路抢答器实验设计
数字电子课程设计路抢答器课程设计报告
数字电子课程设计路抢答器课程设计报告数字电子课程设计路抢答器课程设计报告一、课程设计背景数字化教育逐渐成为现代教育的重要组成部分。
数字化教育的发展离不开高新技术的支持,而教具也成为数字化教育的重要组成部分。
路抢答器是一种多媒体教具设备,能够打破传统课堂形式,使课堂变得更加互动和生动。
在数字化教育的现今背景下,构建一套科学、合理的路抢答器课程设计显得尤为重要。
二、课程设计目标1.使学生能够深入了解路抢答器的基本原理和使用方法;2.提高学生的实际操作能力和思维能力;3.增强学生的团队协作精神;4.提高学生的教学评价能力;5.在课程设计过程中通过激发学生的创新意识,开发学生的潜能。
三、课程内容1.路抢答器的基本原理1.1 路抢答器的定义、基本架构和操作原理;1.2 路抢答器的功能特点和应用领域。
2.路抢答器的使用方法2.1 路抢答器的组成和连接;2.2路抢答器的使用细节和注意事项;2.3 路抢答器的实时控制和监测。
3.路抢答器的应用案例分析3.1 路抢答器在教育中的应用案例分析;3.2 路抢答器在企业培训中的应用案例分析;3.3路抢答器在其他领域中的应用案例分析。
四、课程设计实施方案1.课程实施教材的选择与制作1.1 选用权威教材,确保教学质量;1.2 结合自身教学经验,制作符合学生实际需求的课件。
2.课程实施场所的准备2.1 安排适合路抢答器使用的教学场所;2.2 相关设备配置,确保课堂设备顺畅运行。
3.教学内容的设计和实施3.1 分讲与实验相结合,实践出真知;3.2 重视互动性,引导学生积极参与;3.3 和谐的课堂氛围,营造良好的学习环境。
4.教学方法的改进与创新4.1 使用多媒体教学手段,增强教学感知力;4.2 使用线上线下相结合的教学方式,增强教学互动性;4.3 引入教学巨匠,实现教学质量的提高。
五、课程设计效果通过对以上课程的实施,学生能够对路抢答器这一教具设备有更深入的了解,并在课程实验中进行了实际操作。
十路抢答器设计报告
十路抢答器设计报告一、设计方案论证1、电路原理框图如下2、工作原理接通电源后,主持人按下清零开关,倒计时从30Sk开始倒计时,在倒计时进行内抢答器处于允许状态,十位选手可以抢答,当有选手按下按键,将发出一声声响,同时LED亮,显示管将显示第一位选手编号,发出同时反馈回一信号将锁存器锁定,禁止其他选手抢答。
当30s内无人按下按键,倒计时为0时,锁存器锁定,此时无法再抢答。
主持人再次按下清零键,重新计时。
二、电路设计1、倒计时电路(如图)两块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。
74192的预置数控制端实现预置数30s。
清零按键弹起后,计数器开始减法计数工作,并将时间显示在共阴极七段数码显示管DPY_7-SEG 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,锁存器锁定,以后选手抢答无效。
2、555时钟信号电路在倒计时电路我们需要1HZ频率的方波,根据公式f=1.44/[(R1+2R2)*C],我们可以计算得R1=15K,R2=68K,C=10uf。
电路如下3、抢答电路设计在倒计时进行时,当选手按下按键后,通过74ls147(10-4编码)进行编码后输入74ls373锁存器,再经过7404反相器取反输入74ls48,译码输入数码管显示。
同时经过7432或门反馈回一信号到74373的LE端,当有抢答时LE变成低电平,74373锁存,禁止其他信号。
4、报警电路经过74147编码后,经过7408引出一信号,当有人抢答时为输出搞电平,驱动LED和蜂鸣器。
三、proteus仿真图经过proteus软件仿真,能实现所有功能,仿真图见附录一四、制作调试过程中出现的问题及解决1、制作成实物后,首次测试时发现倒计时显示乱码,无法倒计时。
解决方法:首先对照检查线路,是否有短路,断路。
排除线路问题后,又检查555的脉冲输出是否正常,结果正常。
关于八路抢答器的设计报告
关于八路抢答器的设计报告2019-06-23关于八路抢答器的设计报告篇一:八路抢答器设计报告课程名称:数字电路课程设计设计题目:八路数字抢答器一、实验名称:八路数字抢答器二、实验目的:1.熟悉芯片引脚的识别方法,以及原理。
2.掌握与非门实现其他逻辑门电路的方法。
3. 掌握电路板的焊接技术。
4.加深对模拟电路和数字电路课程的理解和认识。
三、实验要求:主持人没有宣布抢答开始时,抢答不起作用,在主持人宣布抢答开始后,可以进行抢答。
它的任务是从八名参与者中确定出最先的抢答者,立即将其编号锁存,并在LED数码管上显示选手的编号,同时用LED灯显示。
此外,封锁输入电路,禁止其他选手抢答,优先抢答选选手的编号一直保存到主持人将系统清零为止(即复位操作)。
为此我们小组决定就这次机会设计一个低成本但又能满足需要的八路智力竞赛抢答器,并通过安装与调试。
四、使用元件:以及排线、焊锡若干。
五、工作原理:接通电源后,主持人先进行复位,此时七段显示器显示“0”ご耸鼻来鹌鞔τ谙允咀刺。
当主持人宣布“开始抢答”ご耸鼻来鹌骺始工作。
当参加智力竞赛的选手摁下手中的抢答器时LED数码管会点亮提示ね时,七段显示器显示该小组的编号。
只有最先抢答者的编号才能被锁存,并在LED数码管上显示选手的编号。
由以上两个条件可以想到:用D触发器来实现,D触发篇二:八路抢答器实验报告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、CD4511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。
