四位搶答器課程設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計報告書</b></p><p>　　課程名稱： 電子技術(shù)課程設(shè)計 </p><p>　　題 目： 四路搶答器 </p><p>　　系 （院）： 電子工程學院 </p><p>　　學 期：

2、 12-13-2 </p><p>　　專業(yè)班級： 電氣工程111班 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學 號： </p><p><b>　　引言&

3、lt;/b></p><p>　　電子技術(shù)課程設(shè)計是一門十分重要的實踐基礎(chǔ)課，學生不僅需要有較高的理論素養(yǎng)，同時也要掌握基本的設(shè)計知識和技能，理論加實踐，為今后各課程的學習打下堅實的基礎(chǔ)。通過課程設(shè)計，不僅可以有效的復習所學習的知識，更培養(yǎng)了學生的獨立思考與解決困難的能力。</p><p><b>　　2 設(shè)計目的：</b></p><p&

4、gt;　　1、鞏固加深對電子技術(shù)基礎(chǔ)知識的理解，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、獨立分析問題、解決問題，提高綜合運用所學知識的能力。</p><p>　　2、通過查找資料、選方案、設(shè)計電路、安裝調(diào)試、寫報告等環(huán)節(jié)的訓練，熟悉設(shè)計的過程、步驟。為以后從事電子電路設(shè)計、研制電子產(chǎn)品打下基礎(chǔ)。</p><p>　　3、了解電子線路設(shè)計的工程、工藝技術(shù)規(guī)范，學會書寫設(shè)計說明書。 </p><

5、p>　　4、培養(yǎng)學生嚴肅、認真的科學態(tài)度和工作作風。</p><p>　　5、在課余實踐，有效地激發(fā)學生對電子設(shè)計的興趣，豐富課外生活。</p><p>　　6、培養(yǎng)學生自主學習能力，擴展知識面。</p><p>　　3 設(shè)計任務和要求</p><p>　　智力競賽是一種生動活潑的教育形式和方法，通過搶答和必答兩種方式能引起參加競賽者

6、和觀眾的極大興趣，并能在極短的時間內(nèi)，使人們增加一些必要的知識。進行智力競賽時一般分為若干組，各組回答主持人提出的問題，問題又分為必答及搶答兩種，必答時有時間限制，到時要告警，回答問題正確與否，由主持人判定為是加分還是減分。成績評定結(jié)果用電子裝置顯示。搶答時，要判定哪組搶得，并有聲音及指示燈顯示。，根據(jù)分組，選擇搶答器進行設(shè)計。</p><p><b>　　具體要求如下：</b></p

7、><p>　　1．搶答組數(shù)為4組，輸入搶答信號的電路應具有去抖動功能。</p><p>　　2．判斷選組電路應能迅速、準確地判出搶答者，同時能排除他組的信號，閉鎖其它電路的輸入，并對搶中者給以聲光信號顯示。</p><p>　　3．計數(shù)顯示電路。每組有三位十進制計分顯示電路，能進行加操作。</p><p>　　4．定時及音響。必答時啟動定時燈亮，

8、以示開始，當時間到時要發(fā)聲音，并熄滅指示燈。掄答時，最后搶得的一組燈亮，其余燈滅，同時也可以驅(qū)動組別數(shù)字顯示。</p><p>　　5．回答問題的時間可以調(diào)整，分別為10S、20S、50S或更長。</p><p>　　6．主持人要有復位按鈕，和加分按鈕。</p><p>　　4 原理電路和程序設(shè)計</p><p>　　4．1 數(shù)字搶答器總

9、體方框圖： </p><p>　　如下圖所示為總體方框圖。電路主要由脈沖產(chǎn)生電路、鎖存電路、編碼及顯示電路、倒計時電路和音響產(chǎn)生電路組成。當有選手搶答時，優(yōu)先判斷，編號鎖存，阻止其他選手搶答，然后編碼，再將數(shù)字顯示在顯示器上同時產(chǎn)生音響。接通電源后，主持人將開關(guān)撥到"清除"狀態(tài)，搶答器處于禁止狀態(tài)，而當主持人將開關(guān)置“開始”狀態(tài)，即當主持人宣布開始搶答時，倒計時電路啟動由9計到0，選手在定時時

10、間內(nèi)搶答，如有選手搶答，倒計時停止。當一輪搶答之后，定時器停止、禁止二次搶答、定時器顯示零。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)?？傮w方框圖如圖1所示：</p><p>　　圖1 總體方框圖</p><p>　　4．2 單元電路設(shè)計</p><p>　　4.2.1 脈沖產(chǎn)生電路：</p>

11、<p>　　由555定時器和電阻電容接合成多諧振蕩器，產(chǎn)生所需要的震蕩脈沖。根據(jù)需要，產(chǎn)生1hz的震電蕩路，T=Ln2*C*（R1+2*R2）,既有f=1/(R1+2R2*C*ln2)。脈沖電路如圖2所示： </p><p><b>　　圖2 脈沖電路圖</b></p><p>　　其脈沖電路仿真圖如圖3所示：</p><p>

