八路抢答器课程设计说明书

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八路抢答器设计书

八路抢答器设计书

目录一、设计任务与要求 (2)二、总体方案设计与论证 (3)三、部分电路工作原理 (4)四、总体电路设计 (5)1.抢答器电路 (5)2.定时电路 (8)3.报警电路 (9)4.时序控制电路 (9)五、实验器材清单 (10)六、总电路原理图 (10)七、课程设计总结 (11)八、参考文献 (12)一、设计任务与要求1. 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按钮S0~S7表示。

2. 设置一个系统清除和抢答控制开关S,该开关由主持人控制。

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,并在LED数码管上显示,同时扬声器发出报警声响提示。

选手抢答实行优先锁存,优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。

4. 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"开始"键后,定时器进行减计时,同时扬声器发出短暂的声响,声响持续的时间0.5秒左右。

5. 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,并保持到主持人将系统清除为止。

6. 如果定时时间已到,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。

二、总体方案设计与论证如图所示为总体方框图。

其工作原理为:1.接通电源后,主持人将开关拨到“清除”状态,抢答器处于静止状态,编号显示器和指示灯灭,等主持人将开关置“开始”位置后,抢答器处于等候状态,此时额可以进行抢答。

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,并且扬声器提示。

3.当一轮抢答结束后,定时器停止、禁止第二次抢答。

4.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。

三、部分电路工作原理1.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)。

单片机八路竞赛抢答器课程设计_ 精品

单片机八路竞赛抢答器课程设计_ 精品

目录摘要.............................................................................................. 错误!未定义书签。

1 设计方案选择及讨论 (3)1.1方案设计 (3)1.2核心控制器件89C52简介 (3)2硬件电路设计 (5)2.1单元电路设计 (5)2.2单元电路设计 (5)2.2.1核心控制器件STC89C52最小系统 (6)2.2.2时序控制电路设计 (6)2.2.3复位与加减时间电路的设计 (7)2.2.4抢答与数码管显示电路 (7)2.2.5声音电路设计 (7)3 软件编程设计 (8)3.1大体思路 (8)4仿真及调试 (10)5焊接与实际调试 (11)6心得体会 (12)参考文献 (13)附录I 元件清单 (14)附录Ⅱ程序代码 (15)摘要抢答器作为一种工具,已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。

本设计是以八路抢答为基本理念。

考虑到依需设定限时回答的功能,利用AT89C52单片机及外围接口实现的抢答系统,利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理,将软、硬件有机地结合起来,使得系统能够正确地进行计时,同时使数码管能够正确地显示时间。

用开关做键盘输出,扬声器发生提示。

同时系统能够实现:在抢答中,只有开始后抢答才有效,如果在开始抢答前抢答为无效;抢答限定时间和回答问题的时间可在1-30s设定;可以显示是哪位选手有效抢答和无效抢答,正确按键后有音乐提示;抢答时间和回答问题时间倒记时显示,满时后系统计时自动复位及主控强制复位;按键锁定,在有效状态下,按键无效非法。

关键词:抢答器单片机软硬件结合1 方案设计1.1方案设计该系统采用51系列单片机STC89C52作为控制核心,该系统可以完成运算控制、信号识别以及显示功能的实现。

由于用了单片机,使其技术比较成熟,应用起来方便、简单并且单片机周围的辅助电路也比较少,便于控制和实现。

八路抢答器课程设计任务书

八路抢答器课程设计任务书

目录第一章系统概述 (1)第二章课程设计的目的、步骤与要求 (1)第三章总体设计框图 (2)第四章单元电路设计 (3)第七章电路的调试与改进 (9)第八章小结 (10)附章主要参考文献 (11)第四章单元电路设计4.1编码电路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。

表4—1 74148芯片的功能真值表4.2锁存电路当某一开关首先按下时,触发锁存电路被触发,在输出端产生相应的开关电平信息,同时为防止其它开关随后触发而产生紊乱,最先产生的输出电平变化又反过来将触发电路锁定。

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,结果可能是它们中的任一个产生有效输出。

4.3译码电路译码器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。

4.4使用EWB软件作为智力竞赛抢答器设计平台4.4.1 EWB仿真软件特点1、界面直观。

绘制的电路图需要的元器件、测试仪都以图标方式出现,而且仪器的操作开关、按钮同实际操作非常相似,EWB提供交互式的电路模拟,方便使用的人机图形界面。

2、EWB具有完整的混合模拟与数字信号模拟的功能,可任意地在系统中集成数字及模拟元件。

EWB会自动地进行信号转换。

EWB具备即时波形显示功能。

3、EWB具有下拉式的电路编辑功能表,可使电路元件的输入更为简易快速。

4、EWB具有虚拟的仪表设备,包含万用电表、示波器及逻辑分析仪等,可具体地模拟实际的测量情况。

八路抢答器课程设计

八路抢答器课程设计

基础工程设计(论文)说明书题目:八路抢答器院(系):电子工程与自动化学院专业:学生姓名:学号:指导教师:2014年3月6日摘要随着科学技术的不断发展,促使人们学科学、学技术、学知识的手段多种多样。

抢答器作为一种工具,已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合,当今的社会竞争日益激烈,选拔人才,评选优胜,知识竞赛之类的活动愈加频繁,那么也就必然离不开抢答器。