四路抢答器设计 数电实验
设计性实验报告实验名称:四路抢答器的设计姓名:黄忠良辽宁科技大学班级:电子08.1学号:120083102071同组者姓名: XXX XXX实验目的:1.熟悉组合逻辑电路的设计2.掌握数字电子电路的设计、调研方法设计要求:设计一个4人抢答逻辑电路。
具体要求如下:(1)、每个参赛者控制一个按钮,用按动按钮发出抢答信号。
(2)、竞赛主持人另有一个按钮,用于将电路复位。
(3)、竞赛开始后,先按动按钮者将对应的一个发光二极管点亮,此后其他3 人再按动按钮对电路不起作用。
设计方案: (满足设计要求的思路或框图)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 总体框架设计电路:(根据设计方案完成的具体电路)抢答 按钮 JK 触发器 LED 显示结果主持人控制开关 综合处理 控制 电路设计原理:(讲解设计电路原理)按照实验要求,抢答器电路需要满足完两个功能: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LED显示编号;二是禁止其他选手按键操作无效。
具体的电路组成如上图所示。
具体工作过程如下:开关S置于“清除”端(置0)时,JK触发器的R端均为0,4个触发器输出置0,使四个选手LED灯都不亮。
开关S置于“开始”端(置1)时,抢答器处于等待工作状态。
如图,J1=J2=J3=J4=1处于高电平;K1=K2=K3=K4=0处于低电平。
在没有脉冲来时,Q1=Q2=Q3=Q4=0, Q1反=Q2反=Q3反=Q4反=1,因此经过一个4输入与门后,应该为高电平。
这样,当有选手将键按下时(如按下S1),则S1为高电平,与4输入与非门的结果相与非的结果是0,结果输入到第1个JK触发器作为脉冲(下降沿触发),则第1个JK触发器输出Q=1,LED灯1亮,表示1选手抢答有效。
同时,Q1反=0,这样4输入与门的输出应为0,即低电平,当选手1以外的其他选手抢答的时候(比如S2抢答),S1=1与0与非的结果是1,即高电平,不能触发第2个触发器,故同理,其他触发器也都处于禁止状态,即封锁了其他按键的输入,不会出其他人二次按键时输入信号,保证了抢答者的优先性。
路抢答器的设计实验报告
路抢答器的设计实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是设计并实现一个多路抢答器,以提高对数字电路知识的理解和应用能力,掌握基本的逻辑门电路、计数器、编码器、译码器等的工作原理和使用方法,并通过实际电路的搭建和调试,培养解决问题和创新的能力。
二、实验原理1、抢答功能实现通过锁存器实现抢答信号的锁定,当有一路抢答信号输入时,立即将其他路的输入封锁,保证只有最先抢答的一路有效。
2、编码功能使用编码器将抢答者的编号转换为对应的二进制编码。
3、译码显示功能利用译码器将编码后的信号转换为能够驱动数码管显示的信号,从而显示出抢答者的编号。
4、报警功能当有抢答发生时,触发报警电路,发出声音或灯光提示。
三、实验器材1、数字电路实验箱2、集成电路芯片:74LS148 编码器、74LS279 锁存器、74LS48 译码器、74LS192 计数器等3、数码管4、电阻、电容、二极管、扬声器等5、导线若干四、实验步骤1、设计电路原理图根据实验要求和原理,使用数字电路设计软件绘制出多路抢答器的电路原理图。
在设计过程中,充分考虑各芯片的功能和引脚连接,确保电路的正确性和合理性。
2、芯片选择与引脚连接根据原理图,选择所需的集成电路芯片,并按照芯片的引脚功能进行正确的连接。
在连接过程中,注意引脚的排列顺序和方向,避免出现短路或断路的情况。
3、电路搭建将选择好的芯片和其他元器件按照原理图的布局,在数字电路实验箱上进行搭建。
使用导线将各个芯片和元器件的引脚连接起来,形成完整的电路。
4、调试与测试电路搭建完成后,接通电源,进行调试和测试。
首先检查各芯片的电源和地是否连接正确,然后通过手动输入抢答信号,观察数码管的显示是否正确,报警电路是否正常工作。
如果出现问题,根据现象进行故障排查和修复。
五、实验结果与分析1、抢答功能测试当按下任意一路抢答按钮时,其他路的抢答按钮被封锁,数码管显示出最先抢答者的编号,并且报警电路发出提示信号。
经过多次测试,抢答功能稳定可靠,能够准确地判断出抢答者的顺序。
抢答器的设计与制作(五篇范例)
抢答器的设计与制作(五篇范例)第一篇:抢答器的设计与制作抢答器的设计与制作抢答器是竞赛问答中一种常用的必备装置,从原理上讲,它是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
从有利于学习的角度考虑,这里主要介绍以中小规模集成电路和PLD器件设计抢答器的方法。
1抢答器的基本组成及工作原理1.1抢答器的组成抢答器的一般构成框图如图1.1所示。
它主要由开关阵列电路、触发锁存电路、编码器、7段显示器几部分组成。
下面逐一给予介绍。
图1.1抢答器的组成框图(1)开关阵列电路该电路由多路开关所组成,每一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。
(3)编码器编码器的作用是将某一开关信息转化为相应的8421BCD码,以提供数字显示电路所需要的编码输入。
(4)7段显示译码器译码驱动电路将编码器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态,并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。
