智力競賽搶答裝置設計開題報告

1、<p><b>　　數(shù)電課程設計報告</b></p><p>　　課題名稱： 智力競賽搶答裝置 </p><p>　　專業(yè)班級： </p><p>　　學 號： </p><p

2、>　　姓 名： </p><p>　　指導老師： </p><p>　　設計時間： </p><p><b>　　目錄</b></p>&l

3、t;p>　　序言 ………………………………………………………………… 1</p><p>　　摘要 ………………………………………………………………… 2</p><p>　　一、設計背景 …………………………………………………………3</p><p>　　二、總體方案設計 ……………………………………………………3</p><p

4、>　　三、單元電路圖 ………………………………………………………..5</p><p>　　四、主要器件及重要元件的功能介紹 ……………………………………9</p><p>　　五、總電路原理圖………………………………………………………10</p><p>　　六、系統(tǒng)的安裝與調(diào)試 …………………………………………………11</p><p

5、>　　七、元器件列表…………………………………………………………12</p><p>　　八、心得體會……………………………………………………………13</p><p>　　九、參考文獻……………………………………………………………13</p><p>　　十、評分標準……………………………………………………………14</p><p>

6、<b>　　序 言</b></p><p>　　課程設計是針對某一理論課程的要求，對我們進行綜合性實踐訓練的實踐學習環(huán)節(jié)，可以培養(yǎng)我們運用課程中所學的理論知識與時間緊密結合，獨立地解決實際問題的能力。</p><p>　　本課程設計介紹的是單片機制作的4路智力搶答器的設計及制作，以電路的基本理論為基礎，著重介紹電路的設計。培養(yǎng)學生應用所學專業(yè)理論知識，進行產(chǎn)品的實

7、際設計與制作的能力，縮小理論與實踐的差別,并學習電子產(chǎn)品的整個設計、分析與制作流程。</p><p>　　課程設計應達到如下基本要求：</p><p>　?。?）  綜合運用數(shù)字電子技術基礎課程中所學的理論知識獨立完成一個搶答器課題的設計。</p><p>　?。?） 通過查閱手冊和參考文獻資料，培養(yǎng)我們獨立分析和解決實際問題的能力。&

8、lt;/p><p>　?。?） 熟悉常用電子元器件的類型和特性，并掌握合理選用的原則。</p><p>　?。?） 掌握電子電路的安裝和調(diào)試技能。</p><p>　　（5） 熟悉的使用各類數(shù)字電子儀器。</p><p>　?。?） 學會撰寫課程設計論文。</p><p>　　（7）

9、 培養(yǎng)嚴肅認真的工作作風和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。</p><p>　　什么樣的人才會在社會工作中最受歡迎呢？當然是既有豐富的理論知識，又有足夠的經(jīng)驗即有很強的操作能力，實踐動手能力。</p><p>　　作為當代的大學生或許缺乏的也就正是這方面的能力，我們迫切需要培養(yǎng)的也是這些能力。怎樣培養(yǎng)呢？當然是放到實踐中去培養(yǎng)，在真正的動手中去培養(yǎng)。</p><p>　　

10、為此，我們專業(yè)特組織了這次長達三個多星期的綜合課程實習，讓同學們在實踐中學東西，我們只有這樣從各方面武裝自己，不斷給自己充電，才能在以后的競爭中突出自己，展現(xiàn)自己！</p><p><b>　　1</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著現(xiàn)在一些競猜娛樂節(jié)目的流行，觀眾們不僅能夠感受到其中

11、的娛樂氣氛，而且不經(jīng)意中也會隨著比賽的進行自己也緊張起來。但是節(jié)目過后，我們就擔心起來如何才能保證這種競猜比賽的公正，公平呢。如果只是簡單的去用我們的肉眼判斷那些些競猜選手們誰先舉起手來，然后讓他來回答。這是很難做到的。針對這種情況我們設計了這款搶答器。這是一款全新的四路搶答器，它可以同時讓四位選手同時上臺進行競猜比賽。在當臺上的一位選手迅速按下開關的那刻，在他面前的那盞紅燈迅速亮起同時發(fā)出刺激的聲音。然而其他選手則不能搶答了。這種全新

