四人抢答器 课程设计

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四人抢答器设计报告

四人抢答器设计报告

四人抢答器设计报告一、设计任务及要求1、设计用于竞赛的四人抢答器(1)有多路抢答器,台数为四;(2)具有抢答开始后20秒倒计时,20秒倒计时后无人抢答显示超时,并报警;(3)能显示超前抢答台号并显示犯规报警;2、系统复位后进入抢答状态,当有一路抢答键按下时,该路抢答信号将其余各路抢答封锁,同时铃声响起,直至该路按键放松,显示牌显示该路抢答台号;3、用VHDL语言设计符合上述功能要求的四人抢答器,并用层次设计方法设计该电路;4、完成电路全部设计后,通过系统实验箱下载验证设计课题的正确性。

二、四人抢答器框图及设计说明系统复位后,反馈信号为一个高电平,K1、K2、K3、K4输入有效。

当抢答开始后,在第一位按键后,保持电路低电平,同时送显示电路,让其保存按键的台号并输出,同时反馈给抢答台,使所有抢答台输入无效,计时电路停止;当在规定的时间内无人抢答时,倒计时电路输出超时信号;当主持人开始说话未说完有人抢先按键时,显示犯规信号。

当选手回答正确时加分,回答错误时减分。

由主持人控制加减分数。

三、设计思路:根据设计框图和设计要求,本次实验可以采用模块化设计方法来实现智力竞赛四人抢答器。

将抢答器划分为抢答鉴别保持模块,倒计时模块,记分模块和判断显示模块。

再利用元件例化语句将这四个模块组成总的抢答器的设计电路。

选用模式五进行程序的下载。

四、VHDL语言设计与分析1、鉴别模块library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity jianbie isport(nu1,nu2,nu3,nu4:in std_logic;clk,en,rst:in std_logic;warn:out std_logic;back:buffer std_logic;s:out std_logic_vector(3 downto 0));end jianbie;architecture jianbiebeh of jianbie issignal num,warnd:std_logic;signal cnt:std_logic_vector(2 downto 0);beginnum<=nu1 or nu2 or nu3 or nu4;p1:process(rst, nu1,nu2,nu3,nu4,back) --判断抢答信号beginif rst='1' then back<='1';s<="0000";elsif back='1' thenif nu1='1' then s<="0001";back<='0'; --一号台抢答,输出S为1 elsif nu2='1' then s<="0010";back<='0'; --二号台抢答,输出S为2elsif nu3='1' then s<="0011";back<='0'; --三号台抢答,输出S为3 elsif nu4='1' then s<="0100";back<='0'; --四号台抢答,输出S为4 else back<='1'; s<="0000"; --无人抢答,输出S为0end if ;end if;end process p1;p2:process(clk,en,back,rst,cnt)beginif rst='1' then cnt<="000";warnd<='0';elsif clk'event and clk='1' thenif en='0' and back='0' thenif cnt<"111" then warnd<=not warnd; cnt<=cnt+1;else warnd<='0';end if; end if;end if;end process p2;warn<=warnd;end jianbiebeh;鉴别保持模块由两个进程组成,进程一主要用于鉴别强大信号,进程二用于鉴别是否为超前抢答,若是超前抢答,则输出报警信号。

4抢答器(格式)电子课设

4抢答器(格式)电子课设

课程设计任务书(指导教师填写)课程设计名称电子技术课程设计学生姓名专业班级设计题目智力竞赛抢答器一、课程设计的任务和目的任务:为竞赛活动设计一个可容纳四个代表队参加比赛的抢答器,要求准确、公正、直观地判断并用数显、发光二极管、音响多种手段指示出第一抢答者。

目的:掌握智力竞赛抢答器的设计、组装、调试方法。

掌握有关集成电路的工作原理。

二、设计内容、技术条件和要求1.设计四路智力竞赛抢答器:⑴.设计一个可容纳四组参赛的智力竞赛抢答器,每组设置一个抢答按钮供抢答者使用,并用发光二极管表示其各自的工作状态(抢答成功则对应的发光二极管亮,否则不亮)。

⑵.主持人的功能:发出抢答开始指令、系统清零以及预置限时时间(30秒或60秒)。

⑶.电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能:用数码管显示第一抢答者的组别序号,并保持到主持人清零为止,禁止显示后动作小组的所有信息。

⑷.抢答器应具备时间显示功能和限时功能:当主持人发出抢答指令时,时间显示电路应每隔一秒显示一次时间;若在预置的限时时间内有人抢答,时间显示电路应停止工作并用短声提示;若限时时间到仍无人抢答,时间显示电路也应停止工作,并用短声提示。

⑸.声显示功能:当发出抢答信号或限时时间到都应发出持续2~3秒的单音或双音音响以作提示之用。

⑹.记分(减分)、犯规、奖惩记录以及答题限时功能可选做。

2.根据上述要求,画出电路框图、原理总图。

3.对原理图进行仿真。

4.在实验箱上组装、调试。

5.撰写设计总结报告。

三、时间进度安排本课程设计共两周时间。

第一周:理论设计周一:布置设计任务;提出课程设计的目的和要求;讲解电子电路的一般设计方法和电子电路的安装、调试技术;明确对撰写总结报告和绘制原理总图的要求;安排答疑、实验时间。

