数电课程设计报告八路数字抢答器

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8路智力竞赛抢答器(数电课程设计报告)

8路智力竞赛抢答器(数电课程设计报告)

数字抢答器的设计姓名李永宏学号201401910034年级14自动化专业自动化系(院)机械与材料工程学院指导教师王丹1 设计任务与要求 (1)1.1基本功能 (1)1.2 扩展功能 (1)2 设计原理 (1)3 电路设计 (2)3.1 抢答电路 (2)3.2 定时电路 (6)3.3 相关逻辑电路 (8)4元器件的使用列表 (10)5仿真结果 (11)6 设计体会 (11)参考资料 (12)8路智力竞赛抢答器1 设计任务与要求1.1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,其编号分别是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功能。

抢答开始,若有选手按动抢答按钮,编号立即锁存,并在LED数码管上显示选手的编号,同时扬声器发出音响提示此外.要封锁输人电路,禁止其他选手抢答,并将优先抢答选手的编号—直保持到主持人将系统清零为止。

1.2 扩展功能(1)抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间长度可以由主持人设定(如30 s)。

当节目主持人启动“开始”键后,要求定时器立即减计时,并用显示器显示,同时扬声器发出短暂的音响,音响持续时间为0.5 s左右。

(2)参赛选手在设定的时间内抢答,抢答有效;有效抢答结束定时器停止工作.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,本次抢答无效,系统短暂报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后做无效抢答,时间显示器上显示00。

2 设计原理定时抢答器的总体框图如图1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;扩展电路完成定时抢答的功能。

8路抢答器的设计报告(数字电路课程设计)资料

8路抢答器的设计报告(数字电路课程设计)资料
5、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。
6、 如果定时抢答的时间已到,却没有选手抢答时,本次抢答无效, 系统短暂报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器 上显示 00。
(二)设计要求 1、画出电路原理图(或仿真电路图); 2、元器件及参数选择; 3、电路仿真与调试; (三)制作要求 自行装配和调试,并能发现问题和解决问题。 (四)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。 二、原理框图
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——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 LED 数码管行显示出选手的编号,
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XX 科技学院《数字电子技术》课程设计报告
同时扬声器给出音响提示。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。
4、抢答器具有定时抢答的功能,且一次抢答的时间可以由主持人 设定(如 30s)。 当节目主持人启动“开始”键后,要求定时器立即 减计时,并用显示器显示,同时扬声器发出短暂的声响。
8 路智力抢答器包括组合逻辑电路和时序电路。通过此次设计与 制作,进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及 实用方法.且由于 8 路智力抢答器包括组合逻辑电路和时叙电路.通 过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与 使用方法。
一、设计要求 (一)设计指标 1、 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

8路计时抢答器设计报告

8路计时抢答器设计报告

数字电子技术基础课程设计-----八位计时抢答器一、设计理念智力竞赛是一种生动活泼的教育方式,在各种智力竞赛中,最最激烈的便是抢答环节的比赛。

抢答引起参赛者和观众极大地兴趣,在短时间内,参赛选手在主持人抢答的口令下达后开始抢答,充分体现出参赛者思维的活跃。

在这类比赛中,对于谁先谁后抢答,在什么时候抢答,如何限定抢答的规定时间等问题,如果单凭主持人主观的判断,就很容易出现误判。

所以我们就需要一种具备自动锁存、置位、清零等功能的只能抢答器来解决这些问题。

二、设计要求设计一个具备计时功能的八路抢答器,它所要实现的功能如下:1、给八位参赛选手分别配备一个抢答按钮,编号为K0、K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7。

2、主持人可以主持抢答、计时的开始与清零。

3、抢答器可以显示出最先按下抢答键的选手编号。

4、抢答器具有60秒倒数计时功能。

抢答规则:主持人按下开始抢答键,选手可以开始抢答,同时计时器开始60秒钟倒计时,选手通过优先按键得到抢答机会后,在计时器所显示的剩下时间内完成抢答,否则扣分。

三、设计方案1、设计思路根据设计的要求,我们小组的设计思路如下:该抢答器由开关电路、触发电路、触发锁存电路、优先编码电路、译码电路、计时电路所组成。

2、具体电路的设计及其工作原理 (1)电源电路限于我们现成的电源只有9V 直流电源,但是我们的电路工作电压应该是5V 的稳压直流电源,我们通过利用7805芯片对9V 进行降压处理,形成直流5V 稳压电源。

