《抢答器电子课程设计样本.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《抢答器电子课程设计样本.doc（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目录综述11方案设计与分析21.1方案选取21.2芯片构成22电路设计框图及功能描述23单元电路设计33.1按键辨认电路33.2显示电路43.3声音提示电路43.4脉冲发生电路54整体电路及仿真64.1电路原理64.2电路仿真74.2.1一号选手抢答74.2.2主持人复位84.2.3二号选手抢答94.2.4三号选手抢答94.2.5互锁功能10心得体会11参照文献12综述智力竞赛是一种生动活泼教诲方式，而抢答就是智力竞赛中非经常用一种答题方式。抢答能引起参赛者观众极大兴趣，并且能在极短时间内，使人们迅速增长某些科学知识和生活常识。但是，在此类比赛中于谁先谁后抢答，若是仅凭主持人主观判断，就很容易
2、浮现错误，因此咱们就需要一种具备自动锁存，置位，清零等功能智能抢答器来解决这些问题。在本次设计中，将重要实现如下功能：（1）主持人可以控制系统清零与抢答开始；（2）抢答器应具备互锁功能，某组抢答后能自动封锁其她各组进行抢答（3）抢答器要有显示功能，抢答一组灯亮，并且扬声器发声，同步驱动数码管显示该组代号。1方案设计与分析1.1方案选取方案一；继电器抢答器。继电器实现四人抢答设计，其电路规定有关方面知识过于简朴，方案简而易行，但方案电路中存在许多局限性，并且成本相对过高。方案二：模电抢答器。模电实现四人抢答设计成本过高，控制精度不高，电路操作上存在弊端。方案三：TTL抢答器。TTL数字电路实现四
3、人抢答器设计针对性强、可靠性高，经济成本合理。本设计采用方案三。1.2芯片构成74LS175为抢答控制电路某些74LS148编码器74LS48驱动数码NE555做脉冲发生某些2电路设计框图及功能描述依照任务规定，四人抢答器逻辑框图如图2-1所示：抢答按钮优先编码电路译码电路译码显示扬声器电路脉冲 发生 电 路主持人控制开关控制电路图2-1逻辑框图3单元电路设计3.1按键辨认电路电路如图3-1所示，该电路完毕两个功能：一是辨别出选手按键先后，并锁定74LS175功能真值表即优先抢答者编号；二是要使其她选手随后按键操作无效。图3-1按键辨认电路其工作原理为：当主持人控制开关处在“清除”时，D触发器
4、清零端为低电平，使D触发器被强制清零，输入抢答信号无效。当主持人将开关拨到“开始”时，D触发器Q非端前一状态为高电平，四个Q非端与在一起为高电平，再和脉冲信号与在一起给D触发器脉冲端，当没人抢答时，抢答信号为低电平，Q非端均为高电平，与门U2输出高电平在和脉冲信号与在一起给D触发器脉冲端，当一有人抢答时，抢答信号为高电平，由于脉冲频率很高，瞬间就会有一种上升沿，使D触发器触发，Q非端输出低电平，通过与门后，将低电平给脉冲端，从而使得其她选手按键输入信号不会被接受。这就保证了抢答者优先性及抢答电路精确性。当选手回答完毕，主持人控制开关S是抢答电路复位，以便进行下一轮抢答。 3.2显示电路电路如图
5、3-2 (四个输入端连接Q非端)所示，用二极管亮灭代表相应选手与否抢答，同步驱动数码管显示该选手编号图3-2显示电路其工作原理为：当没有人抢答时，Q非端输出高电平，二极管不会发光，优先编码器无有效电平输入，输出高电平经非门输入到译码器中，数码管显示0。当有人抢答时，相应Q非端输出低电平，二极管发光，优先编码器有有效电平输入，最后在数码管上会显示相应选手编号。3.3声音提示电路电路如图3-3（输入端连接Q非端）所示：其功能就是声音提示，当有人按下抢答键时扬声器就会发出声响。图3-3扬声器电路其工作原理为：当没有人抢答时，高电平输入与非门，扬声器不会响，只要有人抢答，就会有低电平输入与非门，与非门
6、便会输出高电平使扬声器发出声响。3.4脉冲发生电路电路如图3-4所示，重要功能就是产生脉冲信号。其工作原理为：接通电源后，VCC经R1 R2给电容C充电。由于电容上电压不能突变，电源刚接通时CVCC3，因此555内部比较器A1输出高电平，A2输出低电平，即RD=1，SD=0，基本RS触发器置1，输出端Q为高电平。此时Q=O，使内部放电管截止。当C上升到不不大于VCC3时，RD=1，SD=1，基本RS触发器状态不变，即输出端Q仍为高电平，当VC上升到略不不大于2VCC3时，Rn=0，SD=1，基本RS触发器置0，输出端Q为低电平。这时Q=1，使内部放电管饱合导通。于是电容C经R2和内部放电管放电
