多路智力競賽搶答器multism

1、多路智力競賽搶答器的設(shè)計一課程設(shè)計的目的。1. 通過本次課程設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生自主動手能力，熟練掌握數(shù)字電子技術(shù)課程的相關(guān)知識。2. 通過本次課程設(shè)計既檢驗了數(shù)字電子技術(shù)理論知識的掌握情況，寓知識與實踐，在實際數(shù)字電路的設(shè)計中，看到數(shù)字電路課程的應(yīng)用。3. 通過本次課程設(shè)計培養(yǎng)同學(xué)們對這一學(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)科深入的敲門磚，是學(xué)科創(chuàng)造的先導(dǎo)。二設(shè)計步驟與要求1、擬定電路的組成框圖，要求能實現(xiàn)所有功能，使用的元器件少，成本低。2、設(shè)計并安裝電路，要求布線整齊、美觀，便于級聯(lián)和調(diào)試。3、測試所設(shè)計搶答器的邏輯功能，滿足各項功能要求。4、畫出整機邏輯電路圖。5、寫出設(shè)計報告。

2、三、任務(wù)的描述?；竟δ埽海?）設(shè)計一個智力競賽搶答器，可同時供8 名選手或 8 個代表隊參加比賽，他們的編號分別是0、1、2、3、4、5、6、7，各用一個搶答按鈕，按鈕的編號與選手的編號相對應(yīng)，分別是s0s7。（2）給節(jié)目主持人設(shè)置一個控制開關(guān)，用來控制系統(tǒng)的清零（編號顯示數(shù)碼管滅燈）和搶答的開始。（3） 搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。搶答開始后，若有選手按動搶答按鈕，編號立即鎖存，并在 led數(shù)碼管行顯示出選手的編號， 同時揚聲器給出音響提示。此外，要封鎖輸入電路， 禁止其他選手搶答。 優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。擴展功能（1）搶答器具有定時搶答的功能，且一次搶答的

3、時間可以由主持人設(shè)定（如30s） 。當節(jié)目主持人啟動“開始”鍵后，要求定時器立即減計時，并用顯示器顯示，同時揚聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)時間0.5s 左右。（2）參賽選手在設(shè)定的時間內(nèi)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時刻的時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。（3）如果定時搶答的時間已到，卻沒有選手搶答時，本次搶答無效，系統(tǒng)短暫報警，并封鎖輸入電路，禁止選手超時后搶答，時間顯示器上顯示00。四、設(shè)計分析分析多路智力競賽搶答器的功能可知，此電路需三部分電路實現(xiàn)。（1）搶答器電路的設(shè)計；（2）定時電路的設(shè)計；（3）報警電路的設(shè)計；同時所有子電路通過時序控制電路聯(lián)系在一起

4、，實現(xiàn)協(xié)同工作的要求。五設(shè)計方案的確定。定時搶答器的總體框圖（如圖1）所示，它由主體電路和擴展電路兩部分組成。主體電路完成基本的搶答功能，即開始搶答后， 當選手按動搶答按鈕時， 能顯示選手的編號， 同時能封鎖輸入電路， 禁止其他選手搶答。 擴展電路完成定時搶答的功能。圖 1 如圖所示為總體方框圖。工作原理為：接通電源后，主持人將開關(guān)撥到“清零”狀態(tài)，搶答器處于禁止狀態(tài)，編號顯示器滅燈，定時器顯示設(shè)定時間；主持人將開關(guān)置 ; 開始 狀態(tài)，宣布“開始”搶答器工作。定時器倒計時，揚聲器給出聲響提示。選手在定時時間內(nèi)搶答時，搶答器完成：優(yōu)先判斷、編號鎖存、編號顯示、揚聲器提示。當一輪搶答之后，定時器停

5、止、禁止二次搶答、定時器顯示剩余時間。如果再次搶答必須由主持人再次操作“清除”和“開始”狀態(tài)開關(guān)。（1）搶答器電路8 名選手通過開關(guān)控制輸入信號，輸入信號經(jīng)編碼器轉(zhuǎn)化為二進制信號，通過觸發(fā)器得到鎖存。 輸入信號經(jīng)顯示譯碼器輸出顯示。同時當有選手搶答后由編碼器的輸出反饋到其使能端禁止電路。主持人通過開關(guān)控制其電路的清零與開始。數(shù)字搶答器電路（2）定時電路通過 555 芯片組成的多諧振蕩器產(chǎn)生脈沖信號，控制電路的周期性運行。 將脈沖信號連入加減計數(shù)器實現(xiàn)主持人設(shè)定時間。同時加減計數(shù)器的輸出通過譯碼顯示器輸出，實現(xiàn)時間顯示功能?？深A(yù)置時間的定時電路（3）報警電路通過控制多諧振蕩器的工做與否得到輸出信

6、號的高低電平來控制蜂鳴其的工作狀態(tài)，達到報警的目的。圖 11、4 報警電路時序控制電路貫穿于整個電路之中， 通過各分電路的輸入輸出信號的反饋作用將整個電路集合成一個協(xié)同工作的整體，實現(xiàn)多路智力競賽搶答器的功能。六系統(tǒng)實施。我組設(shè)計的電路有以下幾個優(yōu)點：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“開始”前提前搶答違反規(guī)則。2、具有定時功能，在30 秒內(nèi)無人搶答表示所有參賽選手獲參賽隊對本題棄權(quán)。3、30 秒時仍無人搶答其報警電路工作表示搶答時間耗盡并禁止搶答。我組設(shè)計的電路有以下不足：1、搶答器電路部分能工作，但顯示譯碼器部分不能準確顯示出搶答者的信息。2、報警電路部分聯(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)計的總電路圖如下所示：1、 由圖 1 所示的定時搶答器的總體方框， 按時信號的流向分單元裝配， 逐級級聯(lián)。2、調(diào)試搶答電路，檢查各控制開關(guān)是否正常，當按下?lián)尨鸢存I時，應(yīng)顯示對應(yīng)座位上的序號，再按下其他搶答按鍵時，數(shù)碼管顯示的序號應(yīng)不發(fā)生變化。如圖：3、設(shè)計可預(yù)置時間的定時電路，并進行組裝和調(diào)試。當輸人1hz的時鐘脈沖信號時，要求電路能進行減計時，當減計時到零時，能輸出低電平有效的定時時間到信號。例如 : 來一個脈沖，開始倒計時，如圖6.1 ，當?shù)褂嫊r為零時還沒有選手搶答，報警器彩色指示燈2 變亮，發(fā)出答時已過信號，并不準選手在進

8、行搶答，如圖 6.2 。圖 6.1 圖 6.24、用邏輯筆檢查倒計時電路的預(yù)置時間是否準確，檢查減1 計數(shù)是否正確。5、組裝調(diào)試報警電路。6、檢查報警電路是否正常工作。7、完成定時搶答器的聯(lián)調(diào)，注意各部分電路之間的時序配合關(guān)系。然后檢查電路各部分的功能，使其滿足設(shè)計要求。七結(jié)論多路智力搶答器是數(shù)字電路設(shè)計的典型應(yīng)用，它主要涵蓋了編碼器， 譯碼器，計數(shù)器和定時電路的應(yīng)用， 并通過顯示燈便顯出來。 優(yōu)先編碼器解決電路的選定功能，并通過對使能端的反饋控制電路的循環(huán)使用，顯示譯碼器負責把編碼輸出的二進制數(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，它通過門電路組合成一定的邏輯函數(shù)輸出

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