数字电子课程设计_4路抢答器课程设计报告
四路抢答器-数电设计性实验报告
课程设计说明书课程名称:数字电子技术课程设计题目:四路智能抢答器学生姓名:专业:电子信息科学与技术班级:电子11-2学号:34指导教师:日期: 2013 年 3 月 29日四路智能抢答器一、设计任务与要求1.当某台参赛者按下抢答开关时,由数码管显示该台编号并伴有声响。
同时,其他参赛者不能再抢答,主持人也不能接收其他输入信号。
2.电路具有定时功能。
要求回答问题的时间≤30秒(显示为29~00),时间显示采用倒计时方式。
当达到限定时间时,发出声响提示。
3.具有计分功能。
每组参赛者起始分为100分,抢答后由主持人计分,答对1次加10分,否则减去10分4.在复位状态下台号数码管不作任何显示(灭灯)。
5.答题时间还剩5s时,每秒发出提示声音。
;二、方案设计与论证对所给出的要求作出以下分析1.主持人有开始键和复位键,按下开始键后才能开始抢答,否则犯规。
2.避免抢答犯规,每个台都装有报警器,在主持人没有开始之前如果发出响声则犯规。
正常抢答,抢答时会显示抢答成功的台号(台号分别为1,2,3,4)。
3.参赛者抢答成功后,答题在30秒之内完成。
有数码管显示时间,和提醒参赛者尽快答题。
4.完成一轮答题之后有主持人给答题者计分,每人刚开始为100分,答对加10分,答错扣10分。
主持人需要一个计分板。
对要求分析,可得到简单的思路:接通电源后,主持人将开关拨到"清零"状态,抢答器处于禁止状态,主持人将开关置;开始"状态,宣布"开始"抢答器工作。
选手在定时时间内抢答时,抢答器完成,抢答后显示台号,答题定时器显示设定时间;定时器倒计时。
优先判断、编号锁存、编号显示。
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。
三、单元电路设计与参数计算四路抢答器主要分三个电路:抢答电路,计时电路,计分电路。
4路抢答器课程设计报告
4路抢答器课程设计报告课程设计报告:4路抢答器一、设计背景和目标抢答器是一种常见的教学装置,用于增强学生参与课堂互动和竞争的积极性。
为了提高现有抢答器的性能和功能,本次设计决定设计一款4路抢答器,以满足现代教育教学的需求。
本设计旨在通过增加抢答器的路数,提高课堂互动和竞争的效果,促进学生参与讨论和思考,培养学生的团队合作和竞争精神。
二、需求分析1.提高路数:既有的抢答器系统只能支持单一路数,不利于多个学生同时参与抢答活动,因此设计4路抢答器,以支持更多学生参与抢答。
2.精准识别:抢答器需要准确识别学生按下按钮的时间顺序,并显示该学生抢答的排名,以减少争议和纠纷。
3.考虑后续扩展:设计的抢答器具备一定的可扩展性,以满足未来可能增加的路数需求。
4.易于使用:抢答器的使用应简单方便,对教师和学生来说操作简单、直观。
三、系统设计1.硬件部分:抢答器由中控主机和多个答题器组成。
中控主机负责控制答题器的启动、暂停和排名显示,答题器则用于学生参与抢答。
中控主机需要具备多路输入和输出接口,以支持多个答题器的同时工作。
2.软件部分:中控主机需要具备按键扫描、计时、显示学生抢答排名等功能。
答题器则需要具备按键输入和与中控主机的通信功能。
四、应用场景本款4路抢答器适用于中小学课堂教学。
教师可以通过抢答器让学生在课堂上积极回答问题,增强学生对知识点的理解和记忆。
在团队竞赛中,抢答器也可以作为评分工具,用于记录团队的答题水平。
五、教学效果和可操作性评价1.教学效果:抢答器可以增强学生的参与度和互动性,培养学生的团队合作和竞争精神,促进学生思考和讨论,提高教学效果。
2.可操作性评价:抢答器的设计考虑到了简单方便的操作,教师和学生只需按下按钮即可完成相应操作,无需复杂的设置和操作过程,易于上手和使用。
六、结论本次设计的4路抢答器满足了现代教育教学的需求,提高了学生参与度和互动性。
通过抢答竞赛,可以培养学生的竞争意识和思考能力。
四路数字强答器
能源工程学院数字电子技术课程设计报告设计题目:四路数字抢答器专业班级:电子信息科学与技术0902班设计人员:武艳(200992001229)指导老师:冷爱莲报告成绩:完成时间:2011年6月17日目录一、设计目的………………………………………………………….二、设计任务及要求…………………………………………………..三、基本原理及功能描述……………………………………….四、各部分电路具体设计原理…………………………………..1)抢答锁存电路部分………………………………………………………2)显示电路部分……………………………………………………………3)脉冲产生电路……………………………………………………………4)违规判断电路部分………………………………………………………五、总体电路图…………………………………………………....六、设计总结………………………………………………………七、参考文献..........................................一.设计目的利用所学数字电路的理论知识,用中,小规模集成电路设计数字抢答器,熟悉数字抢答器的组成及工作原理。
掌握相关芯片的逻辑功能及使用方法。
二.设计任务及要求1)设计四路抢答器,允许在规定的时间内抢答并用数码显示器显示抢答者得好书同时绿灯亮,其他选手无法抢答;2)支持人按下开始开关后开始抢答,有人抢答后时间停止计时,锁住时间并显示抢答时间;3)在抢答开始命令发出后,超过规定时间没人抢答,抢答器锁住,抢答者不能做出抢答,不显示号码;4)在主持人未按下开关做出抢答为犯规抢答,显示抢答者得号码,同时红灯亮。
三、基本原理及功能描述电路总体方框图如下,主要脉冲产生、锁存器、编码译码显示电路、倒计时、音响产生等电路组成。
其工作原理为:接通电源后,主持人开关开始时接地处于禁止状态,抢答电路的数码管显示为0,定时器显示时间为0;此时,若有人抢答,为违规抢答,数码管显示其编号,同时红灯警告,定时器显示时间不变;主持人将开关直“开始”端,宣布“开始”,抢答器工作,同时定时器计时,选手在规定时间内抢答时,抢答器完成:优先判断,编码锁存,抢答电路数码管显示其编号,计时部分停止计时,同时路灯亮。
四路抢答器课程设计报告
1 设计任务描述1设计题目四路抢答器的设计1.1设计要求1.1 设计目的(1)掌握四路抢答器的构成、原理与设计方法;(2)熟悉集成电路的使用方法。
1.2 基本要求(1)要求实现ABCD四路抢答器的设计——每组都具有独立的抢答按键,要求某路抢答后,其余三路抢答无效;(2)某路抢答信号到达后,指示该路已抢答的独立灯光发光,发出提示音,并用数码管显示抢答的组号(以ABCD表示);(3)裁判桌上的公共通道号显示(以ABCD表示);(4)抢答时间的定时与报警,具体实现可自拟。