周二至周五:学生查资料,进行理论设计,其中安排两次答疑,指导学生设计。

周五,交设计草图供老师审阅。

第二周:仿真和安装调试、撰写设计总结报告周二至周四:在EDA实验室对其设计的电路进行仿真,并可根据仿真情况修正设计以确定设计正确,能完成设计要求。

四人抢答器课程设计

四人抢答器课程设计

四人抢答器课程设计四人抢答器课程设计1.1 课题研究背景 (2)1.2 课题方案讨论 (2)1.3 课题研究内容 (6)第二章抢答器的系统概述2.1 抢答器的主要功能简介 (6)2.1 抢答器的工作原理简介 (6)2.3 抢答器的系统需求分析 (7)2.4 抢答器的工作流程 (7)第三章选定设计方案的单元电路相关分析3.1 74LS175集成芯片的电路分析 (9)3.2 74LS20集成芯片的电路分析 (11)3.3 74LS00集成芯片的电路分析 (12)3.4 555集成芯片的电路分析 (13)3.5 元件清单 (14)第四章抢答器的电路设计图4.1 工作原理图 (17)4.2 面包板接线图 (17)4.3 电路成品图书馆 (17)第五章心得体会 (18)1.课题研究背景随着我国经济和文化事业的发展,在这个竞争激烈的社会中,知识竞赛、评选优胜,选拔人才之类的活动愈加频繁。

在很多竞争场要求有快速公正的竞争裁决,例如:证劵、股票交易及各种智力竞赛等。

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的兴趣。

但是、在竞赛中往往是多个选手一起,分为几个小组参加比赛,针对主持人提出的问题各竞赛小组进行抢答,而抢答环节就要有一种逻辑电路抢答器作为裁判员功能、实现其比赛公平、公正的规则。

智能抢答器是一种应用十分广泛的设备,在各种竞赛、抢答场合中,它都能客观、迅速地判别出最先获得发言权的选手。

早期的抢答器只是由几个三极管、可控硅、发光管等器件组成的,能通过发光管的指示辩认出选手号码。

现在大多数智能抢答器都由单片机或数字集成电路构成的,并且新增了许多功能,如选手号码显示,抢按前或抢按后的计时,选手得分显示等功能。

随着科技的发展,现在的抢答器向着数字化、智能化的方向发展,这就必然提高了智能抢答器的制造成本。

鉴于现在小规模的知识竞赛越来越多,操作简单,经济实用的小型抢答器肯定很有市场。

课程设计报告(四人智力抢答器)

课程设计报告(四人智力抢答器)

智力竞赛抢答计时器一、设计要求与任务1设计任务智力竞赛抢答器是一名裁判员,他的任务是从若干竞赛者中确定最先抢答者,并要求参赛者在规定的时间里回答完问题。

本设计要求设计一个四人参加的智力竞赛抢答器,每个参赛者控制一个按钮,用按动按钮发出抢答信号;竞赛主持人另有一个按钮,用于将电路复位,竞赛开始后,先按动按钮者将对应的一个发光二级管点亮,此后其他三人再按动按钮对电路不起作用,同时电路具有回答问题时间控制功能,要求回答时间小于60秒(显示0~59),时间显示选用倒计时方式,当达到规定时间时给出警告(警告灯闪烁)。

2设计要求1)4名选手编号分别为1,2,3,4;各有一个按钮,按钮的编号与选手编号灯对应,也分别为1,2,3,4;2)给主持人设置一个控制开关按钮,用来控制系统清零(抢答显示灯,数码管灭灯)和抢答的开始。

3)抢答器具有数据锁存和显示功能。

抢答开始后,若有选手按动抢答按钮,该选手编号立即补锁存,并输入编码电器,并在抢答显示器上显示时钟倒计时,封锁其他选手抢答。

直到抢答倒计时回到“0”后,回答时间到,由主持人将系统清零;4)抢答器具有定时(60秒)回答功能,当主持人按下开始按钮,并有选手第一时间抢答时,定时器开始计时,并在数码管上显示倒计时时间,倒计时结束时,回答时间到,蜂鸣器音响持续1秒,由主持人手动清零,进入下一道题的抢答环节;5)计时器采用频率为1HZ的脉冲信号作为定时计数器的CP信号,抢答电路中74LS161,CP则采用1KHZ,观察较为明显些。

二、硬件电路设计及描述由于设计任务是倒计时器,所以要用到减法器,又因为是十进制的所以我选择的主要芯片是74LS192两片,抢答功能,我利用了74LS161的预置功能,若有选手抢答时,74LS161不断反馈,不断循环预置功能,预置后,其他选手再按下抢答开关,也显示不出来,被封锁;接下来是实现显示的功能,我用的是74LS48芯片和共阴极七段显示器个两片,再根据需要我还用了74LS00(与非门)、74LS04(非门)。

四位抢答器课程设计

四位抢答器课程设计

四位抢答器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解四位抢答器的电路原理,掌握基本电子元件的功能及其在电路中的作用。

2. 学生能够描述四位抢答器的工作过程,解释其抢答功能的实现原理。

3. 学生能够运用所学知识分析并解决四位抢答器在实际应用中可能出现的问题。

技能目标:1. 学生能够独立完成四位抢答器的组装和调试,培养动手实践能力。

2. 学生能够运用逻辑思维和问题解决策略,对四位抢答器进行故障排查和维修。

3. 学生能够通过团队合作,共同完成四位抢答器的设计和优化,提高沟通与协作能力。

情感态度价值观目标:1. 学生能够对电子技术产生兴趣,激发学习热情,培养积极探索的精神。

2. 学生能够在实践中体验成功与失败,培养面对挫折的勇气和解决问题的信心。

3. 学生能够认识到团队协作的重要性,培养集体荣誉感和责任感。

课程性质:本课程为电子技术实践课程,注重培养学生的动手能力、逻辑思维能力和团队协作能力。

学生特点:六年级学生,具备一定的电子技术基础,好奇心强,喜欢动手实践,但注意力集中时间有限。

教学要求:教师需结合学生特点,采用启发式教学,引导学生主动探究,注重实践操作,提高学生的参与度和兴趣。

同时,关注学生的个体差异,给予不同层次的学生适当指导,确保课程目标的实现。

通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际操作中,提高综合运用能力。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 电子元件认识:介绍四位抢答器中所用到的电子元件,如按钮、LED灯、晶体管、继电器等,使学生了解各元件的作用和特点。

