电子电工课程设计四人智力竞赛抢答器电路设计

1、资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除题目：.四人智力竞赛抢答器电路设计班级：一13材成（材班一学号：姓名：指导：严老师.时间：_2015.6.222015.6.28景德镇陶瓷学院电工电子技术课程设计任务书姓名班级3材成班指导老师严君美设计课题：四人智力竞赛抢答器电路设计设汁任务与要求设计任务：设计一台可供4名选手参加比赛的竞赛抢答器，在选手抢答时，数码显示器会显示选手组号，同时报警装置（蜂鸣器）发出间歇响声.设计要求：1、4名参赛选手，他们的编号分别为“1”“2”“3”“4”各用一个抢答按钮，编号与参赛者的号码相对应，另外需要设置一个按钮给主持人用来清零.2、抢答器应该具有

2、数据锁存功能，并将锁存的数据通过数码管显示出来。在主持人将系统清零后，假如有参赛者按动按钮,数码管会立即显示出最先按下按钮的选手编号，同时蜂鸣器发出间歇声响，并且封锁输入编码电路,禁止其他选手抢答。选手的编号则保持到主持人清零为止。3、抢答器对抢答选手按下按钮动作的先后有很强的分辨能力，即使他们动作的先后只相差几亳秒，也能分辨出抢答者的优先。4、当4个抢答按钮在常态时，主持人可以通过清零按钮将数码管变为清零状态，直到有人使用按钮为止。设计步骤1、查阅相关资料，开始撰写设计说明书：2、先给出总体方案并对工作原理进行大致的说明；3、依次对各部分分别给出单元电路，并进行相应的原理、参数分析计算、功能

3、以及与其他部分电路的关系等等说明：4、列出标准的元件清单；5、总体电路的绘制及总体电路原理相关说明：6、列出设计中所涉及的所有参考文献资料。参考文献1杨峥,徐磊，华荣茂。电工、电子技术实习与课程设计第二版。中国电力出版社,20052故德仁,万株义。脉冲与数字电路第一版.高等教育出版社，19853闫石。数字电子技术基础第一版.高等教育出版社，20034康华光。电子技术基础部分第一版。高等教育出版社，20033 / 15资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除I、目录总体方案与原理说明.。.。.。.Oo.o.o.oooO.12、直流电源原理图。O。.O.OO.OOO23、4D锁存器

4、连接原理图.OO.Q.000000000.O.O.34、码器原理图0。.oooO.oO.oOO.o.oOO.OO.O.O.O.O.OO.O45、译码器显示电路原理图。.。.O.OO.OOOOO.56、报警电路原;01图OOO.O.OO.OOOO.O.O.O.OOOOOOO.O67、总体电路原理相;兑明。OO.。O.。.OO.O.O.OOOOO.OO.78、总体电路原图。OO。O。.。OO.。O。OO89、7L彳牛）目单”O.O.O.oo.OO.oO.o.oO.o.OoO.OOOO.O91°、卷:考"文南/O.OO.oOO.O.OO.O.O.oOO.O.Oo.oOOOO.O.

5、O.oO.OO.O1011、15vf'L?OOoo.o.o.oo.oo.ooo.oOOOOO.o.o.oooo.oo111,总体方案与原理说明在进行智力竞赛抢答比赛时，各参赛选手考虑好后都想抢先答题，为此必须要有一个合适的设备，使主持人和观众了解哪位选手获得了抢答权。为了使比赛顺利进行，需要一个能顺利判断抢答先后的设备，这就是智力竞赛抢答器。该抢答器框图如图1所示。直流电源数码显示1 / 15报警电路灭零'复位图1四路抢答器原理框图其中，直流电源供给后续电路电源用。可以采用三端集成稳压电源，再经滤波提供。触发电路:给选手提供抢答的操作，用按钮操作的4D锁存器实现，锁存器中一旦某

6、一个得到置位信号（抢先）同时要让其他锁存器锁零，则其他选手按钮操作失效。编码、译码显示：显示锁存器中已抢先的选手编号。报警电路：一旦锁存器中有选手争得抢答权，可发出声音。使主持人和观众能够了解已有选手获得回答问题资格,清零/复位则是主持人操作的按钮。2,直流电源原理图220v图2直流电源原理图直流电源原理图设计如图2所示,根据集成电路所用电源要求决定三端式集成稳压的型号，然后计算、选择变压器次级输出电压和电解电容的电量。资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除3、4D锁存器连接原理图S4：Q0Q0Q1Q1Q2Q2Q3Q33 / 15图34D锁存器连接原理图4D锁存器的选择CC4