(2)抢答电路工作原理:74LS148有8个信号输入端I0 ~ I7、3个二进制码输出端A0 ~A2、输入使能端EI、输出使能端EO和优先编码工作状态标志GS, 其功能如表1 所示。

由表可知, 当EI的非=0时, 编码器工作; EI的非=1, 则不论8个输入端为何种状态, A0、A1、A2 输出为1,15端和14端输出为1,编码器处于非工作状态。

(附74LS148引脚图与真值表)当抢答开关S0 ~S7 中的任意一个开关按下时,编码器输出相应按键对应的二进制代码,低电平有效。

关于八路抢答器的设计报告

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。

数电八路抢答器课程设计

数电八路抢答器课程设计

数电八路抢答器课程设计一、引言数电八路抢答器是一种基于数字电路设计的设备,用于进行抢答竞赛。

本课程设计将详细介绍数电八路抢答器的原理、设计过程和实现方法。

二、数电八路抢答器的原理数电八路抢答器由主控制器、显示屏、按钮和信号输入模块组成。

其工作原理如下:1. 主控制器通过按钮检测模块检测每个参赛者的按键动作。

2. 当有参赛者按下按钮时,按钮检测模块会向主控制器发送信号。

3. 主控制器根据接收到的信号判断哪个参赛者按下了按钮,并将该参赛者的编号发送给显示屏。

4. 显示屏上显示被判定为第一名的参赛者编号。

三、数电八路抢答器的设计过程1. 系统需求分析我们需要明确系统的功能需求和性能要求。

根据题目要求,我们需要实现一个能够支持最多8位参赛者同时抢答并显示第一名的系统。

2. 系统框架设计系统框架设计是整个设计过程的基础,它包括主控制器、显示屏、按钮和信号输入模块之间的连接关系和通信机制。

我们需要根据系统需求,确定各个模块的功能和接口。

3. 电路设计在电路设计中,我们需要根据系统框架设计的结果,选择合适的数字电路元件,并进行电路连线。

主要包括按钮检测模块、信号输入模块和显示屏的电路设计。

4. 电路测试与调试完成电路设计后,我们需要进行测试与调试。

通过外部信号源模拟参赛者按下按钮的动作,检验按钮检测模块是否正常工作;测试信号输入模块是否能够正确接收到参赛者编号;验证显示屏是否能够正常显示第一名参赛者的编号。

5. 系统集成与优化在完成各个模块的测试与调试后,我们需要将它们进行集成,并对整个系统进行优化。

可以添加声音提示功能或增加LED灯效果来提高用户体验。

四、数电八路抢答器的实现方法1. 硬件实现硬件实现是将上述设计过程中得到的电路图和元件连接起来以构建实际的抢答器设备。

可以使用面包板或印刷电路板来搭建电路,并根据需要进行元件的布局和焊接。

2. 软件实现软件实现是编写嵌入式程序,控制各个模块的工作。

主要包括按钮检测模块、信号输入模块和显示屏的控制程序。

完整版数电课程设计八路抢答器

完整版数电课程设计八路抢答器

数字电子技术课程设计报告八路智力竞赛抢答器的设计专业:电子信息科学与技术班级:2012级1班姓名:学号:指导老师:电子通信与物理学院日期: 2015 年 1 月 10 日指导教师评语1设计要求在当代社会中企业、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛, 抢答记分器是必要设备。

过去在举行的各种竞赛中我们经常看到有抢答的环节,举办方多数采用让选手通过举答题板的方法判断选手的答题权,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。

人们于是开始寻求一种能不依人的主观意愿来判断的设备来规范比赛。

因此,为了克服这种现象的惯性发生人们利用各种资源和条件设计出很多的抢答器,从最初的简单抢答按钮,到后来的显示选手号的抢答器,再到现在的数显抢答器,其功能在一天天的趋于完善不但可以用来倒计时抢答,还兼具报警等等功能,有了这些更准确地仪器使得我们的竞赛变得更加精彩纷呈,也使比赛更突显其公平公正的原则。