2. 电路原理分析:讲解四位抢答器的电路原理,包括基本电路图、触发电路、锁存电路和译码显示电路等,帮助学生掌握抢答器的工作原理。

3. 组装与调试:指导学生进行四位抢答器的组装,学习焊接技术,学会使用万用表等调试工具,进行电路调试,确保抢答器的正常工作。

4. 故障排查与维修:教授学生如何分析四位抢答器可能出现的故障,掌握排查故障的方法,学会简单的维修技巧。

4人抢答器课程设计报告

4人抢答器课程设计报告

课题二数字式抢答器一.数字式抢答器功能概述在举办各种智力竞赛活动中,常常需要确定谁是第一个抢答的人。

数字式抢答器利用电子器件可以准确的解决这一问题。

数字式抢答器允许抢答者在规定的时间范围内进行抢答,可以用数字显示抢先者的序号,并配有相应的灯光指示和声报警功能;对犯规抢答者(指在抢答开始命令下达前抢答者),除用声、光报警外,还应显示出犯规者的序号;若规定抢答时间已过,要告示任何输入的抢答信号均无效,除非重新下达抢答命令。

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,输入抢答信号是在“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.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.原理电路和程序设计1.总体设计电路如下图所示为总体方框图。

其工作原理为: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,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,当一轮抢答之后,定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示零。

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2.单元电路设计(1)抢答器电路参考电路如下图所示。

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。

工作过程:开关S置于"清除"端时,当有选手将键按下时74L148的四个输出相与控制74L75的使能端,使其锁存并且让它和开关相与去控制红灯亮,保证报警电路通。

4人抢答器课程设计

4人抢答器课程设计

4人抢答器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解抢答器的电路原理,掌握基本的电子元件功能和使用方法。

2. 学生能够描述抢答器的工作流程,并解释其背后的科学原理。

3. 学生能够运用所学的电子知识,分析并解决抢答器在实际使用过程中可能遇到的问题。

技能目标:1. 学生通过小组合作,能够设计并搭建一个简单的4人抢答器电路。

2. 学生能够运用逻辑思维和问题解决能力,对抢答器进行调试和优化。

3. 学生能够在规定时间内,通过操作抢答器展示自己的学习成果。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子科技的兴趣,激发探索精神和创新意识。

2. 学生在团队合作中,学会相互尊重、沟通协作,培养团队精神和责任感。

3. 学生通过实践活动,增强自信心,培养克服困难的意志品质。

课程性质:本课程为实践性、探究性的电子技术课程,注重理论知识与实际操作相结合。

学生特点:四年级学生具备一定的电子知识基础和动手能力,好奇心强,喜欢探索新事物。

教学要求:教师需引导学生通过小组合作、动手实践等方式,自主探索抢答器的工作原理,注重培养学生的创新能力和团队合作精神。

同时,关注学生的学习进度和情感态度,确保课程目标的实现。

在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行有效的教学设计和评估。

二、教学内容1. 电子元件基础知识:介绍抢答器中涉及的电子元件,如按钮、LED灯、晶体管、继电器等,结合教材相关章节,让学生理解各元件的功能和电路符号。

2. 电路原理:讲解抢答器的电路设计,包括基本电路图、电路连接方式、工作原理等,结合教材中的电路知识,让学生掌握抢答器电路的构成。

3. 制作与调试:引导学生分组进行抢答器制作,按照教学大纲逐步完成电路搭建、调试和优化,确保学生能够将理论知识应用于实际操作。

4. 抢答器工作流程:分析抢答器的工作流程,包括抢答、计时、显示等环节,结合教材内容,让学生深入理解抢答器的工作原理。

5. 故障分析与排除:教授学生如何分析抢答器可能出现的故障,掌握基本的故障排除方法,提高学生的问题解决能力。

四人智力竞赛抢答器设计

四人智力竞赛抢答器设计

四人智力竞赛抢答器设计一、 设计目的1.掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。

2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。

二、 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。

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0.5秒。

选手抢答时,数码显示选手组号,同时蜂鸣器响0.5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0.5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0.5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0.5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)用石英晶体振荡器产生频率为1H z 的脉冲信号,作为定时计数器的CP 信号。

三、 四人智力竞赛抢答器电路原理及设计电路主要由脉冲产生电路、锁存电路、编码及译码显示电路、倒计时电路和音响产生电路组成。

当有选手抢答时,首先锁存,阻止其他选手抢答,然后编码,再经4线7段译码器将数字显示在显示器上同时产生音响。

主持人宣布开始抢答时,倒计时电路启动由9计到0,如有选手抢答,倒计时停止。

四人抢答器课程设计

四人抢答器课程设计

四人抢答器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解抢答器的基本原理,掌握其电路组成及功能。

2. 学生能运用所学的电子技术知识,分析并设计简单的抢答器电路。

3. 学生了解抢答器在现实生活中的应用,认识到电子技术在实际问题解决中的价值。

技能目标:1. 学生能独立完成抢答器电路图的绘制,并正确识别电路中的元件。

2. 学生通过动手实践,掌握基本的焊接技巧,能够组装和调试抢答器电路。

3. 学生能够运用抢答器进行团队竞赛,提高沟通与协作能力。

情感态度价值观目标:1. 学生通过抢答器的设计与制作,培养创新意识和实践能力,增强对电子技术的兴趣。

2. 学生在团队协作中,学会尊重他人,培养合作精神,提高团队荣誉感。

3. 学生认识到科技发展对社会进步的重要性,激发学习科学技术的热情,树立为国家和民族发展贡献力量的信心。

课程性质:本课程为电子技术实践课程,注重培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。

学生特点:五年级学生,具有一定的电子技术基础,好奇心强,喜欢动手实践,团队合作意识逐渐形成。

教学要求:教师应关注学生的个体差异,提供适当的指导与帮助,鼓励学生积极参与,确保课程目标的实现。

同时,注重将理论与实践相结合,引导学生将所学知识应用于实际问题解决。

通过课程学习,使学生达到预期的学习成果。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面:1. 抢答器基本原理及电路组成- 介绍抢答器的工作原理,包括信号发射、接收和处理过程。