7、042为4D锁存器，它由4个独立的D触发器构成,可以分别存入4个信号，根据抢答要求，当某个选手优先获得抢答权后，要剥夺其他选手的答题机会，因此一旦有一个Q=l，则使其他D输入无效，最先抢得答题权的选手确定后，其他选手再抢答为无效。图中SI、S2、S3、S4为四选手中操作的按钮，S5为主持人操作的按钮。主持人按S5(S5=0)门5输出为1,CP=1,可以接收抢答，同时门4输出0。一旦SI、S2、S3、S4中有一个抢先(相对于其他选手几个亳秒)按按钮，则相应的触发器置1，则们4输出为LS5也松开，门5输出为0CP=l,不再接收其他选手抢答请求。由Q3、Q2、QI、Q0中给出获抢答权选手的信息。4、

8、编码器原理图券 YsGCQdIILOKD® A B c图4编码器原理图如图，其中Q3、Q2、QI、Q0为4D锁存器输出，编码器选CC4047.4两输入或门。其中输出为A=Q2+Q0,B=Q1+Q2,C=Q3,D=0,当按钮没有一个按下时，编码电路不工作.我们知道编码器是将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者称为码盘，后者称为码尺。按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种;按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的

9、大小.绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码，因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关，而与测量的中间过程无关.译码器显示电路原理图译码是编码的逆过程，在编码时，每一种二进制代码，都赋予了特定的含义，即都表示了一个确定的信号或者对象.把代码状态的特定含义”翻译出来的过程叫做译码,实现译码操作的电路称为译码器.译码器是可以将输入二进制代码的状态翻译成输出信号，以表示其原来含义的电路.根据需要，输出信号可以是脉冲，也可以是高电平或者低电平。译码显示电路原理图如图5所示图5译码器显示电路原理图资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除报警电路原理图报警电路采用的是蜂鸣器，蜂鸣器不

10、需要电路，只需要一个控制开关，就可以实现声音控制功能，其连接图如图6所示。声音的提示是协同数码显示上的字符工作的，当主持人按下清零键时，数码管显示零字符,报警电路不工作，蜂鸣器不发出声音，只有在抢答键被按下时，LED才会显示出参赛选手的编号，报警电路工作并发出声音.VCCCD4068BES WABCDNcVS 1 一2工_5_6_732 1T OV 9J弋 GJDYHGFEVD9 / 15图6报警电路原理图7、总体电路原理相关说明总体电路由直流电源电路，触发电路，编码电路，译码电路，报警单元电路及数码显示电路组成，详细见下图7。比赛开始时，在接通直流电源后，主持人按下复位按钮，对数码显示进行清

11、零，接下来便可以进入抢答环fi.Sl,S2,S3、S4s5分别为参赛选手与主持人的按钮。主持人通过清零按钮对整个系统具有清零。四个参赛选手进行抢答，最先按下按钮的选手，相应的号码就会被4D锁存器捕捉到对应的置位信号同时让其他锁存器锁零，则其他选手按下按钮皆为无效的操作.接下来，编码，译码电路便开始工作起来，在LED显示器里显示已抢先获得的选手的编号，就在同时，报警提示单元电路开始工作，发出蜂鸣声。通过这个，主持人和观众就能了解到哪位参赛选手抢到答题权并进行答题。8、总体电路原理图图7总体电路原理图9、元件清单序号名称型号数量1发光二极管A964842蜂鸣器EH1013按钮TTB54开关AZD1

12、16955锁存器CC4042162或门74LS3237编码器CC407118译码器19LED显示器74LS47110电容C116CE470X111电容C216CE470X112电容C316CE470X113电阻R714稳压电源CW78L05115线圈1164与非门74LS03210,参考文献1杨峥徐磊华荣茂.电工、电子技术实习与课程设计第二版。中国电力出版社,20052故德仁万栋义。脉冲与数字电路第一版.高等教育出版社，19853闫石。数字电子技术基础第一版。高等教育出版社，20034康华光.电子技术基础部分第一版.高等教育出版社，200310,设计心得体会在课程设计周之前，当指导老师给我们发惯有课程设计有关的要求时，感觉就是一头雾水,不知道要做什么，但是后来通过上网和图书馆看了一些有关课程设计的书时，才慢慢的知道自己需要做什么，通过这次电子电工课程设计，我学到了很多平时没有掌握的知识，这是我们第一次运用数字电路来模拟实际的物体，在这其中，对元器件有