在这一背景下本文利用74LS系列芯片设计了一种有效、便捷的八路数字抢答器。

设计要求如下:利用数字电路设计一个八路抢答器,允许八路参加,并具有锁定功能,用LED显示最先抢答的队号码,系统设置外部清除键,按动清除键,LED 显示器自动清零灭灯。

数字显示功能:数字抢答器定时为30S,启动开启键以后要求Ⅰ)定时开始;Ⅱ)扬声器要短暂报警;Ⅲ)发光二极管亮灯;如果在30S内抢答有效,计时结束,30S内抢答无效,发光二极管灯灭。

2 设计任务本次描述的八路抢答器功能指标为:设计一个能支持八路抢答的智力竞赛抢答器;主持人按下开始抢答的按键后,有短暂的报警声提示抢答人员抢答开始且指示灯亮表示抢答进行中;在开始抢答后数码管显示30秒倒计时;有抢答人员按下抢答键后,在数码管上显示抢答成功人员1的编号,倒计时暂停,同时后续抢答人员的抢答将无效;当主持人再次按下按键回到复位状态,倒计时的数码管保持显示30,显示人员编号的数码管灭,指示灯灭。

本次设计的电路由包括抢答电路、定时电路、报警电路在内的三部分电路组成。

数字电子技术课程设计报告说明

数字电子技术课程设计报告说明

数字电子技术课程设计报告说明1.八路数显竞赛抢答器电路概述八路数字抢答器结构框图如图所示,首先主持人将开关拨到“复位”状态,抢答器处于禁止工作状态,编号显示器灭灯,显示器显示设定时间;主持人宣布“开始抢答”,并将开关置于“开始”位置,抢答器工作,定时器倒计时。

当定时时间到,没有选手抢答时,系统封锁输入电路,禁止选手超时抢答。

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

当一轮抢答之后,禁止二次抢答、显示器显示剩余时间。

如果再次抢答必须由主持人再次操作“复位”和“开始”状态开关。

2.总体电路设计抢答电路该电路完成两个功能:分辨选手按键先后,并锁存优先者编号,同时译码显示电路显示编号;禁止其他选手继续抢答。

报警电路在有效的时间内抢答,显示抢答编号的同时,蜂鸣器发出声响,主持人按复位后关闭。

倒计时电路由主持人根据抢答题的难易程度设定抢答时间。

3.各单元电路设计抢答电路首先介绍下3_4译码器子电路的设计,将两片74LS279的输出端加一是输出四位信号。

可以通过简单的逻辑变换进行电路设计,设计思路是将000、001、010、011、100、101、110、111三位输出八个状态转化为四位输出八个状态0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000,结合字发生器和逻辑变换器设计具体的电路如图:该电路采用该电路选用优先编码器74L148,SR锁存器74LS279,译码741S48完成上述功能,在图中将CTR与连接当开关S闭合时,RS触发器的端均为0,4个触发器输出置0,使74LS48的,显示器灯灭;741S148的使能端,使之处于工作状态,此时锁存电路不工作。

当开关S断开时,优先编码与锁存电路同时处于工作状态,即抢答器处于等待状态,当选手将键按下时(如按下S),74S148的输出,,经RS锁存后,CTR=1, ,74LS279输出011,经74LS48译码显示为“3”。

八路数显抢答器的设计 报告

八路数显抢答器的设计 报告

目录设计任务 (2)设计方案 (2)总体设计框图与说明 (2)具体电路的元器件说明 (3)心得体会 (8)参考文献 (8)附录一:总电路图 (8)附录二:评分表 (9)一、设计任务要求1.基本功能:(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S1~ S8报告表示。

(2)设置一个系统清除和抢答控制开关A1,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,并在发光二极管显示。

选手抢答实行优先锁存,优先抢答选手的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(如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。

(3)如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效。

(4)如果在规定的时间内抢答,则主持人启动快关A2,对选手回单问题时间进行计时(3分钟)二、设计方案方案一:用74HC537做锁存器,通过7448在DPY_7-SEG七段数码管上显示。

计时器用三片74LS161.方案二:用两片74LS175做锁存器,然后用发光二极管提示,计时器用三片74LS160. 因为考虑到时间和资源的问题,我选择了方案二。

三、总体设计框图与说明如图1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,各选手对应的发光二极管灯灭;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、发光二极管显示、扬声器提示。

