多路智力競(jìng)賽搶答器multism

1、多路智力競(jìng)賽搶答器的設(shè)計(jì)一課程設(shè)計(jì)的目的。1. 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生自主動(dòng)手能力，熟練掌握數(shù)字電子技術(shù)課程的相關(guān)知識(shí)。2. 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)既檢驗(yàn)了數(shù)字電子技術(shù)理論知識(shí)的掌握情況，寓知識(shí)與實(shí)踐，在實(shí)際數(shù)字電路的設(shè)計(jì)中，看到數(shù)字電路課程的應(yīng)用。3. 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)同學(xué)們對(duì)這一學(xué)科的興趣，在今后的學(xué)習(xí)中有更多方向可供選擇，是學(xué)科深入的敲門(mén)磚，是學(xué)科創(chuàng)造的先導(dǎo)。二設(shè)計(jì)步驟與要求1、擬定電路的組成框圖，要求能實(shí)現(xiàn)所有功能，使用的元器件少，成本低。2、設(shè)計(jì)并安裝電路，要求布線整齊、美觀，便于級(jí)聯(lián)和調(diào)試。3、測(cè)試所設(shè)計(jì)搶答器的邏輯功能，滿足各項(xiàng)功能要求。4、畫(huà)出整機(jī)邏輯電路圖。5、寫(xiě)出設(shè)計(jì)報(bào)告。

2、三、任務(wù)的描述。基本功能：（1）設(shè)計(jì)一個(gè)智力競(jìng)賽搶答器，可同時(shí)供8 名選手或 8 個(gè)代表隊(duì)參加比賽，他們的編號(hào)分別是0、1、2、3、4、5、6、7，各用一個(gè)搶答按鈕，按鈕的編號(hào)與選手的編號(hào)相對(duì)應(yīng)，分別是s0s7。（2）給節(jié)目主持人設(shè)置一個(gè)控制開(kāi)關(guān)，用來(lái)控制系統(tǒng)的清零（編號(hào)顯示數(shù)碼管滅燈）和搶答的開(kāi)始。（3） 搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。搶答開(kāi)始后，若有選手按動(dòng)搶答按鈕，編號(hào)立即鎖存，并在 led數(shù)碼管行顯示出選手的編號(hào)， 同時(shí)揚(yáng)聲器給出音響提示。此外，要封鎖輸入電路， 禁止其他選手搶答。 優(yōu)先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。擴(kuò)展功能（1）搶答器具有定時(shí)搶答的功能，且一次搶答的

3、時(shí)間可以由主持人設(shè)定（如30s） 。當(dāng)節(jié)目主持人啟動(dòng)“開(kāi)始”鍵后，要求定時(shí)器立即減計(jì)時(shí)，并用顯示器顯示，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)時(shí)間0.5s 左右。（2）參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)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)和搶答時(shí)刻的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。（3）如果定時(shí)搶答的時(shí)間已到，卻沒(méi)有選手搶答時(shí)，本次搶答無(wú)效，系統(tǒng)短暫報(bào)警，并封鎖輸入電路，禁止選手超時(shí)后搶答，時(shí)間顯示器上顯示00。四、設(shè)計(jì)分析分析多路智力競(jìng)賽搶答器的功能可知，此電路需三部分電路實(shí)現(xiàn)。（1）搶答器電路的設(shè)計(jì)；（2）定時(shí)電路的設(shè)計(jì)；（3）報(bào)警電路的設(shè)計(jì)；同時(shí)所有子電路通過(guò)時(shí)序控制電路聯(lián)系在一起

4、，實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作的要求。五設(shè)計(jì)方案的確定。定時(shí)搶答器的總體框圖（如圖1）所示，它由主體電路和擴(kuò)展電路兩部分組成。主體電路完成基本的搶答功能，即開(kāi)始搶答后， 當(dāng)選手按動(dòng)搶答按鈕時(shí)， 能顯示選手的編號(hào)， 同時(shí)能封鎖輸入電路， 禁止其他選手搶答。 擴(kuò)展電路完成定時(shí)搶答的功能。圖 1 如圖所示為總體方框圖。工作原理為：接通電源后，主持人將開(kāi)關(guān)撥到“清零”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(kāi)關(guān)置 ; 開(kāi)始 狀態(tài)，宣布“開(kāi)始”搶答器工作。定時(shí)器倒計(jì)時(shí)，揚(yáng)聲器給出聲響提示。選手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)搶答時(shí)，搶答器完成：優(yōu)先判斷、編號(hào)鎖存、編號(hào)顯示、揚(yáng)聲器提示。當(dāng)一輪搶答之后，定時(shí)器停

5、止、禁止二次搶答、定時(shí)器顯示剩余時(shí)間。如果再次搶答必須由主持人再次操作“清除”和“開(kāi)始”狀態(tài)開(kāi)關(guān)。（1）搶答器電路8 名選手通過(guò)開(kāi)關(guān)控制輸入信號(hào)，輸入信號(hào)經(jīng)編碼器轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制信號(hào)，通過(guò)觸發(fā)器得到鎖存。 輸入信號(hào)經(jīng)顯示譯碼器輸出顯示。同時(shí)當(dāng)有選手搶答后由編碼器的輸出反饋到其使能端禁止電路。主持人通過(guò)開(kāi)關(guān)控制其電路的清零與開(kāi)始。數(shù)字搶答器電路（2）定時(shí)電路通過(guò) 555 芯片組成的多諧振蕩器產(chǎn)生脈沖信號(hào)，控制電路的周期性運(yùn)行。 將脈沖信號(hào)連入加減計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)主持人設(shè)定時(shí)間。同時(shí)加減計(jì)數(shù)器的輸出通過(guò)譯碼顯示器輸出，實(shí)現(xiàn)時(shí)間顯示功能?？深A(yù)置時(shí)間的定時(shí)電路（3）報(bào)警電路通過(guò)控制多諧振蕩器的工做與否得到輸出信

