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1、南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院毕业设计(论文)中文摘要题目:数字多人抢答器摘要：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。关键词：抢答电路 定时电路 报警电路 时序控制南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院毕业设计(论文)外文摘要Title : The figure vies for the answering deviceAbstract:
2、 The figure vies for the answering device by the subject circuit and expands the circuit to make up . Have priority in code circuit , latch , decipher circuit and export the input signal of the entrant team on the display; Starting the warning circuit with the control circuit and hosts switch, two t
3、he above-mentioned parts make up the subject circuit. Through timing circuit and decipher second signal function while outputs and realizes counting on the displaying that pulse produce circuit, form and expand the circuit. Through connect up , weld , debug figure vie for answering device take shape
4、 after the work.Key words： Vie for answering the circuit ， Timing circuit ，Warning circuit ，Time sequence controlling南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院1、课题背景工厂、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛，抢答器便成为必要设备之一。在我校举行的各种竞赛中我们经常可以看到有抢答的环节，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，这在某种程度上会由于主持人的主观误断带来比赛的不公正。为了解决这个问题，我就此问题制作一个低成本但又满足这些活动需要的数字多人抢答器，同
5、时也作为我的毕业设计课题。2、数字多人抢答器的工作原理与参考电路2.1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 S0S7表示。（2）设置一个系统清除和抢答器控制开关 S，该开关由主持人控制。（3）抢答器具有锁存和显示功能。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 DPY_7SEG 七段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存到主持人将系统清除为止。2.2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
6、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，并保存到主持人将系统清除为南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院止。（3）如果定时器时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时器上显示 00.2.3设计要求设计能进行 8 人在规定时间内抢答判断的控制电路，具体要求为：(1)在主持人表示抢答开始时，计时器开始计时，如规定的时间内没有人抢答，表示时间已到，蜂鸣器发声输出，计时器复位，为下一次计时做好准备。(2)在主持人示意，抢答开始后，计时时间未到时，只要有人抢答，即可显示抢答者的号码（数码管显示） ，并同时封锁其他抢答者的抢答显示。(3)只要有人抢答，计时器复
7、位。(4)只有主持人的操作，将电路复位后，方可结束上一次的抢答，为下一次的抢答做好准备电路是用按钮表示抢答者的抢答动作，用另一特殊按钮表示主持人的动作。抢答器是用 D 触发器，译码器，计数器及一些基本门电路构成的。若有人抢答，D 触发器的输出产生变化，作为计数器的清零信号，同时将 8个抢答器输出端作为 8-4 编码器的输入，再将其输出接到数码管上，显示抢答者的号码。电路开始工作时，计数器的 CLK 收到 CP 信号，计时开始时，当 63 秒后没有抢答，抢答器的输出端 Qn 由 1 变为 0，再输入 8 信号分别与南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院Qn 构成“与”关系，这样当计时 63 秒
