四路抢答器设计

EDA课程设计报告主题：四路抢劫器大学：机电工程学院专业：电气工程及其自动化类别：名称：学号：指导教师：教师角色：2018年1月亮5日机械电气工学学院EDA课程设计担当书专业：电气工程及其自动学年： b电气工程15-2名：路志文学号：EDA课程设计主题四路抢劫器EDA课程设计任务、要求一、设计任务1 .设计可参加4组比赛的数字应答器，每组设置按钮用于应答。 2 .设置犯规电路，对提前答案和超时答案(例如3分钟)组发出警报。3 .设置得分电路，加分和减分二、设计要求1 .查找资料，根据要求的格式，以设计报告的形式写出设计方案的全过程2 .学习使用protect软件，利用protect完成电路图的绘制3 .学习使用multisim软件使用multisim进行模拟验证(或实物验证)。参考文献1儿童诗白，华成英.模拟电子技术基础(第四版) M .北京：高等教育出版社，20062阎石.数字电子技术基础(第5版) M .北京：高等教育出版社，20063古良玲.电路仿真和电路板设计项目化教程(基于Multisim和Protel ) m .北京：机械工业出版社，2014瞿德福.实用数字电路手册-(TTL CMOS)M .北京：中国标准出版社，2013EDA课程设计工作进度计划出发日期主要工作内容2017.12.25-2018.12.25挑选主题、调查和收集资料2017.12.26-2018.01.03绘制电路图，调试运行2018.01.04-2018.01.04编写设计报告书2018.01.05-2018.01.05EDA课程设计答辩指导教师签字指导教师：年月日教室的意见联系人：年月日机电工程学院EDA课程设计目录四路抢劫器1摘要1Abstract21设计目的32设计要求33设计任务34设计方案34.1硬件设计34.1.1四路看门按钮控制电路34.1.2数字编码管显示电路44.1.3外部时钟脉冲电源电路44.1.4四位电路的应答器54.1.5PCB设计64.2软件设计64.2.1软件仿真64.2.1.1单片机外部脉冲电路74.2.1.2运动员对开关电路7作出响应4.2.1.3数字编码管理电路84.2.1.4加法计分电路84.2.1.5减法计分电路94.2.1.6延迟报警电路94.2.2软件程序设计104.2.2.1运动员抓住按钮的程序设计104.2.2.2按钮加减计分程序设计104.2.2.3延迟程序设计114.2.2.4清零程序设计114.2.2.5数字编码管设计124.2.2.6定时器程序设计12总结13参考文献14附录151四路抢劫器路志文摘要随着我国经济文化事业的发展，如果有很多竞争，需要迅速公正的应答器本课题设计了一种多功能四路数字应答器，具有优先响应、有限响应、来话提示、数字显示、系统警告等功能。 主要由响应电路、时序电路、警报电路、时序电路构成。 其中，回答电路主要识别运动员按钮的顺序，锁存优先回答者的编号，用于解码显示电路，阻止输入电路，禁止其他运动员的回答的定时器电路主要限定回答时间，禁止运动员的超时回答，回答有效时间可以根据问题的难易度进行设定。 确保了比赛的公平性，使运动员的操作变得容易，实现了没有错误的迅速回答。关键词：四路应答器定时器报警23four-waybuzzerluzhiwenAbstract我们国家的conomy和theculturalestablishehementdeprodeventtohefaulthefirecommycontitionandisthefementdevesoliderelectenviestoanswerfirst，it has first vies to answer first，reprimands the by-pass， thetimelimitviestoansanswerfirst bellsoundprompt thesystemresoftothepolicationandsonthefuctions.mainybestoanswerfirsttheelections thetimingcircularcircuit thesercenticationcomposes.inwhichviestoanstheelectricationmanyisdistinguishescontinetspressedkeyorder ngtoanswerfirstserialnumber，forthedecodedingdisplicationcircuit，andbockstheininputcircuit， forbidsothercontentstantstovietoanswerfirst thelicationcontityisthedefieeistoanswerfirstthetime， forbisthecontovertovietoanswerfirst viestoanswerfirsttheworkinglifetobepossibletoestablishbythequestiondifficulty.hasguaranteeded isadvantageousforthecontestanttooperate，realizationfastunmistakableviingtoanswerfirst。thisdectionelectricationcontricationmenticallyusedfirsttheencoder，the latch，electrionprimydevicesandsso 555 timers。