然后开始对选手回答时间计时,3分钟后提示,主持人宣布本次强大结束。

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。

八路竞赛抢答器设计实验报告

八路竞赛抢答器设计实验报告

八路竞赛抢答器设计实验报告#八路竞赛抢答器设计实验报告##1.实验目的通过设计和制作八路竞赛抢答器,掌握数字电子技术的基本原理和应用,培养实际动手能力,提高团队协作和创新能力。

##2.实验原理八路竞赛抢答器主要基于数字电子技术的逻辑门、计数器、时序电路等原理。

每个参赛者的抢答器包含按钮、计数器、显示器等组件,通过按下按钮触发计数器计数,同时在显示器上显示计数结果。

##3.实验材料与器件-逻辑门:使用TTL(Transistor-Transistor Logic)或CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)逻辑门芯片。

-计数器:选择适当的计数器芯片,如74LS190或74HC161等。

-按钮开关:作为参赛者抢答的触发器。

-显示器:使用数码管或LED等显示模块。

##4.实验步骤###4.1设计电路图根据竞赛抢答器的要求,设计电路图,包括逻辑门的连接、计数器的接入、按钮开关和显示器的布置等。

###4.2制作原型根据电路图,制作抢答器的原型。

连接逻辑门、计数器、按钮、显示器,并确保电路的正确性。

###4.3编程(如有需要)如果抢答器需要特定的计分逻辑或显示效果,可能需要进行微控制器的编程工作。

在这一步骤中,确保编写的程序与硬件连接相匹配。

###4.4调试与测试逐一检查电路连接,确保没有短路或开路。

通过模拟按下按钮的操作,测试计数器和显示器的正常工作。

##5.实验结果与分析经过调试与测试,八路竞赛抢答器实现了预期的功能。

通过观察显示器的计数结果,可以准确判断参赛者的抢答顺序。

##6.实验总结通过本次实验,加深了对数字电子技术原理的理解,提高了动手制作电子装置的能力。

同时,实验中的问题与挑战也促使我们更好地合作解决问题,培养了团队协作与创新的精神。

##7.实验改进与展望为了进一步提高抢答器的性能,可以考虑引入更多的计数器、添加蓝牙或无线模块,以实现远程监控和计分等功能。

八路抢答器设计报告

八路抢答器设计报告

抢答器的设计一、设计目的1.熟悉EWB电子电子防真软件并运用EWB电子电路仿真软件画出仿真电路图及运行结果力图。

2.锻炼个人动手能力。

3.学会团队合作的精神。

二.实验内容1.学会制作交流转直流的电源2.学会应用EWB电子电子防真软件。

3.学会集成电路的基本布线。

4.学会怎么焊接集成电路。

二、设计要求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S1 ~ S8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,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。

三、方案设计与论证方案一〈采用数字电路〉 1、原理方框图 八路抢答器的总体框图如图1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。

扩展电路完成定时抢答的功能。

八路抢答器的工作过程是:接通电源时,节目主持人将开关置于“清除”位置,抢答器处于禁止工作状态,编号显示器灭灯,定时显示器显示设定的时间,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,扬声器给出声响提示,抢答器处于工作状态,定时器倒计时。

当定时时间到,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。

当选手在定时时间内按动抢答键时,抢答器要完成以下四项工作: ①优先编码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控制电路要使器停止工作,保持到主持人将系统清零为止。

当选手将问题回答完毕,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。

四、设计原理及电路图1、设计原理如图1所示为总体方框图。

8路抢答器设计课程设计

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。

八路抢答器实验报告

八路抢答器实验报告

《数字电子技术》课程设计题目八路抢答器学生姓名专业班级学号院 (系)指导教师完成时间目录1 课程设计的目的 (1)2 课程设计的任务与要求 (1)3 设计方案与论证 (1)4 设计原理与功能说明 (2)4.1 主要元器件选用及原理 (2)4.2 八路抢答器的原理方框图 (4)5 单元电路设计 (5)5.1 CD4511 单元控制电路 (5)5.2 数码显示单元电路 (7)5.3 由555 定时器控制的报警单元电路 (7)6 硬件的制作与调试 (8)7 总结 (9)参考文献 (10)附录1:总体电路原理图 (11)附录2:CD4511 真值表 (12)附录3:元器件清单 (13)1 课程设计的目的通过这次课程设计,让我了解到了八路智能抢答器的结构组成和工作原理,也初步掌握八路智能抢答器的调整及测试方法,提高实践动手能力和思量问题的能力。

