八路抢答器设计报告.docVIP

郑州大学电子工程系 电子技术课程设计报告 设计课题： 专业班级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 2010年01月01日 抢答器的设计 一、设计目的 １． 熟悉EWB电子电子防真软件并运用EWB电子电路仿真软件画出仿真电路图及运行结果力图。 ２． 锻炼个人动手能力。 ３． 学会团队合作的精神。 二．实验内容 １． 学会制作交流转直流的电源 ２． 学会应用EWB电子电子防真软件。 ３． 学会集成电路的基本布线。 ４． 学会怎么焊接集成电路。 二、设计要求 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S1 ~ S8表示。 2. 设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。 3. 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。 三、方案设计与论证 方案一〈采用数字电路〉 1、原理方框图 八路抢答器的总体框图如图1所示，它由主体电路和扩展电路两部分组成。主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答。扩展电路完成定时抢答的功能。 八路抢答器的工作过程是：接通电源时，节目主持人将开关置于“清除”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“抢答开始”，同时将控制开关拨到“开始”位置，扬声器给出声响提示，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，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答。当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扬声器发出短暂声响，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，避免其他选手再次进行抢答； ④控制电路要使器停止工作，保持到主持人将系统清零为止。当选手将问题回答完毕，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。 四、设计原理及电路图 1、设计原理 如图1所示为总体方框图。其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到清零状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置;开始状态，宣布开始抢答器工作。定时器倒计时，扬声器给出声响提示。选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。如果再次抢答必须由主持人再次操作清除和开始状态开关。 图1 电路图 在抢答准备阶段，主持人按复位键，数显为“0”，抢答开始，当S1~S8任一键按下时，CD4511输出端d为低电平或输出端g为高电平，这两种状态必须有一个存在或都存在，迫使CD4511的LE端（第5脚），由“0”到：“1“反映抢答键信号的BCD码允许输入，并使CD4511的a﹑b﹑c﹑d﹑e﹑f﹑g七个输出锁存保存在LE为“0”时输入的BCD码之显状态。例如S1键第一个按下，“1”被判定优先而锁存，数码管显示“1”，此后任一按键信号都不显示。为了进行下一题的抢答，主持人须先按复位键S9，清除锁存器内的数值。 五、元器件清单 元件序号 型号 主要参数 数量 备注 D1，D2，D3，D4，D5，D6，D7，D8，D9，D10，D11，D12，D13，D14，D15，D16，D17，D18 二极管 4148 18 DS1 数码管 1 Q1 三极管 9013 1 R1，R2，R3，R4，R5，R6，R16，R17 电阻 10K 8 R7 电阻 2K2 1 R8 电阻 100K 1 R9，R10，R11，R12，R13，R14，R15 电阻 360 7 S1，S2，S3，S4，S5，S6，S7，S8，S9 轻触按键 9 C1 电容 103 1 C2 电容 104 1 C3 电容 100UF 1 C4 电容 47U