電子技術(shù)課程設(shè)計報告八路競賽搶答器課程設(shè)計報告

1、石家莊經(jīng)濟學(xué)院信息工程學(xué)院電子信息工程與通信工程專業(yè)電子技術(shù)課程設(shè)計報告題目： 八路智力搶答器 姓 名 學(xué) 號 班 級 指導(dǎo)教師 2009年 7 月 8 日要求：1指導(dǎo)教師按照課程設(shè)計大綱要求完成學(xué)生課程設(shè)計指導(dǎo)工作。2課程設(shè)計任務(wù)書由指導(dǎo)教師照大綱要求填寫，內(nèi)容要全面。3課程設(shè)計報告由參加本學(xué)生填寫。課程設(shè)計結(jié)束時交指導(dǎo)教師。(打印稿一份，電子稿一份)4指導(dǎo)教師要根據(jù)每一位學(xué)生課程設(shè)計任務(wù)完成情況，認真審核設(shè)計報告，并在課程設(shè)計結(jié)束時，給出客觀、準(zhǔn)確的評語和成績。5課程設(shè)計任務(wù)書和報告要語言流暢，圖表正確規(guī)范。6本表要用鋼筆、圓柱筆填寫或打印，字跡工整。課程設(shè)計任務(wù)書班級 姓名 學(xué)號 課程設(shè)

2、計題目 八路智力搶答器的研究與設(shè)計 課程設(shè)計起止日期 2009.6.22 至 2009.7.8 實習(xí)地點 課程設(shè)計內(nèi)容與要求一、設(shè)計要求用中小規(guī)模集成芯片設(shè)計并制作智力競賽搶答器，具體要求如下：1、數(shù)字搶答器應(yīng)具有數(shù)碼鎖存、顯示功能、搶答組數(shù)分為八組，即序號0，1，2，3，4，5，6，7，優(yōu)先搶答者按動本組序號開關(guān)，組號立即鎖存到led顯示器上，同時封鎖其他組號。2、系統(tǒng)設(shè)置外部清除鍵，按動清除鍵，led顯示器自動清零滅燈。二、擴展定時報警功能。搶答者在30s內(nèi)進行搶答，搶答有效，終止定時；30s定時到，無搶答者本次搶答無效，系統(tǒng)短暫報警，發(fā)光二極管滅燈。 指導(dǎo)教師 年 月 日一、設(shè)計原理與技

3、術(shù)方法：包括：電路工作原理分析與原理圖、元器件選擇與參數(shù)計算、電路調(diào)試方法與結(jié)果說明；軟件設(shè)計說明書與流程圖、軟件源程序代碼、軟件調(diào)試方法與運行結(jié)果說明。（一）字搶答器總體方框圖如圖所示，定時搶答器的工作過程是：接通電源時，節(jié)目主持人將開關(guān)置于“清除”位置，搶答器處于禁止工作狀態(tài)，編號顯示器滅燈，定時顯示器顯示設(shè)定的時間，當(dāng)節(jié)目主持人宣布搶答題目后，說一聲“搶答開始”，同時將控制開關(guān)撥到“開始”位置，搶答器處于工作狀態(tài)，定時器倒計時。當(dāng)定時時間到，卻沒有選手搶答時，系統(tǒng)報警。當(dāng)選手在定時時間內(nèi)按動搶答鍵時，搶答器要完成以下四項工作：1) 優(yōu)先編碼電路立即分辨出搶答者的編號，并由鎖存器進行鎖存，

4、然后由譯碼顯示電路顯示編號；2) led顯示器顯示出搶答的參賽隊伍的組序號，提醒節(jié)目主持人注意；3) 控制電路要對輸入編碼電路進行封鎖，避免其他選手再次進行搶答；4) 控制電路要使定時器停止工作，時間顯示器上顯示剩余的搶答時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。當(dāng)選手將問題回答完畢，主持人操作控制開關(guān)，使系統(tǒng)回復(fù)到禁止工作狀態(tài)，以便進行下一輪搶答。(二)各個電路的組成課程設(shè)計報告注：此表可加附頁1. 照框圖，根據(jù)功能指標(biāo)的要求，可以確定各個電路的組成。1) 搶答電路由優(yōu)先編碼電路74ls148，鎖存器74ls279，譯碼器74ls48，以及八段數(shù)碼顯示器組成2) 定時電路由秒脈沖產(chǎn)生電路ne555

5、，同步計數(shù)器74ls192組成。3) 報警電路由發(fā)光二極管輔助以控制電路組成4) 控制電路用基本開關(guān)以及74ls00與非門，7474ls04非門以及74ls08與門構(gòu)成?？傮w的電路圖如下：各子電路（一） 搶答電路搶答電路由優(yōu)先編碼電路74ls148，鎖存器74ls279，譯碼器74ls48，以及八段數(shù)碼顯示器組成。首先搶答器由七個點開關(guān)組成。當(dāng)開關(guān)合上時電路接地。集成芯片74148得到低電平。并對之進行編碼輸出。輸出信號由鎖存器74279進行鎖存。經(jīng)過7448譯碼以后由led顯示器顯示出剛才閉合的開關(guān)。（二） 定時電路由秒脈沖產(chǎn)生電路ne555，同步計數(shù)器74ls192組成。a對于秒脈沖電路，

