八路抢答器数电课程设计.doc

郑州科技学院
数字电子技术课程设计
题目八路抢答器
学生姓名
专业班级
学号
院(系)
指导教师
完成时间
目录
1 课题研究的相关背景 1
2 课程设计的目的 1
3 课程设计的任务与要求 2
设计任务 2
设计要求 2
4 设计方案论证 2
5 八路抢答器的主要功能 2
6 八路抢答器各单元电路 3
数字编码电路 3
译码\优先\锁存驱动电路 5
数码显示电路 6
报警电路 7
7 硬件调试 8
8 总结 8
参考文献 10
附录1:总体电路原理图 11
附录2:元器件清单 12
附录3:实物图 13
1 课题研究的相关背景
在这个竞争激烈的社会中,知识竞赛,评选优胜,选拔人才之类的活动愈加频繁。在竞赛中,都是多个选手一起参加,如果采用举手回答问题的这个方式来进行竞赛已经不适应社会的需要。并且在主持人提出的问题时候,如果让选手用举手等方法来进行抢答,这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。而在当今社会里,比赛要追求准确、公正、直观地判断出第一抢答者,这时候智能抢答器就派上用场了。
抢答器是一种应用十分广泛的设备,在各种竞赛、抢答场合中,它都能客观、迅速地判别出最先获得发言权的选手。早期的抢答器只是由几个三极管、可控硅、发光管等器件组成的,能通过发光管的指示辩认出选手号码。现在大多数智能抢答器都由单片机或数字集成电路构成的,并且新增了许多功能,如选手号码显示,抢按前或抢按后的计时,选手得分显示等功能。
2 课程设计的目的
通过这次课程设计,让我了解到了八路智能抢答器的结构组成和工作原理,也初步掌握八路智能抢答器的调整及测试方法,提高实践动手能力和思考问题的能力。同时通过本次课程设计,也让我巩固了以前学****的理论知识,建立逻辑数字电路的理论和实践的结合,了解了八路智能抢答器各单元电路之间的关系及相互影响。初步掌握了八路智能抢答器的调整及测试方法。
本次课程设计通过参考大量文献对八路智能抢答器的工作原理进行了系统的介绍,通过详细的调查和权威技术资料及相关情报的收集,为我们更深刻的了解电子技术提供了很好的平台,使得更好的让理论与实践相结合。
3 课程设计的任务与要求
设计任务
设计一个具有锁存和显示功能的八路抢答器。
设计要求
在抢答过程中,每个选手都有一个抢答按钮。在主持人按下复位键宣布抢答开始的时候,选手就开始进行抢答,数码显示屏上会显示最先抢答选手的编号。主持人可按复位键,新一轮抢答开始。
4 设计方案论证
制作抢答器可以采用多种设计方案,可以用单片机来完成,它的功能强大制作简单,并且外围的元件也很少;也可以用PLC来实现,他的制作也是比较简单;还可以用我们学过的EDA技术来制作;最后也可以用数字电路来实现,它的原理比较简单,集成块的价格也比较便宜且很容易购买,与我们学完的数字电路联系紧密,能将我们所学知识用于实际,对巩固所学知识有重要意义,用了一些成型电路,使总体方案易于实现,本设计采用的是数字电路。
5 八路抢答器的主要功能
(1)可同时供8名选手参加比赛,其相应的编码分别是1、2、3、4、5、6、7、8,各用一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应。
(2)给主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零(编号显示数码管灭灯)和抢答的开始。
(3)抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后,若有选手按动抢答按钮,编号立即锁存起来,并在LED数码管上显示出该选手的编号。
该抢答器具有基本的强大功能,提高了系统的可靠性、简化了电路结构、节约了成本,但是此抢答器功能还不够强大,还有很多功能无法实现,需要我们继续学****和研究。
6 八路抢答器各单元电路
LED数码显示电路
选手1选手2选手3选手4选手5选手6选手7选手8
二
极
管
数
字
编
码
电
路
报警电路
译码/优先/锁存驱动电路
八路抢答器主要由数字编码电路、译码\优先\锁存驱动电路、数码显示电路和报警电路组成。现简单介绍八路抢答器设计中的各单元电路的设计的情况。总方框图如6-1所示:
图6-1 总方框图
数字编码电路
图6-2 数字编码电路图
参考电路如图6-2所示,S1—S8组成1—8路抢答器,D1—D12组成数字编码器。该电路完成的功能是:通过编码二极管编成BCD码,将高电平加到CD4511所对应的输入端。
工作过程:当电路上电,主持人按下复位键,CD4511输入BCD码为“0000”,选手就可以开始抢答。当选手1按下S1抢答键,高电平通过编码二极管D1加到CD4511集成芯片的7脚(A位),7脚为高电平,1、2、6脚保持低电平,此时CD4511输