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1、课程设计 (综合实验 )报告( 20 - 20 年度第 1 学期 ) 名称：课程或实验名称题目：六路抢答器设计院系：电气与电子工程学院班级：电气 1108 班学号：学生姓名：陈子君指导教师：刘向军设计周数：一周成绩：日期：年月日电子技术综合实验任务书一、目的与要求1. 目的1.1 综合实验是教学中必不可少的重要环节，通过综合实验巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能，提高综合运用知识的能力，逐步增强实际工程训练。1.2 注重培养学生正确的设计思想，掌握综合实验的主要内容、步骤和方法。1.3 培养学生获取信息和综合处理信息的能力、 文字和语言表达能力以及协作工作能力。1.4 提高学生运用
2、所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及其基本工程素质。2. 要求2.1 能够根据设计任务和指标要求， 综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。2.2 根据课题需要选择参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。要求通过独立思考、深入钻研综合实验中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。2.3 进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则。2.4 学会电子电路的安装与调试技能，掌握常用仪器设备的正确使用方法。利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法，解决实验中出现的问题。2.5 学会撰写综合实验总结报告。2.6 通过综合实验，逐步形成严肃认真、一丝不苟
3、、实事求是的工作作风和科学态度，培养学生树立一定的生产观点、 经济观点和全局观点。 要求学生在设计过程中， 坚持勤俭节约的原则，从现有条件出发，力争少损坏元件。2.7 在综合实验过程中，要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。二、设计（实验）正文2.1 设计要求设计一个智力竞赛抢答器，此抢答器可以容纳六组参赛队，每组设置一个抢答按扭供抢答者使用。设置一个“系统复位”或“抢答准备命令”按扭和一个“抢答开始命令”按扭供主持人使用。在主持人将系统复位并发出“抢答开始命令”后，若参赛者按下抢答按扭，就显示最先抢答者的组号，指示抢答有效，并以灯和声音警示。若系统复位但未发“抢答开始命令”，参赛者就
4、按下抢答按扭，即视为抢答无效，并以灯和声音警示。要求确定第一个输入的抢答信号，并保持该信号不变，同时使后输入的信号无效。2.2 设计正文设计方案：该抢答器电路分为三部分：抢答电路，计分电路及主持人的控制电路。其中各部分关系如图设计方案：主持人选手1控制电路控制电路：控制电路由主持人控制，设置一个复位开关 Z，一个抢答开始开关 Q，和计分电路的预置分数开关 space，控制加分开关 U，控制减分开关 D。复位开关 Z 负责将具有清零端的元件清零复位，抢答开始开关 Q 控制抢答是否开始。控制电路抢答电路计分电路2抢答电路抢答电路是电路设计的核心，其难点在于如何将首先抢答的选手识别出来。以上是我设计
5、的抢答电路部分，由于电路器件、线路冗杂，所以我将其用子电路替换，命名为选手抢答。用子电路替换后如下图。其设计思路为（ 1） 每位选手的抢答器各有三个状态，用 Q1Q0表示：Q1Q0=00，表示初始状态，即主持人刚进行复位设置；Q1Q0=01，表示违章抢答后的状态；Q1Q0=10，表示有效抢答后的状态。（ 2）选手抢答器输入信号应包括：主持人控制台送来的准备抢答信号，它将选手抢答器复位到初始状态；主持人控制台送来的开始抢答信号，允许竞答选手按抢答按钮，设为 X1， 1 有效；其它选手抢答器送来封锁信号，使本选手不能抢答，设其组合后为 X2， 1 封锁；竞答选手按抢答按钮形成的抢答信号，在电路中作
6、为时钟信号 CP；（ 3）选手抢答器输出信号应包括：违章抢答信号，用于点亮红灯，设为 Y1；抢答有效信号，用于点亮绿灯，同时输出封锁信号，使其他竞答选手按抢答按钮无效，设为Y2；计分允许信号，使主持人能对本选手加分或减分 , 设为 Y3。电路的原始状态图 : 即控制台送来开始抢答信号 X1=1，当该选手按下“抢答”按钮时，若已有别的选手抢答得比他快， 则 X0=0， 则该选手的红绿灯均不亮， 也不输出允许加分信号。 若他比别的选手快， 则 X1X0=11，该选手的绿灯亮，输出允许加分信号，若未开始抢答，有选手抢答，则 X1X0=0X,则进入 S1 的违章抢答状态，红灯亮。由此得驱动电路和输出函
7、数真值表如下：因为 Q1、 Q2反映了该选手是否违章抢答和与别的选手抢答快慢的先后顺序， 所以输出的 Y0、Y1、 Y2 必定为 Q1、 Q0的表达式。Y0=(!Q1)*Q0 Y1=Q1*(!Q0) Y2=Y1+Y2= Q1*(!Q0)+(!Q1)*Q0 三计分电路计分电路相对于六名选手，具有六个相对独立的具有相同功能的计分电路。用子电路替换后每个计分电路采用两片 74LS192， 74LS192 是可逆十进制计数器。通过开关 space控制其预置数端将每位选手的分数预设为 100 分。首先抢答的选手将有效抢答信号输入到计分电路，与主持人控制的开关 U 和开关 D，共同控制计分器的加分和减分。
8、四 .完整电路图三、课程设计（综合实验）总结或结论该智力竞赛抢答器可供最多六人参加的比赛使用。结构简单，操作简单，扩展性强，可根据实际情况改装成大于或小于六人的比赛。通过 multism 软件模拟仿真，电路基本满足功能要求，稳定性良好。经过两个星期的共同努力，我们终于完成了数字电子技术课设。虽然时间不长，但是在这个过程中我得到了很多东西。因为以前没有做过这一方面的课设，所以，一开始看到这个题目的时候感觉有点不知所措，不知道要从什么地方开始做。在这几日里，我经历了阶段性成功的狂喜、测试失败后的绝望、陷入困境时的不知所措，重新投入的振作。通过本次实验，最大的收获就是把书本与实践结合在一起，提高动手
9、能力了。学到了很多东西，懂得了团队合作的真正意义，对我以后的学习和工作帮助很大。这次课设能够顺利的完成，我非常感谢帮助我的同学和老师。通过本次课程设计，我学到不少东西，也得到了不少锻炼。在做课程实际之前，从大处着眼，统筹兼顾的看问题是必须的。首先的第一要务是将整个任务书综合考虑，比如本次的智力竞赛抢答器的设计，首先是把大的总的任务分成了控制，计分，抢答三个部分，分配各个部分的功能。然后就是分块设计：分块设计中主要考虑各个设计电路与其他部分的联系，各个部分电路功能的实现。最后就是各部电路的整体连接与调试。从这次课设，我懂得了遇到困难一定要理性对待，错误不是莫名其妙出现的，一定要冷静下来一一排查，自己也总结了自己的一套排查方法，即用小灯泡观察每一步每一条线的变化情况，这样的方法清晰明了，虽然有点琐碎，但终究能找出错误。四、参考文献1 李旭彦电子技术综合实验中国电力出版社 2010 年 3 月第一版2 李月乔数字电子技术基础中国电力出版社 2008 年 2 月第一版