6、555構(gòu)成的多諧振蕩器作為秒脈沖發(fā)生器 圖3.2.3.1.2 555構(gòu)成的多諧振蕩器原理圖 取=15k, =68k, c=10uf, 可得振蕩頻率為所以, t=1s （備注：因為在課程設(shè)計購買原件的時候沒有15k和68k的電阻。為了完成實驗設(shè)計任務(wù)。并且使實驗效果更為明顯。本小組使用阻值為10k代替15k，47k代替68k電阻使用。因此實際器件的振蕩頻率應(yīng)該為b74ls192構(gòu)成的三十進制遞減計數(shù)器74ls192是十進制可編程同步加/減計數(shù)器，采用8421碼二-十進制編碼，并具有直接清零，置數(shù)，加/減計數(shù)功能。 定時電路原理圖從功能表和時序圖可以得到三十進制遞減只有當(dāng)?shù)臀籦o2端發(fā)出借位脈沖時

7、，高位片計數(shù)器才作減計數(shù)，當(dāng)高，低位計數(shù)器處于全零，且cpd為0時，高位片bo2端發(fā)出借位脈沖。當(dāng)ld為電低平時，計數(shù)器完成并行置數(shù)。 74ls192構(gòu)成的三十進制遞減計數(shù)器時序圖（三） 控制電路和報警電路：a控制電路控制電路的主要功能為1) 主持人將控制開關(guān)撥到“開始”位置時，揚聲器發(fā)聲，搶答電路和定時電路進入正常搶答工作狀態(tài)。 2) 當(dāng)參賽選手按動搶答鍵時，揚聲器發(fā)聲，搶答電路和定時電路停止工作。3) 當(dāng)設(shè)定的搶答時間到，無人搶答時，二極管發(fā)光，同時定時電路停止工作。控制電路由開關(guān)，74ls00與非門。7474ls04非門以及74ls08與門構(gòu)成。將各個子電路有機的組合在一起并且實現(xiàn)其既定

8、的功能。b報警電路本設(shè)計的報警電路設(shè)計的筆記簡單，僅僅由一個發(fā)光二極管構(gòu)成，當(dāng)30秒倒計時完畢。并且無人搶答時。發(fā)光二極管發(fā)光以示報警。在實際使用過程中。實際使用過程中，建議使用555觸發(fā)器構(gòu)成蜂鳴器報警，或者使用音樂芯片。由報警控制信號觸發(fā)，并且由此引發(fā)報警。其中555觸發(fā)器構(gòu)成的蜂鳴器的原理電路圖與秒脈沖電路基本相同。僅為通過改變r1，r2的阻值達到改變脈沖頻率。達到實現(xiàn)蜂鳴的效果。二、課程設(shè)計工作記錄：包括：設(shè)計步驟與時間安排、調(diào)試步驟與時間安排、課題完成結(jié)果說明（一） 設(shè)計步驟與時間安排 6月23日開始進行設(shè)計選題。經(jīng)過本組成員的協(xié)商，確定選取八路智力競賽搶答器電路的研究與設(shè)計一題。隨

9、之開始收集資料。研究設(shè)計此系統(tǒng)的可行性。6月23日正式開始設(shè)計電路。并且進行了計算機輔助設(shè)計。全組無五名同學(xué)分工進行了電路設(shè)計。其中我負責(zé)秒脈沖發(fā)生和報警電路，但佳宏同學(xué)負責(zé)控制電路。吳小敏同學(xué)負責(zé)30秒定時電路。安華宇同學(xué)負責(zé)搶答電路。本組各同學(xué)之間相互幫助，團隊協(xié)作。很快設(shè)計出實驗所要求的電路并運用ewb軟件對所設(shè)計的電路進行了仿真模擬和調(diào)試。經(jīng)過大家共同的努力協(xié)作與6月26日將電路設(shè)計成功并確定了最終的設(shè)計方案。（二） 調(diào)試與時間安排計算機輔助設(shè)計與調(diào)試于6月26日完成。電子器件購買到以后隨即進行了電路的焊接調(diào)試工作。并于7.1將電路焊接完成。調(diào)試結(jié)果出現(xiàn)30秒倒計時不能進行。搶答電路不能工作等問題。本組同學(xué)隨即開始對電路進行檢測。首先確認電路板的焊接沒有虛焊的情況。隨后，按照電路圖仔細對焊接的電路板進行了確認，確認電路的連接沒有失誤。之后使用萬用表，對每一根導(dǎo)線進行檢測確認了沒有出現(xiàn)短路的情況發(fā)生。于7月3日電路板調(diào)試成功。并接受老師驗收合格。（