基本的强大功能,提高了系统的可靠性、简化了电路结构、节约了成本,但是此抢答器功能还不够强大,还有很多功能无法实现,需要我们继续学习和研究。
第3章抢答器的单元电路设计八路智能抢答器主要由数字编码电路、译码\优先\锁存驱动电路、数码显示电路和报警电路组成。
现简单介绍八路智能抢答器设计中的各单元电路的设计的情况。
3.1抢答器设计中的数字编码电路参考电路如图3-1所示,S1—S8组成1—8路抢答器,D1—D12组成数字编码器。
该电路完成的功能是:通过编码二极管编成BCD码,将高电平加到CD4511所对应的输入端。
从CD4511的引脚可以看出,引脚6,2,1,7分别为BCD码的D、C、B、A位(D这高位,A为低位,即D、C、B、A分别代表BCD码8、4、2、1位)。
工作过程:当电路上电,主持人按下复位键,选手就可以开始抢答。
当选手1按下S1抢答键,高电平通过编码二极管D1加到CD4511集成芯片的7脚(A位),7脚为高电平,1、2、6脚保持低电平,此时CD4511输入BCD码为“0001”;当选手2按下S2抢答键,高电平通过编码二极管D2加到CD4511集成芯片的1脚(B位),1脚为高电平,2、6、7脚保持低电平,此时CD4511输入BCD码为“0010”;当选手3按下S3抢答键,高电平通过编码二极管D3、D4加到CD4511集成芯片的1、7脚(B、A位),1、7脚为高电平,2、6脚保持低电平,此时CD4511输入BCD码为“0011”;当选手4按下S4抢答键,高电平通过编码二极管D5加到CD4511集成芯片的2脚(C位),2脚为高电平,1、6、7脚保持低电平,此时CD4511输入BCD码为“0100”;当选手5按下S5抢答键,高电平通过编码二极管D6、D7加到CD4511集成芯片的2、7脚(C、A位),2、7脚为高电平,1、6脚保持低电平,此时CD4511输入BCD码为“0101”;当选手6按下S6抢答键,高电平通过编码二极管D8、D9加到CD4511集成芯片的1、2脚(B、C位),1、2脚为高电平,6、7脚保持低电平,此时CD4511输入BCD码为“0110”;当选手7按下S7抢答键,高电平通过编码二极管D10、D11、D12加到CD4511集成芯片的1、2、7脚(B、C、A位),1、2、7脚为高电平,6脚保持低电平,此时CD4511输入BCD码为“0111”;当选手8按下S8抢答键,高电平加到CD4511集成芯片的6脚(D位),6脚为高电平,1、2、7脚保持低电平,此时CD4511输入BCD 码为“1000”。
输入的BCD码就是键的号码,并自动地由 CD4511内部电路译码成十进制数在数码管上显示。
图4-1 数字编码系列电路图3-1 数字编码系统电路输入输出S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 D C B A1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 00 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 00 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 00 1 1 11 0 0 0表3-1 数字编码电路功能真值表3.2抢答器设计中的译码/优先/锁存电路CD4511是一个用于驱动共阴极LED(数码管)显示器的BCD 码—七段码译码器,特点:具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。
可直接驱动LED显示器。
CD4511 是一片CMOS BCD—锁存/7 段译码/驱动器,引脚排列如图3-2-1所示。
其中A、B、C、D为BCD 码输入,a为最低位。
LT为灯测试端,加高电平时,显示器正常显示,加低电平时,显示器一直显示数码“8”,各笔段都被点亮,以检查显示器是否有故障。
BI为消隐功能端,低电平时使所有笔段均消隐,正常显示时,B1端应加高电平。
另外CD4511有拒绝伪码的特点,当输入数据越过十进制数9(1001)时,显示字形也自行消隐。