1.3 发挥部分( 1 )抢答次数显示;(2)选手分数计数显示。
2设计思路竞赛抢答器的设计思路即为有多个信号输入端,但是当有其中任何一个信号输入时,运行电路将所存电路,直至总控制开关闭合为之。
本设计题目为智能四路竞赛抢答器,使其能方便的实现优先抢答,本组抢答后,各组独立的灯光显示,同时发挥部分设计了抢答定时电路。
抢答器具有锁存、定时、显示功能。
即当抢答开始后,选手抢答按动按钮,锁存器锁存相应的选手编码,同时用LED数码管把选手的编码显示出来,并且开始抢答时间的倒计时,同时用LED数码管把选手的所剩抢答时间显示出来。
抢答时间可设定(0~15秒)。
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。
定时器倒计时提示。
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。
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。
据要求,则设计思路如下:由主持人控制四组抢答,当一人按下抢答按钮后,将会有灯光显示,单独显示器显示组别并发出提示音。
同一时刻优先编码电路将抢答信号锁存,其他人抢答失效,再通过译码显示将抢答认的组别显示出来。
由主持人控制抢答时间,抢答时间设为15秒。
数字四路抢答器设计报告
数字四路抢答器设计报告一、设计目的1.学习数字电路中各种集成芯片和D触发器、CP时钟脉冲源等单元电路的综合运用;2.熟悉带有计时功能的数字四路抢答器的工作原理;3.了解简单数字系统的设计、调试及故障排除方法。
二、功能实现1.抢答器可容纳四组队员参赛,具有1抢答优先权。
每组设置一个按钮,供抢答使用。
2.抢答器具有第一信号鉴别和锁定功能,使除第一抢答者外的其他抢答无效。
3.设置一个主持人复位按钮,对抢答过程实现清除和开始状态控制。
4.主持人复位后开始抢答,第一位号鉴别所存电路得到信号后,指示灯显示抢答组别,同时扬声器发出音响。
5.设置一个计时电路,对应于抢答过程的四个进程:20s的抢答计时,抢答计时结束,40s 的答题计时,答题计时结束。
主持人通过操作该单元电路的复位开关实现对抢答过程中不同进程的控制。
6.设置4个LED指示灯显示抢答过程当前所在进程。
三、总体设计框图四、设计原理该数字四路抢答器设计电路主要由四部分组成:数字抢答电路、译码显示电路、可预置时间的定时电路以及报警电路。
其中,数字抢答电路包括了编码电路和锁存电路,实现对信号的编码和所存功能,防止二次抢答的问题;译码显示电路将首次抢答的选手编号直观地显示出来;在定时电路中,主持人可通过时间预设开关预设抢答时间和答题时间,且系统将完成自动计时;报警电路则起到声报警功能,当在规定的时间内实现有人按下抢答开关时,系统中的蜂鸣器将发出警报声,提示主持人已有人抢答,实现报警功能。
接通电源后,将开关拨到“清除”状态,抢答器处于禁止状态,编号显示器不亮;将开关置于“开始”状态且将计时部分置于“20s抢答计时”进程,抢答器开始工作。
在0~20s 时间内如果没有人抢答,则视为弃权;如果有人按键,则抢答器完成优先判断、编号锁存、编号显示和蜂鸣发音四项功能。
抢答结束后,主持人通过操作复位开关,继续进入“40s答题计时”阶段,完成40s的答题过程。
当一轮抢答结束后,如果再次抢答,主持人必须再次操作“清除”和“开始”状态开关进入下一轮抢答。
数字电子课程设计路抢答器课程设计报告样本
四人智力竞赛抢答器课程设计报告一、设计题目题目: 四人智力竞赛抢答器二、设计任务和规定1)设计任务设计一台可供4名选手参加比赛智力竞赛抢答器。
用数字显示抢答倒计时间, 由“9”倒计到“0”时, 无人抢答, 蜂鸣器持续响1秒。
选手抢答时, 数码显示选手组号, 同步蜂鸣器响1秒, 倒计时停止。
2)设计规定(1)4名选手编号为: 1, 2, 3, 4。
各有一种抢答按钮, 按钮编号与选手编号相应, 也分别为1, 2, 3, 4。
(2)给主持人设立一种控制按钮, 用来控制系统清零(抢答显示数码管灭灯)和抢答开始。
(3)抢答器具备数据锁存和显示功能。
抢答开始后, 若有选手按动抢答按钮, 该选手编号及时锁存, 并在抢答显示屏上显示该编号, 同步扬声器给出音响提示, 封锁输入编码电路, 禁止其她选手抢答。
抢答选手编号始终保持到主持人将系统清零为止。
(4)抢答器具备定期(9秒)抢答功能。
当主持人按下开始按钮后, 定期器开始倒计时, 定期显示屏显示倒计时间, 若无人抢答, 倒计时结束时, 扬声器响, 音响持续1秒。
参赛选手在设定期间(9秒)内抢答有效, 抢答成功, 扬声器响, 音响持续1秒, 同步定期器停止倒计时, 抢答显示屏上显示选手编号, 定期显示屏上显示剩余抢答时间, 并保持到主持人将系统清零为止。
(5)如果抢答定期已到, 却没有选手抢答时, 本次抢答无效。
系统扬声器报警(音响持续1秒), 并封锁输入编码电路, 禁止选手超时后抢答, 时间显示屏显示0。
(6)可用石英晶体振荡器或者555定期器产生频率为1Hz脉冲信号, 作为定期计数器CP 信号。
三、原理电路设计:1.方案比较;方案一:抢答电路: 使用74ls175作为锁存电路, 当有人抢答时, 运用锁存器输出信号号将时钟脉冲置零, 74ls175及时被锁存, 同步蜂鸣器鸣叫1s, 这时抢答无效, 使用74ls148作为编码器, 对输入型号进行编码, 输出4位BCD码, 再将这四位BCD码输入共阴数码管里显示出抢答者编号。
四路抢答器课程设计报告
一、设计要求用组合逻辑器件CD4511构成四路抢答器。
CD4511实现优先抢答的锁存、译码输出驱动LED ,数码管显示先抢答者的号码,同时四路抢答器发出响声,主持人通过“复位”按钮清除LED数码管的显示和停止响声。
CD4511是具有锁存功能的BCD码4—7线译码区动器。
CD4511能将输入的二一十进制码(8421BCD码)译成七段码(a~g),驱动共阴极LED数码管。
它是16脚双列直插式CMOS的集成器件,引脚排列如图1所示。
其各引脚功能如下:●U∞、Uss分别是正、负电源端,电源电压范围是3~18V。
●A、B、C、D是8421BCD码输入端。
A 是低位,D是高位。
i圈1cD4511的管脚排列圈:●a~g是七段译码输出,高电平有效。
●LT是灯测试端。
当LT=0时,无论其他输入端状态如何,此时a~g全为1,LED所有段全亮。
可利用此来检查数码管的好坏。
●BI是消隐控制端。
当Bl=O,且LT=1时,a~g全为0,数码管不亮。
●LE是锁存控制端。
当LE=0时选通,LE=1 时锁存。
时钟脉冲产生电路二、设计目的抢答器对于我们来说都不陌生,它应用于很多竞赛场合,是参赛者用来抢答的工具,真正实现先抢先答,让最先抢到的选手来回答问题。