(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。
1.2抢答器的工作原理(1)开关阵列电路图1.2所示为8路开关阵列电路,从图上可以看出其结构非常简单。
电路中,R1~R8为上拉和限流电阻。
当任一开关按下时,相应的输出为低电平,否则为高电平。
图1.2开关阵列电路(2)触发锁存电路图1.3所示为8路触发锁存电路。
图中,74HC373为8D锁存器,一开始,当所有开关均未按下时,锁存器输出全为高电平,经8输入与非门和非门后的反馈信号仍为高电平,该信号作为锁存器使能端控制信号,使锁存器处于等待接收触发输入状态;当任一开关按下时,输出信号中必有一路为低电平,则反馈信号变为低电平,锁存器刚刚接收到的开关被锁存,这时其它开关信息的输入将被封锁。
简易多路抢答器的设计
实验八 简易多路抢答器的设计一、实验目的1、熟悉优先编码器74LS148和显示译码器74LS47的逻辑功能;2、掌握抢答器的工作原理及设计方法。
二、实验设备及器材1、数字综合实验台 1台2、数字万用表 1块1、 器件:74LS148一片、74LS47两片、发光二极管一个、共阳极数码管一个、74LS279一片(或74LS74双D 触发器两片)以及按钮开关和电阻若干。
三 、设计基本要求1、 该抢答器能同时供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S 0、S 1、S 2、S 3、S 4、S 5、S 6、S 7。
2、 给主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零和抢答开始。
3、 抢答器应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,编号立即锁存,并在LED 数码管上显示出选手的编号,同时要封锁输入电路,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。
4、 设计完成以上功能的电路,并在实验台上实现。
*可增加扩展功能,如声音提示、限时抢答等,由设计者自行掌握。
四、设计报告要求1、 根据设计要求拟写设计方案,并画出总体框图。
2、 画出逻辑电路图,并叙述其工作原理。
3、 给出测试结果,分析优缺点,并指出改进建议。
五、设计提示1、 显示译码电路部分显示译码电路可采用显示译码器74LS47和共阳极数码管搭接而成。
参考电路如图X 所示:数码管和74LS47的相关资料。
2、抢答电路部分抢答电路可用优先编码器74LS148和按钮开关电路组成,参考电路如图Y 所示。
3、抢答信息存储与控制部分抢答信息存储与控制可由RS 锁存器或D 锁存器组成的数码寄存器完成,如图Z 所示。
图X 译码显示电路清除74LS47BI’/RBO’图Y 抢答电路。
抢答器电路设计实习报告
一、实习背景与目的随着电子技术的不断发展,抢答器作为一种常见的电子设备,广泛应用于各种竞赛、演讲、会议等场合。
为了提高自身的电子设计能力,本实习报告旨在通过设计并制作一个八路抢答器,掌握电子电路设计的基本原理和技能,同时提升对电子元器件的识别、选择和运用能力。
二、实习内容与过程1. 需求分析本实习报告设计的八路抢答器应具备以下功能:- 八个独立的抢答开关,分别对应八个参赛者;- 一个复位开关,用于复位抢答器;- 一个蜂鸣器,用于提示抢答成功;- 一个七段数码管,用于显示抢答者的编号。
2. 电路原理设计根据需求分析,本抢答器电路主要由以下几个部分组成:- 抢答开关电路:采用三极管作为开关元件,通过抢答开关控制三极管的导通与截止,实现抢答功能;- 译码电路:将抢答开关的信号转换为对应的数码管显示信号;- 显示电路:采用七段数码管显示抢答者的编号;- 蜂鸣器电路:用于提示抢答成功。
3. 元器件选择根据电路原理设计,选择以下元器件:- 抢答开关:三极管(如2N2222)- 译码电路:集成电路(如74HC4511)- 显示电路:七段数码管(如HD7279)- 蜂鸣器电路:蜂鸣器(如YB-1)- 电阻、电容等:根据电路需求选择合适的阻值和容值。
4. 电路搭建与调试按照电路原理图,将所选元器件连接到电路板上。
连接过程中注意以下几点: - 确保电路连接正确,避免短路或开路;- 严格按照电路原理图进行连接,避免错误;- 注意电源电压和元器件的耐压值,避免损坏元器件。
电路搭建完成后,进行调试。
调试过程中注意以下几点:- 检查电路连接是否正确;- 测试抢答开关、译码电路、显示电路和蜂鸣器电路是否正常工作;- 调整电路参数,使抢答器达到预期效果。
5. 测试与验证通过测试,验证抢答器是否满足以下要求:- 抢答成功时,蜂鸣器发出提示音,数码管显示对应的编号;- 复位后,抢答器恢复正常状态;- 抢答器工作稳定,无故障。
三、实习总结与心得通过本次实习,我掌握了以下知识和技能:1. 电子电路设计的基本原理和步骤;2. 电子元器件的识别、选择和运用;3. 电路搭建与调试的方法;4. 抢答器的设计与制作。
关于路抢答器的实验报告.doc
关于路抢答器的实验报告指导老师:陈老师成员(第四组):章海洋肖悦何细义一、设计题目:八路抢答器的设计二、设计要求:1.设计一个智力竞赛抢答器,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和显示的功能。
抢答开始后,若有选手按动按钮,编号立即锁存,并在数码管上显示选手的编号。
