電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)--四人智力競(jìng)賽搶答器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、<p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)</p><p>　　課程名稱 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)</p><p>　　題目 四人智力競(jìng)賽搶答器設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué)院 </p><p>　　班級(jí) 09機(jī)械電子工程（2）班</p><p>　　學(xué)生姓名

2、</p><p>　　學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)老師 </p><p>　　日期 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一.標(biāo)題…………………………………………

3、（3）</p><p>　　二.設(shè)計(jì)任務(wù)和要求…………………………….（3）</p><p>　　三.選用器材……………………………………..（4）</p><p>　　四.原理電路和程序設(shè)計(jì)……………………….（4）</p><p>　　五. 電路和程序調(diào)試過(guò)程與結(jié)果………………（10）</p><p>　　

4、六.總結(jié)………………….……………………….（11）</p><p>　　七.參考文獻(xiàn)……………………………………..（11）</p><p><b>　　四人智力競(jìng)賽搶答器</b></p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)題目</b></p><p><b>　　四人智力競(jìng)賽搶答器</

5、b></p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求</b></p><p><b>　　1）設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一臺(tái)可供4名選手參加比賽的智力競(jìng)賽搶答器。 用數(shù)字顯示搶答倒計(jì)時(shí)間，由“9”倒計(jì)到“0”時(shí)，無(wú)人搶答，蜂鳴器連續(xù)響1秒。選手搶答時(shí)，數(shù)碼顯示選手組號(hào)，同時(shí)蜂鳴器響1秒，倒計(jì)時(shí)停止。&

6、lt;/p><p><b>　　2）設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　(1)4名選手編號(hào)為：1，2，3，4。各有一個(gè)搶答按鈕，按鈕的編號(hào)與選手的編號(hào)對(duì)應(yīng)，也分別為1，2，3，4。</p><p>　　(2)給主持人設(shè)置一個(gè)控制按鈕，用來(lái)控制系統(tǒng)清零（搶答顯示數(shù)碼管滅燈）和搶答的開(kāi)始。</p><p>　　(3)搶答器具有

7、數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。搶答開(kāi)始后，若有選手按動(dòng)搶答按鈕，該選手編號(hào)立即鎖存，并在搶答顯示器上顯示該編號(hào)，同時(shí)揚(yáng)聲器給出音響提示，封鎖輸入編碼電路，禁止其他選手搶答。搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。</p><p>　　(4)搶答器具有定時(shí)（9秒）搶答的功能。當(dāng)主持人按下開(kāi)始按鈕后，定時(shí)器開(kāi)始倒計(jì)時(shí)，定時(shí)顯示器顯示倒計(jì)時(shí)間，若無(wú)人搶答，倒計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)，揚(yáng)聲器響，音響持續(xù)1秒。參賽選手在設(shè)定時(shí)間（9秒）內(nèi)

8、搶答有效，搶答成功，揚(yáng)聲器響，音響持續(xù)2秒，同時(shí)定時(shí)器停止倒計(jì)時(shí)，搶答顯示器上顯示選手的編號(hào)，定時(shí)顯示器上顯示剩余搶答時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。</p><p>　　(5)如果搶答定時(shí)已到，卻沒(méi)有選手搶答時(shí)，本次搶答無(wú)效。系統(tǒng)揚(yáng)聲器報(bào)警（音響持續(xù)2秒），并封鎖輸入編碼電路，禁止選手超時(shí)后搶答，時(shí)間顯示器顯示0。</p><p>　　(6)可用石英晶體振蕩器或者555定時(shí)器產(chǎn)生頻率

9、為1Hz的脈沖信號(hào)，作為定時(shí)計(jì)數(shù)器的CP信號(hào)。</p><p><b>　　選用器材</b></p><p>　　NET系列數(shù)字電子技術(shù)試驗(yàn)系統(tǒng)</p><p><b>　　直流穩(wěn)壓電源</b></p><p><b>　　集成電路</b></p><p&g

10、t;　　74LS190,74LS48,CD4043,74LS112及門電路</p><p>　　顯示器：LC5011－11，CL002，發(fā)光二極管</p><p>　　撥碼開(kāi)關(guān)（8421碼）</p><p><b>　　阻容元件，電位器</b></p><p><b>　　喇叭，開(kāi)關(guān)等</b><

11、;/p><p>　　四、原理電路和程序設(shè)計(jì)：</p><p><b>　?。?）方案比較；</b></p><p>　　電路主要由脈沖產(chǎn)生電路、鎖存電路、編碼及譯碼顯示電路、倒計(jì)時(shí)電路和音響產(chǎn)生電路組成。當(dāng)有選手搶答時(shí)，首先鎖存，阻止其他選手搶答，然后編碼，再經(jīng)4線7段譯碼器將數(shù)字顯示在顯示器上同時(shí)產(chǎn)生音響。主持人宣布開(kāi)始搶答時(shí)，倒計(jì)時(shí)電路啟動(dòng)由9

