多路智力竞赛抢答器multism

1、多路智力竞赛抢答器的设计一课程设计的目的。1. 通过本次课程设计培养学生自主动手能力，熟练掌握数字电子技术课程的相关知识。2. 通过本次课程设计既检验了数字电子技术理论知识的掌握情况，寓知识与实践，在实际数字电路的设计中，看到数字电路课程的应用。3. 通过本次课程设计培养同学们对这一学科的兴趣，在今后的学习中有更多方向可供选择，是学科深入的敲门砖，是学科创造的先导。二设计步骤与要求1、拟定电路的组成框图，要求能实现所有功能，使用的元器件少，成本低。2、设计并安装电路，要求布线整齐、美观，便于级联和调试。3、测试所设计抢答器的逻辑功能，满足各项功能要求。4、画出整机逻辑电路图。5、写出设计报告。

2、三、任务的描述。基本功能：（1）设计一个智力竞赛抢答器，可同时供8 名选手或 8 个代表队参加比赛，他们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是s0s7。（2）给节目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，并在 led数码管行显示出选手的编号， 同时扬声器给出音响提示。此外，要封锁输入电路， 禁止其他选手抢答。 优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。扩展功能（1）抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的

3、时间可以由主持人设定（如30s） 。当节目主持人启动“开始”键后，要求定时器立即减计时，并用显示器显示，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续时间0.5s 左右。（2）参赛选手在设定的时间内抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清零为止。（3）如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效，系统短暂报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器上显示00。四、设计分析分析多路智力竞赛抢答器的功能可知，此电路需三部分电路实现。（1）抢答器电路的设计；（2）定时电路的设计；（3）报警电路的设计；同时所有子电路通过时序控制电路联系在一起

4、，实现协同工作的要求。五设计方案的确定。定时抢答器的总体框图（如图1）所示，它由主体电路和扩展电路两部分组成。主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后， 当选手按动抢答按钮时， 能显示选手的编号， 同时能封锁输入电路， 禁止其他选手抢答。 扩展电路完成定时抢答的功能。图 1 如图所示为总体方框图。工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到“清零”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置 ; 开始 状态，宣布“开始”抢答器工作。定时器倒计时，扬声器给出声响提示。选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。当一轮抢答之后，定时器停

5、止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。如果再次抢答必须由主持人再次操作“清除”和“开始”状态开关。（1）抢答器电路8 名选手通过开关控制输入信号，输入信号经编码器转化为二进制信号，通过触发器得到锁存。 输入信号经显示译码器输出显示。同时当有选手抢答后由编码器的输出反馈到其使能端禁止电路。主持人通过开关控制其电路的清零与开始。数字抢答器电路（2）定时电路通过 555 芯片组成的多谐振荡器产生脉冲信号，控制电路的周期性运行。 将脉冲信号连入加减计数器实现主持人设定时间。同时加减计数器的输出通过译码显示器输出，实现时间显示功能。可预置时间的定时电路（3）报警电路通过控制多谐振荡器的工做与否得到输出信

6、号的高低电平来控制蜂鸣其的工作状态，达到报警的目的。图 11、4 报警电路时序控制电路贯穿于整个电路之中， 通过各分电路的输入输出信号的反馈作用将整个电路集合成一个协同工作的整体，实现多路智力竞赛抢答器的功能。六系统实施。我组设计的电路有以下几个优点：1、具有清零装置和抢答控制，可由主持人操纵避免有人在主持人说“开始”前提前抢答违反规则。2、具有定时功能，在30 秒内无人抢答表示所有参赛选手获参赛队对本题弃权。3、30 秒时仍无人抢答其报警电路工作表示抢答时间耗尽并禁止抢答。我组设计的电路有以下不足：1、抢答器电路部分能工作，但显示译码器部分不能准确显示出抢答者的信息。2、报警电路部分联好之后

7、不能正常工作，蜂鸣器不能发出声响，只好用彩色指示灯代替。我组最终设计的总电路图如下所示：1、 由图 1 所示的定时抢答器的总体方框， 按时信号的流向分单元装配， 逐级级联。2、调试抢答电路，检查各控制开关是否正常，当按下抢答按键时，应显示对应座位上的序号，再按下其他抢答按键时，数码管显示的序号应不发生变化。如图：3、设计可预置时间的定时电路，并进行组装和调试。当输人1hz的时钟脉冲信号时，要求电路能进行减计时，当减计时到零时，能输出低电平有效的定时时间到信号。例如 : 来一个脉冲，开始倒计时，如图6.1 ，当倒计时为零时还没有选手抢答，报警器彩色指示灯2 变亮，发出答时已过信号，并不准选手在进

8、行抢答，如图 6.2 。图 6.1 图 6.24、用逻辑笔检查倒计时电路的预置时间是否准确，检查减1 计数是否正确。5、组装调试报警电路。6、检查报警电路是否正常工作。7、完成定时抢答器的联调，注意各部分电路之间的时序配合关系。然后检查电路各部分的功能，使其满足设计要求。七结论多路智力抢答器是数字电路设计的典型应用，它主要涵盖了编码器， 译码器，计数器和定时电路的应用， 并通过显示灯便显出来。 优先编码器解决电路的选定功能，并通过对使能端的反馈控制电路的循环使用，显示译码器负责把编码输出的二进制数转化为需要的形式输出。编码器和译码器是组合逻辑电路的典型应用，它通过门电路组合成一定的逻辑函数输出

9、。而加减计数器和定时器则是由触发器作为基本单元组合而成， 它是时序电路的代表， 能够实现数据的存储， 通过时钟脉冲实现电路功能， 控制电路作用。 通过常见集成芯片用逻辑电路组合起来实现多种电路功能。组合逻辑电路和时序电路共同组成数字电路，实现其多种功能。数字电路的输入信号只有高低电平两个， 却能实现多样输出，在实际生活中应用越来越广泛，数字信号能够与计算机通信实现兼容决定其发展前景相当可观。八心得体会通过此次课程设计，我们对数字电路的设计有了初步了解，对其设计程式也受益良多。在运用已学知识，我们还运用网络等各种途径大胆创新，将知识和实际有机结合在一起，在设计的过程中，我们受益匪浅，我懂得了团队的重要性，我知道如果仅靠个人是很难完成任务的，我还学到了很多书本上学不到的知识；懂得了理论联系实际的重要性， 课堂上