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: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.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。
四.实验电路图:抢答器电路如图所示。
该电路完成两个功能:一是分辨选手按键的先后,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。
五、原理框图抢答器系统原理框图如下所示。
它由主体电路和扩展电路两部分组成,主体电路完成基本抢答后,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,扩展电路完成定时抢答的功能,和抢答响铃、倒计时为零时报警功能。
七、实验器材清单七段译码显示管、74LS04六反向器、74LS02四异或门、74LS273有清除功能的8D触发器、CC4511显示驱动芯片、CC40147优先编码器、2K 电阻7个、20K电阻10个、1000PF电容1个、4001二极管4个、8个按钮、若干导线等。
八、制作与调试1)选择好与器件,并认真测试元器件的参数。
8路抢答器设计课程设计
8路抢答器设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握8路抢答器的基本原理和电路设计,了解其工作过程。
2. 使学生理解数字电路的基本组成,掌握抢答器中用到的逻辑门电路及其功能。
3. 帮助学生掌握计时器的使用方法,并能将其与抢答器结合使用。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识设计简单数字电路的能力,具备一定的动手实践操作技能。
2. 提高学生分析问题和解决问题的能力,通过团队合作完成抢答器的设计与搭建。
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. 培养学生团队合作意识,学会互相帮助、共同进步。
3. 增强学生的自信心和成就感,使其在完成课程任务的过程中体验学习的乐趣。
课程性质:本课程为电子技术实践课程,旨在让学生将所学理论知识应用于实际操作中,提高学生的动手实践能力。
学生特点:本课程针对初中或高中年级学生,他们已具备一定的电子技术基础,对新鲜事物充满好奇心,喜欢动手操作。
教学要求:结合学生特点和课程性质,教师应采用启发式教学方法,引导学生主动参与课程,注重实践操作和团队合作,确保学生在课程中达到预定的学习目标。
通过分解课程目标为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估的实施。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 数字电路基础知识:回顾与抢答器相关的数字电路基本原理,如逻辑门电路、触发器等,确保学生对相关知识点的掌握。
2. 抢答器工作原理:详细讲解8路抢答器的工作原理,包括抢答信号的产生、计时器的工作过程等。
3. 电路设计与搭建:指导学生运用所学知识,设计并搭建8路抢答器的电路,包括选择合适的元器件、绘制电路图等。
4. 教学案例分析与实践:分析典型抢答器案例,让学生了解实际应用中的注意事项,提高学生分析和解决问题的能力。
教学内容安排如下:第一课时:数字电路基础知识回顾,抢答器工作原理讲解。
第二课时:抢答器电路设计与搭建,学生分组讨论并确定设计方案。
8路抢答器设计实验报告
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。
设计四路抢答器课程设计
设计四路抢答器课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握四路抢答器的电路原理,理解并能够描述其工作过程。
2. 使学生了解抢答器中各个电子元件的功能和作用,如按钮、晶体管、继电器等。
3. 让学生掌握数字电路的基本知识,能够运用逻辑门设计简单的数字电路。
技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能够独立完成四路抢答器的搭建和调试。
2. 提高学生的问题解决能力,能够分析并排除抢答器故障。
3. 培养学生的团队协作能力,通过小组合作完成抢答器的设计和制作。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子技术的兴趣,培养其创新意识和探索精神。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践操作的安全性和准确性。
3. 增强学生的竞争意识,培养良好的比赛道德和团队精神。
课程性质:本课程为电子技术实践课程,结合理论教学,注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点:本课程面向初中生,学生对电子技术有一定的基础,好奇心强,喜欢动手操作。
教学要求:教师需提供详细的电路原理讲解,指导学生动手实践,注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,给予个性化指导。
通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际项目中,提高其综合素养。
二、教学内容1. 电路基础知识回顾:包括电路的组成部分、电路图的识别、基本电路类型等,关联教材第二章内容。
2. 四路抢答器电路原理:详细讲解抢答器的电路构成、工作原理及各部分功能,关联教材第四章第三节。