LE是锁存控制端,高电平时锁存,低电平时传输数据。
a~g是7 段输出,可驱动共阴LED数码管。
另外,CD4511显示数“6”时,a段消隐;显示数“9”时,d段消隐,所以显示6、9这两个数时,字形不太美观。
(1)、CD4511的引脚图图3-2-1 CD4511的引脚图各引脚的名称:其中7、1、2、6分别表示BCD码的A、B、C、D位;5、4、3分别表示LE、BI、LT;13、12、11、10、9、15、14分别表示 a、b、c、d、e、f、g;上边的引脚表示输入,下边的引脚表示输出;还有两个引脚8、16分别表示的是VDD、VSS。
其功能介绍如下:BI:4脚是消隐输入控制端。
当BI=0 时,不管其它输入端状态如何,七段数码管均处于熄灭(消隐)状态,不显示数字。
LT:3脚是测试输入端。
当BI=1,LT=0 时,译码输出全为1,不管输入DCBA状态如何,七段均发亮,显示“8”。
如果该端为低电平,则译码器输出全为高电平,该端拥有最高级别权限,只要它为0,既有上述现象,而与其余所有输入端状态无关。
这一功能主要用于测试目的,因此正常使用中应接高电平。
LE:5脚是锁定控制端。
当BI、LT为1时,若该端为高电平,则加在A、B、C、D端的外部编码信息不能进入译码,所以译码器的输出状态保持不变;当LE=0时,则A、B、C、D端的BCD码一经改变,译码器就立即输出新的译码值。
A、B、C、D:为8421BCD码输入端。
a、b、c、d、e、f、g:为译码输出端,输出为高电平1有效。
(2)、译码驱动功能编码器实现了对开关信号的编码,并以BCD码的形式输出,为了将输出的BCD码能够显示出来,需要用译码显示电路,选择常用的七段译码显示驱动器CD4511作为译码电路。
CD4511真值表如图3-2-4所示。
CD4511译码用两级或非门担任,为了简化线路,先用二输入端与非门对输入数据B、C进行组合,得出四项,然后将输入的数据A、D一起用或非门译码。
图3-2-4 CD4511真值表(3)、锁存优先功能由于抢答器都是多路即须满足多位抢答者抢答要求,这就有一个先后判定的锁存优先电路,确保第一个抢答信号锁存住。
同时数码显示并拒绝后面抢答信号的干扰。
CD4511内部电路与Q1,R7,R8,D13,D14组成的控制电路(见图3-2-5 CD4511真值表)可完成这一功能。
当抢答键都未按下时,因为CD4511的BCD码输入端都有接地电阻(10K),所以BCD码的输入端为“0000”,则CD4511的输出端a、b、c、d、e、f均为高电平,g为低电平。
通过对0-9这10个数字的分析(见图4-2-5锁存优先功能电路图)可以看到,只当数字为0时,才出现d为高电平,而g为低度电平,这时Q1导通,D13、D14的阳极均为低电平,使CD4511的第5脚(即LE端)为低电平“0”,这种状态下,CD4511没有锁存而允许BCD码输入。
在抢答准备阶段,主持人会按复位键,数显为“0”态,正是这种情况下,抢答开始,当S1-S8任一键按下时,CD4511的输出端d为低电平或输出端g为高电平,这两种状态必有一个存在或都存在,迫使CD4511的第5脚(即LE端)由0到1,反映抢答键信号的BCD码允许输入,并使CD4511的a、b、c、d、e、f、g 七个输出锁存保持在LE为0时输入的BCD码的显示状态。
例如S1按下,数码管应显示1,此时仅e、f为高电平,而d为低电平,此时三极管Q1的基极亦为低电平,集电极为高电平,经D13加至CD4511第5脚(即LE端),即LE 由0-1状态,则在LE为“0”时输入给CD4511的第一个BCD码数据被判定优先而锁存,所以数码管显示对应S1送来的信号是1,S1之后的任一按键信号都不显示。
为了进行下一题的抢答,主持人需要按下复位键S9,清除锁存器内的数值,数显先是熄灭一下,再复显“0”状态,此后若S5键第一个按下,这时应立即显“5”,与此同时CD4511的输出端14脚g为高电平,10脚d为低电平,12脚b为低电平,Q1截止,并通过D14使CD4511的第4脚为高电平,此时LE呈0—1状态,于是电路判定优先锁存,后边输入的其它按键信号被封住,可见电路“优先锁存”后,任何抢答键均失去作用。