同时通过本次课程设计,也让我巩固了以前学习的理论知识,建立逻辑数字电路的理论和实践的结合,了解了八路智能抢答器各单元电路之间的关系及相互影响。

初步掌握了八路智能抢答器的调整及测试方法。

本课程设计通过参考大量文献对八路智能抢答器的工作原理进行了系统的介绍,通过详细的调查和权威技术资料及相关情报的采集,为我们更深刻的了解电子技术提供了很好的平台,使得更好的让理论与实践相结合。

2 课程设计的任务与要求1. 可容纳八组参赛的数字式抢答器;2. 电路具有第一抢答信号的鉴别与保持功能;3. 系统就进行优先锁存,其他抢答选手抢答无效;4. 具有一定的定时功能。

3 设计方案与论证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,惟独当主持人按下了复位键,选手才干进行顺利抢答。

数电课程设计报告八路数字抢答器样本

数电课程设计报告八路数字抢答器样本

数字电路课程设计数字抢答器设计报告姓名:学号:专业: 电子信息工程系指导教师:04 月 18 日八路数字抢答器一、设计目的及任务1.设计的目的经过八路数字抢答器的设计实验, 要求大家回顾所学数字电子技术的基础理论和基础实验, 掌握组合电路、时序电路、编程器件和任意集成电路的综合使用及设计方法, 熟悉掌握优先编码器、触发器、计数器、单脉冲触发器、 555电路、译码/驱动电路的应用方法, 熟悉掌握时序电路的设计方法。

达到数字实验课程大纲所要求掌握的基本内容。

2.设计的任务及要求( 1) 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个代表队参赛, 她们的选号分别是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) 和抢答器的开始。

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。

另外, 要封锁输入电路, 禁止其它选手抢答。

优先抢答选手的编号一直保持主持人将系统清零为止。

( 2) 扩展功能①抢答器具有定时抢答的功能, 且一次抢答的时间能够由主持人设定( 如30秒) 。

当节目支持人启动”开始”键后, 要求定时器立即减计时, 并用显示器显示。

②参加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, 却没有选手抢答时, 本次抢答无效, 系统短暂报警, 并封锁输入电路, 禁止选手超时后抢答, 时间显示器上显示00。

