數(shù)字搶答器課程設(shè)計(jì)報(bào)告

德州學(xué)院機(jī)電工程系MechanicalandElectranicalEngineeringDepartmentofDezhou《電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)題目專業(yè)班級(jí)姓名指導(dǎo)老師設(shè)計(jì)時(shí)間 課程設(shè)計(jì)目錄一課程設(shè)計(jì)題目二課程設(shè)計(jì)的基本任務(wù)三課程設(shè)計(jì)的基本要求四數(shù)字搶答器系統(tǒng)框圖五單元電路原理說(shuō)明六課程設(shè)計(jì)總結(jié)七參考文獻(xiàn)題目：數(shù)字搶答器的設(shè)計(jì)二：課程設(shè)計(jì)的基本任務(wù)和要求設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1.搶答器同時(shí)供8名選手或8個(gè)代表隊(duì)比賽，分別用8個(gè)按鈕S0~S7表示。2.設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān)S，該開關(guān)由主持人控制。3.搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動(dòng)按鈕，鎖存相應(yīng)的編號(hào)，并在LED數(shù)碼管上顯示，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲響提示。選手搶答實(shí)行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。4.搶答器具有定時(shí)搶答功能，且一次搶答的時(shí)間由主持人設(shè)定（如30秒）。當(dāng)主持人啟動(dòng)"開始"鍵后，定時(shí)器進(jìn)行減計(jì)時(shí)，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)的時(shí)間0.5秒左右。5.參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行搶答，搶答有效，定時(shí)器停止工作，顯示器上顯示選手的編號(hào)和搶答的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。6.如果定時(shí)時(shí)間已到，無(wú)人搶答，本次搶答無(wú)效，系統(tǒng)報(bào)警并禁止搶答，定時(shí)顯示器上顯示00。四：數(shù)字搶答器系統(tǒng)框圖一、數(shù)字搶答器總體方框圖如圖1所示。圖1數(shù)字搶答器框圖原理：所示為總體方框圖。其工作原理為：接通電源后，主持人將開關(guān)撥到"清除"狀態(tài)，搶答器處于禁止?fàn)顟B(tài)，編號(hào)顯示器滅燈，定時(shí)器顯示設(shè)定時(shí)間；主持人將開關(guān)置“開始”圖1數(shù)字搶答器框圖五：?jiǎn)卧娐吩碚f(shuō)明1：搶答器電路如圖2所示原理：該電路完成兩個(gè)功能：一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號(hào)，同時(shí)譯碼顯示電路顯示編號(hào)；二是禁止其他選手按鍵操作無(wú)效。工作過(guò)程：開關(guān)S置于"清除"端時(shí)，RS觸發(fā)器的端均為０，４個(gè)觸發(fā)器輸出置０，使74LS148的＝０，使之處于工作狀態(tài)。當(dāng)開關(guān)S置于"開始"時(shí)，搶答器處于等待工作狀態(tài)，當(dāng)有選手將鍵按下時(shí)（如按下S5），74LS148的輸出經(jīng)RS鎖存后，1Q=1,=1,74LS48處于工作狀態(tài)，４Q３Q２Q=101,經(jīng)譯碼顯示為"５"。此外，1Ｑ＝１，使74LS148＝１，處于禁止?fàn)顟B(tài)，封鎖其他按鍵的輸入。當(dāng)按鍵松開即按下時(shí)，74LS148的此時(shí)由于仍為１Ｑ＝１，使＝１，所以74LS148仍處于禁止?fàn)顟B(tài)，確保不會(huì)出二次按鍵時(shí)輸入信號(hào)，保證了搶答者的優(yōu)先性。如有再次搶答需由主持人將Ｓ開關(guān)重新置“清除”然后再進(jìn)行下一輪搶答。74LS148為８線－３線優(yōu)先編碼器，下表為其功能表2：定時(shí)電路如圖3所示圖3可預(yù)置時(shí)間的定時(shí)電路原理：該部分主要由555定時(shí)器秒脈沖產(chǎn)生電路、十進(jìn)制同步加減計(jì)數(shù)器74LS192減法計(jì)數(shù)電路和2個(gè)7段數(shù)碼管即相關(guān)電路組成。具體電路如圖3所示。兩塊74LS192實(shí)現(xiàn)減法計(jì)數(shù)，，其時(shí)鐘信號(hào)由時(shí)鐘產(chǎn)生電路提供。74192的預(yù)置數(shù)控制端實(shí)現(xiàn)預(yù)置數(shù)，由節(jié)目主持人根據(jù)搶答題的難易程度，設(shè)定一次搶答的時(shí)間，通過(guò)預(yù)置時(shí)間電路對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行預(yù)置，計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖由秒脈沖電路提供。按鍵彈起后，計(jì)數(shù)器開始減法計(jì)數(shù)工作，并將時(shí)間顯示在共陰極七段數(shù)碼顯示管DPY_7-SEG上，當(dāng)有人搶答時(shí)，停止計(jì)數(shù)并顯示此時(shí)的倒計(jì)時(shí)時(shí)間；如果沒(méi)有人搶答，且計(jì)時(shí)時(shí)間到時(shí)，圖3可預(yù)置時(shí)間的定時(shí)電路74LS192真值表3：報(bào)警電路如圖4所示原理：由555定時(shí)器和三極管構(gòu)成的報(bào)警電路如圖4所示。其中555構(gòu)成多諧振蕩器，振蕩頻率fo＝1．43／［（RI＋2R2）C］，其輸出信號(hào)經(jīng)三極管推動(dòng)揚(yáng)聲器。PR為控制信號(hào)，當(dāng)PR為高電平時(shí)，多諧振蕩器工作，反之，電路停振。圖4圖4報(bào)警電路4：時(shí)序控制電路如圖5所示圖5時(shí)序控制電路原理：