- 分析抢答器电路的组成,包括按键、编码器、解码器、指示灯等。

- 引导学生结合课本第四章第二节内容,了解抢答器各部分功能及相互关系。

2. 抢答器电路设计与制作- 讲解抢答器电路图的绘制方法,引导学生识别电路中的各个元件。

- 指导学生运用第五章第一节所学知识,设计简单的抢答器电路。

- 安排实践环节,让学生动手焊接组装抢答器,并学会调试电路。

3. 抢答器应用与团队竞赛- 介绍抢答器在实际生活中的应用场景,激发学生学习兴趣。

四人抢答器课程设计

四人抢答器课程设计

四人抢答器课程设计
课程名称:四人抢答器
课程目标:
1.学会如何使用四人抢答器进行竞赛游戏。

2.培养学生的竞赛意识和团队合作精神。

3.提高学生的反应速度和敏捷度。

4.让学生在游戏中体验到快乐的学习氛围。

教学内容:
1.什么是四人抢答器,其原理和使用方法。

2.如何进行四人抢答游戏。

3.游戏规则和注意事项。

4.不同游戏场景下的四人抢答器应用。

教学步骤:
1.介绍四人抢答器的知识,说明其原理和使用方法。

2.进行四人抢答游戏,让学生亲身体验到游戏的快乐。

3.讲解游戏规则和注意事项,引导学生遵守游戏规则,避免出
现不必要的纠纷。

4.让学生分为不同的小组,进行四人抢答器的竞赛。

5.设计不同的游戏场景,如知识问答、歌曲鉴赏、画线速度等,让学生在不同的场景下进行游戏。

6.教师进行点评,评选出表现最好的小组和个人。

教学效果评价:
1.学生能够熟练掌握四人抢答器的原理和使用方法。

2.学生能够遵守游戏规则和注意事项,团队合作精神得到了锻炼。

3.学生的反应速度和敏捷度得到了提升。

4.学生在游戏中体验到了快乐的学习氛围。

教学资源准备:
1.四人抢答器设备。

2.游戏题目和问答材料。

3.奖品或荣誉证书。

4.教室或活动场地。

教学扩展:
1.学生可以在家庭聚会或校内比赛中使用四人抢答器进行竞赛。

2.学生可以设计自己喜欢的游戏场景和题目,与同学们进行游
戏交流。

3.老师可以利用四人抢答器进行课堂互动,检测学生的学习情况。

四人抢答器课程设计

四人抢答器课程设计

四人抢答器课程设计一、课程设计背景二、课程目标三、教学内容四、教学方法五、教学过程六、教学评价七、教学资源和评估方式一、课程设计背景四人抢答器是一种常见的竞赛游戏,可以增强参与者的注意力和反应速度。

在教育领域中,四人抢答器可以作为一种有效的教学工具,帮助提高学生的积极性和参与度。

因此,本课程设计旨在通过四人抢答器游戏来促进学生的学习兴趣和主动性。

二、课程目标1.了解四人抢答器游戏的基本规则和操作方法;2.提高学生的注意力和反应速度;3.增强学生对知识点的记忆和理解能力;4.培养团队合作精神。

三、教学内容1.四人抢答器游戏规则介绍;2.各类知识点题库准备;3.游戏操作方法讲解;4.团队合作训练。

四、教学方法1.授课法:介绍游戏规则和操作方法;2.互动式授课法:与学生互动,了解学生的知识水平;3.小组合作学习法:将学生分为小组,进行团队合作;4.游戏式学习法:通过四人抢答器游戏来进行知识点的学习。

五、教学过程1.导入环节介绍四人抢答器游戏的基本规则和操作方法,并让学生自由发挥,进行一次简单的游戏体验。

2.知识点讲解根据不同的年级和课程内容,准备相应的知识点题库,并讲解相关知识点。

在讲解过程中,可以通过互动式授课法来了解学生的知识储备情况。

3.游戏实践将学生分为小组,每个小组有一个四人抢答器。

在每个回合中,老师会出一道题目,在规定时间内,小组成员需要快速按下抢答器并回答问题。

回答正确的小组可以获得相应积分。

4.团队合作在游戏结束后,老师会进行团队合作评价。

通过这个环节可以培养学生的团队合作精神,并提高他们对于集体荣誉感和责任感。

六、教学评价1.学生表现评价:通过观察学生在游戏中的表现来评价其积极性和参与度;2.团队合作评价:通过观察小组合作情况来评价其团队合作精神;3.知识点掌握情况评价:通过观察学生对于知识点的掌握情况来进行评价。

七、教学资源和评估方式教学资源:1.四人抢答器设备;2.各类知识点题库。

四路抢答器课程设计报告

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。

四人智力抢答器课程设计报告

四人智力抢答器课程设计报告

数字电子技术课程设计报告设计课题: 四人智力竞赛抢答器学院:专业: 电子信息工程班级: 2010级电信(1)班姓名:学号:日期 2012年 12月9日——2012年12月23日指导教师:摘要在各种智力竞赛场合,抢答器是必不可少的最公正的用具。

