D200803编号241430文件名抢答器.docx

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1、辽宁工学院电子技术基础课程设计（论文）题目：抢答器院（系）：信息科学与工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：教师职称：起止时间：2006.12.182007.01.10课程设计(论文)任务及评语院(系)：信息科学与工程学院教研室：电子信息工程学号学生姓名专业班级课程设计(论文)题目抢答器课程设计(论文)任务设计任务：(1)抢答器至少控制四人抢答；(2)用1ED显示成功抢答者代码；(3)具有违规显示功能,并显示违规抢答者代码设计要求：设计要求：1 .分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。2 .确定合理的总体方案

2、。对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。3 .设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。4 .组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。指导教师评语及成绩成绩：指导教师签字：年月日目录第1章六路数字抢答器设计方案论证11.1六路数字抢答器的应用意义11. 2六路数字抢答器的设计要求及技术指标11.3 设计方案论证11.4 总体设计方案框图及分析2第2章六路数字抢答器各单元电路设计32.1抢答电路设计32. 2计分电路设计

3、42. 3报警电路设计5第3章六路数字抢答器的整体电路设计63. 1整体电路图及工作原理64. 2电路参数计算75. 3整体电路性能分析8第4章设计总结8参考文献9第一章六路数字抢答器设计方案论证1.1六路数字抢答器的应用意义本设计为六路数字抢答器，其特点是简单易制，同时也可扩展为七路，八路同等原理相同的抢答器，其制作成本低，线路简单，选材及制作容易等特点，并且能够实现优先抢答，音响提醒和数字显示分数功能，具有数字集成电路的锁存性，可用于各种智力抢答等娱乐活动中。1. 2六路数字抢答器的设计要求及技术指标1 .设计六组参赛式数字抢答器，每组一个抢答按钮。2 .抢答器有第抢答信号鉴别和锁存功能，

4、主持人按钮将系统复位并发出抢答指令：第一组指示灯亮，并能用组别显示电路显示组别，同时扬声器发出滴嘟双音音响2-3ms,此时电路有自锁功能，使别的抢答开关不起作用。3 .设置显示计时电路，开始预制IOO分，抢答后由主持人记分，答对一次加10分，错减10分。4 .设置犯规电路，对抢答组别鸣喇叭示警，并显示犯规组别。1.3设计方案论证(1)本抢答器可同时供6名选手或6个代表队参加比赛，他们的编号分别是0,12,3,4,5,各用一个按钮，按纽的编号与选手的编号相对应，分别是SO,SI,S2,S2,S3,；(2)节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零，抢答的开始以及对每组加分减分的记录；(3)抢

5、答器具有数据锁存功能，抢答开始后，若有选手按抢答按钮，编号立即锁存，并在1ED数码管上显示出选手的编号，同时扬声器给出音响提示，此外，要锁存输入电路,禁止其他选手抢答，又像抢答选手的编号一直保存到主持人将系统清零为止;(4)抢答器具有计分的功能，由主持人控制计分键，当主持人启动“开始”键后，扬声器发出“嘀嘟”响声，声音持续2-3ms,选手开始抢答，若回答正确，则给该队加上10分，若回答错误，则扣该队分，并设处示分数每队均为100分；(5)对于违规的组队给予警告，并且发出示警信号。14总体设计方案框图及分析抢答器的总体框图如图IT所示，其工作过程是：接通电源时，节目主持人将开关置于“清零”位置，

6、抢答器处于禁止工作状态，编号显示其灭灯，计分器显示分数，即每组均为IOO分。当节目主持人宣布抢答题目后，说一声“抢答开始”，同时将控制器开关拨到“开始”位置，扬声器给出声响提示，抢答器处于工作状态。抢答器要完成下面四项工作：（1）优先编码器电路立即分辨出抢答者的编号，并有锁存器进行锁存，然后由译码器显不电路显不编码；（2）扬声器发出短暂声响，提醒节目主持人注意；（3）控制电路要对输入码电路进行封锁，避免其他选手再次进行抢答；（4）若出现违规情况，则自动发出示警声音，并提出警告；（5）当选手将问题回答完毕，主持人控制的分数加减器将给回答对的组别加10分，回答错误的扣掉10分，并且主持人操作的控制

7、开关使系统恢复到禁止工作状态，以便急性下一轮的抢答。图1-1第二章六路数字抢答器各单元电路设计2.1抢答电路设计抢答电路的功能有两个：一是能分辨选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码器显示电路用；二是要使其他选手的按键操作无效。选用优先编码器741S148和RS锁存器741S279可以完成上述功能，其电路组成如图2-1所示。其工作原理是：当主持人控制开关处于“清零”位置时，RS触发器的左端为低电平，输出端（4Q1Q）全部为低电平。于是741S48的瓦二0,显示器灭灯；741S148的选通输入端收二0,741S148处于工作状态，此时锁存器电路不工作。当主持人把开关拨到“开始”位置时，优