- 按钮开关的作用与使用方法- 晶体管放大电路的原理- 继电器的工作原理及其在抢答器中的应用3. 数字电路基础:介绍与门、非门、或门等基本逻辑门的功能和应用,关联教材第五章内容。
4. 抢答器设计与制作:- 设计抢答器电路图,明确各元件连接方式- 动手搭建和调试抢答器,关联教材实验操作部分- 故障分析与排除,提高问题解决能力5. 抢答器应用与拓展:探讨抢答器在实际生活中的应用,如知识竞赛等,激发学生创新思维。
四路抢答器实验设计
-课程设计说明书-石油化工学院课程设计任务书一、设计题目四路抢答器二、主要容及要求(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。
此时,抢答器不再接收其他输入信号。
(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)。
提高要求:(5)答题时间还剩5s时,每秒发出提示声音。
三、进度安排1、掌握multisim仿真器软件的使用(5月25号)。
2、去图书馆和网上查找需要的资料,并整理好。
(5月26日)。
3、对课程设计的要求进行理解,初步设计。
(5月27日)。
4、整体设计开始,并逐步改进和调试。
(5月29日)5、完成设计并写课程设计说明书。
(5月30日)6、课题答辩(6月20日)四、总评成绩指导教师学生签名抢答器电路设计一、设计任务与要求1.可容纳四组参赛的数字式抢答器;2.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。
此时,抢答器不再接收其他输入信号;3.电路具有定时功能。
要求回答问题的时间≤60秒(显示为00~59),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;4.具有计分功能。
要求能设定初始分值,能进行加减分5.在复位状态下台号数码管不作任何显示(灭灯)二、方案设计与论证如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。
定时器倒计时,选手在定时时间抢答时,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。
八路抢答器实验报告
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、电路原理框图图3-1 ⼋路抢答器组成电路四、设计要求5.有⼋个抢答按键,⼀个主持⼈控制按键。
6.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。
7.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。
8.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。
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图中70K K -为8个抢答按键。
74LS148为8线/3线优先编码器,其逻辑功能如表2-1所⽰。
8路输⼊信号70D D -以及编码输出信号70A A -均为负逻辑。
EI 为使能控制端,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=0时,且70D D -有输出时,0s =G ,否则1s =G ,可见GS 为低电平时74LS148正常编码且有输⼊。
当EI=0时,且70D D -⽆输⼊时,EO=0,可见EO 为低电平时表⽰74LS148正常编码且⽆输⼊。
74LS279为4RS 触发器,输⼊信号低电平有效。
其中,第⼀和第三RS 触发器有两个置1端。
看8K 为主持⼈控制键,按下8K 将第⼀⾄第三RS 触发器复位,将第四RS 触发器置1。
在正常抢答期间,74LS279作为锁存器,将编码输出70A A -和GS 锁存,其中02A A -反相输出,从⽽将负逻辑编码变为正逻辑,GS 同相输出。
八路抢答器课程设计
八路抢答器课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解八路抢答器的原理,掌握其电路组成及功能。
2. 学会使用基本电子元件,如电阻、电容、二极管、三极管等,并能运用到八路抢答器电路中。
3. 了解数字电路基础知识,掌握逻辑门电路的功能及运用。
技能目标:1. 培养学生动手实践能力,能独立完成八路抢答器电路的搭建和调试。
2. 提高学生问题解决能力,能分析并解决在搭建过程中遇到的问题。
3. 培养学生团队协作能力,分组合作完成抢答器的设计与制作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱科学,对电子技术产生浓厚兴趣。
2. 培养学生勇于探索、创新的精神,增强自信心。
3. 培养学生遵守实验规程,养成良好的实验习惯,注重安全意识。
课程性质:本课程为电子技术实践课程,结合理论知识,注重培养学生的动手操作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:结合学生特点,采用启发式教学,引导学生主动探索,注重理论与实践相结合,提高学生的实践操作能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,因材施教,确保每个学生都能达到预期的学习成果。