7、，c按指数规律减小。当C下降略不大于VCC3时，内部比较器A1输出高电平，A2输出低电平，基本RS触发器置1，输出高电平。这时，Q=0，内部放电管截止。于是C结束放电并重新开始充电。如此循环不止，输出端就得到一系列矩形脉冲。 图3-4脉冲发生电路4整体电路及仿真4.1电路原理整体电路如图4-1所示 其工作原理为：当主持人复位端处在高电平即无效电平时抢答开始，四位选手只要有一位按下抢答按键，其她选手抢答信号将不被接受，74LS175中抢答选手相应Q非端将输出低电平，因此通过与非门扬声器会收到高电平信号发出声响，同步4个Q非输出端信号进入编码器中1到4引脚，由于编码器输出低电平有效，因此编码后通过
8、非门进入译码器驱动数码管显示相应选手编号。图4-1整体电路图4.2电路仿真4.2.1一号选手抢答 当一号选手按下抢答开关SW1时，仿真成果如图4-2-1所示 只有该选手相应发光二极管D1亮，并且数码管显示数字1，同步扬声器发出声音。图4-2-1一号选手抢答仿真图4.2.2主持人复位 当主持人按下复位开关，仿真成果如图4-2-2所示 图4-2-2主持人复位仿真图 主持人按下复位开关后，扬声器停止发声，发光二极管D1瞬间熄灭，同步数码管显示数字0代表无人抢答。4.2.3二号选手抢答 当一号选手按下抢答开关SW2时，仿真成果如图4-2-3所示 只有该选手相应发光二极管D2亮，并且数码管显示数字2，同
9、步扬声器发出声音。图4-2-3二号选手抢答仿真图4.2.4三号选手抢答 当一号选手按下抢答开关SW3时，仿真成果如图4-2-4所示 只有该选手相应发光二极管D3亮，并且数码管显示数字3，同步扬声器发出声音。图4-2-4三号选手抢答仿真图4.2.5互锁功能 当四号选手抢答后，其她选手抢答均无效，仿真成果如图4-2-5所示图4-2-5互锁功能仿真图心得体会课程设计终于完毕，在这个过程中我遇到了诸多困难，知识缺少，对画图和仿真软件不熟悉等等，这其中得到了教师诸多协助，同步也给我提供了某些材料。这个课题用到了数字电路方面知识，通过这次课程设计，使我对TTL等系列元器件以及其她集成电路有了一定理解，平时
10、课上学习并不能较好理解和运用各个元件功能，并且考试内容有限，因此通过这次课程设计过程中，咱们理解了诸多元件功能，并且对于其在电路中使用有了更多结识 。刚拿到课程设计题目，起初不知该从何下手，通过教师指引设计和对材料解说，再到图书馆和网上查找大量资料，才慢慢理解课程设计。在资料和电脑前思考过程是苦涩，在图书馆中查找资料过程是也是艰辛，但当课程设计完毕时，那感觉是舒服，才真正理解到没有付出就不会有回报真正含义，一份耕耘一份收获，有付出才会有回报，这个过程中我也学会了如何去更有效地学习，如何和她人共同完毕任务，懂得了团队精神重要性，学会了如何迅速高效收集自己所需资料。另一方面，通过这次课程设计，加强
11、了我动手、思考和解决问题能力。并且，知识上收获重要，精神上丰收更加可喜。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次课程设计必将成为我学习生涯上一种非常美好回忆！只有理论知识是远远不够，只有把所学理论知识与实践相结合起来，从而提高自己实际动手能力和独立思考能力。在设计过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做，难免会遇到过各种各样问题，同步在设计过程中发现了自己局限性之处，对此前所学过知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。后来我会积极参加某些实践活动，进一步增强自己动手能力。这次课程设计获益匪浅，也得到了教师和同窗协助，对人们表达感谢。参照文献 1 阎石.数字电子技术基本M.第五版.北京:高等教诲出版社, 2 陈传虞.脉冲与数字电路M.第二版.北京:高等教诲出版社,1991 3 熊耀辉.电子线路M.高等教诲出版社, 4 王毓银.数字电路逻辑设计M.高等教诲出版社,1999 5 康华光.电子技术基本数字某些M.第2版.高等教诲出版社,