keywords : four-waybuzzerstimingcallthepolicies1设计目的我熟悉了一些常用的集成数字芯片，掌握了它的工作原理，并学会了用它来进行电路设计。 了解数字系统设计的基本原理思想和方法，科学分析和解决问题，提高有效出手能力，独立分析问题，提高解决问题的能力，协调能力和创造性思维能力。 培养认真严格的工作作风和切合实际的工作态度，培养综合执行理论知识解决实际问题的能力。2设计要求设计可参加4组比赛的数字应答器，每组配备一个按钮用于应答。 设置犯规电路，对提前解答和超时的解答(例如3分钟)组发出警报。 设置得分电路，进行得分和减分。3设计任务分析设计任务，电路应包括响应、得分、报警三个主要部分。 单片机计时器中断周期二十次后开始报警时，报警LED点亮。 回应电路向单片机程序提供while (！)，要求裁判按下回应按钮后，运动员开始回应，一个运动员成功回应后，哪个运动员回应成功，以及其他运动员不能回应！ k) while(k6k7k8)作为逻辑语言，实现一名选手抢夺后其他选手无效。 调用void key ()以实现响应和计分电路功能，并通过void SMG_Display在数字代码管道中显示每个运动员的分数。 设计控制电路时，请正确处理各信号之间的时序关系。4设计方案4.1硬件设计4.1.1四路应答按钮控制电路图4.1四路应答按钮控制电路键盘是单片机不可缺少的输入设备，为了实现人机会话，键盘可分为未以结构形式编码的键盘和编码的键盘，前者以软件方式编码，后者以硬件方式编码单片机使用的是未编码的键盘，未编码的键盘结构简单，成本低廉，因此未编码的键盘类型也很多，这次使用的独立键盘是这种键盘的特征，有多少个I/O 该键盘各按钮少，各按钮独立，因此可根据实际需要灵活编码键盘按钮。 CPU可以直接从I/O线路的状态获得键状态代码，操作简单但占用大量I/O端口线路，因此只有在单片机的各接口资源比较充裕的情况下才能选择该键盘。4.1.2数字编码管显示电路图4.2数字电码管的显示电路电路可通过数管清晰直观地表现运动员的得分情况，结构简单，易于使用软件编程，数管功耗小，抗干扰性强。 用p0.0-p0.7编程控制显示数字，用晶体管控制各运动员记分卡的动作和闩锁状态，操作简单。4.1.3外部时钟脉冲电源电路图4.3外部时钟脉冲电源电路用晶体振子和电容器、vcc构成简单的外部脉冲电源电路，该电路结构控制简单，输出脉冲稳定，将rst端子与电路连接，防止单片机突然切断电源时rom地址内容的丢失，也能增加复位功能。4.1.4四位电路的应答器图4.4位电路的应答器主持人按下应答按钮，选手开始应答，有表示选手应答是否成功的LED，如果强烈成功应答，则进入加减计分电路，显示选手的分数，应答后如果在规定时间以内没有应答，则警告灯点亮，表示强烈的时间超时。图4.5系统结构图4.1.5 PCB设计图4.6 PCB电路设计一边连接电路图一边制作部件的封装，最后变换为PCB，使用自动配线和手动配线在各线之间不进行交接。4.2 .软件设计4.2.1软件仿真如上图所示，该电路主要实现运动员的响应。接通电源后，主持人将开关置于“清零”状态，停止看门，计时器设定时间，主持人按下停门按钮，选手开始看门，在规定时间内完成看门，优先判断，用LED灯显示选手的回答。图4.7抓住电路4.2.1.1单片机外部脉冲电路图4.8外部脉冲电路单片机的外部脉冲电路由两个30pf的电容和一个晶体振子构成，以晶体振子的周期信号作为时钟脉冲通过rst加电，从而确保在单片机突然切断电源时，存储在ROM中的数据信息不会丢失。4.2.1.2运动员抓住开关电路图4.9运动员抓住开关电路裁判按下开关k1，运动员开始应答，运动员应答成功后，各运动员对应的LED点亮，表示某运动员应答成功，计时器开始计数，如果在规定时间内没有完成应答，警告灯点亮。4.2.1.3数字编码管理电路图4.10数字编码管理电路数字电码管的左退职引脚与p0.0-p0.7连接，通过软件解码功能，最终显示各选手的得分。 右下端子与晶体管连接，通过控制晶体管的导通电压来显示对方的点数4.2.1.4加法计分电路图4.11加法计分电路选手成功响应后，晶体管导通，响应成功的选手的相应得分代码亮灯，响应正确后，按键k6在p2.5上实现低电平，通过软件控制实现了加法运算。4.2.1.5减法计分电路图4.12减法计分电路选手成功响应后，晶体管接通，响应成功的选手的相应得分代码亮灯，响应错误后，按键k7在p2.6上实现低电平，通过软控制实现减法。4.2.1.6延迟报警电路图4.13延迟报警电路如果运动员成功抢夺后，在规定时间内没有回答抢夺问题，则计时器周期数达到20次时，软件会点亮警告灯，通知运动员回答超时。4.2.2软件程序设计本设计的应答器程序采用c程序设计，c语言的显着特征是用二进制编写程序，程序的各部分除了必要的信息交流以外是独立的，该结构方式使程序断层清晰易用，易于维护和调试。 c语言作为函数被提供给用户，这些函数能够简单地调用，具有多个循环，条件句控制程序的流程，将程序完全结构化，c语言是强类型的语言，但其语法比较灵活，在程序的编制方面有很大的灵活性。 本次课程设计的主要程序是钟表设计程序、计时器中断子程序、数字代码显示程序、按键控制程序。4.2.2.1选手夺回按钮的程序设计void key ()装模作样if(K1=0)/裁判按下应答按钮装模作样delay(5) /防止延迟按钮跳动if(K1=0) /判断裁判是否真的按下了回答按钮装模作样while (！ K1； /k1被按下时不按其他键，防