八路数显智力抢答器论文.docVIP

目 录 第1章 引言 1 1.1设计目的 1 1.2设计的任务及要求 1 1.3设计方案 2 第2章 设计原理 3 2.1八路数显智力抢答器总体框图 3 2.2电路的构成及功能 3 2.2.1八路数显智力抢答器电路原理图 3 2.2.2电源电路 4 2.2.3八路数显智力抢答器核心电路 5 2.2.4报警电路 11 2.3制作与调试 14 第3章 设计总结及制作心得 16 参考文献 17 第1章 引言 随着当今社会的发展，智力竞赛之类的活动愈加频繁，越来越被多数人喜爱和娱乐，像许多电视多挡智力竞赛节目都拥有大批的忠实观众。现在的许多工厂、学校等单位也常常举办类似的智力竞赛活动，智力竞赛是一种生动活泼的教育形式和方法,通过抢答和必答两种方式能引起参赛者和观众的极大兴趣,并且能在极短的时间内,使人们增加一些科学知识和生活常识。然而智力竞赛抢答器是必要设备。在有些地方举行的各种智力竞赛游戏中我们经常看到有抢答的环节，举办方大多数采用让选手通过举答题板的方法或举手方式判断选手的答题权，这在某种程度上会因为主持人的主观误判造成比赛的不公平。因此为解决这一问题特选择此毕业设计用数模电制作一个低成本实用但又能满足学校等单位需要的八路数显智力抢答器。 智力竞赛抢答器的电路有各种各样的,有的很简单,也有比较复杂的,比如用发光二极管或用双向晶闸管控制的灯泡指示抢答组别的电路可以做的很简单,如果用数字显示抢答组别,电路会相对复杂一些。现在的抢答器形式又有了新的变化,比如用单片机控制的,还有八路数显,有的还有时间的控制和成绩计分显示等。本人此次设计就是用数字显示抢答器组别的数显智力抢答器。 1.1设计目的 结合所学的数字电子技术，模拟电子技术进行电路课程设计。通过设计八路数显智力抢答器，进一步掌握数电模电等理论基础知识的运用技巧特别是对一些芯片功能的了解。同时在设计过程中增强实际的动手能力，思维能力为以后有关电路设计积累经验教训。 1.2设计的任务及要求 （1）任务：设计一个供8名选手参加的八路数显智力抢答器。 （2）要求：a、电路应具有八路抢答功能，可以同时供8名选手参加比赛分别用8个按钮S1～S8表示。b、设计一个复位清零电路，复位按钮由主持人控制。c、抢答器应具有编码译码、驱动、显示、复位和报警功能。即当开始抢答按动按钮，电路锁存相应选手的编码，同时LED数码管把选手号码显示出来报警声响。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按复位键清零为止。 1.3设计方案 方案一: 应用计算机,单片机组成抢答器。由于计算机,单片机具有智能化,组成的抢答器具有智能化、性能好、以及可编程控制等优点。但是成本过高,用于我们的毕业设计显得有点“力不从心”,不宜采用。 方案二: 自行设计抢答器。自行设计制作的抢答器针对性强,并且还可以兼顾实用性,可靠性以及经济成本的合理性。适当的时候还可以发挥个人的设计思路,在设计中改进,在改进中设计。针对我们毕业设计课题,采用自行设计的方法还可以检查我们所学知识的掌握能力,锻炼我们的动手能力。 综上分析,我们采用专用集成电路形式自行设计方案来完成这次的毕业课题设计任务。 第2章 设计原理 2.1八路数显智力抢答器总体框图 如图2.1所示为该抢答器总体框图，其工作原理为：接通电源后，主持人将该抢答器工作开关打开，电路进入工作状态，此时数码管显示为“0”，当主持人宣布开始选手在进行抢答时，抢答器完成编码、优先判断、锁存、驱动、编码显示、蜂鸣器提示。当一轮抢答之后，如果要再次抢答必须由主持人按下复位键进行复位清零之后才可进行下一轮抢答。 图2.1 2.2电路的构成及功能 2.2.1八路数显智力抢答器电路原理图 如图2.2所示为八路数显智力抢答器的电路原理图，此电路主要由抢答器核心电路，电源电路，报警电路组成。 图2.2 2.2.2电源电路 如图2.3所示为电源电路电路图 图2.3 此电源电路采用变压器降压、二极管整流、电容滤波、LM317稳压输出，利用绿色发光二极管指示电源工作状态，电路原理图如图2.3所示。220V市电经220V/12V变压器降压，二极管桥式整流，电容C2和C1滤波后送入LM317的第3脚（输入端），C2选用470uf的电解电容；滤除高频纹波。第2脚输出稳定的直流电压。第1脚为调整端，调整端与输出端之间的电压为1.25V的基准电压。为了保证稳压器的输出性能，R2为200Ω的电阻。为了使输出电压可调，调整端与地之间接可变电阻器R1,改变R1的阻值便可以改变输出电压。此电路要求输出电压为8V，选用R1的选用5KΩ的电阻即可。C3、C4是为了进一步改善输出电压的纹波。D2，D3是保护二极管，若输入端发生短路，C4的放电电流会反向流经LM317有可能导致其击穿损坏。D2的接入可旁路反向冲击电流，使L