數(shù)字邏輯課程設(shè)計(jì)-- 智能搶答器

1、<p><b>　　一、概述</b></p><p>　　智能搶答器是一種生活中常見(jiàn)的裝置，電視節(jié)目中都可以看得到，是一種簡(jiǎn)易但又特別實(shí)用的一種裝置。</p><p>　　本次我的課程設(shè)計(jì)的要求是設(shè)計(jì)一個(gè)智力競(jìng)賽搶答裝置，可以供4人（組）使用，并且每人對(duì)應(yīng)著一個(gè)開(kāi)關(guān)，每個(gè)開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)著一個(gè)發(fā)光二極管，當(dāng)選手搶答成功時(shí)，所對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管就會(huì)亮，主持人也有一個(gè)開(kāi)關(guān)

2、，當(dāng)主持人按下自己開(kāi)關(guān)使，選手才可以搶答，比賽才開(kāi)始，并且計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，如果在2分鐘時(shí)間內(nèi)沒(méi)有選手搶答，那么這道題作廢，主持人斷開(kāi)自己開(kāi)關(guān)，再進(jìn)行下道題。</p><p><b>　　二、方案論證</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)智能搶答器，可以供4人比賽，每人對(duì)應(yīng)一個(gè)開(kāi)關(guān)和發(fā)光二極管。主持人控制一個(gè)開(kāi)關(guān)，當(dāng)主持人按下開(kāi)關(guān)，搶答開(kāi)始并且開(kāi)始計(jì)時(shí)，如果2分鐘內(nèi)沒(méi)有

3、選手搶答,那么本題作廢，主持人斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，進(jìn)行下題。</p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　方案一原理框圖如圖1所示。</p><p>　　圖1 智力搶答器電路的原理框圖</p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　方案二原理

4、框圖如圖2所示。</p><p>　　圖2 智力搶答器電路的原理框圖</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用的是方案二，電路簡(jiǎn)單，易懂，更具性價(jià)比。</p><p><b>　　三、電路設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1.搶答電路</b></p><p>　　搶答電路是實(shí)

5、現(xiàn)搶答功能，當(dāng)主持人按下開(kāi)關(guān)搶答開(kāi)始，當(dāng)最先開(kāi)始選手按下開(kāi)關(guān)并且對(duì)應(yīng)發(fā)光二極管發(fā)光，而且其他選手搶答無(wú)效。為實(shí)現(xiàn)功能當(dāng)一個(gè)開(kāi)關(guān)閉合同時(shí)其它開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，輸出高電平對(duì)應(yīng)二極管發(fā)光，同時(shí)將其它三個(gè)二極管鎖定為低電平，這三個(gè)開(kāi)關(guān)失效。 </p><p><b>　　圖3 搶答電路</b></p><p><b>　　2.計(jì)時(shí)電路</b><

6、;/p><p>　　計(jì)時(shí)器電路主要由三片74LS190N構(gòu)成。將三片計(jì)數(shù)器芯片接成120進(jìn)制的加法計(jì)數(shù)器并將初始值置為000，接收脈沖信號(hào)由000開(kāi)始計(jì)時(shí)。</p><p>　　表1 同步十進(jìn)制加/減計(jì)數(shù)器74LS190N功能表</p><p>　　由表知，當(dāng)CTEN′=1且LD′=1時(shí)，計(jì)數(shù)器不受CLK的控制停止計(jì)數(shù)且保持當(dāng)前數(shù)據(jù)不變；當(dāng)LD′=0時(shí)，計(jì)數(shù)器不受CLK

7、的控制預(yù)置數(shù)；當(dāng)CTEN′=0，LD′=1，U′/D=0時(shí)計(jì)數(shù)器加法計(jì)數(shù)，CTEN′=0，LD′=1，U′/D=1時(shí)計(jì)數(shù)器減法計(jì)數(shù)；當(dāng)?shù)臀挥?jì)數(shù)器U8到9時(shí)進(jìn)位，高位加1。</p><p>　　當(dāng)主持人按下開(kāi)關(guān)，計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)，直到有選手搶答成功，這時(shí)LD′端輸入低電平，計(jì)數(shù)器開(kāi)始置數(shù)變?yōu)?00。</p><p><b>　　圖4 計(jì)時(shí)電路</b></p>