通过课程学习,使学生能够将所学知识运用到实际生活中,提高解决问题的能力。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面:1. 电子元件知识:介绍电阻、电容、二极管、三极管等基本电子元件的原理和功能,以及它们在八路抢答器电路中的应用。
2. 数字电路基础:讲解逻辑门电路的原理和功能,包括与门、或门、非门等,分析它们在八路抢答器电路中的作用。
- 教材章节:第五章 数字电路基础- 列举内容:逻辑门电路原理、功能及应用。
3. 八路抢答器设计与制作:详细讲解八路抢答器的电路原理、设计方法、搭建步骤和调试技巧。
- 教材章节:第六章 实践操作- 列举内容:八路抢答器电路原理、设计制作流程、调试方法。
教学内容安排和进度:第一课时:电子元件知识介绍,引导学生认识并了解基本电子元件。
四路抢答器设计实验报告
四路抢答器设计实验报告一、设计任务:1、巩固和加深对电子电路基本知识的理解,提高综合运用本课程所学知识的能力。
2、养成根据设计需要选学参考书籍,查阅相关手册、图表和文献资料的自学能力。
3、通过电路方案的分析、论证和比较,设计计算和选取元器件、电路组装、调试和检测等环节,初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。
4、学会简单电路的实验调试和性能指标的测试方法,提高学生动手能力和进行数字电子电路实验的基本技能。
二、技术指标抢答器是一种具有优先输出的电子电路。
它的基本功能是,在四组参赛的情况下,首先抢答者发出抢答信号,此时其他参赛组的抢答电路即失去控制作用。
在优先抢答者解除抢答信号后,电路才自动恢复到各组又可均等抢答的状态中。
1、设计一个可供4人进行的抢答器。
2、系统设置复位按钮,按动后,重新开始抢答。
3、抢答器开始时数码管显示序号0,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。
抢答后显示优先抢答者序号,同时发出音响。
,并且不出现其他抢答者的序号,这样其它选手无法再抢答,达到抢答目的。
4、抢答器具有定时抢答功能,本抢答器的时间设定为10秒,当主持人启动“开始”开关后,定时器开始减计。
5、设定的抢答时间内,选手可以抢答,这时定时器开始工作,显示器上显示选手的号码和抢答时间。
并保持到主持人按复位键。
6、当设定的时间一到,而无人抢答时,本题报废,选手们无法再抢答,同时扬声器报警发出声音,定时器上始终显示0。
三、元件清单:器件型号数量••器件型号数量双JK触发器74LS112 2 四/二输入与门74LS32 1 集成单稳态触发器74LS121 1 四/二输入与非门74LS00 1 译码器74LS48 1 •电阻10K 4 十进制计数器74LS160 2 •电阻47K 2 定时器555 1 •电阻100K 1 双四输入与非门74LS20 1 •电阻330欧11 四/二输入与非门74LS08 1 •电容22 1 反向器74LS04 1 •电容10 1 发光二极管LED 4 •电容0.01 1四、电路框图如下:1)智能抢答器总体方框图如下图所示为。
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。
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。
4路抢答器设计实验报告(一)
4路抢答器设计实验报告(一)4路抢答器设计实验报告1. 引言•介绍实验的背景和目的•提出实验问题和假设2. 实验设计•详细描述实验的设计方案,包括所使用的材料和工具•列出实验步骤和流程3. 实验结果•展示实验结果的数据和图表•对实验结果进行分析和讨论,与假设进行比较4. 结论•总结实验的结果和发现•对实验过程中的问题和不足进行讨论•提出进一步研究的建议5. 参考文献•列出实验过程中参考的文献和资料的引用附录•提供实验过程中的原始数据、图表和计算公式等详细信息1. 引言•实验背景:抢答器是一种常用于竞赛和学术场合的设备,用于测试参与者的反应速度和知识水平。
设计一个4路抢答器,可以满足多人同时参与的需求,提高竞赛的公平性和趣味性。
•实验目的:通过设计和制作4路抢答器,验证其稳定性和可行性,以及测试参与者的反应速度和竞技能力。
2. 实验设计•材料:Arduino开发板、面包板、按钮开关、LED灯、电阻、导线等•工具:焊接工具、螺丝刀、电子测试仪器等•步骤:1.搭建电路:将Arduino开发板与面包板连接,连接按钮开关和LED灯以搭建4路抢答器电路。
2.连接程序:使用Arduino编程语言编写程序,实现抢答器的功能。
3.测试功能:逐一测试每个按钮开关和LED灯是否正常工作。
4.整体测试:测试4路抢答器整体的功能和反应速度。
5.优化改进:根据测试结果,对电路和程序进行调整和改进。
3. 实验结果•数据和图表:记录每个参与者的抢答时间和正确率,并绘制柱状图和折线图进行统计和分析。
•结果分析:根据实验数据和图表,分析参与者的抢答速度和正确率,验证实验假设的成立与否。
4. 结论•通过实验设计和制作的4路抢答器,实现了多人参与的抢答功能。
•参与者的抢答速度和正确率与实验假设存在一定的关联性。
•在实验过程中发现的问题和不足:电路连接不牢固、程序运行不稳定等。
•进一步研究建议:改进电路连接的可靠性、优化程序的响应速度等。
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课程设计说明书广东石油化工学院课程设计任务书一、设计题目四路抢答器二、主要内容及要求(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。
此时,抢答器不再接收其他输入信号。