時(shí)序控制電路是搶答器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它要完成以下三項(xiàng)功能：

①主持人將控制開關(guān)撥到"開始"位置時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時(shí)電路進(jìn)入正常搶答工作狀態(tài)。

②當(dāng)參賽選手按動(dòng)搶答鍵時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時(shí)電路停止工作。

圖5時(shí)序控制電路所需元器件（一組）集成電路：74LS148—1片，74LS279—1片，74LS48—3片，74LS192—2片，NE555—2片，74LS00—1片，74LS121—1片。電阻：510Ω—2只，1KΩ—3只，100kΩ—l只，10kΩ—10只，15kΩ—2只，68kΩ—2只。電容：0.1uF—2只，10uF—2只，100uF—1只。三極管：3DG12—1只。其它：發(fā)光二極管—2只，共陰極顯示器—3只，揚(yáng)聲器—1只六：課程設(shè)計(jì)總結(jié)通過(guò)將近兩周的課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)數(shù)字電路有了進(jìn)一步的了解，在設(shè)計(jì)搶答器、報(bào)警器、定時(shí)器的過(guò)程中，通過(guò)翻閱資料，上網(wǎng)搜索等，我對(duì)各電路器件（如：03與非門，74LS148,74LS192，555定時(shí)器和LED顯像管等）及原理有了更深一層次的認(rèn)識(shí)，既增強(qiáng)了我的理解能力,也使我能更好的運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)。開始時(shí)我還不太明白電路是如何連接的，并且對(duì)其原理也不甚了解，但通過(guò)對(duì)所學(xué)知識(shí)更深入的了解和同學(xué)的講解和幫助，最終使我克服了難關(guān)，并成功地作出了設(shè)計(jì)。兩周的鍛煉,14天的不同感受,我有過(guò)對(duì)知識(shí)掌握不足時(shí)的迷茫，也有過(guò)思路不清時(shí)的懊惱,但一路走來(lái)，我卻收獲了知識(shí)，收獲了希望和努力后的成果。在此我要感謝老師的諄諄教導(dǎo)和同學(xué)們的幫助，我相信這十幾天的不懈努力會(huì)給我未來(lái)的學(xué)習(xí)帶來(lái)很多的啟