8、<p><b>　　四、性能的測(cè)試</b></p><p><b>　　1搶答電路的測(cè)試</b></p><p><b>　　測(cè)試結(jié)果如圖所示</b></p><p>　　圖5 搶答電路測(cè)試結(jié)果（3號(hào)選手搶答）</p><p><b>　　2.計(jì)時(shí)電路

9、測(cè)試</b></p><p><b>　　測(cè)試結(jié)果如圖所示</b></p><p>　　圖6 計(jì)時(shí)電路測(cè)試結(jié)果</p><p>　　3.電路整體性能測(cè)試</p><p><b>　　測(cè)試結(jié)果如圖所示</b></p><p>　　圖7 電路整體測(cè)試結(jié)果(4號(hào)

10、搶答成功計(jì)時(shí)為0)</p><p><b>　　五、結(jié)論</b></p><p>　　通過(guò)整體仿真測(cè)試該電路滿足實(shí)驗(yàn)要求，可以供4名選手搶答，當(dāng)主持人斷開(kāi)開(kāi)關(guān)即時(shí)顯示為0，即清零作用，閉合開(kāi)關(guān)后，選手才可以搶答，第一個(gè)選手按下開(kāi)關(guān)后對(duì)應(yīng)發(fā)光二極管發(fā)光，同時(shí)其他選手搶答無(wú)效，若2分鐘內(nèi)無(wú)人搶答，主持人斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，計(jì)時(shí)器清零，再進(jìn)行下道題。</p><p

11、><b>　　六、性價(jià)比</b></p><p>　　本次實(shí)驗(yàn)所用元器件都是非常常見(jiàn)，價(jià)格比較便宜，電路設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性也比較高，通過(guò)這些優(yōu)點(diǎn)設(shè)計(jì)出的電路即實(shí)現(xiàn)了本次實(shí)驗(yàn)的要求又十分具性價(jià)比，可以說(shuō)本次電路設(shè)計(jì)是成功的。</p><p>　　七、課設(shè)體會(huì)及合理化建議</p><p>　　通過(guò)本次課設(shè)自己收獲頗多，一方面是對(duì)我半年學(xué)數(shù)電

12、的一次檢驗(yàn)，把書本的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際，另一方面鍛煉自己的動(dòng)手能力和進(jìn)一步掌握Multisim10軟件的使用。</p><p>　　本次課設(shè)自己付出了許多，課堂學(xué)習(xí)的知識(shí)是有限的，要想做好課設(shè)就要上網(wǎng)查資料和去圖書館借閱資料，通過(guò)這些方法自己學(xué)習(xí)了很多課外的知識(shí)，也對(duì)課設(shè)的要求有了更深的了解防止自己走了不少的彎路，這樣更容易完成，自己很高興可以完成自己的課設(shè)，當(dāng)然一個(gè)人的力量是有限的，所以要多問(wèn)問(wèn)同學(xué)和老師，他們給了

13、我很大的幫助，在這要謝謝你們。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 閻石主編. 數(shù)字電子技術(shù). [M]北京：高等教育出版社，2006年</p><p>　　[2] 陳振官等編著. 新穎高效聲光報(bào)警器. [M]北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2005年</p><p>　　[3] 陳光明等主編．

14、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)與綜合實(shí)訓(xùn)．[M]北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007</p><p>　　[4] 年戴伏生主編．基礎(chǔ)電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐．[M]北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2002年</p><p>　　[5] 譚博學(xué)主編．集成電路原理與應(yīng)用．[M]北京：電子工業(yè)出版社，2003年</p><p>　　[6] 華滿清主編．電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)．[M]北京：機(jī)械工業(yè)出版