畢業(yè)設(shè)計（論文）數(shù)字多人搶答器

1、南京信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計(論文)中文摘要題目:數(shù)字多人搶答器摘要：數(shù)字搶答器由主體電路與擴展電路組成。優(yōu)先編碼電路、鎖存器、譯碼電路將參賽隊的輸入信號在顯示器上輸出；用控制電路和主持人開關(guān)啟動報警電路，以上兩部分組成主體電路。通過定時電路和譯碼電路將秒脈沖產(chǎn)生的信號在顯示器上輸出實現(xiàn)計時功能，構(gòu)成擴展電路。經(jīng)過布線、焊接、調(diào)試等工作后數(shù)字搶答器成形。關(guān)鍵詞：搶答電路 定時電路 報警電路 時序控制 畢業(yè)設(shè)計(論文)外文摘要title : the figure vies for the answering deviceabstract: the figure vies for the answ

2、ering device by the subject circuit and expands the circuit to make up . have priority in code circuit , latch , decipher circuit and export the input signal of the entrant team on the display; starting the warning circuit with the control circuit and hosts switch, two the above-mentioned parts make

3、 up the subject circuit. through timing circuit and decipher second signal function while outputs and realizes counting on the displaying that pulse produce circuit, form and expand the circuit. through connect up , weld , debug figure vie for answering device take shape after the work.key words： vi

4、e for answering the circuit ， timing circuit ，warning circuit ，time sequence controlling 1、課題背景工廠、學校和電視臺等單位常舉辦各種智力競賽，搶答器便成為必要設(shè)備之一。在我校舉行的各種競賽中我們經(jīng)常可以看到有搶答的環(huán)節(jié)，舉辦方多數(shù)采用讓選手通過舉答題板的方法判斷選手的答題權(quán)，這在某種程度上會由于主持人的主觀誤斷帶來比賽的不公正。為了解決這個問題，我就此問題制作一個低成本但又滿足這些活動需要的數(shù)字多人搶答器，同時也作為我的畢業(yè)設(shè)計課題。2、 數(shù)字多人搶答器的工作原理與參考電路2.1基本功能（1） 搶答器同

5、時供8名選手或8個代表隊比賽，分別用8個按鈕s0s7表示。（2） 設(shè)置一個系統(tǒng)清除和搶答器控制開關(guān)s，該開關(guān)由主持人控制。（3） 搶答器具有鎖存和顯示功能。即選手按動按鈕，鎖存相應(yīng)的編號，揚聲器發(fā)出聲響提示，并在dpy_7seg七段數(shù)碼管上顯示選手號碼。選手搶答實行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號一直保存到主持人將系統(tǒng)清除為止。2.2擴展功能（1） 搶答器具有定時搶答功能，且一次搶答的時間由主持人設(shè)定（如30秒）。當主持人啟動“開始”鍵后，定時器進行減計時。（2） 參賽選手在設(shè)定的時間內(nèi)進行搶答，搶答有效，定時器停止工作。顯示器上顯示選手的編號和搶答的時間，并保存到主持人將系統(tǒng)清除為止。（3） 如

6、果定時器時間已到，無人搶答，本次搶答無效，系統(tǒng)報警并禁止搶答，定時器上顯示00.2.3設(shè)計要求設(shè)計能進行8人在規(guī)定時間內(nèi)搶答判斷的控制電路，具體要求為：(1)在主持人表示搶答開始時，計時器開始計時，如規(guī)定的時間內(nèi)沒有人搶答，表示時間已到，蜂鳴器發(fā)聲輸出，計時器復位，為下一次計時做好準備。(2)在主持人示意，搶答開始后，計時時間未到時，只要有人搶答，即可顯示搶答者的號碼（數(shù)碼管顯示），并同時封鎖其他搶答者的搶答顯示。(3)只要有人搶答，計時器復位。(4)只有主持人的操作，將電路復位后，方可結(jié)束上一次的搶答，為下一次的搶答做好準備電路是用按鈕表示搶答者的搶答動作，用另一特殊按鈕表示主持人的動作。搶

7、答器是用d觸發(fā)器，譯碼器，計數(shù)器及一些基本門電路構(gòu)成的。若有人搶答，d觸發(fā)器的輸出產(chǎn)生變化，作為計數(shù)器的清零信號，同時將8個搶答器輸出端作為8-4編碼器的輸入，再將其輸出接到數(shù)碼管上，顯示搶答者的號碼。電路開始工作時，計數(shù)器的clk收到cp信號，計時開始時，當63秒后沒有搶答，搶答器的輸出端qn由1變?yōu)?，再輸入8信號分別與qn構(gòu)成“與”關(guān)系，這樣當計時63秒后，選手搶答無效了。同時，qn接到計時器的清零端使得計時器清零。蜂鳴器接到搶答的輸出端的與非門跟d觸發(fā)器q的或門上，這樣在有人搶答或計時器計到63秒后，蜂鳴器叫。主持人控制信號分別接到8d觸發(fā)器，1d觸發(fā)器及計時器的clrn端，當輸入1時