因此抢答器是机关学校、电视台等单位开展智力竞赛活动必不可少的设备,通过抢答者的按键、数码显示等能准确、公正、直观地判断出优先抢答者。

本产品采用了数字显示器直接指示,自动锁存显示结果,并自动复位的设计思想,由数字电路以及外围电路组成,分为八路抢答;关键字:抢答电路;定时电路;报警电路;LEDAbstractWith the continuous development of science and technology, encourage people to study science, technology learning tools, knowledge of a wide variety. Responder as a tool, has been widely used in a variety of intelligence and knowledge contest occasions, today's increasingly competitive society, selection of personnel, selected the winning, activities like quiz more frequent, then it can not be separated Responder . So Responder is offices and schools, television stations and other units to carry out activities essential equipment quiz, by those who answer keys, digital display accurate, impartial and visually determine the priority to answer those. This product uses a direct digital display indicator, automatic latch display the results, and automatically resets design ideas from digital circuits and peripheral circuits, divided into eight answer;Keywords: Responder circuit; timing circuit; alarm circuit; LED1目录摘要 (1)1 前言1.1 设计的背景 (3)1.2 设计的目的 (3)2 抢答器的系统概述2.1 抢答器的系统功能简介 (3)2.2 抢答器的工作原理简介 (3)2.3主要元器件功能介绍 (3)2.3.1 锁存器74HC573、优先编码器74LS147 (4)2.3.2 计数器74LS192、显示译码器74LS48 (6)3 抢答器的电路设计3.1 抢答器的总体结构 (7)4 抢答器的单元电路设计4.1抢答电路的设计 (8)4.2 抢答器电路原理图 (10)4.3 仿真结果显示 (10)5 焊接与调试中遇到的问题5.1 焊接中遇到的问题 (11)5.2 调试中遇到的问题 (11)6 实验材料清单 (12)7 设计总结 (12)参考文献 (13)附录 (13)1 前言1.1 课题研究的相关背景当今的社会竞争日益激烈,选拔人才,评选优胜,知识竞赛之类的活动愈加频繁,而在竞赛中往往分为几组参加,这时针对主持人提出的问题,如果要是让抢答者用举手等方法,这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。

8位竞赛抢答器课程设计

8位竞赛抢答器课程设计

目录1. 原理分析(by 张潇) (2)1.1 设计任务 (2)1.2 性能指标 (2)1.3 工作原理 (2)2. 方案选择(by 张潇) (3)2.1 方案设定 (3)2.2 方案比较 (3)2.3 方案选择 (3)3. 电路原理图绘制及仿真(by 王倩) (3)3.1 所需元器件型号及数量 (3)3.2 电路原理图 (4)3.3 电路仿真结果 (5)4. Pcb图绘制(by 朱文广) (5)4.1 pcb绘制步骤 (5)4.2 pcb绘制原则 (5)4.3 8路抢答器pcb图 (7)5. 综合调试(by 朱文广) (7)5.1 软件调试 (7)5.2 硬件调试 (9)6. 总结(by 王倩) (10)附录1:电路仿真图 (11)附录2: 8路抢答器完整程序 (12)1.1 设计任务以单片机为核心,设计一个8位竞赛抢答器,同时供8名选手或8个代表队比赛。

设置一个系统清除和抢答控制开关S,开关由主持人控制。

抢答器具有锁存与显示功能。

即选手按按钮,锁存相应的编号,并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。

抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间可由主持人设定。

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,并保持到主持人将系统清除为止。

如果定时时间已到,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。

1.2 性能指标电源电压:直流5V±10%选手组数:2-8组初始抢答倒计时:20s初始回答倒计时:30s倒计时范围:1-99s可设倒计时提示时间:最后5s1.3 工作原理八路数字抢答器原理框图如图1所示,其工作原理为:接通电源后,主持人未按下开始抢答,抢答器处于禁止状态,数码管显示“----”;主持人宣布“开始”同时按下开始抢答按键,抢答倒计时开始计时,扬声器给出声响提示。

选手在定时时间内抢答时,抢答器完成:优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。

抢答器说明书(附完整原理图及程序)

抢答器说明书(附完整原理图及程序)

