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1、石家庄经济学院信息工程学院电子信息工程与通信工程专业电子技术课程设计报告题目： 八路智力抢答器 姓 名 学 号 班 级 指导教师 2009年 7 月 8 日要求：1指导教师按照课程设计大纲要求完成学生课程设计指导工作。2课程设计任务书由指导教师照大纲要求填写，内容要全面。3课程设计报告由参加本学生填写。课程设计结束时交指导教师。(打印稿一份，电子稿一份)4指导教师要根据每一位学生课程设计任务完成情况，认真审核设计报告，并在课程设计结束时，给出客观、准确的评语和成绩。5课程设计任务书和报告要语言流畅，图表正确标准。6本表要用钢笔、圆柱笔填写或打印，字迹工整。课程设计任务书班级 姓名 学号 课程设
2、计题目 八路智力抢答器的研究与设计 课程设计起止日期 至 实习地点 课程设计内容与要求一、设计要求用中小规模集成芯片设计并制作智力竞赛抢答器，具体要求如下：1、数字抢答器应具有数码锁存、显示功能、抢答组数分为八组，即序号0，1，2，3，4，5，6，7，优先抢答者按动本组序号开关，组号立即锁存到LED显示器上，同时封锁其他组号。2、系统设置外部去除键，按动去除键，LED显示器自动清零灭灯。二、扩展定时报警功能。抢答者在30s内进行抢答，抢答有效，终止定时；30s定时到，无抢答者本次抢答无效，系统短暂报警，发光二极管灭灯。 指导教师 年 月 日一、设计原理与技术方法：包括：电路工作原理分析与原理图
3、、元器件选择与参数计算、电路调试方法与结果说明；软件设计说明书与流程图、软件源程序代码、软件调试方法与运行结果说明。一字抢答器总体方框图如下图，定时抢答器的工作过程是：接通电源时，节目主持人将开关置于“去除位置，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题目后，说一声“抢答开始，同时将控制开关拨到“开始位置，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。中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) LED显示器显示
4、出抢答的参赛队伍的组序号，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，防止其他选手再次进行抢答；4) 控制电路要使定时器停止工作，时间显示器上显示剩余的抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。中选手将问题答复完毕，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。(二)各个电路的组成课程设计报告注：此表可加附页1. 照框图，根据功能指标的要求，可以确定各个电路的组成。1) 抢答电路由优先编码电路74LS148，锁存器74LS279，译码器74LS48，以及八段数码显示器组成2) 定时电路由秒脉冲产生电路NE555，同步计数器74LS192组成。3) 报警电路由发
5、光二极管辅助以控制电路组成4) 控制电路用根本开关以及74LS00与非门，7474LS04非门以及74LS08与门构成。总体的电路图如下：各子电路（一） 抢答电路抢答电路由优先编码电路74LS148，锁存器74LS279，译码器74LS48，以及八段数码显示器组成。首先抢答器由七个点开关组成。当开关合上时电路接地。集成芯片74148得到低电平。并对之进行编码输出。输出信号由锁存器74279进行锁存。经过7448译码以后由LED显示器显示出刚刚闭合的开关。（二） 定时电路由秒脉冲产生电路NE555，同步计数器74LS192组成。A对于秒脉冲电路，555构成的多谐振荡器作为秒脉冲发生器 图.1.2
6、 555构成的多谐振荡器原理图 取=15K, =68K, C=10uF, 可得振荡频率为所以, T=1s 备注：因为在课程设计购置原件的时候没有15k和68k的电阻。为了完成实验设计任务。并且使实验效果更为明显。本小组使用阻值为10k代替15k，47k代替68k电阻使用。因此实际器件的振荡频率应该为B74LS192构成的三十进制递减计数器74LS192是十进制可编程同步加/减计数器，采用8421码二-十进制编码，并具有直接清零，置数，加/减计数功能。 定时电路原理图从功能表和时序图可以得到三十进制递减只有当低位BO2端发出借位脉冲时，高位片计数器才作减计数，当高，低位计数器处于全零，且CPD为
7、0时，高位片BO2端发出借位脉冲。当LD为电低平时，计数器完成并行置数。 74LS192构成的三十进制递减计数器时序图（三） 控制电路和报警电路：A控制电路控制电路的主要功能为1) 主持人将控制开关拨到“开始位置时，扬声器发声，抢答电路和定时电路进入正常抢答工作状态。 2) 当参赛选手按动抢答键时，扬声器发声，抢答电路和定时电路停止工作。3) 当设定的抢答时间到，无人抢答时，二极管发光，同时定时电路停止工作。控制电路由开关，74LS00与非门。7474LS04非门以及74LS08与门构成。将各个子电路有机的组合在一起并且实现其既定的功能。B报警电路本设计的报警电路设计的笔记简单，仅仅由一个发光
8、二极管构成，当30秒倒计时完毕。并且无人抢答时。发光二极管发光以示报警。在实际使用过程中。实际使用过程中，建议使用555触发器构成蜂鸣器报警，或者使用音乐芯片。由报警控制信号触发，并且由此引发报警。其中555触发器构成的蜂鸣器的原理电路图与秒脉冲电路根本相同。仅为通过改变R1，R2的阻值到达改变脉冲频率。到达实现蜂鸣的效果。二、课程设计工作记录：包括：设计步骤与时间安排、调试步骤与时间安排、课题完成结果说明（一） 设计步骤与时间安排 6月23日开始进行设计选题。经过本组成员的协商，确定选取八路智力竞赛抢答器电路的研究与设计一题。随之开始收集资料。研究设计此系统的可行性。6月23日正式开始设计电
9、路。并且进行了计算机辅助设计。全组无五名同学分工进行了电路设计。其中我负责秒脉冲发生和报警电路，但佳宏同学负责控制电路。吴小敏同学负责30秒定时电路。安华宇同学负责抢答电路。本组各同学之间相互帮助，团队协作。很快设计出实验所要求的电路并运用EWB软件对所设计的电路进行了仿真模拟和调试。经过大家共同的努力协作与6月26日将电路设计成功并确定了最终的设计方案。（二） 调试与时间安排计算机辅助设计与调试于6月26日完成。电子器件购置到以后随即进行了电路的焊接调试工作。并于7.1将电路焊接完成。调试结果出现30秒倒计时不能进行。抢答电路不能工作等问题。本组同学随即开始对电路进行检测。首先确认电路板的焊接没有虚焊的情况。随后，按照电路图仔细对焊接的电路板进行了确认，确认电路的连接没有失误。之后使用万用表，对每一根导线进行检测确认了没有出现短路的情况发生。于7月3日电路板调试成功。并接受老师验收合格。（三） 课题完成结果说明本课题结果以实物以及课程设计报告的形式呈现。并附EWB设计的设计电路图。超级连接至EWB电路图以及EWB实验成果成果的结果截图。注：此表可加附页课程设计验收指导教师评语及成绩：成绩指导教师签字 年 月 日教研室主任意见教研室主任签字年 月 日附：EWB实验成果成果的结果截图。