依靠抢答器来断定抢答的先后,更好地实现公平公正的原则。
本系统可以供四名选手进行抢答,主持人使能抢答器工作后,当第一个选手按下按键时,相应的指示灯亮和蜂鸣器响,同时锁住抢答器,即其他选手按下按键不起作用,从而实现先抢先答的功能,直到主持人重新复位后方可抢答。
使用中小型集成电路和门电路设计四人抢答器。
功能:•可同时供4名选手参加比赛,各用一个抢答按钮,按钮编号和选手的编号相对应;•用发光二极管显示第一抢答者对应的指示灯亮;并使其余抢答开关不起作用;•主持人用一个控制开关,用来控制抢答器的清零和抢答开始;•使用555定时器产生一个1KHz的周期信号作为时钟信号。
三,电路设计方案a,无人抢答时所有的输出为零b按下抢答按钮c触发器翻转d显示电路:LED发光e报警电路:蜂鸣器发声f脉冲封锁以实现优先判决g主持人控制开关控制电路四、电路原理图及单元电路设计及参数计算(A)选手按键设计如图1(B)LED显示如图2CD4511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,特点如下:具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱1. CD4511的引脚CD4511具有锁存、译码、消隐功能,通常以反相器作输出级,通常用以驱动LED。
数字电路课程设计—四路抢答器
数字电路课程设计—四路抢答器数字逻辑课程设计报告——数字抢答器学院名称:通信与信息工程工程学院学生姓名:专业名称:信息工程班级:信息工程实习时间:2012年6月18 日——2012年6月29 日课程设计报告一.课程设计题目:四路数字抢答器二.任务和要求:设计一个数字式抢答器,具体要求如下:1.要求至少控制四人抢答,允许抢答时间为10秒,输入抢答信号实在“抢答开始”命令后的规定时间内,显示抢先抢答者的序号,绿灯亮。
2.在“抢答开始”命令前抢答者,显示违规抢答者的序号;红灯亮。
3.选做:在“抢答开始”命令发出后,超过规定的时间无人抢答,显示无用字符(可自行确定)。
4.选做:不仅能显示抢答者的序号并且能显示抢答次序。
三.总体方案的选择方案一:其工作原理为:接通电源后,主持人将开关拨接地,抢答器处于禁止状态,组号显示器显示“0”,定时器显示时间(0秒);若有队员在此时抢答,则表示犯规,违规报警电路的红灯亮,并显示其组号;由于锁存电路的原因,只记录下第一组的组号。
在主持人读完题目后,将开关接上电源,宣布"开始"抢答,定时器开始计时,选手在10秒内抢答时,抢答器完成:优先判断、编号锁存、编号显示、绿灯提示。
当一轮抢答之后,定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示经过的时间。
如果再次抢答必须由主持人再次操作“清零”和“开始”状态开关。
方案二:脉冲电路计 时 电 路译 码 电 路译 码 显 示控制 电路主持人开 关违规报 警电路译码显示译码电路锁存电路优先编 码电路抢答按钮方案二与方案一的原理大致相同,区别在于方案二是“先锁后编”,后者是“先编后锁”:方案一的实现要用148优先编码器 ,实际中其7IN 管脚的控制却比较复杂,还要设法控制75的使能端;方案二则直接将抢答信号作为75锁存器的输入信号,再使用或非门来实现编码,且其只受锁存电路的控制,所以只需控制好75 的使能端即可。
故采用方案二。
四.单元电路的设计 1.脉冲电路:由555电路提供CP 脉冲信号脉冲电路计 时 电 路译 码 电 路译 码 显 示控制 电路主持人开 关违规报 警电路译码显示译码电路选手号转换电路锁存电路抢答按钮2.抢答锁存电路:在这一部分,最主要的是锁存电路,锁存电路主要由7475来实现,当74LS75的4,13号管角的信号为“0”时,它将保持原来的状态:74LS75真值表:D C Q1 1 10 1 0X 0 Qn74LS75的管脚图为:747514131211109123456715VccD 0Q 0D 1Q 3100-12281613E 2-3D 2D 3输入输出E D LH H H L XQ Q H L LH7475功能表保持当有一组队员按下开关后(高电平有效),Q1,Q2,Q3,Q4中有一个信号 为1,则它们四个通过与非门后的信号为1,在通过非门后,它变为0, 接入G12,G34,7475实现锁存功能,保持状态不变。
四路抢答器设计报告
电子课程设计题目:抢答器电路设计系别:电气与电子工程系专业:自动化姓名:学号:指导教师:奥特曼河南城建学院2011年6月19日一、设计目的1、学习数字电路中的优先编码器、锁存器 、多谐振荡器、译码器、数据显示管 的综合应用。
2、熟悉抢答器的工作原理3、了解数字系统设计,调试及故障排除方法。
二、设计要求1、四组参赛者进行抢答,当抢答组按下抢答按钮时,抢答器能准确的判断 出抢答者。
2、抢答器应具有互锁功能,及某组抢答后能自动封锁其他各组进行抢答。
3、抢答器应具有限时功能,及限制抢答时间、答题时间等,要求显示时间 数据。
4、系统具有一个总的复位开关。
三、电路的总体结构 1,方案比较 一, 方案一1、电路的总体原理框图抢答电路选用优先编码器 74LS148 和锁存器 74LS297 来完成。
该电路主要完定时电路译码器电路显示电路秒脉冲产生电路优先编码器电路控制电路抢答按钮锁存器主持人控制开关译码器显示电路成两个功能: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(显示电路采用七段数字数码显示管);二是禁止其他选手按键,其按键操作无效。
定时电路原理及设计:该部分主要由555定时器秒脉冲产生电路、十进制同步加减计数器74LS192减法计数电路、74LS48译码电路和1个7段数码管即相关电路组成。
具体电路如图所示。
一块74LS192实现减法计数,通过译码电路74LS48显示到数码管上,其时钟信号由时钟产生电路提供。
按键弹起后,计数器开始减法计数工作,并将时间显示在七段数码显示管上,当有人抢答时,停止计数并显示此时的倒计时时间;如果没有人抢答,且倒计时时间到时,输出低电平到时序控制电路,同时以后选手抢答无效。
结合我们的实际经验及考虑到元器件的成本,我们选择的电阻值为R1=15K,R2=68K,C=10uF,代入到上式中即得,即秒脉冲。
二,方案二抢答电路:使用74ls175作为锁存电路,当有人抢答时,利用锁存器的输出信号号将时钟脉冲置零,74ls175立即被锁存,这时抢答无效,使用74ls148作为编码器,对输入的型号进行编码,输出4位的BCD码,再将这四位的BCD 码输入共阴数码管里显示出抢答者的编号。
四路抢答器课程设计报告
四路抢答器课程设计报告绪言为了加深对数字电子技术课程理论知识的理解,有效地提高动手能力,独立分析问题、解决问题能力,协调能力和创造性思维能力,树立严谨的科学作风,培养综合运用理论知识解决实际问题的能力。