作品名称:八路抢答器组员:贾利伟、吴小勇、湛亚熙一、功能说明二、原理图说明1.数码管连接电路/********************************************数码管动态扫描处理程序(所有动态扫描显示共用)************************************************/void shumasm(uchar m,int n){int gewei,shiwei,baiwei;gewei=n%10;shiwei=n/10%10;baiwei=n/100;P0=m;//取显示数据,段码P2=0xef; //取第一位delay(20); //扫描间隙延时,时间太长会闪烁,太短会造成重影P0=LED[baiwei]; P2=0xdf;delay(20);P0=LED[shiwei]; P2=0xbf;delay(20);P0=LED[gewei]; P2=0x7f;delay(20);}2、按键机发光二极管连接图三、程序说明#include<reg52.h> //包含单片机寄存器的头文件#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar LED[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; //共阳数码管:0-9uchar LED_num[]={0x40,0X79,0X24,0X30,0X19,0X12,0X02,0X78,0X00},num_mark=0;//共阳数码管:选手编号显示:0. 1.-8. ,num_mark用来标记最近一次抢答成功选手编号char num=0;//标记选手编号int score[9]={9,0,0,0,0,0,0,0,0};//score[0]用来寄存抢答时间限制限制标记位qdtime的值int dtime=120,qdtime,second,count;//答题时间标记位dtime、抢答时间限制限制标记位qdtime、抢答\答题倒计时标记位second、以及计数标记位countuchar qdtime_2=3,END_mark=0;//选手相关区sbit LED01=P1^0;sbit LED02=P1^1;sbit LED03=P1^2;sbit LED04=P1^3;sbit LED05=P1^4;sbit LED06=P1^5;sbit LED07=P1^6;sbit LED08=P1^7; //选手抢答“监视灯”sbit K1=P1^0;sbit K2=P1^1;sbit K3=P1^2;sbit K4=P1^3;sbit K5=P1^4;sbit K6=P1^5;sbit K7=P1^6;sbit K8=P1^7; //选手抢答按钮uchar K[]={0,0,0,0,0,0,0,0,0};//选手按钮按下标记位,按下后便标记为1 //主持人相关区sbit REST=P3^2;sbit END=P3^2;sbit B_score=P3^3;//分数调节按钮sbit last=P3^4;sbit next=P3^5;sbit KS1=P3^6;sbit KS2=P3^7;//主持人用功能开关,其中P3^2口两用,sbit ADD10=P2^0;sbit MIN10=P2^1;sbit ADD1=P2^2;sbit MIN1=P2^3;//主持人用功能开关,用于所有加减调节uchar ks1=0,ks2=0;//抢答和答题开关标记位//sbit BeepIO=P3^0;void delaynms(unsigned int j);//j毫秒延时void delay(uint i);//i微妙延时void BEEP();//提示音void BEEP2();//警告音void BEEP3();//void shumasm(uchar m,int n);void main(){ uint j;//用来构成循环TMOD=0x11;//T0设置为16位定时方式TH0=0x3c;TL0=0xb0;//50msIE= 0x82; //允许T0中断TR0=0; //关闭定时开关while(1){ while(1){ LED01=1;LED02=1;LED03=1;LED04=1;LED05=1;LED06=1;LED07=1;LED08=1;//监视灯初始化为灭if(KS1==0) {ks1=1;break;}//开始抢答倒计时if(KS2==0) {ks2=1;break;}//开始答题倒计时if(ADD1==0) {delaynms(20); if(ADD1==0) dtime++;if(dtime>=1000) dtime=0;}//答题时间调整if(MIN1==0) {delaynms(20); if(MIN1==0) dtime--;if(dtime<0) dtime=999;}if(ADD10==0) {delaynms(20); if(ADD10==0) dtime=dtime+10;if(dtime>=1000) dtime=0;}if(MIN10==0) {delaynms(20); if(MIN10==0) dtime=dtime-10;if(dtime<0) dtime=999;}shumasm(LED[qdtime_2],dtime);//数码管动态扫描4位if(B_score==0){ delaynms(20);if(B_score==0)while(1){ if(B_score==0){ delaynms(20);if(B_score==0) break;}//再次按下B_score退出分数调节shumasm(LED_num[num],score[num]); //数码管动态扫描4位,显示选手编号和对应分数if(next==0){ delaynms(20);if(next==0) num++; if(num==9) num=0;}//显示下一位选手编号和对应分数if(last==0){ delaynms(20);if(last==0) num--; if(num<0) num=8;}//显示上一位选手编号和对应分数if(REST==0) {delaynms(20); if(REST==0) score[num]=0; }//将当前选手分数清零if(ADD1==0) {delaynms(20); if(ADD1==0) score[num]++;if(score[num]>=1000) score[num]=0;}//调节数码管上对应选手分数,分数范围0-999if(MIN1==0) {delaynms(20); if(MIN1==0) score[num]--;if(score[num]<0) score[num]=999;}if(ADD10==0) {delaynms(20); if(ADD10==0)score[num]=score[num]+10;if(score[num]>=1000) score[num]=0;}if(MIN10==0) {delaynms(20); if(MIN10==0)score[num]=score[num]-10;if(score[num]<0) score[num]=999;}}}}if(ks1==1) //开始抢答倒计时{ ks1=0;TR0=1;//开始倒计时count=0;//计数标记位归零second=qdtime_2;P2=0xef;//选通最低位K[1]=0;K[2]=0;K[3]=0;K[4]=0;K[5]=0;K[6]=0;K[7]=0;K[8]=0;//选手按钮按下标记位归零while(1){P0=LED[second];if(second==0) {TR0=0;P0=LED[0];break;}if(second<=4) BEEP();//提示抢答快要开始if(K1==0&&K[1]==0) {LED01=0;K[1]=1;}//选手监视,并用红灯标记犯规选手if(K2==0&&K[2]==0) {LED02=0;K[2]=1;}if(K3==0&&K[3]==0) {LED03=0;K[3]=1;}if(K4==0&&K[4]==0) {LED04=0;K[4]=1;}if(K5==0&&K[5]==0) {LED05=0;K[5]=1;}if(K6==0&&K[6]==0) {LED06=0;K[6]=1;}if(K7==0&&K[7]==0) {LED07=0;K[7]=1;}if(K8==0&&K[8]==0) {LED08=0;K[8]=1;}if(END==0) {delaynms(10); if(END==0) { END_mark=1;break;}}//可按结束键随时结束抢答环节}if(END_mark==1) {END_mark=0;continue;}//若结束键按下则结束抢答环节if(K[1]==1&&K[2]==1&&K[3]==1&&K[4]==1&&K[5]==1&&K[6]==1&&K[7]==1&&K[8]==1) //若所有选手均犯规则报警一段时间后自动结束本次抢答{ for(j=0;j<22;j++)BEEP2();continue;}qdtime=score[0];count=0;//计数标记位归零second=qdtime;num_mark=0;while(1){ if(END==0) {delaynms(10); if(END==0) {END_mark=1;break;}}switch((uchar)!(K1||K[1])*1+(uchar)!(K2||K[2])*3+(uchar)!(K3||K[3])*5+(uchar)!(K4||K[4])*10+(uc har)!(K5||K[5])*20+(uchar)!(K6||K[6])*40+(uchar)!(K7||K[7])*80+(uchar)!(K8||K[8])*160){case 1: num_mark=1;break;case 3: num_mark=2;break;case 5: num_mark=3;break;case 10: num_mark=4;break;case 20: num_mark=5;break;case 40: num_mark=6;break;case 80: num_mark=7;break;case 160:num_mark=8;break;}if(num_mark!=0) break;//有人抢答成功则结束抢答if(qdtime!=0)//抢答时间不为999秒时则启动抢答倒计时{ if(second<=6) BEEP();TR0=1;shumasm(LED[num_mark],second);if(second==0) {TR0=0;break;}}}while(1){ if(END_mark==1) {END_mark=0;break;}P2=0xef;P0=LED[num_mark];if(num_mark!=0) BEEP3();//提示抢答成功else BEEP2(); //警告音if(END==0) {delaynms(10); if(END==0) break;}//可按结束键继续下一轮抢答或进入答题}}else if(ks2==1) //开始答题倒计时{ ks2=0;TR0=1;num=num_mark;//将抢答成功选手编号给numcount=0;//计数标记位归零second=dtime;while(1){ shumasm(0xff,second);//即用后三位显示答题倒计时if(second<10) BEEP();//提示答题时间将到if(second==0){ TR0=0;break;}if(END==0) {delaynms(10); if(END==0) {END_mark=1;break;}}//可按结束键随时结束答题}while(1){ shumasm(LED_num[num],score[num]); //数码管动态扫描4位,进入抢答成功选手分数调节if(END==0) {delaynms(10); if(END==0) break;}//可按结束键继续下一轮抢答或进入答题if(ADD1==0) {delaynms(20); if(ADD1==0) score[num]++;if(score[num]>=1000) score[num]=0;}//调节数码管上对应选手分数,分数范围0-999 if(MIN1==0) {delaynms(20); if(MIN1==0) score[num]--;if(score[num]<0) score[num]=999;}if(ADD10==0) {delaynms(20); if(ADD10==0)score[num]=score[num]+10;if(score[num]>=1000) score[num]=0;}if(MIN10==0) {delaynms(20); if(MIN10==0)score[num]=score[num]-10;if(score[num]<0) score[num]=999;}}}}}/******************************************延时函数**********************************************/void delaynms(unsigned int j)//j毫秒延时{ unsigned int i,k;for(k=0;k<j;k++)for(i=0;i<1000;i++) ;}void delay(uint i)//i微妙延时{ while(i--) ;}/****************************************************用来进行答题倒计时和抢答倒计时******************************************************/void Timer0(void) interrupt 1{TH0=0x3c; //重新赋值50msTL0=0xb0;count++;if(count==20){ count=0;second--;}}/************************************************************蜂鸣器发音程序区**************************************************************/void BEEP()//提示音{unsigned int i;for(i=0;i<100;i++)//喇叭发声的时间循环{delay(100); //参数决定发声的频率,估算值BeepIO=!BeepIO;}BeepIO=1; //喇叭停止工作,间歇的时间delay(5000);}void BEEP2()//警告音{ unsigned int i;for(i=0;i<400;i++)//喇叭发声的时间循环{BeepIO=0;delay(40); //参数决定发声的频率,估算值BeepIO=1;delay(30);}delay(12500);//喇叭停止工作,间歇的时间}void BEEP3()//抢答成功提示音{ unsigned int i;for(i=0;i<400;i++)//喇叭发声的时间循环{BeepIO=0;delay(25); //参数决定发声的频率BeepIO=1;delay(25);}delay(20000);//喇叭停止工作,间歇的时间}/********************************************数码管动态扫描处理程序************************************************/ void shumasm(uchar m,int n){int gewei,shiwei,baiwei;gewei=n%10;shiwei=n/10%10;baiwei=n/100;P0=m;//取显示数据,段码P2=0xef; //取第一位delay(20); //扫描间隙延时P0=LED[baiwei]; P2=0xdf;delay(20);P0=LED[shiwei]; P2=0xbf;delay(20);P0=LED[gewei]; P2=0x7f;delay(20);}。