12、　　圖3 脈沖電路仿真圖</p><p>　　由圖片看到，R1=R2=50k，C1=C2=10nF，根據(jù)公式得到T=1.0ms，故頻率約為1hz，滿足于需求。由multisim仿真，的示波器截圖可見，T=1.061，誤差很小，合適與電路設(shè)計要求。</p><p>　　4.2.2 倒計時顯示電路：</p><p>　　該電路采用十進制同步減計數(shù)器74LS190，主持

13、人宣布開始時，按下按鈕，同時使計數(shù)器置數(shù)為“9”，并在脈沖作用下開始倒計時并在顯示器上顯示，到零時停止。</p><p><b>　　真值表如表1所示：</b></p><p>　　表1 74LS190真值表</p><p>　　CLK時鐘輸入端（上升沿有效）， CTEN計數(shù)控制端（低電平有效）， A～D并行數(shù)據(jù)輸入端 QA～QD 輸出端，

14、LOAD異步并行置入控制端（低電平有效 ） U /D 加/減計數(shù)方式控制端。</p><p>　　倒計時脈沖電路如圖4所示：</p><p>　　圖5 倒計時脈沖電路</p><p>　　倒計時脈沖仿真圖如圖6所示：</p><p>　　圖6 倒計時脈沖仿真圖<

15、;/p><p>　　R3=R4=20k,C3=24uF,根據(jù)公式計算和軟件仿真，得到T=1s，符合倒計時脈沖。</p><p>　　4.2.3 提示音電路</p><p>　　電路由555定時器和電阻電容接合成多諧振蕩器，產(chǎn)生所需要的脈沖，然后接入蜂鳴器構(gòu)成。如圖6所示：</p><p><b>　　圖6 脈沖電路</b>

16、;</p><p>　　4.2.4 搶答電路搶答開關(guān)：</p><p>　　選手的搶答開關(guān)，當某組最先閉合時，有限編碼器將其鎖定，其它開關(guān)閉合或者斷開將不會改變它的狀態(tài)。</p><p>　　圖7 復位及其搶答開關(guān)</p><p>　　4.2.5 加分獨立系統(tǒng)：</p><p>　　答對問題的十分，答錯不加分，加分

17、開關(guān)由主持人控制。由于multisim器件有數(shù)量限制，所以在只添加一個加分系統(tǒng)。如圖8所示：</p><p><b>　　圖8 加分電路圖</b></p><p><b>　　5 總電路圖：</b></p><p><b>　　圖8 總電路圖</b></p><p><

18、;b>　　6 元器件清單：</b></p><p><b>　　表2 元器件清單</b></p><p><b>　　7 總結(jié)</b></p><p>　　通過這次課程設(shè)計：加深了我對數(shù)字電路知識的了解，尤其是數(shù)字芯片的性能和使用。課程設(shè)計使我對數(shù)字電路設(shè)計更感興趣，原來它是很奧秘的，一些電子功能可以通

19、過組合各種各樣的元器件，從而產(chǎn)生想要實現(xiàn)的功能，關(guān)鍵在于能夠設(shè)計出符合要求的電路。我對課本知識得到了鞏固和加強，畢竟課本知識是抽象的，只有真正在實踐中利用它，做到學以致用，才能加深對它的理解，所以設(shè)計出這個題目后，我發(fā)現(xiàn)以前對課本有疑問的地方都隨著在課程設(shè)計中豁然開朗了。而且，實踐加強了我思考和解決問題的能力。這一課程設(shè)計使我們將課堂上的理論知識有了進步的了解，并增強了對數(shù)字電子技術(shù)這門課程的興趣。了解了更多電子元件的工作原理，如：74

20、LS175、74LS48、74ls192等。但同時也暴露出我在知識上掌握不足等缺點。在此次設(shè)計過程中由于我們頻繁使用電子設(shè)計軟件Multisim，因此使我熟悉了軟件的使用，同時在電腦的電子設(shè)計和繪圖操作上有了進一步提高。加上在設(shè)計過程中遇到了一些問題，使得我要查找相關(guān)資料，從而增長知識的同時增強解決問題和動手的能力，鍛煉我做事細心、用心、耐心的能力。由于知識水平的局限，該課程設(shè)計有一些不足的地方，真誠地希望老</p>&l

21、t;p><b>　　8 參考資料</b></p><p>　　[1]彭介華主編電子技術(shù)課程設(shè)計指導，北京：高等教育出版社，1997。</p><p>　　[2]李振聲主編實驗電子技術(shù)，北京：國防工業(yè)出版社，2001。</p><p>　　[3]盧結(jié)成、高世忻等編電子電路實驗及應用課題設(shè)計，合肥：中國科學技術(shù)大學出版社，2002。</