二、电路设计总方案及原理框图1. 设计思路( 1) 本题的根本任务是准确判断出第一抢答者的信号并将其锁存。

实现这一功能可选择使用触发器或锁存器等。

八路抢答器数电课程设计报告

八路抢答器数电课程设计报告

八路抢答器数电课程设计报告八路抢答器数电课程设计报告概述本报告旨在介绍一种针对八路抢答器设计的数电课程设计方案。

设计目标•实现一个能够支持八路抢答的系统。

•提供丰富的功能,包括抢答器状态显示、抢答器计时、答案判断等。

•实现简单、易于理解,并能够用于数电课程的教学。

设计思路1.使用单片机作为控制核心,包括有限状态机、时序控制等功能。

2.使用多路开关作为八路抢答器的输入设备。

3.配置数码管作为显示设备,并通过数码管进行状态显示和计时。

4.利用逻辑电路判断正确答案并进行相应的处理。

5.开发用户界面,让用户能够操作系统并查看结果。

设计步骤1.确定系统需求,包括抢答器数目、计时时间等。

2.设计主控电路,包括单片机和相关外围电路。

3.编写单片机程序,实现抢答器的状态控制、计时等功能。

4.配置多路开关和逻辑电路,实现抢答信号的输入和正确答案的判断。

5.连接数码管显示电路,通过单片机控制显示抢答器状态和计时。

6.开发用户界面,实现用户操作系统的功能。

7.进行系统测试和调试,确保系统正常运行。

8.编写设计报告,总结设计过程和成果。

设计成果•实现了一个八路抢答器系统,能够支持抢答器状态的显示和计时功能。

•设计符合数电课程的教学需求,理论与实践相结合。

•系统稳定性较高,可靠性良好。

总结通过本次八路抢答器数电课程设计,我深刻理解了数字电路实践的重要性,同时提高了我的设计和调试能力。

这个设计不仅在技术上有所提升,还对我的团队协作、解决问题和项目管理能力有所帮助。

未来,我将继续努力学习,不断提升自己的创作能力和技术水平。

八路抢答器实验报告

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

8路数字抢答器实验报告

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。

八位竞赛抢答器课程设计报告

八位竞赛抢答器课程设计报告

目录引言 (3)1 设计意义及要求 (4)1.1 设计意义 (4)1.2 设计要求 (4)2 方案设计 (5)2.1 设计思路 (5)2.1.1 模块化设计框架图 (5)2.1.2 各个模块的实现 (5)2.1.3 关于实现功能拓展的设计思路 (6)2.2 方案设计 (6)2.2.1 方案一 (7)2.2.2 方案二 (8)2.3 方案比较 (10)3 部分电路设计 (10)3.1 基于NE555芯片的脉冲发生器 (10)3.2 数据锁存部分......................................... - 12 -3.3 数据编码部分......................................... - 13 -3.4 数据的显示部分....................................... - 14 -4 调试与检测................................................ - 17 -4.1 调试过程中的故障及解决办法........................... - 17 -4.2 调试与运行结果....................................... - 17 -5 仿真操作步骤及使用说明 (20)结束语 (22)参考文献.................................................... - 23 - 附录........................................................ - 24 -引言数字技术作为当今世界上发展最快的一门科学,已被广泛地应用于计算机、自动控制、电子测量仪表、通信等各个领域。

例如,在生活中,很多关于智力竞赛的电视节目的抢答环节就很好的应用了数字技术。

关于竞赛抢答器的设计,最重要的是完成当参赛选手们可以开始抢答后,每次只可能有一个人抢答成功这一功能。

八路抢答器数电课程设计报告(一)

八路抢答器数电课程设计报告(一)

八路抢答器数电课程设计报告(一)八路抢答器数电课程设计报告1. 简介本报告是针对八路抢答器数电课程设计进行的总结和评估。

2. 设计目标本次课程设计的目标是设计一个八路抢答器,实现对多个用户的抢答功能,并通过数电电路进行控制。

3. 设计思路•采用数字电路设计,以实现高效的抢答功能。

•使用多路选择器和触发器构建抢答器系统。

•利用开关、指示灯等元件反馈用户操作和系统状态。

4. 设计流程1.确定系统需求和功能。

2.分析抢答器的硬件设计和逻辑电路。

–使用多路选择器实现对多个用户的抢答控制。

–利用触发器实现抢答状态的锁定和显示。

3.根据电路设计原理,进行电路图的设计与布线。

4.进行仿真和调试,确保电路功能正常。

5.制作抢答器的外壳,安装电路板和元件。

6.进行整体测试,验证抢答器系统的性能。

5. 实施情况•设计了包括多路选择器、触发器、LED指示灯和按钮等元件的电路图。

•使用电路仿真软件进行了仿真和调试,验证了电路的正确性。

•制作了抢答器的外壳,并安装了电路板和元件。

•进行了全面的测试,包括抢答功能、指示灯显示和按键响应等。

6. 评估与改进•评估:经过测试,抢答器系统的功能正常,满足设计要求。

•改进:可以考虑增加更多的交互功能,如声音提示、显示屏等,提升用户体验。

7. 总结本次八路抢答器数电课程设计旨在通过数字电路设计实现多用户的抢答功能。

在设计过程中,我们根据硬件设计和逻辑电路的原理,完成了电路设计、仿真和调试的工作,并成功制作了外壳并安装了电路板和元件。

最终,经过全面的测试和评估,抢答器系统表现出良好的性能,达到了预期的设计目标。

以上是本次八路抢答器数电课程设计的报告。

8. 参考资料•数字电路与逻辑设计教程,刘程著,机械工业出版社•《电子电路与系统设计原理》第三版,王思伟著,北京大学出版社9. 致谢在这个项目的实施过程中,我要特别感谢以下的人和组织: * 导师和教授:感谢他们的指导和支持,使得这个项目能够成功完成。

