课程设计说明书说明书抢答器设计.docVIP

目 录 1 前言 3 2 总体方案设计 4 2.1方案比较 5 2.2 方案论证 7 2.3方案选择 7 3.单元模块电路设计 8 3.1抢答部分 8 3.2锁存部分 8 3.2.1锁存原理 8 3.2.2该电路输入管脚的选择及连接 9 3.2.3仿真原理图 9 3.3优先编码部分 9 3.3.1、编码原理 9 3.3.2、编码电路 10 3.4译码部分 10 3.4.1 译码器原理 10 3.4.2 译码器功能表、管脚图和显示图 11 3.5清零部分 12 3.5.1清零原理 12 3.5.2清零电路图 12 3.6显示部分 13 3.6.1 显示电路原理 13 3.6.2 显示电路 13 3．7特殊器件介绍 13 3.7.1 74HC573锁存器介绍 13 3.7.2 CD4532的介绍 15 4.系统调试 16 4.1抢答按键电路部分 16 4.2优先抢答功能调试 16 4.3清零功能调试 17 4.4显示部分调试 18 5.系统功能、指标参数 19 5.1系统的主要功能 19 5.2系统的指标参数分析 19 6 设计总结与体会 20 7 参考文献 21 附录1 四路抢答器系统主体电路仿真图 22 附录2 四路抢答器系统电路仿真图 23 附录3 用74LS148组成的四路抢答器系统电路图 24 1 前言 随着人们生活水平的提高，电子技术应用于越来越多的方面，数码摄像机、家庭影院、空调、电子计算机等，都是典型的电子技术应用实例，至于电子技术在科技领域的应用，更是起着重要作用。 在知识竞赛中，特别是在做抢答题时，在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一位选手先答题，必须要有一个数字器件来完成这个任务。如果在抢答中，只靠人的视觉是很难判断出谁先抢答，所以说比赛用的抢答器具有实用的功能。 由于本次设计的主要目的在于加深对电子技术的了解，故没有采用单片机之类元器件，而是较多的选择了常用数字芯片和门电路等元器件，既节约了成本，设计又比较简单，也容易操作。 在我国，竞赛检测设备的智能化已处于快速发展阶段，各种抢答设备正在不断完善的过程中，我们需要更好的学好电子技术课程，设计出更好的方案以满足社会的需要。鉴于竞赛的环境，我们的设计更加全面，更加的人性化，同时保证竞赛的公正性。 针对竞赛环境的现状，可见抢答设备的自动化、人性化、智能化是竞赛设备今后的改进方向。本课题要设计的四路智力抢答器，是针对竞赛主办方对参赛选手的规则要求，依托于电子技术而建立起来的，和现如今判断选手优先权的现状相比，它具有智能显示、抢答公正、操作简单、功能扩展容易的优点。本文所要介绍的四路智力抢答器，是由抢答电路、锁存电路、优先编码电路、译码电路、清零电路和显示电路。 本设计实现的功能是当竞赛开始后数码管显示0，主持人发出抢答命令时，各选手开始抢答，最先抢答的选手的号数将会被显示在数码管上，此后其他的选手的抢答信号不再起作用。当下一轮开始的时候，主持人按下清零键，数码管重新显示0，这时候开始新一轮的抢答。 本课题内容属于硬件电路的设计与应用方面，实现过程包括总体方案的提出比较及选择、电路原理设计、元器件(芯片)选择、元器件(芯片)参数计算。 因时间仓促以及个人水平有限，报告书中难免存在错误，望各位批评指正。 2 总体方案设计 图2.1 抢答器主体方案 表2.1 抢答状态 1号 2号 3号 4号 数码管显示号数 1 0 0 0 1 0 1 0 0 2 0 0 1 0 3 0 0 0 1 4 x x x x 0 2.1方案比较 该电路的主要目的是应用一些常用集成数字器件设计成高准确率的四路数字抢答器。要求将最先按下按钮的抢答人员的号数显示在数码管上，故考虑用锁存器将第一个出现的抢答信号锁存起来，不受此外的抢答信号的干扰，再通过优先编码器输出抢答号数的二进制编码，将此二进制编码送给译码器来控制数码管的显示，另外用一个按钮由主持人控制，每一轮抢答结束后，由主持人安按钮清零，开始新一轮的抢答。 方案一、用单片机作为主要控制模块，用软件编程来作为控制方式。 图2.3 由单片机组成的四路抢答器 方案二、利用CD4532(优先编码器)实现编码电路。 图2.4 基于74LS148构成的抢答器电路 方案三、利用4D触发器74ls175和D触发器 图2.5 74LS175控制的抢答电路结构 2.2 方案论证 第一种方案中由于应用软件方式控制，那么控制方式可以根据实时需要对程序进行更改，通过改变程序，降低了成本，也减少了因电路设计的失误而带来的误差和损失。但是由于课程学习限制，在此不采用此方法。 第二种方案，效果是最好的，且设计起来比较简单，只需要将芯片各管脚正确连接，连好清零端，便能准确实现功能，