现设计一个四人智能抢答器,通过电路的设计、安装、调试、整理资料等环节,初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能,逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。
四人智力竞赛抢答器一、设计任务与要求1.设计任务设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。
由主持人控制,抢答前锁定抢答器,抢答时开启电路;用发光二极管LED显示哪个选手抢到。
2.设计要求(1)4名选手编号为:1,2,3,4。
各有一个抢答按钮和发光二极管,按钮和发光二极管的编号都与选手的编号对应,也分别为1,2,3,4。
(2)给主持人设置一个控制按钮,用来控制系统清零和抢答的开始。
(3)抢答器具有数据锁存功能。
抢答开始后,若有选手按动抢答按钮,该选手编号立即锁存,封锁输入编码电路,禁止其他选手抢答。
抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
、电路原理分析下图为供4人用的智力竞赛抢答装置电路,用以判断抢答优先权。
图中F1为4D触发器74LS175,它具有公共置0端和公共CP端;F2为双4输入与非门74LS20;F3是由74LS00组成的多谐振荡器;F4是由74LS74组成的4分频电路。
F3,F4组成抢答电路中的CP时钟脉冲源。
抢答开始时,由主持人清除信号,按下复位开关S5,74LS175的输出Q1~Q4全为0,所有发光二极管LED均熄灭。
当主持人宣布“抢答开始”后,首先做出判断的参赛者立即按下开关,对应的发光二极管点亮,同时,通过与非门F2送出的信号锁住其余3个抢答者的电路,不再接受其他信号,直到主持人再次清除信号为止。
四人智力抢答器原理图三、电路设计与单元电路分析1.电路设计电路由选手开关电路、主持人开关电路、触发锁存电路、时间脉冲电路、抢答鉴别电路和显示电路组成。
数字电路与自动化课程设计报告-数字智能四路抢答器
《数字电路与自动化》课程设计报告数字智能四路抢答器班级:姓名:学号:小组成员:日期:年月日一、设计目的1、认识基本逻辑门电路的功能,及其使用方法。
2、掌握译码器、编码器的工作原理和特点。
3、掌握译码的逻辑功能,了解常用集成译码器件的使用方法。
4、进一步加深VHDL语言的编程能力。
5、验证组合逻辑电路的逻辑功能,与设计方法,实现组合逻辑电路设计的理论与实际相结合。
6、掌握计数器的功能及使用方法,并且了解ne555的逻辑作用。
二、设计要求基本要求:1、设计一个可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。
4名选手编号为:1,2,3,4各有一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号对应,也分别为1,2,3,4。
2、给主持人设置一个控制按钮,用来控制系统清零(抢答显示数码管灭灯)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,该选手编号立即锁存,并在抢答显示器上显示该编号,同时二极管亮灯提示,封锁抢答按钮即禁止其他选手抢答。
抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
4、该抢答器具有定时(25秒并且时间可调)抢答的功能。
当主持人按下开始按钮后,定时器开始计时,定时显示器显示时间,若无人抢答,倒计时结束时,二极管亮灯。
参赛选手在设定时间(25秒)内抢答有效,抢答成功,发光二极管亮,同时定时器停止计时,抢答显示器上显示选手的编号,定时显示器上显示抢答时间,并保持到主持人将系统清零为止。
5、如果抢答定时已到,却没有选手抢答时,本次抢答无效。
发光二极管发光提示,并封锁输入编码电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器显示25。
6、可用石英晶体振荡器或者555定时器产生频率为1Hz的脉冲信号,作为定时计数器的CP信号。
要求扩展:*7、可利用PCB制版;*8、可调抢答时间;*9、时间计时可逆;*10、无线抢答。
三、方案论证与比较方案一:利用一个74LS148编码器与两个74LS279触发器以及CD4511译码器构成抢答电路,用两片74LS192及两个74HC00与非门、八个74HC32或门、一个ne555产生1秒的脉冲,构成进制计数器,用六个74LS04非门、一个与门7408、一个74LS21来实现抢答部分与计时部分的连接,用开关控制脉冲达到暂停与复位,时间到用发光二极管亮来实现报警。
四人抢答器电路设计报告 数电课程设计
四人抢答器电路设计报告数电课程设计电子技术课程设计报告学院:电气与电子工程学院专业班级:电气工程及其自动化学生姓名:指导教师:完成时间:2013年12月19日成绩:评阅意见:目录四人抢答器电路设计报告一. 设计要求 (1)二.设计的作用目的 (1)三. 设计的具体实现 (1)1.系统概述 (1)2.单元电路设计与分析 (2)3.电路的安装与调试 (6)节日彩灯控制电路设计报告一. 设计要求 (7)二.设计的作用目的 (7)三. 设计的具体实现 (7)1.系统概述 (7)2.单元电路设计与分析 (8)3.电路的安装与调试 (10)温度控制电路设计报告一. 设计要求 (10)二.设计的作用目的 (10)三. 设计的具体实现 (10)1.系统概述 (10)2.单元电路设计与分析 (11)四.心得体会、存在问题和进一步的改进意见等 (12)五. 附录 (13)六. 参考文献 (14)四人抢答器电路的设计报告一. 设计要求1)抢答器最多可供4名选手参赛,编号为1-4号,各队对应用一个按钮S1-S4中一个控制,并设置一个清零和抢答控制开关S,该开关由主持人控制。
2)抢答器具有锁存功能,直到主持人,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,当开关S松开后这允许抢答,输入抢答信号由抢答按钮开关S1-S4实现。
4)有抢答信号输入,即开关S1-S4中的任意一个开关被按下时,对应的数码显示管就显示几号,此时再按其它任何一个开关被按下均无效,指示灯依旧“保持”第一个开关按下时所对应的状态不变。
二. 设计的作用、目的(1)掌握并应用数字电路课程所学的理论知识。
(2)了解数字电路设计的基本思想和方法,学会科学分析和解决问题。
(3)熟悉几种常用集成数字芯片,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。