八路智力竞赛抢答器课程设计说明书

八路智力竞赛抢答器课程设计说明书

目录一、引言.............................................................. 错误!未定义书签。

二、设计任务及系统功能简介................................................ 错误!未定义书签。

1.设计任务........................................................... 错误!未定义书签。

2.基本功能........................................................... 错误!未定义书签。

3.扩展功能............................................................ 错误!未定义书签。

三、数字抢答器总体设计.................................................... 错误!未定义书签。

1.设计系统框图....................................................... 错误!未定义书签。

)三、单元电路设计方案和原理说明............................................ 错误!未定义书签。

1.抢答器电路设计...................................................... 错误!未定义书签。

(1)抢答电路设计电路............................................... 错误!未定义书签。

(2) 电路说明...................................................... 错误!未定义书签。

(3)工作过程..................................................... 错误!未定义书签。

八路抢答器

八路抢答器

单片机课程设计说明书八路抢答器设计专业电气工程及其自动化学生姓名刘振宇班级B电气081班学号0810601105指导教师张兰红完成日期2011年6 月18 日目录1概述 (1)1.1 课题背景与意义 (1)1.2 课题设计内容 (1)2 课程方案设计 (1)2.1总体设计思路 (1)2.2 设计基本功能 (1)3 各模块的选择和论证 (2)3.1抢答器显示模块选择 (2)3.2 控制器选择 (2)3.3 键盘选择 (3)3.4 时钟频率电路的设计 (3)3.5 复位电路的设计 (4)3.6 报警电路 (4)3.7 STC89C52单片机管脚说明 (5)4 系统软件的设计 (7)4.1软件设计 (7)4.2 数码显示 (7)5软硬件联调及调试结果 (7)6 电路板的制作与检查 (9)7 总结 (9)参考文献 (10)附录 (10)附录1 基于单片机的八路抢答器原理图 (11)附录2基于单片机的八路抢答器PCB图 (12)附录3基于单片机的八路抢答器proteus仿真图 (13)附录5基于单片机的八路抢答器元器件目录表 (22)1概述1.1 课题背景与意义抢答器在我们的日常生活中是很常见的,特别是在一些知识竞赛和一些益智性的电视节目中抢答器的作用更是不容忽视。

能够实现抢答器功能的方式有多种,可以采用前期的模拟电路、数字电路或模拟与数字电路相结合的方式。

近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测日新月异更新。

在电视和学校中我们会经常看到一些智力抢答的节目,如果要是让抢答者用举手等方法,主持人很容易误判,会造成抢答的不公平,比赛中为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者,所设计的抢答器通常由数码显示、灯光、音响等多种手段指示出第一抢答者。

为了使这种不公平不发生,只有靠电子产品的高准确性来保障抢答的公平性.1.2 课题设计内容设计一个简易的抢答器,本方案以AT89C52单片机作为主控核心,与晶振、数码管、蜂鸣器等构成八路抢答器,利用了单片机的延时电路、按键复位电路、时钟电路、定时/中断等电路,设计的八路抢答器具有实时显示抢答选手的号码,还有复位电路,使其再开始新的一轮的答题和比赛,同时还利用C51语言编程,使其实现一些基本的功能。

八路抢答器课程设计

八路抢答器课程设计

电子工程系桂林航专电子工程系电子技术课程设计说明书设计题目:八路抢答器专业年级:电子信息工程技术学号: 2009045203 姓名同组姓名:指导教师:2010年12 月29日八路抢答器一、设计题目八路竞赛抢答器二、课程设计目的(1)培养综合性数字电路的设计能力。

(2)掌握八路抢答器的设计、组装和调试方法。

三、设计内容和要求3.1 设计内容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S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。

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。

3.2 设计要求1、画出电路原理图;2、元器件及参数选择;3.3 制作要求自行装配和调试,并能发现问题和解决问题。

3.4 编写设计报告写出设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。

四、设计总体框如图:所示为八路竞赛抢答器的总体方框图。

其工作原理如下:五、电路设计方案和原理说明⒈抢答器电路设计(1)抢答电路的功能有两个:一是能分辨出选手按键的先后,并锁存优先抢答者的编号,供译码显示译码电路用;二是要使其它选手按键操作无效。

(2)选用优先编码器4511、三极管组成抢答电路。

(3)抢答电路工作原理:当控制开关置于“清除”位置时,4511BI —端为低电平,输出Q6—Q1全为低电平。

此时4511的输出为0;74LS148选通输入BI —=0,ST —=0,4511处于工作状态,而锁存电路不工作。

当有选手按键抢答时,如5号选手优先按5号键,则4511输出Y2Y1Y0=010,YEX=0,经RS 锁存后,Q1=1,BI —=1,7448工作,Q4Q3Q2=101,显示器显示数字5。

八路抢答器说明书

八路抢答器说明书

烟台大学单片机课程设计说明书课题:抢答器院系:机电汽车工程学院专业:机械设计制造及其自动化指导老师:同组成员:刘鹏李谦蔺文学2013 年 06 月 01 日目录1 概述 (2)2设计任务 (2)3 系统总体方案 (3)4 硬件设计 (4)4.1 控制系统所需硬件 (4)4.2 硬件原理介绍 (4)5 软件设计 (7)5.1 软件总体设计 (7)5.2 程序流程图 (8)6 Proteus软件仿真 (12)6.1 Keil软件 (12)6.2在Proteus软件 (12)7小结 (14)8心得体会 (15)附1:源程序代码 (16)附2:参考文献 (24)1 .概述8路智能抢答器的设计现如今,各种智力知识竞赛已经成为人们的一种娱乐形式,人们在答题的过程中不仅可以享受到乐趣,还可以学到一些科学知识和生活常识。