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数字电路课程设计数字抢答器设计报告姓名:学号:专业:指导教师:2014年 12 月 18 日八路数字抢答器一、设计目的及任务 (2)1.设计的目的 (2)2. 设计的任务及要求 . (2)(1基本功能 (2)(2扩展功能 ......................................................... 2 二、电路设计总方案及原理框图 .. (2)1. 设计思路 (2)2.总电路框图 .............................................................. 3 三、单元电路工作原理 ...................................................... 3 1.显示电路 (3)(1 RS 触发器: (4)(2 74LS148优先编码器:. (5)2. 秒脉冲发生器电路 . (6)3.报警电路 (8)四、电路仿真 . (9)五、实验结果 . (9)六、结论 . (10)七、附录 . ......................................................................... 11 1. 总电路图 .................................................................. 11 八、参考文献 . ...................................... 错误!未定义书签。

一、设计目的及任务1.设计的目的通过八路数字抢答器的设计实验, 要求大家回顾所学数字电子技术的基础理论和基础实验, 掌握组合电路、时序电路、编程器件和任意集成电路的综合使用及设计方法, 熟悉掌握优先编码器、触发器、计数器、单脉冲触发器、 555电路、译码 /驱动电路的应用方法,熟悉掌握时序电路的设计方法。

达到数字实验课程大纲所要求掌握的基本内容。

2. 设计的任务及要求(1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个代表队参赛, 他们的选号分别是 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器的开始。

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主持人将系统清零为止。

(2扩展功能①抢答器具有定时抢答的功能,且一次抢答的时间可以由主持人设定(如 30秒。

当节目支持人启动“ 开始” 键后,要求定时器立即减计时,并用显示器显示。

②参加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, 却没有选手抢答时, 本次抢答无效, 系统短暂报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器上显示 00。

二、电路设计总方案及原理框图1. 设计思路(1本题的根本任务是准确判断出第一抢答者的信号并将其锁存。

实现这一功能可选择使用触发器或锁存器等。

在得到第一信号之后应立即将电路的输入封锁, 即使其他组的抢答信号无效。

同时还必须注意, 第一抢答信号应该在主持人发出抢答命令之后才有效。

(2当电路形成第一抢答信号之后,用编码、译码及数码显示电路显示出抢答者的组别,也可以用发光二极管直接指示出组别。

(3在主持人没有按下开始抢答按钮前,参赛者的抢答开关无效;当主持人按下开始抢答按钮后,开始进行 30秒倒计时,此时,若有组别抢答,显示该组别并使抢答指示灯亮表示“已有人抢答” ;当计时时间到,仍无组别抢答,则计时指示灯灭表示“时间已到” ,主持人清零后开始新一轮抢答。

2.总电路框图电路总体框图如图 1所示:图 1 总电路框图三、单元电路工作原理1.显示电路此部分电路主要完成的功能是实现 8路选手抢答并进行锁存, 同时有相应发光二极管点亮和数码显示。

使用优先编码器 74LS148 和锁存器 74LS297 来完成。

该电路主要完成两个功能: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(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。

工作过程:开关 S 置于 " 清除 " 端时, RS 触发器的 R、 S 端均为 0, 4 个触发器输出置 0,使 74LS148 的优先编码工作标志端= 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,当有选手将抢答按键按下时(如按下 S5 , 74LS148 的输出经 RS 锁存后, CTR=1,RBO =1, 七段显示电路 74LS48 处于工作状态, 4Q3Q2Q=101,经译码显示为“ 5” 。

此外, CTR =1, 使 74LS148 优先编码工作标志端=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 CTR =1,使优先编码工作标志端=1, 5 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。

只要有一组选手先按下抢答器, 就会将编码器锁死, 不再对其他组进行编码。

通过 74LS48译码器使抢答组别数字显示 0-7。

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。

抢答模块原理图如图 2所示:图 2 抢答模块原理图(1 RS 触发器:①保持状态。

当输入端接入 S =R =1的电平时, 如果基本 SR 触发器现态 Q=1、 Q =0,则触发器次态 Q =1、 Q =0;若基本 SR 触发器的现态 Q =0、 Q =1,则触发器次态 Q =0、 Q =1。

即 S =R =1时,触发器保持原状态不变。

②置 0状态。

当 S =1, R =0时,如果基本 SR 触发器现态为 Q =1、 Q =0, 因 R =0,会使 Q =1,而 Q =1与 S =1共同作用使 Q 端翻转为 0;如果基本 SR 触发器现态为Q =0、 Q =1,同理会使 Q =0, Q =1。