12、計(jì)到0，如有選手搶答，倒計(jì)時(shí)停止。電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖13：</p><p>　　圖13四人智智力競(jìng)賽搶答器原理圖</p><p><b>　　（2）整體電路：</b></p><p>　?。?）單元電路設(shè)計(jì)；</p><p>　　1）以鎖存器為中心的編碼顯示電路</p><p>　　搶答信號(hào)的判斷和

13、鎖存可采用觸發(fā)器或鎖存器。若以四D觸發(fā)器74LS175為中心構(gòu)成編碼鎖存系統(tǒng)，編碼的作用是把鎖存器的輸出轉(zhuǎn)化成8421BCD碼，進(jìn)而送給7段顯示譯碼器。其真值表3：</p><p><b>　　表3鎖存編碼真值表</b></p><p><b>　　工作原理：</b></p><p>　　四D觸發(fā)器74LS175的輸出Q非

14、控制顯示模塊顯示組號(hào)。</p><p>　　當(dāng)無(wú)人搶答時(shí)，4個(gè)D觸發(fā)器的輸出Q非相與，為“1”時(shí)，脈沖能夠進(jìn)入觸發(fā)器，有一人搶答時(shí)，與門中有一個(gè)變?yōu)椤?”，使脈沖不能進(jìn)入觸發(fā)器，從而防止其他人搶答。并停止計(jì)時(shí)。</p><p>　　將與非后的信號(hào)用于控制聲音模塊報(bào)警。</p><p><b>　　2）脈沖產(chǎn)生電路：</b></p>

15、<p>　　工作原理：該模塊為由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器。并以74LS160做10分頻,產(chǎn)生10Hz和1Hz的脈沖信號(hào)。</p><p>　　3）倒計(jì)時(shí)顯示電路：</p><p>　　該電路可采用十進(jìn)制同步減計(jì)數(shù)器74LS190，主持人宣布開(kāi)始時(shí)，按下按鈕，同時(shí)使計(jì)數(shù)器置數(shù)為“9”，并在脈沖作用下開(kāi)始倒計(jì)時(shí)并在顯示器上顯示，到零時(shí)停止。 </p><p&

16、gt;　　工作原理：由74LS190十進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，其輸出端驅(qū)動(dòng)BCD數(shù)碼器。160的進(jìn)位輸出反相信號(hào)</p><p>　　進(jìn)位信號(hào)和搶答信號(hào)控制1HzCP信號(hào)的輸入，即計(jì)數(shù)到0時(shí)不會(huì)倒回9再計(jì)時(shí)，也控制計(jì)數(shù)到時(shí)搶答模塊不許再搶答同時(shí)聲音模塊塊報(bào)警。190的MR接收搶答模塊的信號(hào)，當(dāng)搶答模塊復(fù)位時(shí)190也復(fù)位。</p><p><b>　　4）音響電路：</b>&l

17、t;/p><p>　　由主持人、選手、倒計(jì)時(shí)共同控制它的輸入，使其在主持人開(kāi)始、選手搶答、倒計(jì)時(shí)到零時(shí)都能鳴叫。</p><p><b>　　（5）元件選擇。</b></p><p>　　五、電路和程序調(diào)試過(guò)程與結(jié)果：</p><p>　　1先將搶答模塊接好先，這時(shí)的脈沖信號(hào)可以先接到實(shí)驗(yàn)裝置上的10Hz信號(hào)，</p&

18、gt;<p>　　接好線，測(cè)試可否正常搶答，1~4搶答開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)對(duì)應(yīng)的LED是否顯示正常，搶答后其他人能否搶答和復(fù)位是否正常。</p><p>　　2接上顯示模塊，測(cè)試可否顯示對(duì)應(yīng)組號(hào)，未搶答時(shí)和復(fù)位有無(wú)顯示。</p><p>　　3接好脈沖信號(hào)模塊，代替接到實(shí)驗(yàn)裝置上的信號(hào)，測(cè)試是否有產(chǎn)生脈沖信號(hào)，是否可以使搶答模塊正常工作。</p><p>　　4

19、接上倒計(jì)時(shí)模塊，將控制信號(hào)線連接好，測(cè)試能否計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)到時(shí)是否不會(huì)繼續(xù)計(jì)時(shí)。</p><p>　　5搶答模塊是否還能搶答，搶答后是否還計(jì)時(shí)及復(fù)位后計(jì)時(shí)是否重新計(jì)時(shí)。</p><p>　　6接上聲音模塊，測(cè)試搶答后及計(jì)時(shí)到時(shí)后是否有報(bào)警聲。</p><p>　　7對(duì)整個(gè)電路的功能測(cè)試一遍。</p><p><b>　　六、總結(jié)<

20、/b></p><p>　　電子課程設(shè)計(jì)是本學(xué)期的第一門課程設(shè)計(jì)，我們選擇的是四人智力競(jìng)賽搶答器的設(shè)計(jì)，這個(gè)課題用到了數(shù)字電路方面的知識(shí)，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，使我們對(duì)與非門以及集成電路有了一定的了解，對(duì)課本上的知識(shí)有了進(jìn)一步的掌握。</p><p><b>　　七、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1．張海峰等編著《實(shí)用電子電路200例