12、的設計不僅讓比賽變得公正公平，而且增加了比賽的緊張性，刺激性，增加節(jié)目的可觀性。我們的設計歷時兩個星期完成。它主要由175、74LS00、74LS20、74LS74，4個芯片構成。</p><p><b>　　2</b></p><p><b>　　一.設計背景 </b></p><p>　　1.1了解數(shù)字電路系統(tǒng)的定義及

13、組成</p><p>　　數(shù)字電路系統(tǒng)一般包括輸入電路、控制電路、輸出信號、時鐘電路和電源等。輸入電路主要作用是將被控制信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，其形式包括各種輸入接口電路。比如數(shù)字頻率計中，通過輸入電路對微弱信號進行放大，整形，得到數(shù)字電路可以處理的數(shù)字信號。模擬信號則需要通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號再進行處理。在設計輸入電路時，必須首先了解輸入信號的性質(zhì)，接口的條件，以設計何時的輸入接口電路。</p>

14、<p><b>　　二、總體設計方案</b></p><p>　　在知識競賽中，特別在做搶答題時，為了知道哪位選手先答題，必須要有一個系統(tǒng)來完成。如果在搶答，只靠人的視覺是很難那組先答題。因此在設計搶答器的時候要考慮到這些方面，以便比賽的公平、公正。這次設計就是用幾個觸發(fā)器以及與非門巧妙的設計成搶答器，使以上問題得以解決，即使2組搶答相差幾微秒，也可以分辨出哪組先搶答。<

15、/p><p><b>　　以下為整體方案：</b></p><p><b>　　3</b></p><p>　　由上圖可以看到這個方案非常簡潔，下面結合具體元件給出此方案的具體介紹：</p><p>　　其中F1是4D觸發(fā)器74LS175，它具有公共置零端和公共CP端，F(xiàn)2是由發(fā)光二極管和喇叭組成的聲光

16、提示電路，F(xiàn)3是由555定時器產(chǎn)生的脈沖電路。搶答開始時，由主持人清除信號，按下控制開關，將開關置于“清零”位置。74LS175的輸出Q1~Q4全為0，所有的發(fā)光二極管都熄滅，喇叭都不響。當主持人宣布“開始搶答”，同時放開按鈕，搶答器處于工作狀態(tài)，首先搶答的選手按下按鈕，對應的聲光電路做出反應。同時，通過與非門送出信號鎖住其他其余3個搶答者的電路，不在接受其他信號，直到主持人再次清零信號為止。</p><p>&

17、lt;b>　　4</b></p><p><b>　　三、單元電路圖</b></p><p>　　3.1 4D觸發(fā)器74LS175</p><p><b>　　圖二</b></p><p>　　圖二為74LS175的引腳圖和邏輯圖</p><p><

18、b>　　5</b></p><p>　　4D觸發(fā)器74LS175的功能表如表一所示</p><p><b>　　表一</b></p><p>　　4D觸發(fā)器74LS175的真值表如圖二所示</p><p><b>　　表二</b></p><p><b

19、>　　6</b></p><p>　　3.2四輸入4與非門74LS20</p><p>　　74LS的引腳圖如圖三所示</p><p><b>　　圖三</b></p><p>　　74LS20的功能表如表二所示</p><p>　　A B C D

20、 Y1 1 1 1 00 X X X 1X 0 X X 1X X 0 X 1X X X 0 1</p><p><b>　　表二</b></p><p>

21、;<b>　　7</b></p><p>　　3.3二輸入端4輸入與非門74LS00</p><p>　　74LS00的邏輯圖如圖四所示</p><p><b>　　圖四</b></p><p>　　74LS00的功能表如表三所示</p><p><b>　　8&l

22、t;/b></p><p>　　四、主要元器件及重要元件的功能介紹</p><p><b>　　4.1 D觸發(fā)器</b></p><p>　　D觸發(fā)器如圖，其功能有：</p><p>　　D觸發(fā)器有接受并記憶信號的功能，又稱為鎖存器；</p><p>　　D觸發(fā)器屬于脈沖觸發(fā)方式；</