(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)。
提高要求:(5)答题时间还剩5s时,每秒发出提示声音。
三、进度安排1、掌握multisim仿真器软件的使用(5月25号)。
2、去图书馆和网上查找需要的资料,并整理好。
(5月26日)。
3、对课程设计的要求进行理解,初步设计。
(5月27日)。
4、整体设计开始,并逐步改进和调试。
(5月29日)5、完成设计并写课程设计说明书。
(5月30日)6、课题答辩(6月20日)四、总评成绩指导教师学生签名抢答器电路设计一、设计任务与要求1.可容纳四组参赛的数字式抢答器;2.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。
此时,抢答器不再接收其他输入信号;3.电路具有定时功能。
要求回答问题的时间≤60秒(显示为00~59),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;4.具有计分功能。
要求能设定初始分值,能进行加减分5.在复位状态下台号数码管不作任何显示(灭灯)二、方案设计与论证如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。
方案一:以74LS175+74LS48为主,构成抢答电路模块;以74LS192+数码管+蜂鸣器构成计时模块;以74LS192+74LS160为主构成计分模块。
(抢答模块实现如下图)其工作原理如下,主持人开关是74LS175的清零控制端,当主持人打下开关时整个电路开始工作,有一个抢答信号产生时74LS175被封锁,该芯片得不到时钟信号,处于不工作状态,不允许其他信号的输入有效,相对于方案二没有优先级,不会产生公平性的问题。
在74LS175有了一个输出信号后,通过或门的组合产生一个编码给74LS48让其进行译码输出译码显示台号。
例如编码为XXX1的有一号和三号,所以通过或门组合可以实现显示功能。
优点是便于扩展,容易添加新的电路,缺点是实现显示时,如果台号过多需要更多的门电路进行处理,显得冗余。
考虑仅仅是由四人抢答的,不需要更多的门实现选择了该方案。
其余模块在下面进行详细描述。
方案二:以74LS148、锁存器 74LS279、74LS48为主构成抢答模块;其余的模块基本相同。
(抢答模块如下图所示)其工作原理如下,开关S置于"清除"端时,RS触发器的端均为0,4个触发器输出置0,使74LS148的=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S3),74LS148的输出经RS锁存后,1Q=1,74LS48处于工作状态,4Q3Q2Q=100,经译码显示为"4"。
此外,1Q=1,使74LS148=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的此时由于仍为1Q=1,74LS148=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“清除”然后再进行下一轮抢答。
电路实现功能比较完整,基本符合设计的要求,但是该电路实行附加的功能是难以实现,要做较大的改动才可以完善,在早期的时候被我们淘汰。
优点是电路基本可以严谨处理所有的事务仿真的时候不易出现问题。
三、单元电路设计与参数计算抢答器鉴别模块:抢答器模块=74LS175+74LS48+门电路+七段数码管74LS175:74LS175的功能真值表:从表可见:① CLR是清零端,且低电平有效。
② CLK是时钟脉冲,且下降沿触发。
上图中的74ALS175N为一四路的锁存器,当CLK引脚输入上升沿时,1D-4D被锁存到输出端(1Q-4Q)。
在CLK其他状态时,输出与输入无关74LS48A0-A3 译码地址输入端BI'/RBO'消隐输入端(低电平有效)/脉冲消隐输出(低电平有效)LT' 等灯测试输入端(低电平有效)RBI' 脉冲消隐输入端(低电平有效)Ya-Yg 输出端抢答器计时模块:抢答器=74LS192+数码管+蜂鸣器74LS192具有下述功能:(1).异步清零:CR=1,Q3Q2Q1Q0=0000(2).异步置数:CR=0,LD=0,Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0(3).保持: CR=0,LD=1,CPU=CPD=1,Q3Q2Q1Q0保持原态(4).加计数:CR=0, LD=1,CPU=CP,CPD=1,Q3Q2Q1Q0按加法规律计数(5).减计数:CR=0, LD=1,CPU=1,CPD= CP,Q3Q2Q1Q0按减法规律计数74LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器。
抢答器记分模块:计分器=74LS192+74LS160+控制开关+门电路74LS160:是同步十进制计数器,依靠CP信号来工作,EP、ET高电平是工作,计分的单元电路中EP接数据输出端的与非输出,只要令清零端的数据输出位数与EP端的位数相减等于你要的位数即可实现加减相应的分数的功能。
例如:下图EP端是0011,而CLR端是0100,两端相减是0001,即十进制的1,所以实现加减一分的功能。
四、总电路工作原理及元器件清单1.总原理图2.电路完整工作过程描述(总体工作原理)抢答器鉴别模块:该电路完成三个功能:一是分辨出选手按键的先后,并锁存优先抢答者的编号;二是禁止其他选手按键操作无效;三是同时译码显示电路显示编号。