然而在抢答过程中,单靠视觉是很难判断出哪组最先完成抢答操作。

为了辨别哪一组或哪一位选手获得答题权,必须要设计一个智能抢答控制系统——智能抢答器。

抢答器作为一种电子产品,已被人们所熟知并广泛应用于各种智力知识竞赛场合。

抢答器在竞赛中有很大用处,通过抢答器的指示灯显示,数码管显示和警示蜂鸣等手段,能准确,公正,直观地判断出第1抢答者并协助比赛的顺利进行。

但是,目前使用的抢答器大多数都采用了逻辑电路进行设计,分立元件较多,造成抢答器的成本较高。

此外一般抢答器由模拟电路,数字电路或二者结合组成,其智能化程度低,故障率高,显示简单。

现代电子技术的发展要求电子电路朝数字化,集成化方向发展,因此设计出全集成电路的多路抢答器是现代电子技术发展的要求。

2 .设计任务本设计要求学生结合现有的实际条件,以单片机为控制核心,设计一个8路智能抢答器。

要求实现的功能如下:{课程设计要求○1有一个主持人和8个参赛队○2当主持人按下抢答器,参赛队在10秒内可抢答,超过10秒则不能抢答,如抢答成功,则显示抢答的队号○3抢答成功后必须在60秒内回答完成,如果超过时间则抢答无效,且显示无效指示。

八路抢答器课程设计cd4511

八路抢答器课程设计cd4511

八路抢答器课程设计cd4511一、教学目标本课程的学习目标包括以下三个方面:1.知识目标:学生需要掌握八路抢答器的基本原理、工作方式以及相关的电路知识。

2.技能目标:学生能够熟练使用八路抢答器,进行相关的实验操作,并能够分析实验结果。

3.情感态度价值观目标:通过本课程的学习,学生能够培养对科学实验的兴趣,提高科学探究的能力,增强团队合作意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.八路抢答器的基本原理:介绍八路抢答器的工作原理,包括电路结构、工作方式等。

2.八路抢答器的使用方法:详细讲解如何使用八路抢答器进行实验操作,包括接线方式、操作步骤等。

3.八路抢答器的实验操作:进行相关的实验操作,让学生亲手实践,加深对理论知识的理解。

4.实验结果的分析:对实验结果进行分析,让学生学会如何通过实验数据来验证理论知识。

三、教学方法本课程的教学方法包括以下几种:1.讲授法:教师通过讲解相关理论知识,让学生掌握八路抢答器的基本原理。

2.实验法:学生亲自动手进行实验操作,加深对理论知识的理解。

3.讨论法:学生分组讨论实验结果,共同分析问题,培养团队合作意识。

4.案例分析法:通过分析实际案例,让学生学会将理论知识应用到实际问题中。

四、教学资源本课程的教学资源包括以下几种:1.教材:提供相关理论知识的讲解,为学生提供学习参考。

2.实验设备:包括八路抢答器、实验仪器等,为学生提供实践操作的机会。

3.多媒体资料:通过视频、图片等形式,为学生提供丰富的学习资源。

4.参考书:提供更深入的理论知识,为学生拓展视野。

五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估学生的学习态度和理解程度。

2.作业:布置相关的作业,评估学生对知识的掌握程度和应用能力。

3.考试:进行期中和期末考试,全面评估学生对课程知识的掌握情况。

评估方式应客观、公正,能够全面反映学生的学习成果。

八路抢答器设计说明

八路抢答器设计说明

1 概述1.1 PLC相关概述PLC即可编程控制器(Programmable logic Controller,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。

在1987年国际电工委员会(International Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。

它采用可以编制程序的存储器,用来在其部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。

PLC与其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。

”PLC最初用于逻辑控制和顺序控制,面对运动控制和过程控制,PLC必须扩展自己的功能,才能满足生产的需求。

机床工业、汽车工业等属于离散型制造工业,这类工业侧重于运动控制,如位置控制和速度控制。

为此,生产PLC的厂家相继推出了位置控制模块、伺服定位模块、运动控制模块、电子凸轮模块、A/D 转换模块、D/A转换模块以与高速计数模块等功能模块,用于速度、加速度以与位置控制等运动控制。

大量的中小型企业属于混合型制造工业,这类制造业中既有运动控制又有过程控制,为了适应这些企业的需要,各厂家都在自己的PLC产品中推出了温度传感器模块、PID(比例、积分、微分)控制模块、A/D转换模块、D/A转换模块、闭环控制模块以与模糊控制模块等功能模块,用于温度、压力、流量以与液位等过程控制。

现代化生产的水平,产品质量和经济效益等各项指标在很大程度上取决于生产设备的先进性和电气化程度。

随着大规模集成电路与微型计算机技术的发展,给电气控制技术开辟了新的前景。

可编程控制器是近几十年发展起来的一种新兴工业控制器,由于它将计算机的编程灵活、功能齐全、应用面广等优点与继电器系统的控制简单、使用方便、抗干扰力强、价格便宜等优点结合起来,而其本身又具有体积小、重量轻、耗电省等特点,因此在工业生产过程控制中的应用越来越广泛。

《八路抢答器设计》doc版

《八路抢答器设计》doc版

《八路抢答器设计》doc版《八路抢答器设计》doc版武汉工程大学本科课程设计课程设计说明书课程设计名称:单片机课程设计课程设计题目:基于单片机八路抢答器设计学院名称:电气信息学院专业班级:测控2班学生学号:1404200108 学生姓名:付乐天学生成绩:指导教师:郝毫毫课程设计时间:2016-12-20 至2017-1-4 格式说明(打印版格式,手写版不做要求)(1)任务书三项的内容用小四号宋体,1.5倍行距。