23、p><p>　　D觸發(fā)器不存在約束條件和一次變化現(xiàn)象，抗干擾信號強，工作速度快。</p><p>　　而這次正是利用以上功能來構成一個簡單的搶答器。</p><p><b>　　4.2 與非門</b></p><p><b>　　4.3電阻</b></p><p><b&g

24、t;　　4.4電容</b></p><p><b>　　4.5 LED燈</b></p><p><b>　　4.6開關</b></p><p><b>　　9</b></p><p><b>　　五、總電路原理圖</b></p>

25、<p><b>　　10</b></p><p><b>　　六.系統(tǒng)安裝與調(diào)試</b></p><p>　　在電路的安裝過程中注意元器件特別是發(fā)光二極管是否接反，電路焊制過程中，焊錫千萬不要與銅融合以防止短路。信號脈沖開關采用四角封裝，因此在安裝過程中一定呀與電路板上的電路接法相吻合。電路完成安裝后，進行第一次調(diào)試，發(fā)現(xiàn)電路工作不理

26、想，仔細檢查后發(fā)現(xiàn)電路中存在短路。用跳線把斷開處焊接好之后，用萬用表測時候發(fā)現(xiàn)電路斷開處正常工作。進行第二次調(diào)試，發(fā)現(xiàn)電路不穩(wěn)定，用萬用表測試后發(fā)現(xiàn)電路存在短路。認為是銅和焊錫的少量融合，于是吸錫后重新焊接，進行測試后發(fā)現(xiàn)問題得到解決</p><p><b>　　七、元器件列表</b></p><p><b>　　附表一元器件清單</b><

27、/p><p><b>　　11</b></p><p><b>　　八、心得體會</b></p><p>　　通過這次搶答器的設計加強了我動手、思考和解決問題的能力。</p><p>　　在做設計前，通過查閱了大量的資料，對于相關搶答器的設計有了一定的了解。</p><p>　　

28、在設計過程中，通過自己的理論知識對電路進行分析，判斷可行性，努力設計出一些搶答器的原理圖，但由于考慮不全面，有一些電路雖然實現(xiàn)了搶答功能，但由于其在實用方面打不到預想的效果，所以通過比較之后選擇了我認為的最佳方案。</p><p>　　在實驗的過程中，電路的排版很重要，排版的整潔會使得乍眼一看，尚心悅目，能達到理想的印象分。在焊接的過程中，遇到了很多的障礙，由于自己的不熟練，常常出現(xiàn)虛焊的狀況，導致在測試的時候出

29、現(xiàn)問題。這時就通過萬用表測試，找出虛焊錯誤點。</p><p>　　設計和制作完成后，寫出總結還是很必須的。我在設計和制作過程中遇了到不少的困難，比如仿真結果很長時間都沒有調(diào)試出來，元件的參數(shù)很難查詢得到等等。它正是我們進行設計的一個最主要的緣由，即在困難中鍛煉并且提升能力。</p><p>　　同時，通過這次四人搶答器的設計讓我對數(shù)字電路的認識有了更深一層的了解，也培養(yǎng)出我認真細致，嚴格

30、謹慎的工作態(tài)度，這將會使我在以后的工作和生活中能夠更好地完成自己的任務。</p><p>　　在焊接過程中，我覺得一定要有耐心，不能毛毛躁躁的，不然很容易出現(xiàn)焊接失誤。</p><p>　　綜上所述，成功的課程設計讓我對以后的學習生活充滿了信心。</p><p><b>　　12</b></p><p><b>

31、;　　九、參考文獻</b></p><p>　　1.閻石，數(shù)字電子技術基礎（第五版），高等教育出版社，2009年7月</p><p>　　2.康華光.電子技術基礎數(shù)字部分.北京：高等教育出版社，2006</p><p>　　3.王彥朋.大學生電子設計與應用.北京：中國電力出版社，2007</p><p>　　4.張欽雙.實用電子電