只要输入信号 S =1, R =0,无论基本 SR 触发器的输出现态如何,均会使输出次态置为 0态。

③置 1状态。

当 S =0、 R =1时,如果触发器现态为 Q =0、 Q =1,因 S =0, 会使G1的输出端次态翻转为 1,而 Q =1和 R =1共同使 G 2的输出端 Q =0;同理当 Q=1、 Q =0,也会使触发器的次态输出为 Q =1、 Q =0;只要 S =0、 R =1,无论触发器现态如何,均会将触发器置 1。

④不定状态。

当 S =R =0时,无论触发器的原状态如何,均会使 Q =1, Q =1。

当脉冲去掉后, S 和 R 同时恢复高电平后, 触发器的新状态要看 G 1和 G 2两个门翻转速度快慢,所以称 S =R =0是不定状态,在实际电路中要避免此状态出现。

(2 74LS148优先编码器:表 1 74LS148真值表74LS148的输入端和输出端低电平有效。

如表 174LS148真值表所示:0I ~7I 是输入信号, 2Y ~0Y 为三位二进制编码输出信号, S I =1时,编码器禁止编码, 当 S I =0时,允许编码。

S Y 是技能输出端,只有在 S I =0,而 0I ~7I 均无编码输入信号时为 0。

EX Y 为优先编码输出端, 在 S I =0而 0I ~7I 的其中之一有信号时,EX Y =0。

0I ~7I 各输入端的优先顺序为:7I 级别最高, 0I 级别最低。

如果 7I =0(有信号 ,则其它输入端即使有输入信号,均不起作用,此时输出只按 7I 编码, 2Y 1Y 0Y =000。

优先编码被广泛用于计算机控制系统中, 当有多个外设申请中断时,优先编码器总是给优先级别高的设备先编码。

图 3 译码管电路二进制译码器是将输入的二进制代码的各种状态按特定含义翻译成对应输出信号的电路。

也称为变量译码器。

若输入端有 n 位,代码组合就有 2n 个,当然可译出 2n 个输出信号。

显示译码器由译码输出和显示器配合使用,最常用的是 BCD 七段译码器。

其输出是驱动七段字形的七个信号,常见产品型号有 74LS48、 74LS47等。

字符显示器:分段式显示是将字符由分布在同一平面上的若干段发光笔划组成。

电子计算器,数字万用表等显示器都是显示分段式数字。

而 LED 数码显示器是最常见的。

通常有红、绿、黄等颜色。

LED 的死区电压较高,工作电压大约 1.5~3V,驱动电流为几十毫安。

如图 3所示,是七段 LED 数码管的引线图和显示数字情况。

74LS47译码驱动器输出是低电平有效,所以配接的数码管须采用共阳极接法;而 74LS48译码驱动器输出是高电平有效,所以,配接的数码管须采用共阴极接法。

数码管常用型号有BS201、 BS202等。

图 3是共阴式 LED 数码管的原理图,使用时,公阴极接地, 7个阳极 a~g由相应的 BCD 七段译码器来驱动。

2. 秒脉冲发生器电路该部分主要由 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 2 个 7 段数码管即相关电路组成。

完成的功能是当主持人按下开始抢答按钮后,进行 30s 倒计时,到 0s 时倒计时指示灯亮。

当有人抢答时,计时停止。

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。

74LS192 的预置数控制端实现预置数30s , 计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。

按键弹起后, 计数器开始减法计数工作, 并将时间显示在共阴极七段数码显示管上, 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, 控制报警电路报警, 同时以后选手抢答无效。

倒计时模块电路如图 4所示: 图 4 倒计时模块电路由 555定时器和三极管构成报警电路。

其中 555构成多谐振荡器, 振荡频率 fo =1.43/[(RI +2R2 C ], 其输出信号经三极管推动扬声器。

PR 为控制信号, 当 PR 为高电平时,多谐振荡器工作,反之,电路停振。

555定时器连接图如图 5所示:图 5 555定时器连接图3.报警电路控制输入信号为经过编码的抢答选手的信号,当有人在有效时间内抢答时, 定时时间到时无人抢答时,输入信号为高电平,报警电路发出报警信号;反之, 输入信号为低电平时,报警器不工作。

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