三. 设计的具体实现1.系统概述当主持人按下抢答控制按钮后,四位选手抢答按动按钮,当某一选手首先按抢答按钮时,可通过触发锁存电路被触发并锁存,在输出端产生相应的电平信息,同时为防止其他开关随后出发而产生紊乱,最先产生的输出电平又反过来将触发电路锁定,然后在译码器中译码,将触发器输出的数据转换为数码管需要的逻辑状态,最后在显示电路中显示出所按键选手的号码。
四路抢答器电子课程设计报告
四路抢答器电子课程设计报告电子课程设计报告姓名:___________ 班级:___________ 学号:___________ 教师:___________1. 设计要求 ..................................................................... .................................................... 2 2. 抢答器的功能要求 ..................................................................... ............................ 2 3. 系统设计方案(设计方案的比较和选定) .................................... 4 4. 电路工作原理(设计思路) .................................................................... .... 5 5. 元电路设计参数计算及元器件选择 ...................................................... 7 6. 完整电路图 ..................................................................... ........................................... 13 7. 元器件清单 ..................................................................... ........................................... 15 8. 结论与心得 ..................................................................... ........................................... 15 9. 参考文献 ..................................................................... . (15)第 1 页共 15 页四路抢答器一、设计要求该电路的根本任务是准确的判断出第一抢答者的信号并将其锁存。
四路抢答器设计报告
数字电子技术课程设计报告设计课题:抢答器的设计专业班级:电气本1203班学生姓名:梁杰尚指导教师:郭秀梅崔金花设计时间:2014.6.30--2014.7.11抢答器的设计设计者:梁杰尚指导教师:郭秀梅崔金花摘要随着我国经济和文化事业的发展,在很多竞争场合要求有快速公正的竞争裁决,例如证券、股票交易以及各种智力竞赛等。
在现代社会生活中,智力竞赛更是作为一种生动活泼的教育形式和方法能够引起观众极大地兴趣。
而在竞赛中往往分为几组参加,这是针对主持人提出的问题,各组一般要进行必答和抢答,对必答一般有时间限制,倒是有声响提示;对于抢答,要判定哪组先按键,为了公正,就要有一种逻辑电路抢答器作为裁判员。
本文介绍了一种利用数字电路实现的抢答系统,具有很强的实用性。
数字抢答器有主体电路与扩展电路组成。
优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛组的输入信号在显示器上输出;用控制电路和主持人开关启动报警电路,以上两部分组成主体电路。
抢答器具有数据锁存和显示功能。
抢答开始后,若有选手安东强大按钮,编号立即锁存,并数码管上显示选手的编号,同时扬声器给出声音提示;同时封锁输入电路,禁止其它选手抢答。
优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
关键词智力抢答,数字抢答器,锁存器引言基于数字电子技术的设计创新和产品创新看起来似乎永无止境,而且它们也的的确确在方方面面日益完善和丰富着我们每个人的日常生活和工作。
随着科技的进步和社会的发展,现代电子产品设计越来越注重产品的易使用型,人机界面一定要良好。
声音、图象等作为人类交往的最重要手段,也被体现在电子产品设计中。
采用一颗语音芯片,让产品开口说话,可以起到强化宣传品牌、指导用户使用、故障紧急提示、娱乐等功能,使产品设计新颖实用、先声夺人、出奇制胜。
1 设计任务与要求1.1 设计任务设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。
1.2设计要求1) 四组参赛者进行抢答,当抢答组按下抢答按钮时,抢答器能准确的判出抢答者。
2024电工电子创新实验报告四路抢答器设计
2024电工电子创新实验报告四路抢答器设计
一、实验目的:
1.熟悉数字电路设计流程;
2.掌握使用逻辑门和计数器设计电路的方法;
3. 学习使用Arduino作为发声和控制的工具。
二、实验材料:
1.电压表、万用表;
2.电源、开关、LED等电子元件;
3.面包板、导线等实验仪器;
4. Arduino控制板。
三、实验原理:
四路抢答器实际上是一个倒计时电路和一个触发电路的组合。
当倒计时时间结束时,先按下抢答器的按钮的参赛者会触发一个信号,表示抢答成功。
四、实验步骤:
1. 使用集成电路74HC590来实现倒计时电路。
将74HC590的引脚1和2接到电源(5V),引脚3接到电源(GND),引脚15接到一个频率为1Hz的时钟信号,引脚4接到Arduino的引脚2
2. 使用74HC00和74HC04来实现触发电路。
将74HC00的2个与非门的输入依次连接到Arduino引脚4和5,输出接到74HC04的输入。
将
74HC04的输出与LED灯串联,连接到Arduino引脚13来控制灯的亮灭。
3. 使用Arduino来实现发声和触发抢答器的功能。
将Arduino的引脚11接到一个8Ω的蜂鸣器,引脚3接到抢答器的按钮开关,引脚13接到74HC04的输入。
五、实验结果:
实现四路抢答器的设计,通过Arduino发声和控制LED灯的亮灭。
六、实验总结:
通过本次实验,我学会了如何使用逻辑门和计数器设计电路并加以实现。