通过本学年的《数字电路技术》的学习我们知道了它的原理其实是比较简单的,主要就是通过四D触发器74LS175为中心构成编码锁存系统控制选手的抢答情况,再通过逻辑电路将输入开关、脉冲及输出LED灯、数码管和扬声器连接起来即可。

电路由主体电路和扩展电路两部分组成,主体电路主要由74LS175,即4D触发器来构成抢答锁存器,由主持人来控制74LS175的清零端。

当清零端为高电平“1”时,选手开始抢答,最先按键的选手相应的LED发光二极管发光,并且扬声器发出声音,同时,由4个Q及门电路组成的锁存电路来控制其他选手再按键时不再起作用。

扩展电路主要包括秒脉冲发生电路和定时电路,并且在设计中加入了报警电路,以提示选手和观众。

经Proteus仿真软件验证抢答器原理图无误,可实现设计所要求功能。

关键词:四人智力竞赛抢答器、74LS175、脉冲、锁存器目录1 设计任务及要求 (1)2 比较和选定设计的系统方案、画出系统框图 (1)2.1 方案比较 (1)2.2 系统框图 (3)3单元电路设计、参数计算和器件选择 (3)3.1抢答电路设 (3)3.2 定时电路设计 (6)3.3报警电路设计 (9)4完整的电路图及电路的工作原理 (10)4.1完整电路图 (10)4.2 工作原理 (11)5经验体会 (12)参考文献 (12)附录A:系统电路原理图 (13)附录B:元器件清单 (14)四人智力竞赛抢答器1 设计任务及要求(1)设计一个供四人参赛的抢答器,能准确分辨、记录第一个有效按下抢答键者,稍后的其他人按下开关则无效。

抢答器具有显示功能,即选手按动按钮,相应的LED发光二极管发光,同时扬声器发出声音。

EDA课程设计--四人智力竞赛计数抢答器

EDA课程设计--四人智力竞赛计数抢答器

显示程序需要实现倒计时功能,倒 计时结束后,抢答器停止工作,并 显示得分。
声音报警程序
功能:当抢答器检测到有人抢答时,发出声音报警 设计思路:使用声音播放模块,当检测到有人抢答时,播放报警声音 实现方法:使用Python的pygame库,实现声音播放功能 注意事项:确保声音报警声音足够响亮,能够引起注意,同时避免声音过大导致干扰其他设备
兼容性测试:验证计数抢答器 在不同硬件和软件环境下的兼
容性
用户体验测试:评估用户界面 和操作流程的友好性和易用性
测试结果分析
测试环境:实 验室环境
测试设备:四 人智力竞赛计
数抢答器
测试方法:手 动测试和自动
测试
测试结果:抢 答器功能正常, 计数准确,响
应速度快
改进与优化
硬件优化方案
采用模块化设计,提高系统的稳定性和可维护性 优化电路布局,减少电磁干扰和信号损失 选用低功耗、高可靠性的元器件,降低系统功耗和故障率 增加散热措施,提高系统的散热效率和稳定性
软件调试
调试工具:使用调试器进行代 码调试
调试方法:单步调试、断点调 试、条件调试等
调试技巧:观察变量值、查看 堆栈信息、分析错误日志等
调试目标:发现并修复软件中 的错误和漏洞,提高软件稳定 性和性能。
整体测试
性能测试:测试计数抢答器 的响应速度和稳定性
功能测试:验证计数抢答器 的基本功能是否正常
的编号。
如果有多个参赛者同时按下按 钮,抢答器会显示错误信息,
重新开始计时。
抢答器的应用场景
学校课堂:用于课堂问答、知识竞 赛等活动
综艺节目:用于电视节目、网络直 播等活动
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四人智力竞赛抢答器课程设计报告(最终5篇)

四人智力竞赛抢答器课程设计报告(最终5篇)

四人智力竞赛抢答器课程设计报告(最终5篇)第一篇:四人智力竞赛抢答器课程设计报告一、设计题目四人电子抢答器二、设计功能1.基本功能(1)抢答器同时供4名选手比赛,分别用4个按钮key5 ~ key8表示。

(2)设置一个系统重置和抢答控制开关start(key1),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,扬声器发出声响提示,并在数码管上显示选手号码。

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。

2.扩展功能(1)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(30秒)。

当主持人启动“开始”键后,定时器进行减计时。

(2)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。

(3)在设定的抢答时间内如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,3.自主功能(1)抢答器具有自动计时功能,当有选手抢答答题时间(10秒)自动开始。

(2)报警电路设计:当答题时间和抢答时间将到或结束(还剩3秒时)发出蜂鸣声结束答题。

(3)每个选手有一个记分板,答对题目可以由主持人控制start 键给予加分。

每加一分响一次。

(4)长按start可以自动准备计时和系统清零,短按开始计时和暂停。

三、原理电路设计:1、方案抢答电路:使用74175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零,74175立即被锁存,同时蜂鸣器鸣叫1s,这时抢答无效,使用74148作为编码器,对输入的型号进行编码。

输出在共阳数码管显示主持人电路:(1)利用2个74168计数器作为倒计时的芯片,当主持人按下抢答按钮时,2个74168被置29,同时将开始倒计时。

假如在30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。

(2)利用4个74160分别控制4位选手的得分,分别显示在4个共阳数码管。

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_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;显示电路一,设计目的本设计是利用已学过的数电知识,设计的4人抢答器。