(2)目录(黑体,四号,居中,中间空四格),内容自动生成,宋体小四号。

(3)章的标题用四号黑体加粗(居中排)。

(4)章以下的标题用小四号宋体加粗(顶格排)。

(5)正文用小四号宋体,1.5倍行距;段落两端对齐,每个段落首行缩进两个字。

(6)图和表中文字用五号宋体,图名和表名分别置于图的下方和表的上方,用五号宋体(居中排)。

(7)页眉中的文字采用五号宋体,居中排。

页眉统一为:武汉工程大学本科课程设计。

(8)页码:封面、扉页不占页码;目录采用希腊字母Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…排列,正文采用阿拉伯数字1、2、3…排列;页码位于页脚,居中位置。

(9)标题编号应统一,如:第一章,1,1.1,……;论文中的表、图和公式按章编号,如:表1.1、表1.2……;图1.2、图1.2……;公式(1.1)、公式(1.2)。

课程设计任务书一、课程设计的任务和基本要求1.抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按钮S0 ~ S5表示。

2.设置一个系统清除和抢答控制开关S,该开关由主持人控制。

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,并在LED数码管上显示,同时扬声器发出报警声响提示。

选手抢答实行优先锁存,优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。

4.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20秒)。

当主持人启动“开始“键后,定时器进行减计时,同时扬声器发出短暂的声响,声响持续的时间0.5秒左右。

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综合设计报告学号201009120229姓名李文海年级专业2010级电子信息工程(二)指导教师刘怀强学院理学院一、课题名称:八路智力竞赛抢答器二、内容摘要:摘要:本文主要介绍用数电知识设计八路抢答器。

优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出,并与主持人开关相连接,即构成了抢答器的主体电路。

经过布线、接线、调试等工作后数字抢答器成形。

借助较少的外围元件完成抢答的整个过程,设计制作了八路抢答器,设计编程简单,容易理解掌握,且工作稳定可靠。

总体电路简单,易于制作。

可供8人或8个代表队抢答,并用7段数码管显示首先抢答者的组别号码,有人抢答后自动闭锁其他各路输入,禁止其他人抢答,使其他组的开关失去作用,而显示最先按下抢答键的组别号。

只有当主持人按下复位按键才能再次抢答。

关键字:抢答器;设计;稳定;再次三、设计内容及设计要求:1、抢答器最多可供8名选手参赛,编号为1~8号,各队分别用一个按钮(分别为S0~S7)控制,并设置一个系统清零和抢答控制开关S,该开关由主持人控制。

2、抢答器具有数据锁存功能,并将锁存数据用LED数码管显示出来,只能由主持人进行清零。

3、开关S作为清零及抢答控制开关(由主持人控制),当开关S被按下时抢答电路清零,松开后则允许抢答。

输入抢答信号由抢答按钮开关S0~S7实现。

四、试验器件清单:本设计所用的实验器材如下表所示。

五、设计的系统方案:1、构思抢答器需要达到的功能并结合自身的能力,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。

六、电路的工作原理1、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。

图2 抢答的开关2、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。

因为在完成本设计的时,实验室不能提供现成的锁存器(集成电路74LS279)则结合所学的理论知识,用集成电路74LS00自制成了锁存器,代替了他(集成电路74LS279)的功能。

其连线如图3所示。

图3 由74LS00组成的锁存器3、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4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4 LED显示器4、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5所示。

工作过程:开关S置于“清除”端时,RS触发器的R端均为0,5个触发器输出置0,使74LS148的ST=0,使之处于工作状态。

当开关S置于“开始”时,抢答器处于等待工作状态,当有选手将键按下时(如按下S5),74LS148的输出210010Y Y Y =,0EX Y =,经RS 锁存后,2Q=1,1BI =,74LS48处于工作状态,5Q4Q3Q=101,且1Q=0,则经译码显示为“5”。

此外,2Q =1,使74LS148的ST =1,处于禁止状态,封锁其他按键的输入。

当按键松开即按下时,74LS148的1EXY=此时由于仍有2Q =1,使ST =1,所以74LS148仍处于禁止状态,确保不会出二次按键时输入信号,保证了抢答者的优先性。

如有再次抢答需由主持人将S 开关重新置于“清除”然后再进行下一轮抢答。

若按下S0,经RS 锁存器后,1Q=1,74LS148的输出210111Y Y Y =,0EX Y =,经RS 锁存后,2Q=1,1BI =,74LS48处于工作状态,5Q4Q3Q=000,且1Q=1,所以经译码显示为“8”。

保证抢答者的优先性与上述类似。

若所按的是其他开关(S1、S2、S3、S4、S6、S7)的工作过程与按下开关S5的工作过程相似,只是5Q4Q3Q 的输出会发生变化。

图5 数字抢答器电路①优先判决器优先判决器主要是由74LS148集成优先编码器等组成。

该编码器有8个信号输入端,3个二进制码输出端,选通输入端ST ,选通输出端S Y 和扩展端EX Y 。

其功能表如表2所示。

从功能表中可以看出当ST=“0”时,编码器工作,而当Y ST=“1”时,则不论8个输入端为何种状态,输出端均为“1”,且S Y端和EX 端为“1”,编码器处于非工作状态,这种情况被称为输入低电平有效。