同时,我也熟悉了使用Arduino作为发声和控制的工具。
这对我的电工电子专业学习和实践具有很大的帮助。
数字逻辑电路课程设计报告_4路抢答器
数字逻辑电路课程设计报告题目名称: 4路抢答器系院:专业班级:学生姓名:完成日期:摘要数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。
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;用控制电路和主持人开关启动报警电路, 以上两部分组成主体电路。
通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能, 构成扩展电路。
经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。
关键字: 开关阵列电路;触发锁存电路;解锁电路;编码电路;显示电路(1)一, 设计目的(2)本设计是利用已学过的数电知识, 设计的4人抢答器。
(3)重温自己已学过的数电知识;(2)掌握数字集成电路的设计方法和原理;(3)通过完成该设计任务掌握实际问题的逻辑分析, 学会对实际问题进行逻辑状态分配、化简;(4)掌握数字电路各部分电路与总体电路的设计、调试、模拟仿真方法。
(一)二, 整体设计(二)设计任务与要求:1.抢答器同时供4名选手或4个代表队比赛, 分别用4个按钮S0~ S3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。
4.参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。
5.如果定时时间已到, 无人抢答, 本次抢答无效。
(三)设计原理与参考电路抢答器的组成框图抢答器的一般组成框图如下图所示。
它主要由开关阵列电路、触发锁存电路、解锁电路、编码电路和显示电路等几部分组成。
1.开关阵列电路: 该电路由多路开关所组成, 每一名竞赛者与一组开关相对应。
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。
2.触发锁存电路: 当某一组开关首先被按下时, 触发锁存电路被触发, 在对应的输出端上产生开关电平信息同时为防止其他开关随后触发而造成输出紊乱, 最先产生的输出电平反馈到使能端上, 将触发电路封锁。
四路优先简易抢答器设计
四路优先简易抢答器设计1.设计目的(1)掌握用门电路和计数显示芯片完成四路抢答器的设计方法。
(2)对设计的数字电路进行仿真和调试。
2.设计任务四路优先简易抢答器,是通过逻辑电路判断哪一个预定状态优先发生的一个装置,具体要求如下:(1)4个S1、S2、S3、S4为抢答输入开关,一个控制开关S5,LED数码管为抢答成功显示。
(2)在按下控制开关S5时,再按下S1、S2、S3、S4是处于无效的状态;以及在无人按下抢答开关时的状态,这两种情况下LED数码管显示均为字符“5”。
(3)开关S1、S2、S3、S4中有一个按下时,对应LED数码管显示出相应的数字“1”、“2”、“3”、“4”,并且被锁存起来,而其他的开关再按则无效。
(4)按下控制开关S5时,电路恢复为等待抢答状态,S5开关复位时准备下一次抢答。
(5)信号发生器产生的时基信号CP周期,应大于一次手动触键开关后的抖动时间,否则抢答器就不能锁定。
3.设计要求(1)合理的设计硬件电路,说明工作原理及设计过程,画出相关的电路原理图(运用Multisim电路仿真软件);(2)选择常用的电器元件(说明电器元件选择的过程和依据);(3) 对电路进行局部或整体仿真分析;(4)按照规范要求,按时提交课程设计报告(打印或手写),并完成相应答辩。
4.参考资料(l)李立主编. 电工学实验指导. 北京:高等教育出版社,2005(2)高吉祥主编.电子技术基础实验与课程设计. 北京:电子工业出版社,2004 (3)谢云,等编著.现代电子技术实践课程指导.北京:机械工业出版社,2003四路优先抢答器设计报告目录一、任务设计与要求 (4)二、设计方案与论证 (5)二、电路设计计算与分析 (6)3.1555定时器 (6)3.1.1 555定时器构成的多谐振荡器 (9)3.2 8线—3线优先编码器74LS148集成电路芯片 (11)3.3 四D触发器74LS175 (15)3.4 关于竞争现象 (17)3.5整体仿真 (21)四、总结与心得 (22)五、附录 (24)六、参考文献 (25)一、任务设计与要求四路优先简易抢答器,是通过逻辑电路判断哪一个预定状态优先发生的一个装置,具体要求如下:(1)4个S1、S2、S3、S4为抢答输入开关,一个控制开关S5,LED数码管为抢答成功显示。
数字电子技术课程设计报告--基于 FPGA的四位智能抢答器
数字电子技术课程设计报告--基于 FPGA的四位智能抢答器专业:xxx班级:xxx姓名:xxx学号:xxx一、设计任务及要求基于EDA/SOPC系统开发平台,运用QuartusⅡ可编程逻辑器件开发软件,设计一个4位智能抢答器。
要求如下:1、可以同时供4名选手抢答,其编号分别为1、2、3、4,各用抢答按键S1、S2、S3、S4,按键编号与选手编号对应。
主持人设置有一个开始按键S5,一个清零按键S6,用于控制抢答的开始和系统的清零;2、抢答器具有定时抢答的功能,一次抢答的时间为10秒。
当主持人启动“开始”按键后,用4 位LED 数码管左边两位显示10s 的倒计时;3、抢答器具有数据锁存和显示的功能,抢答开始后,如果有选手按动按键,其编号立即锁存并显示在数码管上(显示在右边的两个数码管上),同时封锁输入电路,禁止其他选手抢答;优先选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止;4、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,显示器上显示抢答时刻的时间(左边两个数码管上)和参赛选手的编号(显示在右边的两个数码管上),并保持到主持人将系统清零为止;如果定时抢答的时间已到而没有选手抢答,本次抢答无效,封锁输入电路,禁止抢答,定时器显示“00”并闪烁,闪烁频率为0.5H Z;一直保持到主持人将系统清零为止;5、在主持人未按下开始按键时,如果有人抢答则犯规,在显示器上右边两位闪烁犯规选手的编号,闪烁频率为0.5H Z;一直保持到主持人将系统清零为止;6、说明:系统上电和按下清零按键后显示“0000”,设计中的时钟脉冲频率为1000赫兹;7、附加:加入按键软件消抖功能及加减分数显示计分功能;能够设置不同的抢答时间,以便应用于不同的抢答系统。