8、后，选手抢答无效了。同时，Qn 接到计时器的清零端使得计时器清零。蜂鸣器接到抢答的输出端的与非门跟D 触发器 Q 的或门上，这样在有人抢答或计时器计到 63 秒后，蜂鸣器叫。主持人控制信号分别接到 8D 触发器，1D 触发器及计时器的 CLRN 端，当输入 1 时，电路工作，当输入 0 时，触发器及计数器都清零，电路复位，为下一次抢答做好准备。初步设计的总体原理框图如下：本实验采用 Max+plusII9.23 进行仿真，因此，脉冲产生电路以及译码驱动电路都无需设计。实际电路的原理框图如下：(一)抢答部分：设计要求的是八人抢答，因此，在 Max+plus 的元件库中选用两片 74175 集成芯
9、片即南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院2 个 D 触发器来构成抢答部分电路。输入部分接抢答器开关， CLRN 接主持人的清零信号，CLK 接输入 CP 脉冲。输出端 Q1-Q8 接发光二极管，并把高电平信号传向声音控制端以及计数器。显示端当无人抢答时 Q1Q8 输出全为高电平，有人抢答时相应输入端输出低电平。经过与非门全高输低。电路图如图一。(二)抢答者号码显示电路电路由一个 74147 和 4 个与非门构成。由于 74147 是输入低电平有效，编码后显示反码的元件，所以输入接 1N，2N，8N，输入分别接非门，使反码变为原码，可正确显示抢答者的号码。S1-S4 接数码显示管。电路图如图
10、二：(三)计时电路：用两个 74160 集成芯片构成 63 秒的计时电路。0000 00000110 0011 可用同步置数法实现。在 =0 时,复位。在 =1 时，置数控制端=0，实现数据功能。电路图如图三：(四)封锁部分：封锁部分电路使用双 D 触发器 7474 构成，当 1CLK 收到高电平上升沿信号，1QN输出低电平。1QN 端通过与非门接抢答电路的清零端，封锁抢答电路。1QN 另一端接计数器的使能控制端，产生低电平锁住计数器。1CLK 处于高电平，7474 工作。电路图如图四：南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院图一 抢答部分电路图二 显示抢答者号码电路南京信息职业技术学院南京信
11、息职业技术学院图三 计时器电路图四 封锁部分电路(五)总电路如图五及运行后的波形如下南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院图五 总电路南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院有人抢答时的波形如下：三 仿真本次毕业设计使用的软件为 Max+plusII 全集成的编译器（Compiler）,在编译前可对时序、功能两种仿真进行选择。在进行时序模拟时，编译过程中生成一系列标准文件，集成编译器可提供网络表提取器、数据库编码、逻辑综合、适配、定时时间提取、汇编等功能；在时序模拟时，可提取网络表提取器、数码库提取器等功能。编译器在编译的过程中，会因为错误停止编译，并
12、提供产生错误的原因及错误所在的位置等信息。该软件还提供了定时分析器来分析器件的引脚及内部节点间的传输路径时、最高工作频率、最小时钟周期、器件内部各种寄存器的建立/保存时间，定时分析模拟器还可生成一些为其他 EDA 工具使用的标准文件。通过计算机的接口，将设计的电路下载/配置到选择的器件中去，实现对芯片的编程、配置；即为在系统对芯片的逻辑重构。设计流程为设计输入项目编译 项目校验 器件编程。四 设计结果编译仿真波形输入，可看到对应输出结果，电路开始工作，主持人表示抢答开始时，计时器开始计时，到规定的 63 秒没有人抢答，则蜂鸣器输出端变成高电平，让蜂鸣器叫，计时器复位为“0” 。之后主持人按 S
13、pace 键，使电路复位，蜂鸣器停止叫，主持人示意抢答后又开始计数，在计数器未到 36 秒时，5号按了抢答器，这时计数器复位，蜂鸣器叫，其他的选手再按抢答器也没有反南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院应了。直到主持人复位，抢答器才有反应。五 调试在下载调试过程中，管脚锁定下载后，验箱上的数码管出现乱码。后来发现在改过图之后没有进行编译，重新进行编译以后再调试，即可获得正确的结果。六 心得体会通过本次毕业设计，让我对 Max+plusII 这个软件有了进一步的了解，基本能熟练的使用它来设计电路和对电路进行编译、调试。同时，在这次毕业设计的过程中，我发现了我对数电基础知识掌握上的欠缺，因此，在
14、调试过程中会不知道该如何解决出现的问题。另外，做毕业设计的时候还需要一定的耐心，不能盲目的去追求结果，要在实践过程中弥补自己学习过程中的漏洞，这样才能更好的对平时学的理论知识进行巩固。致谢感谢钱胤嘉老师在我设计毕业论文期间的鼓励与支持，她让我学会了独立完成工作的重要性和它的意义所在。感谢学校培养了我，我在今后的工作岗位上，绝对会为母校争光。我要让别人知道，我为南信的今天而自豪，南信因我明天而骄傲！参考文献王卫东,王明秋,艾庆生.1999.基于单片机的最简连线抢答器的设计与制作.郧阳师范高等专科学校学报，19（3）：6972吕楷,部德才,徐明达.2001.单片机串行通讯在抢答器设计中的应用.齐齐
15、哈尔大学学报，17（4）：7375李朝青.2001.单片机原理与接口技术.北京：北京航空航天大学出版社.94103，339348杨晓辉,张彤,姜俊海. 2000.智能抢答器的设计与制作.长春大学学报，10（6）：南京信息职业技术学院南京信息职业技术学院2425谢自美.2000.电子线路设计与测试.华中科技大学出版社.226230魏立君,韩华琦.1993.CMOS4000系60种常用集成电路的应用.北京：人民邮电出版社. 200210tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8W
16、gqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2