注:表中×代表任意状态②锁存器SR锁存器是该设计中保证多个开关随后触发而不产生紊乱的重要部分,因实验室不能提供现成的锁存器,则用两个与非门(与非门由集成电路74LS00提供)组成了一个SR锁存器,连线如图3所示,其真值表见表3。

注:①S D、R D的0状态同时消失以后状态不定。

③译码器本设计中选用的译码器型号是74LS48(共阴),其引脚排列如图6所示,其中A、2A、1A、0A—BCD码输入端,a Y、b Y、c Y、d Y、e Y、f Y、g Y—译码输出端,输3出“1”有效,用来驱动共阴极LED数码管。

LT—测灯输入端,LT=“0”时,译码输出全为“1”,数码管七段同时电亮,以检查数码管各段能否正常发光。

RBOBI—灭灯输入端,BI=“0”时,/译码输出全为“0”。

作为输出端使用时,称灭“0”输出端,在A=B=C=D=0时,而且R B I=0RBO才会输出低电平,表示译码器把不希望显示的零熄灭了。

RBI —熄零输入端。

用来熄灭不希望显示的零。

图6 74LS48的引脚排列图④数码显示器LED数码管是目前最常用的数字显示器,它分为共阴管和共阳管。

在此只对共阴管作介绍,其电路和出线形式的引出脚如图7所示。

一个LED数码管可用来显示一位0~9十进制数和一个小数点。

小型数码管(0.5寸和0.36寸)每段发光二极管的正向压降,随显示光(通常为红、绿、黄、橙色)的颜色不同略有差别,通常约为2~2.5V,每个发光二极管的点亮电流在5~10mA。

LED数码管要显示BCD码所表示的十进制数字就需要有一个专门的译码器,该译码器不但要完成译码功能,还要有相当的驱动能力。

(a) 共阴连接(“1”电平驱动) (b) 符号及引脚功能图7 LED数码管七、设计的调试:1、在调试的过程中主要运用了数字万用表。

2、在调试之前我们这一组的成员在一起。

首先,对照事先设计好的原理图仔细检查在实物中是否有接错的地方(主要检查集成电路的引脚与导线是否出错接错和是否出现了短路),若发现有,就立即改正。

以防给实物通电之后,出现意外。

然后,用数字万用表检测实物中是否有不导通的地方,若有,应立即修正。

以防通电后不能工作,而怀疑其他地方出错。

3、在上一步完成的基础之上,给实物通电,进行调试。

我们这组出现的问题记改正措施如下:⑴我们初次调试时,实物的确没有工作。

然而,我们对事先设计好的原理图进行仔细的研究,最后在指导老师的帮助下发现我们设计的原理图有错误(在集成电路74LS148与锁存器之间多加了反相器),决定将它去掉。

⑵在上一步完成了之后通电,发现LED显示器上显示的是0~7之间的数,但是我们需要它显示1~8之间的数。

经过较长时间的思考,并结合指导老师给出的意见,在开关S0和集成电路74LS48之间加了一个SR锁存器1Q,详见图7。

然而,也成了我们完成此设计的最终原理图。

⑶经过上两步的改进,终于达到了我们事先预定的目标。

八、总结设计电路的特点及方案的优缺点:a、设计电路的特点:集成电路74LS148和由74LS00构成基本SR锁存触发器完成了优先判断的功能。

在此充分利用了集成电路74LS148的主要功能。

再通过译码器(集成电路74LS48)和LED显示器显示优先抢答的组号给主持人宣布最先抢答的组号提供了有力的证据。

b、方案优点:该电路原理简单、并且在接线时可以使自己思路清晰,缩短了完成此设计的时间。

c、方案缺点:用集成电路74LSOO构成SR锁存器时比较麻烦,最容易把线接错。

在面包板上所布的线比较复杂,不利于后面的检查。

九、改进意见和展望:我们设计的此八路抢答器只能用来判断优先抢答这是谁,只能用在比较普通的场合。

我觉得它有很多需要改进的地方:①当首次给它通电后,LED显示器上应显示0,待主持人清零后,LED显示器不显示,只有等有抢答开关按下时才显示号码。

②应添加一个计时器,用来限制抢答者的抢答时间,即当主持人宣布开始抢答后,开始计时,在主持人设定的时间内可以进行抢答;否则,进行下一轮抢答。

③还需要添加一个报警器,以便用声音来提示主持人和观众已经有人进行了抢答。

十、总结:通过这次课程设计,加强了我们动手、思考和解决问题的能力。

在设计过程中,经常会遇到这样那样的情况,就是心里想老着这样的接法可以行得通,但实际接上电路,总是实现不了,因此耗费在这上面的时间用去很多。

做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强,由于课本上的知识太多,平时课间的学习并不能很好的理解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,我们了解了很多元件的功能,并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。

平时看课本时,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。

而且还可以记住很多东西。

比如一些芯片的功能,平时看课本,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。

认识来源于实践,实践是认识的动力和最终目的,实践是检验真理的唯一标准。

所以这个课程设计对我的作用是非常大的。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

此次课程设计,学到了很多课内学不到的东西,比如独立思考解决问题,出现差错的随机应变,和与人合作共同提高,都受益非浅,今后的制作应该更轻松,自己也都能扛的起并高质量的完成项目。

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