二、设计原理及方案本次设计主要采用verilog HDL 语言,总体编程思路采用模块化设计方式,主要分为3个模块,一个主控制及按扭输入模块,一个LED计时提示模块,一个抢答组号显示模块,分别对这3个子模块进行独立编程设计,并生成元件,并在顶层使用原理图的方式将3个模块连接起来完成整个设计。
数字电路课程设计报告之四路智力抢答器
数电课程设计智力竞赛抢答器姓名:熊武学号:20110896学院:电气与电子工程专业:自动化班级110302指导教师:李岩四路多路智能抢答器设计前言关于这次设计的用于多人竞赛抢答的器件,在现实生活中很常见,尤其是在随着各种智益电视节目的不断发展,越来越多的竞赛抢答器被用在了其中,这种抢答器的好处是不仅能够锻炼参赛选手的反应能力,而且能增加节目现场的紧张、活跃气氛,让观众看得更有情趣。
可见抢答器在现实生活中确实很实用,运用前景非常广泛。
在知识竞赛中,特别是做抢答题时,在抢答过程中,为了知道哪一组或哪一位选手先答题,必须要有一个系统来完成这个任务。
如果在抢答中,只靠人的视觉是很难判断出哪组先答题。
这次设计就是用几个触发器以及三极管巧妙的设计抢答器,使以上问题得以解决,即使两组的抢答时间相差几微秒,也可分辨出哪组优先答题。
本文主要介绍了抢答器的工作原理及设计,以及它的实际用途。
目录一、实验目的……………………………………………………………二、设计内容及要求……………………………………………………三、总体设计思想与方案论证…………………………………………四、单元电路的设计、参数计算、器件选择及介绍………………….(一)、封锁电路…………………………………………………………………….(二)、脉冲电路……………………………………………………………………(三)、亮灯电路与蜂鸣器电路……………………………………………………五、总体电路设计图、工作原理及元器件清单………………………六、硬件电路安装、调试测试结果,出现的问题、原因及解决方法七、总结与体会…………………………………………………………八、参考文献………………………………………………………………………一、实验目的1.学习智力竞赛抢答器电路的工作原理。
2.学习综合数字电子电路的设计、实现和调试方法。
二、设计内容和要求设计实现一个可容纳四组参赛者的数字智力竞赛抢答器。
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一、设计题目题目:四人智力竞赛抢答器二、设计任务和要求1)设计任务设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。
用数字显示抢答倒计时间,由“9”倒计到“0”时,无人抢答,蜂鸣器连续响1秒。
选手抢答时,数码显示选手组号,同时蜂鸣器响1秒,倒计时停止。
2)设计要求(1)4名选手编号为:1,2,3,4。
各有一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号对应,也分别为1,2,3,4。
(2)给主持人设置一个控制按钮,用来控制系统清零(抢答显示数码管灭灯)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,该选手编号立即锁存,并在抢答显示器上显示该编号,同时扬声器给出音响提示,封锁输入编码电路,禁止其他选手抢答。
抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
(4)抢答器具有定时(9秒)抢答的功能。
当主持人按下开始按钮后,定时器开始倒计时,定时显示器显示倒计时间,若无人抢答,倒计时结束时,扬声器响,音响持续1秒。
参赛选手在设定时间(9秒)内抢答有效,抢答成功,扬声器响,音响持续1秒,同时定时器停止倒计时,抢答显示器上显示选手的编号,定时显示器上显示剩余抢答时间,并保持到主持人将系统清零为止。
(5)如果抢答定时已到,却没有选手抢答时,本次抢答无效。
系统扬声器报警(音响持续1秒),并封锁输入编码电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器显示0。
(6)可用石英晶体振荡器或者555定时器产生频率为1H z的脉冲信号,作为定时计数器的CP信号。
三、原理电路设计:1、方案比较;方案一:抢答电路:使用74ls175作为锁存电路,当有人抢答时,利用锁存器的输出信号号将时钟脉冲置零,74ls175立即被锁存,同时蜂鸣器鸣叫1s,这时抢答无效,使用74ls148作为编码器,对输入的型号进行编码,输出4位的BCD码,再将这四位的BCD码输入共阴数码管里显示出抢答者的编号。
主持人电路:;利用74ls190计数器作为倒计时的芯片,当主持人按下抢答按钮时,74ls190被置九,同时将显示上次抢到题目的选手编号的数码管清零,并开始倒计时,,并通过74ls48编码器将即时时间进行编码,并送到7段共阴数码管,显示此时的时间。
假如在9秒内有人抢答,则计数器停止倒计时,将锁存器锁存,禁止选手抢答,蜂鸣器鸣叫一秒,停止倒计时。
方案二:锁存电路采用CD4042来触发,如果用CD4042,则可以用低电平触发,当有人抢答时,利用锁存器的输出信号号将时钟脉冲置零,CD4042 立即被锁存,同RC端来将时蜂鸣器鸣叫1s,这时抢答无效。
此外当倒计时到0时,利用借位0锁存器的信号置零。
而不是像方案一那样使用max/min端。
对以上两个方案进行比较可以发现,两个方案均能理论上实现电路的功能,但是从实际情况看,CD4042比较少见,很难买到这个芯片,而74ls175则很常RC同样见,比较容易买到。
而在实际情况中,虽然74ls190的max/min端和0RC只有半个周期的变化,并不能将时钟信号置零,而max/min 是借位端,当时0有一个周期的变化,所以用max/min比较合适。
宗上所述,选择第一个方案比较合理。
2、电路流程图;Array整个电路如上图所示,主要分为两部分,一个是倒计时部分,一个是抢答电路,其中抢答器电路由锁存器电路,编码器电路,译码器电路,数码管显示电路组成,其中锁存器电路可用1khz脉冲电路作为其时钟端输入脉冲,倒计时电路由倒计时芯片,编码器电路路,数码管显示电路,倒计时采样1hz的脉冲作为时钟信号输入端。
单稳态电路可以控制蜂鸣器鸣叫的时间,按要求可设置为1秒钟。
3、单元电路设计;(1)、锁存器电路的设计锁存器电路采用以74ls175为中心的锁存器系统,当4个抢答输入端中出现低电平输入时信号时,锁存器立即锁存,禁止抢答,其原本为4个高电平的输出端也变成3高一低,可以利用一个4输入与非门将其与非,再接一个非门后,可以与74ls175的时钟信号相与非,使得CLK端的输入信号为底电平,从而阻止其余选手的抢答,从而达到锁存的目的74ls175的真值表如下:锁存器的单元电路设计如下:(2)、编码器电路的设计编码器采样74ls148作为编码芯片,将输入的信号进行编码,然后输出2二进制码,由于74ls175为优先编码其,故需要将其未用到的高优先级的端和74ls175的输出的4与非端进行连接,避免在无人抢答时输出型号。