(1)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。

二,整体设计(一)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。

(二)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。

四人智力抢答器课程设计报告

四人智力抢答器课程设计报告

四人智力抢答器课程设计报告一、课程概述本课程以四人智力抢答器为主题,旨在培养学生的团队合作精神、思维反应速度和知识储备能力。

通过本课程的学习,学生将掌握制作智力抢答器的基本原理和方法,增强对电子电路及程序设计的基础理解,提高操作技能和创新能力。

二、课程目标1.了解智力抢答器的概念、构成和原理,能够制作出基于Arduino板的简单抢答器。

2.掌握Arduino编程语言,能够编写程序实现四人智力抢答器的功能。

3.培养学生的团队合作精神,提高思维反应速度和知识储备能力。

4.提高学生对电子电路及程序设计的基础理解,增强操作技能和创新能力。

三、教学内容1.智力抢答器的概念、构成和原理。

2.Arduino编程语言基础知识,包括数据类型、变量、常量、控制结构等。

3.编写四人智力抢答器的程序,实现抢答、计时、显示等基本功能。

4.制作智力抢答器电路板,包括硬件设计和布线。

5.完成抢答器的组装、安装和测试。

四、教学方法本课程采用多元化教学方法,包括讲授、实验、实践和互动等。

通过讲授,学生将了解智力抢答器的构成、原理和操作关键点;通过实验,学生将深入掌握Arduino编程语言和电路设计的实际应用;通过实践,学生将完成智力抢答器的搭建和测试;通过互动,学生将加强思维创新和团队合作能力的培养。

五、评价方法本课程采用多种评价方法,包括考试、作业、报告、演示等。

通过考试,检验学生掌握的理论知识;通过作业,检验学生的编程能力和电路设计能力;通过报告,检验学生对智力抢答器理解和应用的深入程度;通过演示,检验学生对智力抢答器的实际操控能力。

六、教学安排课程时长:16学时授课内容:第一学时:智力抢答器的概念、构成和原理。

第二学时:Arduino编程语言基础知识。

第三学时:编写四人智力抢答器的程序(一):抢答。

第四学时:编写四人智力抢答器的程序(二):计时。

第五学时:编写四人智力抢答器的程序(三):显示。

第六学时:制作智力抢答器电路板(一):硬件设计。

四人抢答器课程设计plc

四人抢答器课程设计plc

四人抢答器课程设计plc一、课程目标知识目标:1. 让学生理解PLC(可编程逻辑控制器)的基础知识,掌握四人抢答器的基本电路原理;2. 使学生掌握PLC编程软件的使用方法,能独立完成四人抢答器的程序编写与调试;3. 帮助学生掌握相关传感器的工作原理及其在四人抢答器中的应用。

技能目标:1. 培养学生运用PLC进行电路设计和程序编写的能力;2. 培养学生动手实践和解决问题的能力,能独立完成四人抢答器的搭建与调试;3. 提高学生的团队协作能力和沟通能力,能在小组合作中发挥积极作用。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对PLC技术及自动化领域的兴趣,培养其探究精神;2. 培养学生严谨、细致的学习态度,提高其对工程技术的尊重和责任感;3. 引导学生关注我国自动化技术的发展,树立民族自豪感。

课程性质分析:本课程为电气自动化专业课程,旨在让学生掌握PLC技术及其在实践中的应用。

通过四人抢答器课程设计,使学生将理论知识与实际操作相结合,提高其专业技能。

学生特点分析:学生已具备基本的电路知识和编程能力,对PLC有一定了解,但实践经验不足。

因此,课程设计应注重实践操作,引导学生主动探索,提高其解决问题的能力。

教学要求:1. 理论与实践相结合,注重培养学生的动手能力;2. 采用小组合作形式,培养学生的团队协作能力;3. 注重过程评价,关注学生的学习成果和情感体验。

二、教学内容1.PLC基础知识:介绍PLC的组成、工作原理、性能指标等,对应教材第2章;2.四人抢答器电路原理:分析四人抢答器电路的设计思路、元件选择及连接方式,对应教材第4章;3.PLC编程软件使用:讲解PLC编程软件的操作方法,包括程序输入、编译、下载等,对应教材第5章;4.四人抢答器程序编写与调试:教授如何根据电路原理编写PLC程序,并进行调试,对应教材第6章;5.传感器及其在四人抢答器中的应用:介绍常用传感器的工作原理及其在四人抢答器中的使用,对应教材第3章;6.小组合作实践:组织学生进行小组合作,完成四人抢答器的搭建、编程、调试及优化,锻炼学生的动手能力。

四人智力抢答器课程设计

四人智力抢答器课程设计

四人智力抢答器课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握四人智力抢答器的基本原理和电路组成;2. 使学生了解抢答器在竞赛中的应用,掌握相关电路图的识别和绘制;3. 帮助学生理解数字电路和逻辑门的基本概念及其在抢答器中的应用。

技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能独立完成四人智力抢答器的组装和调试;2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力,具备简单的故障排查和维修技能;3. 提高学生的团队协作能力和沟通能力,能在小组合作中发挥各自优势,共同完成任务。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子技术的兴趣,培养其探索精神和创新意识;2. 培养学生积极参与竞赛,树立竞争意识,学会尊重对手,诚实守信;3. 引导学生认识到科技对社会发展的作用,增强其社会责任感和使命感。