8、先编码器和锁存电路同时处于工作状态，即抢答器处于等待状态，等待输入端17；输入信号，当有选手将键按下时（按下S5）,741S148的输出石匕/二010,皈=0,经RS锁存后,CTR=1,BI=I,741S279处于工作状态,Q4Q3Q2=101,经741S48译码后,显示器显示出“5”。此外，CTR=I,使741S148的时为高电平,741S148禁止工作状态，封锁了其他按键的输入。当按下的键松开后，741S148的T为高电平，但由于CTR维持高电平不变，所以741S148仍处于禁止工作状态，其它按键的输入信号不会被接收，这就保证了抢答者的优先性以及抢答电路的准确性。当优先抢答者回答完问题后，

9、由主持人操作控制开关S,是抢答电路复位，以便进行下一轮的抢答，并且根据回答的正确与否废除分数并显示出来。图2-12.2计分电路设计图2-2计分器的电路结构图，由两片741S192构成，高位741S192预置数为OoO1次位741S192预置数为OOO0,这就满足各组显示的初始分数均为100分，高位的192的进位脉冲端即TC1J端接在次位192的进位端，借位脉冲端与次192的借位输出端相连。两片192的预置数端（即P1端）相连由主持人控制，其余各端子均无效。次192的加法输入端与减法输入端引出由主持人来控制加减分数，从而实现了主持人对各参赛小组的分数控制。显示分数的电路由741S48（三片）与数

10、码显示管组成，最低位的数码管总置于零。图2-22. 3报警电路设计由555定时器和晶体管构成的报警电路如图2-3所示，其中555构成多谐振荡器,振荡频率为：,11.430=(/?,+2R2)Cn2(/?,+2R2)C其输出信号经晶体管推动扬声器。PR为控制信号，当PR为高电平时多谐振荡器工作,反之则电路停振。图2-3第三章六路数字抢答器的整体电路设计3. 1整体电路图及工作原理总体电路图已经画出，在各部分电路的基础上我们来分析总体电路的工作原理，抢答电路用来接收每个小组的抢答信号，当主持人已经发出抢答信号并且有抢答信号输入时相应的显示电路显示出组别发光二极管点亮扬声器发出滴答声，这是主持人可以

11、根据抢答人的回答来判断是加分还是减分，加减分电路的开关由主持人控制。显示电路显示每个组别的分数。一次抢答完成后，由主持人按清零键清零。这就完成了一次抢答的过程，如果在主持人没有发出开始抢答的命令，而有的参赛小组却按响了抢答器，这时报警电路就会发出报警声，并由数码管显示犯规组别，这就是整个六路熟字抢答器的工作过程。若需要应用八组参赛队，则只需将16,17接入即可。3.2电路参数计算C11.43J0=(/?,+2R2)Cn2(R.+2R2)C3.3整机电路性能分析总体电路由各部分功能电路组成，整机性能也受各部分的电路的性能的约束，设计的抢答电路反应快可控性好，是比较理想的抢答工具，显示电路由最常用

12、的数码管实现,这种器件经济常见制作工艺简单，比液晶显示器的显示可控性有一定的差距，但是它的经济实惠足以弥补它的不足，报警电路可实现自动报警，比较智能化，当主持人没有按响抢答按钮时，报警电路可对违规者进行报警，而且可以进行加减分，可见这种抢答其比较适合较多的抢答环境，应有较广泛。第4章设计总结此次课程设计中我投入了最大的热情和精力，从设计电路图，选择元器件，使用EWB仿真电路，其过程中出现了不少的问题，我没有气馁，没有退缩，积极向老师和同学请教，并且一遍又一遍的重复实践，直到我们期望的结果实现。事实也证明我们的努力没有白费，认真严谨的实习态度给我们带来了成功的喜悦！通过这次电子系统设计，我们掌握

13、了设计一个数字电路的基本方法和基本步骤，实际解决了设计中出现的问题，增强了寻找问题，解决问题的能力。此次电子设计的成功不仅帮助我们更好地掌握书本知识，尤其重要的是增强了我们的自信，培养了我们独立思考的能力！快乐而充实的时光总是很快，转眼间为期两周的课设已经快结束了，虽然有点累，当是通过本次课设使我学到了不少东西：首先，本次课设使我的电类知识得到了充实，以前在书本上有不懂的地方，通过本次课设都得一解决；其次，它提高了我自己动手能了，理论与实践相结合，使我的知识更扎实，更灵活，最后，本次课设对我的以后，不论是毕业设计，还是走向工作岗位都奠定了一定的基础。参考文献1毕满清主编.电子技术试验与课程设计

14、.北京:机械工业出版社,20032王天曦,李鸿儒主编.电子技术工艺基础.北京:清华大学出版社,20023高吉祥主编.电子技术基础实验与调和设计.北京：电子工业出版社,20024付家才主编.电子实验与实践.北京:高等教育出版社.20045张大彪主编.电子技术技能训练.北京：电子工业出版社.2002附录：器件清单R0-R7均为IOKQ的8个电阻R8、RI0、R1kR12均为IOKR9为510QR13、R14分别为15KQ和68KQR15、RI6、R17分别为1KQ、510Q、510QS0-S7、置位、加分、减分按钮S8为动合型按钮S9为动断型按钮一个发光二极管741S148一片；741S4825片；741S279一片；555一片；CI为0.1口f；C2为100f;数码管25个；三极管3DG130一片；8Q扬声器一个；所有的匕c均为+5V