74ls148的真值表如右图:编码器电路如下:(3)、译码器电路和数码管显示电路的设计抢答部分和倒计时部分的译码器均采用74ls48芯片,而数码管则选择与之相对应的7段共阴数码管搭配,为避免电路过小,可在译码器与数码管间接上拉电阻以增大电流,上拉电阻选用1k 的9针排阻。
译码器电路和数码管显示电路设计如下:74ls48的真值表如下:(4)、倒计时电路的设计倒计时电路采用74ls190作为倒计时芯片,并将其输入端置九,clk 信号输入端采样1hz 的信号输入,同时可利用其借位输出端MAX\MIN 来控制抢答端,并且可以让电路在到零时保持。
74ls190真值表如下:倒计时单元电路如下:(5)、时钟电路的设计在本电路中需要两种时钟脉冲,一种是给74ls175提供的1khz 脉冲信号,另一种是给倒计时电路74ls190提供的1hz ,根据555多谐振荡器的频率计算公式:2ln )2(121C R R f +=可以求得1hz 的电路电阻均取47k ,电容取10uf ,而1khz 电路的电阻取,电容取。
(6)、单稳态电路及蜂鸣器的设计为保证蜂鸣器鸣叫时间为一秒,可以使用单稳态触发电路来实现,单稳态电路的芯片可以选择74ls123。
根据74ls123的暂稳态计算公式:)7.01(28.0TT T W R C R T +=我们可以选择R为36k,C为100uf,则在误差许可范围内,鸣叫时间大约是1秒。
74ls123的真值表如下:蜂鸣器采用有源蜂鸣器,为避免单稳态电路输出端电流不足,可以使用一个NPN三极管来驱动蜂鸣器鸣叫。
单稳态电路及蜂鸣器电路如下:4、电路工作原理;抢答电路:使用74ls175作为锁存电路,当有人抢答时,利用锁存器的输出信号号将时钟脉冲置零,74ls175立即被锁存,同时蜂鸣器鸣叫1s,这时抢答无效,使用74ls148作为编码器,对输入的型号进行编码,输出4位的BCD码,再将这四位的BCD码输入共阴数码管里显示出抢答者的编号。
主持人电路:;利用74ls190计数器作为倒计时的芯片,当主持人按下抢答按钮时,74ls190被置九,同时将显示上次抢到题目的选手编号的数码管清零,并开始倒计时,,并通过74ls48编码器将即时时间进行编码,并送到7段共阴数码管,显示此时的时间。
假如在9秒内有人抢答,则计数器停止倒计时,将锁存器锁存,禁止选手抢答,蜂鸣器鸣叫一秒,停止倒计时。
5、整体电路。
(具体清晰电路请详见附件)四、电路和程序调试过程与结果:先按照设计图各个单元电路进行仿真,并对各个电路的性能及波形进行测RC端虽然在倒试,发现电路的缺点和不足之处,例如74ls190的借位输出端0计时到0时有低电平出现,但是时间只有半个周期,无法与信号与非,故不能用来和锁存触发器,必须用max\min代替。
当调试好各个单元电路时,对各个电路进行连接组装,连接好后对电路总的性能进行调试,看各部分的功能能达到要求。
本电路在连接后,经测试,各部分的功能均能实现,显示正确五、总结本电路使用了锁存器,编码器,译码器数码管等构成倒计时电路使用了74ls190等电路实现倒计时,并利用使能端及门电路,实现各项锁存,鸣叫,清零等功能,总结如下:优点:电路功能原理清晰,各项功能均达到了要求,显示准确,反应灵敏,无竞争冒险现象,基本满足了普通竞赛的抢答要求。
缺点:如果长按住按钮不放,主持人清零后将能获得抢答权,且由于编码器电路是优先编码器,所以如果两人抢答时间间隔在1ms以内,将出现编号靠前的选手获得抢答权的情况。
改进:可以更改促发器的类型,如使用jk触发器代替,则长按无效,或者在抢答端添加一个发光二极管,当有人作弊,二极管就会亮,从而阻止选手长按按钮的缺陷。
心得体会:通过这次课程设计,我对于数字电路知识有了更深的了解,尤其是对数字逻辑芯片的性能和使用方面的知识有了进一步的研究。
同时实物的制作也提升了我的动手能力,实践能力得到了一定的锻炼,加深了我对数字电路设计方面的兴趣。
理论与实践得到了很好的结合。
一,抢答器介绍:抢答器适用于各类知识竞赛,文娱综艺节目,尤其是各类知识竞赛,除了了可以把各抢答组号,违例组号,抢答规定时限,大体时间倒计时等在仪器等在仪器面板上显示外,还可以接大屏幕显示屏显给观众,既可以活跃现场气氛,又便于监督,做到公平竞争。
例如:三星智力快车等大家耳熟能详的节目。
二,功能要求:(1)本例中的抢答器最多可供4名参赛选手使用,编号为1~4号,各队分别用一个按钮(分别为S1~S4)控制,并设置一个由主持人控制的系统清零,加分控制开关S,倒计时开关。
(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,同时蜂鸣器发出声响,主持人清零后,声音提示停止。
(3)抢答器先后的分辨率为1ms.(4)开关S作为清零及抢答器控制开关,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S1~S4实现。
(5)有抢答器信号输入(开关S1~S4中任意一个开关被按下)时,显示出对应的组别号码,此时再按下其他任何一个开关无效,指示灯依旧“保持”第一开关按下时所对应的状态不变。
(6)加分电路由主持人控制,每次加分为一分,如果一人答错,则由剩下的人再抢答,直至回答正确为止,倒计时电路是20秒倒计时电路。
三,总电路:四,使用说明:在总电路中,为了方便看图,我只画出了一号的号码显示电路,计分电路,声音发生电路。
二号,三号,四号,可以同理画出。
KeyA, KeyB, KeyC, KeyD分别表示四个选手台上的抢答按钮,KeyE表示由主持人控制的清零按钮。
X9为号码显示电路,X6为声音发生电路。
在X1的下面是计分电路,四个按钮也是由主持人控制的,每按下一次加一分。
最下面是倒计时电路。
游戏规则是:主持人说出题目后,按下倒计时电路,四位选手抢答,当某位选手按下按钮,其前面的灯亮起,并发出报警声,松开开关报警声停止,但灯继续亮着。
选手要在规定时间内回答出答案,当回答完毕后,主持人按下KeyE,清零,灯灭。
五,各部分电路具体分析:A:20秒倒计时电路本电路用二片74169可逆计数器级联而成,通过ABCD引脚可以设定几秒计时,再通过数码显示管显示出数字。
当QA,QB,QC,QD都为0时,计数器重置再次进行计数。
B:声音发生电路当开关不闭合时,555电路不起振,没有矩形波产生,扬声器不发声;当开关闭合时,555电路RST端口处于高电平,555电路起振,产生矩形波,扬声器发声,修改U11的频率可以改变矩形波的频率,听到的声音会不一样。