课程性质:本课程为电子技术实践课程,注重理论知识与实际操作的相结合。

学生特点:四年级学生具备一定的电子技术基础,好奇心强,喜欢动手操作。

教学要求:教师需引导学生将理论知识应用于实践,注重培养学生的动手能力和团队协作精神,提高其解决实际问题的能力。

教学过程中,关注学生的个体差异,给予个性化指导,确保每个学生都能达到课程目标。

通过课程学习,使学生具备抢答器的组装、调试和维修技能,为后续电子技术学习打下坚实基础。

二、教学内容1. 教学大纲:a. 抢答器基本原理及电路组成b. 数字电路与逻辑门基础c. 抢答器电路图的识别与绘制d. 抢答器的组装与调试e. 故障排查与维修2. 教学内容安排与进度:a. 抢答器基本原理及电路组成(1课时)- 介绍抢答器的工作原理- 讲解电路组成,包括按键、编码器、译码器、指示灯等b. 数字电路与逻辑门基础(2课时)- 介绍数字电路基本概念- 讲解逻辑门的功能和应用c. 抢答器电路图的识别与绘制(2课时)- 讲解电路图的识别方法- 指导学生绘制简单的抢答器电路图d. 抢答器的组装与调试(3课时)- 指导学生进行抢答器组装- 教授调试方法,确保抢答器正常工作e. 故障排查与维修(2课时)- 分析常见的故障现象- 教授故障排查和维修方法3. 教材章节及内容:a. 第四章:数字电路基础b. 第五章:逻辑门电路c. 第六章:简易抢答器的设计与制作三、教学方法为了提高教学效果,充分调动学生的学习积极性,本课程将采用以下多样化的教学方法:1. 讲授法:教师以简洁明了的语言,系统地讲解抢答器的基本原理、电路组成和数字电路基础知识。

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目录第一章绪论1.1 课题研究背景 (2)1.2 课题方案讨论 (2)1.3 课题研究内容 (6)第二章抢答器的系统概述2.1 抢答器的主要功能简介 (6)2.1 抢答器的工作原理简介 (6)2.3 抢答器的系统需求分析 (7)2.4 抢答器的工作流程 (7)第三章选定设计方案的单元电路相关分析3.1 74LS175集成芯片的电路分析 (9)3.2 74LS20集成芯片的电路分析 (11)3.3 74LS00集成芯片的电路分析 (12)3.4 555集成芯片的电路分析 (13)3.5 元件清单 (14)第四章抢答器的电路设计图4.1 工作原理图 (17)4.2 面包板接线图 (17)4.3 电路成品图书馆 (17)第五章心得体会 (18)一、绪论1.课题研究背景随着我国经济和文化事业的发展,在这个竞争激烈的社会中,知识竞赛、评选优胜,选拔人才之类的活动愈加频繁。

在很多竞争场要求有快速公正的竞争裁决,例如:证劵、股票交易及各种智力竞赛等。

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的兴趣。

但是、在竞赛中往往是多个选手一起,分为几个小组参加比赛,针对主持人提出的问题各竞赛小组进行抢答,而抢答环节就要有一种逻辑电路抢答器作为裁判员功能、实现其比赛公平、公正的规则。

智能抢答器是一种应用十分广泛的设备,在各种竞赛、抢答场合中,它都能客观、迅速地判别出最先获得发言权的选手。

早期的抢答器只是由几个三极管、可控硅、发光管等器件组成的,能通过发光管的指示辩认出选手号码。

现在大多数智能抢答器都由单片机或数字集成电路构成的,并且新增了许多功能,如选手号码显示,抢按前或抢按后的计时,选手得分显示等功能。

随着科技的发展,现在的抢答器向着数字化、智能化的方向发展,这就必然提高了智能抢答器的制造成本。

鉴于现在小规模的知识竞赛越来越多,操作简单,经济实用的小型抢答器肯定很有市场。

.课题方案讨论四路数字抢答器电路包括抢答,编码,优先,锁存,数显,复位及报警电路。

根据本次设计要求,我们先后设计出七种方案。

方案一:继电器抢答器。

继电器实现四人抢答器设计,其电路要求相关方面知识过于简单、方案简而易行,方案电路中存在许多不足,而且成本相对于TTL与COMS相比成本较高,总体体积较大。

方案二:模电抢答器。

模电实现四人抢答器设计,成本过高,控制起来与精确度不高,电路存在操作上的弊端。

(如图1-1 所示)图1-1 模拟电路抢答器方案三:CMOS抢答器。

CMOS是金属-氧化物-半导体结构的晶体管简称MOS晶体管,有P型MOS管和N型MOS管之分。

由 MOS管构成的集成电路称为MOS集成电路,而由PMOS管和NMOS管共同构成的互补型MOS集成电路即为 CMOS-IC。

CMOS电路由于输入太大的电流,内部的电流急剧增大,除非切断电源,电流一直在增大。

这种效应就是锁定效应。

当产生锁定效应时,CMOS的内部电流能达到40mA以上,很容易烧毁芯片。

CMOS 器件不用的输入端必须连到高电平或低电平, 这是因为CMOS 是高输入阻抗器件, 理想状态是没有输入电流的. 如果不用的输入引脚悬空, 很容易感应到干扰信号, 影响芯片的逻辑运行, 甚至静电积累永久性的击穿这个输入端, 造成芯片失效.(如图1-1所示)图1-1 CMOS 抢答器电路图方案四:TTL与非门抢答器。

TTL电路是晶体管-晶体管逻辑电路的英文缩写(Transister-Transister-Logic ),是数字集成电路的一大门类。

它采用双极型工艺制造,、具有高速度低功耗和品种多等特点。

TTL电路是电流控制器件,而CMOS电路是电压控制器件。

TTL电路的速度快,传输延迟时间短(5-10ns),但是功耗大。

CMOS电路的速度慢,传输延迟时间长(25-50ns),但功耗低。

TTL数字电路实现四人抢答器设计针对性强、兼顾实用、可靠性高,经济成本合理;可以发挥个人设计思路、检验我们数字电路所学知识的掌握能力,锻炼、提高我们的设计动手能力,但是相比方案七实现四人抢答器设计在操作、实施、成本方面都略为逊色。