6、號(hào)的高低電平來(lái)控制蜂鳴其的工作狀態(tài)，達(dá)到報(bào)警的目的。圖 11、4 報(bào)警電路時(shí)序控制電路貫穿于整個(gè)電路之中， 通過(guò)各分電路的輸入輸出信號(hào)的反饋?zhàn)饔脤⒄麄€(gè)電路集合成一個(gè)協(xié)同工作的整體，實(shí)現(xiàn)多路智力競(jìng)賽搶答器的功能。六系統(tǒng)實(shí)施。我組設(shè)計(jì)的電路有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：1、具有清零裝置和搶答控制，可由主持人操縱避免有人在主持人說(shuō)“開(kāi)始”前提前搶答違反規(guī)則。2、具有定時(shí)功能，在30 秒內(nèi)無(wú)人搶答表示所有參賽選手獲參賽隊(duì)對(duì)本題棄權(quán)。3、30 秒時(shí)仍無(wú)人搶答其報(bào)警電路工作表示搶答時(shí)間耗盡并禁止搶答。我組設(shè)計(jì)的電路有以下不足：1、搶答器電路部分能工作，但顯示譯碼器部分不能準(zhǔn)確顯示出搶答者的信息。2、報(bào)警電路部分聯(lián)好之后

7、不能正常工作，蜂鳴器不能發(fā)出聲響，只好用彩色指示燈代替。我組最終設(shè)計(jì)的總電路圖如下所示：1、 由圖 1 所示的定時(shí)搶答器的總體方框， 按時(shí)信號(hào)的流向分單元裝配， 逐級(jí)級(jí)聯(lián)。2、調(diào)試搶答電路，檢查各控制開(kāi)關(guān)是否正常，當(dāng)按下?lián)尨鸢存I時(shí)，應(yīng)顯示對(duì)應(yīng)座位上的序號(hào)，再按下其他搶答按鍵時(shí)，數(shù)碼管顯示的序號(hào)應(yīng)不發(fā)生變化。如圖：3、設(shè)計(jì)可預(yù)置時(shí)間的定時(shí)電路，并進(jìn)行組裝和調(diào)試。當(dāng)輸人1hz的時(shí)鐘脈沖信號(hào)時(shí)，要求電路能進(jìn)行減計(jì)時(shí)，當(dāng)減計(jì)時(shí)到零時(shí)，能輸出低電平有效的定時(shí)時(shí)間到信號(hào)。例如 : 來(lái)一個(gè)脈沖，開(kāi)始倒計(jì)時(shí)，如圖6.1 ，當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)為零時(shí)還沒(méi)有選手搶答，報(bào)警器彩色指示燈2 變亮，發(fā)出答時(shí)已過(guò)信號(hào)，并不準(zhǔn)選手在進(jìn)

8、行搶答，如圖 6.2 。圖 6.1 圖 6.24、用邏輯筆檢查倒計(jì)時(shí)電路的預(yù)置時(shí)間是否準(zhǔn)確，檢查減1 計(jì)數(shù)是否正確。5、組裝調(diào)試報(bào)警電路。6、檢查報(bào)警電路是否正常工作。7、完成定時(shí)搶答器的聯(lián)調(diào)，注意各部分電路之間的時(shí)序配合關(guān)系。然后檢查電路各部分的功能，使其滿足設(shè)計(jì)要求。七結(jié)論多路智力搶答器是數(shù)字電路設(shè)計(jì)的典型應(yīng)用，它主要涵蓋了編碼器， 譯碼器，計(jì)數(shù)器和定時(shí)電路的應(yīng)用， 并通過(guò)顯示燈便顯出來(lái)。 優(yōu)先編碼器解決電路的選定功能，并通過(guò)對(duì)使能端的反饋控制電路的循環(huán)使用，顯示譯碼器負(fù)責(zé)把編碼輸出的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為需要的形式輸出。編碼器和譯碼器是組合邏輯電路的典型應(yīng)用，它通過(guò)門(mén)電路組合成一定的邏輯函數(shù)輸出

9、。而加減計(jì)數(shù)器和定時(shí)器則是由觸發(fā)器作為基本單元組合而成， 它是時(shí)序電路的代表， 能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)， 通過(guò)時(shí)鐘脈沖實(shí)現(xiàn)電路功能， 控制電路作用。 通過(guò)常見(jiàn)集成芯片用邏輯電路組合起來(lái)實(shí)現(xiàn)多種電路功能。組合邏輯電路和時(shí)序電路共同組成數(shù)字電路，實(shí)現(xiàn)其多種功能。數(shù)字電路的輸入信號(hào)只有高低電平兩個(gè)， 卻能實(shí)現(xiàn)多樣輸出，在實(shí)際生活中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，數(shù)字信號(hào)能夠與計(jì)算機(jī)通信實(shí)現(xiàn)兼容決定其發(fā)展前景相當(dāng)可觀。八心得體會(huì)通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，我們對(duì)數(shù)字電路的設(shè)計(jì)有了初步了解，對(duì)其設(shè)計(jì)程式也受益良多。在運(yùn)用已學(xué)知識(shí)，我們還運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)等各種途徑大膽創(chuàng)新，將知識(shí)和實(shí)際有機(jī)結(jié)合在一起，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們受益匪淺，我懂得了團(tuán)隊(duì)的重要性，我知道如果僅靠個(gè)人是很難完成任務(wù)的，我還學(xué)到了很多書(shū)本上學(xué)不到的知識(shí)；懂得了理論聯(lián)系實(shí)際的重要性， 課堂上