8、，電路工作，當輸入0時，觸發(fā)器及計數(shù)器都清零，電路復位，為下一次搶答做好準備。初步設(shè)計的總體原理框圖如下：本實驗采用max+plusii9.23進行仿真，因此，脈沖產(chǎn)生電路以及譯碼驅(qū)動電路都無需設(shè)計。實際電路的原理框圖如下：(一)搶答部分：設(shè)計要求的是八人搶答，因此，在max+plus的元件庫中選用兩片74175集成芯片即2個d觸發(fā)器來構(gòu)成搶答部分電路。輸入部分接搶答器開關(guān)，clrn接主持人的清零信號，clk接輸入cp脈沖。輸出端q1-q8接發(fā)光二極管，并把高電平信號傳向聲音控制端以及計數(shù)器。顯示端當無人搶答時q1q8輸出全為高電平，有人搶答時相應(yīng)輸入端輸出低電平。經(jīng)過與非門全高輸?shù)汀ｋ娐穲D如

9、圖一。(二)搶答者號碼顯示電路電路由一個74147和4個與非門構(gòu)成。由于74147是輸入低電平有效，編碼后顯示反碼的元件，所以輸入接1n，2n，8n，輸入分別接非門，使反碼變?yōu)樵a，可正確顯示搶答者的號碼。s1-s4接數(shù)碼顯示管。電路圖如圖二：(三)計時電路：用兩個74160集成芯片構(gòu)成63秒的計時電路。0000 00000110 0011可用同步置數(shù)法實現(xiàn)。在=0時,復位。在=1時，置數(shù)控制端=0，實現(xiàn)數(shù)據(jù)功能。電路圖如圖三：(四)封鎖部分：封鎖部分電路使用雙d觸發(fā)器7474構(gòu)成，當1clk收到高電平上升沿信號，1qn輸出低電平。1qn端通過與非門接搶答電路的清零端，封鎖搶答電路。1qn另一

10、端接計數(shù)器的使能控制端，產(chǎn)生低電平鎖住計數(shù)器。1clk處于高電平，7474工作。電路圖如圖四：圖一 搶答部分電路圖二 顯示搶答者號碼電路圖三 計時器電路圖四 封鎖部分電路(五)總電路如圖五及運行后的波形如下南京信息職業(yè)技術(shù)學院圖五 總電路有人搶答時的波形如下：三 仿真 本次畢業(yè)設(shè)計使用的軟件為max+plusii全集成的編譯器（compiler）,在編譯前可對時序、功能兩種仿真進行選擇。在進行時序模擬時，編譯過程中生成一系列標準文件，集成編譯器可提供網(wǎng)絡(luò)表提取器、數(shù)據(jù)庫編碼、邏輯綜合、適配、定時時間提取、匯編等功能；在時序模擬時，可提取網(wǎng)絡(luò)表提取器、數(shù)碼庫提取器等功能。編譯器在編譯的過程中，會

11、因為錯誤停止編譯，并提供產(chǎn)生錯誤的原因及錯誤所在的位置等信息。該軟件還提供了定時分析器來分析器件的引腳及內(nèi)部節(jié)點間的傳輸路徑時、最高工作頻率、最小時鐘周期、器件內(nèi)部各種寄存器的建立/保存時間，定時分析模擬器還可生成一些為其他eda工具使用的標準文件。通過計算機的接口，將設(shè)計的電路下載/配置到選擇的器件中去，實現(xiàn)對芯片的編程、配置；即為在系統(tǒng)對芯片的邏輯重構(gòu)。設(shè)計流程為設(shè)計輸入項目編譯項目校驗器件編程。四 設(shè)計結(jié)果編譯仿真波形輸入，可看到對應(yīng)輸出結(jié)果，電路開始工作，主持人表示搶答開始時，計時器開始計時，到規(guī)定的63秒沒有人搶答，則蜂鳴器輸出端變成高電平，讓蜂鳴器叫，計時器復位為“0”。之后主持人

12、按space鍵，使電路復位，蜂鳴器停止叫，主持人示意搶答后又開始計數(shù)，在計數(shù)器未到36秒時，5號按了搶答器，這時計數(shù)器復位，蜂鳴器叫，其他的選手再按搶答器也沒有反應(yīng)了。直到主持人復位，搶答器才有反應(yīng)。五 調(diào)試在下載調(diào)試過程中，管腳鎖定下載后，驗箱上的數(shù)碼管出現(xiàn)亂碼。后來發(fā)現(xiàn)在改過圖之后沒有進行編譯，重新進行編譯以后再調(diào)試，即可獲得正確的結(jié)果。六 心得體會通過本次畢業(yè)設(shè)計，讓我對max+plusii這個軟件有了進一步的了解，基本能熟練的使用它來設(shè)計電路和對電路進行編譯、調(diào)試。同時，在這次畢業(yè)設(shè)計的過程中，我發(fā)現(xiàn)了我對數(shù)電基礎(chǔ)知識掌握上的欠缺，因此，在調(diào)試過程中會不知道該如何解決出現(xiàn)的問題。另外，做畢業(yè)設(shè)計的時候還需要一定的耐心，不能盲目的去追求結(jié)果，要在實踐過程中彌補自己學習過程中的漏洞，這樣才能更好的對平時學的理論知識進行鞏固。致謝 感謝錢胤嘉老師在我設(shè)計畢業(yè)論文期間的鼓勵與支持，她讓我學會了獨立完成工作的重要性和它的意義所在。感謝學校培養(yǎng)了我，我在今后的工作崗位上，絕對會為母校爭光。我要讓別人知道，我為南信的今天而自豪，南信因我明天而驕傲！參考文獻王衛(wèi)東,王明秋,艾慶生.1999.基于單片機的最簡連線搶答器的設(shè)計與制作.鄖陽師范高等?？茖W校學報，19（3）：6972呂楷,部德才,徐明達.2001.單片機串行通訊在搶答器設(shè)計中的