图1-2 TTL 抢答器电路图方案五:PLC抢答器。

PLC可以实现四人抢答器设计,容易操作、稳定性高、编程简单,而且我们也学习过相关方面的PLC知识、但是PLC费用较高。

方案六:单片机抢答。

单片机也可以实现四人抢答器设计,但是单片机相关方面知识我们并未学习、编程难度较大,而且单片机费用也较高。

方案七:本次设计选定方案。

综上所述:采用数字电路实现四人抢答器,针对性强、兼顾实用、可靠性高,经济成本合理;可以发挥个人设计思路、检验我们数字电路所学知识的掌握能力,锻炼、提高我们的设计动手能力,故舍去其他方案、选用方案七。

3.课题研究内容四路智能抢答器是采用了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。

二、抢答器的系统概述1.抢答器的主要功能简介四路智能抢答器的主要功能有如下三点:1. 可同时供4名选手参加比赛,其相应的编码分别是1、2、3、4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(实现光显清零)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,选手对应二极管点亮,同时扬声器给出音响提示。

2.抢答器的工作原理简介如图1-4所示为抢答器的结构框图。

电路完成了基本的抢答功能,即开始抢答后,当选手按动抢答键时,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。

而报警电路则是起到提示作用。

其工作原理为:接通电源后,当主持人按下复位键,宣布"开始"抢答器工作。

选手即可开始抢答,当选手按下抢答键后,抢答器完成:编码、优先锁存、译码、数码显示。

当一轮抢答之后,只有主持人按下复位键,才能进行下一轮抢答,否则抢答无效。

图1-4 结构框图3.抢答器的系统需求分析1、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。

2、可以显示是哪位选手有效抢答,正确按键后有讯响声。

3、按键锁定,在有效状态下,按键无效非法。

4、只有主持人按下复位键,下一轮抢答才能开始进行。

4.抢答器的工作流程抢答器的基本工作原理:在上电之后,系统开始运行,在抢答过程中,会有多个信号同时或不同时送入主电路中,抢答器内部电路开始工作,并识别、记录第一个号码。

在整个抢答器工作过程中,编码电路、优先\锁存\译码电路、显示电路、报警电路都会运行。

抢答器的工作流程分为正常抢答流程、主持人复位等几部分,如图1-2所示(即工作流程图)。

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。

三、选定抢答器设计方案的单元电路相关分析四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、光显电路和报警电路组成。

现简单介绍四路智能抢答器设计中的各单元电路的设计的情况。

1.74LS175的逻辑引脚图与功能表如下:图1-6 74LS175的逻辑引脚图1.CP时钟输入端(上升沿有效)2.CR清除端(低电平有效)3.1D—4D数据输入端4.1Q—4Q输出端5.1Q—4Q互补输入端6.GND接地端7.VCC接电源端74LS175是一个单向正沿触发的四D 触发器、互补输出,有公用的时钟和公用的清零。

时钟的触发产生于特定的电压电平上,同脉冲的正跃变时间无直接关系。

当CP引脚输入上升沿时,1D-4D 被锁存到输出端(1Q-4Q)。

不管时钟输入的电平是高或是低,D 输入信号不影响输出。

电路通电后,按下复位按键S,1Q、Q2、Q3、Q4输出高电平,电路进入准备状态。

这时,假设有按键A被按下,4D的输出将由低变成高电平,使4Q输出为高电平经过或门U3A 驱动数码管使数码管显示1(选手A的编号),同时使4Q(4Q非)输出为低电平经过与门U4A输出低电平,此低电平与时钟脉冲经过与非门U2A形成一个上升沿作为74LS175 CLK的输入。

因为74LS175是下降沿触发的,故按下除复位之外的任何的按键都将不会发生电路状态的变化,即输入被锁定。

达到了既定的功能目标。

表4 74LS175功能表2.LS20的逻辑引脚图与功能表如下:图1-7 74LS20的逻辑引脚图1.第一组:1A、2B、1C、1D输入1Y输出2.第二组:2A、2B、2C、2D输入2Y输出3.NC空脚4.GND接地端5.VCC接电源端74LS20是一个双4输人与非门,即在一个集成块内含有两个互相独立的与非门,每个与非门有4个输入端。

74LS20在本电路中只运用了一个输出和四输入,其它端子未能全总使用,根据闲置输入端的要求连接,以不改变电路逻辑状态及工作稳定的原则,若输入端口为“与”逻辑关系时,多余的输入端可以悬空(但不能带开路长线)通过个1—10KΩ的电阻接电源正极,在前级驱动能力允许时,也可以并接到一个已被使用的高输入端上。

对于与非闹中不能使用的与门,该与门至少一有一个输入端接地。

输出端不允许直接电源或直接接地,否则可能使输出级的管子因电流过大而损坏,输出端可通过上拉电阻与电源正极相连,使输出高电平提升。

3.74LS00的逻辑引脚图与功能表如下:图1-8 74LS00的逻辑引脚图1.1A-4A2.1B-4B 输入端3.1Y-4Y 输出端4.GND接地端5.VCC接电源端74LS00是两输入四与非门集成电路。

当输入端中有一个或一个以上输入低电平时,输出端为高电平;当输入全部为高电平时,输入为低电平。

显然、与非门是“与”逻辑的非运算,即“有0出1,全1出0”74LS00在本设计中充分发挥与非门的作用,将上一级的输入信号传入到一级,真正运用与非门“有0出1,全1出0”,为本设计提供方便。

4.555的逻辑引脚图与其内部结构图如下:图1-9 555的逻辑引脚图图2-1 555内部结构示意图555定时器是一咱模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。

555定时器成本低、性能可靠,只需外接几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。

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