74LS175工作过程:主持人开关置于"清除"端时,芯片开始工作,A、B、C、D四个开关开始抢答,根据下图的真值表,可以知道当有一个开关打下时,通过门电路的控制封锁时钟禁止其他开关的输入,使其他输入无效。
74LS48芯片是一种常用的七段数码管译码器驱动器,常用在各种数字电路和单片机系统的显示系统中,显示选手的台号。
抢答器计时模块:定时电路选用十进制同步加减计数器74LS192进行设计。
74LS192具有下述功能:(1).异步清零:CR=1,Q3Q2Q1Q0=0000(2).异步置数:CR=0,LD=0,Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0(3).保持: CR=0,LD=1,CPU=CPD=1,Q3Q2Q1Q0保持原态(4).加计数:CR=0, LD=1,CPU=CP,CPD=1,Q3Q2Q1Q0按加法规律计数(5).减计数:CR=0, LD=1,CPU=1,CPD= CP,Q3Q2Q1Q0按减法规律计数74LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器。
CPU为加计数时钟输入端,CPD为减计数时钟输入端。
LD为预置输入控制端,异步预置。
CR为复位输入端,高电平有效,异步清除。
CO为进位输出:1001状态后负脉冲输出BO为借位输出:0000状态后负脉冲输出。
电键是控制清零端的开关,开关P是置数端的开关,P打开置数端指数,P关闭置数端不工作,并给予时钟信号。
电路工作,剩余20秒是给予提醒信号。
抢答器记分模块:该电路有74LS160、74LS192和门电路构成,74LS160构成的是分值电路,74LS192是加减电路。
由开关控制输入信号传向UP或DOWN,实现加减分。
对一分键电路,在U4上,当从0000变化到0011时,QA与QB通过与非门接到EP,RD 则通过一个开关来控制,当到达0011的时候,经过QA与QB的与非门出来的为零,使它保持0011的状态不变, QB输出的则是一个脉冲了。
对三分键电路,在U6上,当从0000变化到0101时,QA与QC通过与非门接到EP,RD 则通过一个开关来控制,当到达0011的时候,经过QA与QC的与非门出来的为零,使它保持0101的状态不变, QA输出的则是三个脉冲了。
通过双向开关切换电路为加法电路和减法电路,将异或门U7接至U1、U2、U3的UP端,为加法部分,将异或门U8接至U1、U2、U3的DOWN端,为减法部分。
从而控制比赛分数的加减。
开关J4控制U1、U2、U3的CLR端接通电源,当开关闭合是,分数置零,开始重新计数。
3五、仿真调试与分析本设计基本符合课题的要求,可以实现抢答、加减分控制、计时功能的实现,主持人打下控制开关电路开始工作,抢答结束显示台号,接着实现计时功能。
完成作答后,加减分功能由控制端实现。
虽然这个设计可以完成要求,但是如果同时按下开关,指示灯同时亮时,显示台号有出错的可能行存在。
总的来说,抢答电路部分做的不是十分的理想,存在改善的地方,若以方案一的电路实现的话可以除去同时性的问题,但是优先级带来的问题又是需要解决的。
六、结论与心得经过将近一周的奋战,我们的课程设计总算圆满结束,不仅取得了预期的效果,而且离答辩时间提前了接近三个星期,同时还为我们争取了足够的冗余时间完善设计功能,回想设计的“岁月”,现在仍记忆犹新!首先,老师一发课题,我们就商量着选题的事情,最初我们有两种想法:第一种是随便选个简单的设计课题,做完草草了事;第二种是选个有实际应用价值的课题,认真的做好设计,展现我们最好的作品。
因为要准备英语四级,所以才萌发了以上两种想法。
后来,经过几次角逐,第二种想法战胜了第一种想法,结果我们果断的选择了四人抢答器这一设计课题。
因为既要为四级争取更多的复习时间,又要做好课程设计,所以我们不得不快马加鞭,过关斩将,速战速决!因为我们坚信,凡事都要做好足够的准备,方能百战百胜!其次,从搜集资料到熟悉设计原理,再从开始使用仿真软件到完成整个设计电路图的整个过程,真可谓是夜漫漫其熙远兮,吾将上下而求索!汗与泪交织在一起,不知何是汗,何是泪,统一战线!说到仿真软件,我们经历了一波三折,因为有一些元件在一些仿真软件中找不到或是用不了或是不是很会用,所以仿真软件进行了一次升级,由最先的EWB到Proteus再到,与此同时,我们的挫败感也保持着“升级”。
在整个设计过程,最耗费时间的是在调试电路上,每每接一个电路,对电路的调试必不可少,因为很多问题时不时就给你个“惊喜”,往往让你哭笑不得!所以,在这种关键时刻,最需要的是冷静的分析,结构和思路的优化,更加必不可少的是团队合作精神,往往很多电路故障的排除思路和解决方法都是在不断的讨论中和尝试下萌芽的!抢答电路模块经过两次方案的修改,因为如果采用优先编码器,虽然可以保证每一次都只有一个人先抢答到,但是如果当有两个人同时按下开关,那么优先权最高的那个先抢到,这不是很符合实际情况!如果采用四D触发器,最先因为忽略封锁时钟之前四输入与非门与一个反相器之间有个缓冲时间,如果两个人按下开关的间隔很短,发生在这个缓冲时间之前,那么两个人的二极管都会亮,电路似乎看起来没封锁时钟!最后几费周折,知道了这个隐藏的“忽略”,才恍然大悟!在对加减分电路模块的设计时,我毫无思路,队友也“无药可施”,但通过在网上对加减分电路的搜索,找到了一些相关的设计,经过一番努力,算是初步的了解这一部分电路的设计,但考虑到实际的抢答器应用,每个选手都应该有个初始分值,所以最初在实现预置数功能上竟然直接把加减分电路与抢答电路连在一起,结果造成电路过大,软件出问题,实现不了预置数或出错,分开各自接线,各个电路模块正常工作。