四人抢答器毕业设计教程分析.docVIP

毕 业 论 文 题目：四人抢答器 院 　系 机电工程系 班 级 学生姓名 指导教师 2015年5月20日 四人抢答器的设计 摘 要 本设计借助于QuartusⅡ软件在计算机上仿真制作了四人抢答器。在抢答类竞赛中，通过选手按动按键的先后，判定由哪位选手回答问题，并且实现倒计时和对选手加减分的功能。 本设计分为四个模块分别设计，每个模块完成不同的功能，分别实现抢答器的不同功能，各个模块共同作用，以实现整个设计的总体功能。 然后在QuartusⅡ软件中通过波形仿真，检验该设计的具体功能与要求相一致，实现了四人抢答器的相关功能 关键词：QuartusⅡ 抢答器 仿真 抢答器电路、倒计时电路、报警电路、时序控制 目　录 前　言 1 第1章 绪论 2 1.1抢答器设计要求 2 1.2基本功能 2 1.3扩展功能 2 第2章 单元电路 3 2.1主控制模块： 3 2.1.1主要功能 3 2.1.2电路图： 3 2.1.3 电路图分析： 4 2.2计分模块 4 2.3 10s倒计时模块 7 2.4 100s计时模块 7 2.5 警示音模块 9 第3章 总体设计图 10 3.1 抢答器总设计图 10 3.2 抢答器工作原理 11 结　论 14 谢 辞 15 参考文献 16 前　言 现今，形式多样、功能完备的抢答器已广泛应用于电视台、商业机构、学校、企事业单位及社会团体组织中，它为各种知识竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活。 对于抢答器我们大家都知道那是用于选手做抢答题时用的，选手进行抢答，抢到题的选手来回答问题。抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。选手们都站在同一个起跑线上，体现了公平公正的原则。 本文介绍了一种用74系列常用集成电路设计的高分辨率的4路抢答器。该抢答器为全数字集成电路设计，具有分组数多、分辨率高等优点。该抢答器除具有基本的抢答功能外，还具有优先能力、定时功能及复位功能。主持人通过控制开关使抢答器达到定时、复位的功能 第1章 绪论 1.1抢答器设计要求 实现4人抢答时每人的分数累加，倒计时显示答题时间： ①每人设置一个抢答按钮。 ②显示最快抢答选手的编号，并响铃。 ③选手分数预置为50分，主持人控制加减分数，每次加减都是1分。 ④提前抢答和超时抢答响铃，并显示选手编号。 1.2基本功能 1、可同时4名选手参赛，他们的编号分别为1、2、3、4，各用一个抢答按钮，按钮编号与选手编号相对应分别为S1、S2、S3、S4。 2、节目支持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答 3、数字抢答器的应具有数码锁存、显示功能。抢答开始后，如果有选手抢答按钮，编号立即锁存，并在数码管上显示选手的编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入电路，禁止其他选手抢答。先抢答的选手编号一直保持到主持人将系统清零为止 1.3扩展功能 1、定时抢答器功能。抢答器定时为10秒，主持按下开始键后，定时器开始工作，开始倒计时，并在显示器上显示出来，同时扬声器发出声响。 2、参赛选手在设定时间内抢答（10s），抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示的选手编号和抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。 3、当定时抢答时间已到，还没人抢答，本次抢答无效，系统报警，并封锁输入电路，禁止选手抢答，时间显示00 第2章 单元电路 2.1主控制模块： 2.1.1主要功能 主控制电路的主要功能有两个：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示电路用：二是要使其他选手的按键操作无效。 2.1.2电路图： 图2-1-1 主控制部分电路图 图2-1-2 主控制部分电路图的封装图 2.1.3 电路图分析： 该电路有四个输入和三个输出：EN为使能端，只有当EN为1时，该电路才能正常工作，为0时输出保持EN端变化前的值不变；KCLR端为清零端，在新一轮抢答之前给它一段时间高电平，是输出选手号为0；START端为开始控制，当清零后，给该端口一个上升沿脉冲，“JISHI”端口变为高电平，控制10s计时器开始计时，选手就可以抢答了，否则选手按键无效；S[3..0]为四个选手的抢答端口，当有选手按下键时，q[3..0]端口输出选手的号码，sound置为高电平，控制声音输出。部