简易三路抢答器课程设计报告书
单片机 课程设计三人抢答器

单片机课程设计三人抢答器在现代电子技术的快速发展中,抢答器作为一种常见的电子设备,广泛应用于各种竞赛、游戏和活动中。
本次课程设计的任务是设计一个三人抢答器,通过单片机的控制实现抢答功能,并具备相应的显示和提示功能。
一、设计要求1、有三个抢答按键,分别对应三位选手。
2、当有选手按下抢答键时,系统能锁定该选手,并在显示屏上显示其编号。
3、同时伴有声音提示,表示抢答成功。
4、抢答成功后,其他选手再按下抢答键无效。
二、硬件设计1、单片机选型我们选择了常见的 51 系列单片机,如 STC89C52 单片机。
它具有价格低廉、性能稳定、易于编程等优点。
2、按键输入使用三个独立按键作为抢答按键,分别连接到单片机的三个I/O 口。
通过检测这些 I/O 口的电平变化来判断是否有按键按下。
3、显示模块采用数码管作为显示模块,用于显示抢答成功选手的编号。
可以选择共阴或共阳数码管,通过单片机的 I/O 口控制数码管的段选和位选,实现数字的显示。
4、声音提示模块使用蜂鸣器作为声音提示装置,连接到单片机的一个 I/O 口。
当抢答成功时,单片机输出高电平驱动蜂鸣器发声。
5、电源模块为整个系统提供稳定的电源,可以使用 5V 直流电源适配器或者通过电池供电。
三、软件设计1、主程序流程系统初始化后,进入循环等待状态,不断检测三个抢答按键的状态。
当有按键按下时,进行相应的处理,包括锁定选手、显示编号、发声提示以及禁止其他选手抢答。
2、按键检测程序通过不断读取与按键连接的 I/O 口的电平状态,判断是否有按键按下。
为了消除按键抖动的影响,需要进行软件消抖处理。
3、显示程序根据抢答成功选手的编号,将对应的数字编码发送到数码管的段选和位选端口,实现数字的显示。
4、声音提示程序当抢答成功时,单片机控制与蜂鸣器连接的 I/O 口输出高电平,使蜂鸣器发声。
四、系统调试1、硬件调试首先检查电路连接是否正确,有无短路、断路等情况。
然后测量各个电源点的电压是否正常,确保硬件电路工作正常。
3路抢答器课程设计

3路抢答器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生理解3路抢答器的电路原理,掌握基本电子元件的功能和使用方法。
2. 学生掌握数字电路的基本知识,了解抢答器中计数器、锁存器等元器件的工作原理。
3. 学生了解抢答器的应用场景,掌握相关电子产品的设计规范。
技能目标:1. 学生能够独立完成3路抢答器的电路搭建,具备实际操作能力。
2. 学生能够分析并解决抢答器电路中可能出现的问题,具备一定的故障排查能力。
3. 学生能够运用所学知识,设计简单的电子电路,培养创新能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过动手实践,培养对电子技术的兴趣和热情,提高学习积极性。
2. 学生在团队协作中,学会相互尊重、沟通和合作,培养团队精神。
3. 学生了解电子产品在现实生活中的应用,认识到科技对社会发展的作用,增强社会责任感。
课程性质:本课程属于电子技术实践课程,以项目式教学为主,注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:本课程面向初中生,学生对电子技术有一定的基础知识,好奇心强,喜欢动手实践。
教学要求:教师需引导学生掌握基本电路原理,关注学生实践操作过程,及时解答学生疑问,鼓励学生创新思维,提高学生的综合素养。
通过课程目标的分解,使学生在实践中达成具体学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本节教学内容依据课程目标,结合教材第十五章“数字电路及其应用”展开,主要包括以下三个方面:1. 数字电路基础知识:回顾并巩固与非门、或非门、非门等基本逻辑门电路原理,使学生掌握数字电路的基本概念。
2. 3路抢答器电路原理及搭建:- 讲解3路抢答器的电路原理,包括按键输入、锁存器、计数器等部分的功能和作用。
- 分析教材中提供的3路抢答器电路图,使学生了解电路的连接方法。
- 引导学生动手搭建3路抢答器电路,熟悉各元器件的安装和使用。
3. 故障排查与产品优化:- 指导学生进行电路测试,分析可能出现的故障原因,培养学生解决问题的能力。
- 讨论如何优化抢答器设计,提高产品性能,激发学生的创新思维。
简易三路抢答器

郑州轻工业学院课程设计说明书题目:简易三路抢答器姓名:***院(系):技术物理系专业班级:电子可学与技术10-01学号:54**********指导教师:***成绩:时间:2012 年12 月28 日至2013 年01 月11 日目录摘要 01设计方案 (1)1.1概述 (1)1.2电路组成和工作原理 (1)1.2.1 抢答器 (2)1.2.2 抢答控制器 (2)1.2.3清零装置 (2)1.2.4显示、声响电路 (2)1.2.5振荡电路 (2)2 元器件选型2.1 电阻 (3)2.2发光二极管 (3)2.3二输入4与非门74LS00 (3)2.4 三输入3与非门74LS10 (4)2.5 四D触发器74LS175 (5)2.6 555定时器构成的多谐振荡器 (6)2.6.1 555定时器 (6)2.6.2 555定时器构成的多谐振荡器 (7)2.7 抢答器按键部分 (8)2.8 抢答器指示及发声部分 (9)3 电路的组成及控制原理 (11)3.1抢答控制电路 (11)3.2抢答器 (11)3.3清零装置 (12)3.4显示、声响电路 (12)总结 (14)参考文献 (15)附录附录一电路原理图 (16)附录二元器件清单 (17)附录三PS-MH4015L型蜂鸣器参数表 (18)摘要电子课程设计是检验学生掌握电子学科的理论知识的程度,也是学科教学中的一个十分重要的环节。
通过把理论与实践相结合,提高理论水平,锻炼实践动手能力。
在以前没有抢答器的时候,人们就举手来抢答。
这样就不能够准确的判断哪个首先举手。
因此产生矛盾。
然后出现了一些机械似的抢答器,但是准确度都不高,而且又太贵,现在用的是电子产品,精确度大大的提高了,而且有的可调精确度。
抢答器是一个用于智力抢答的简易器械,通过他可以实现对由谁获得回答权的自动判断,假如仅靠人的判断,很难保证先做出抢答的选手获得答题权,运用抢答器可以消除这种可能性从而保证比赛的公平公正性。
3路抢答器课程设计

3路抢答器 课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解并掌握3路抢答器的基本原理与设计思路。
2. 使学生掌握数字电路基础知识,包括逻辑门、触发器等,并能将这些知识应用于3路抢答器的电路设计中。
3. 让学生了解抢答器在实际应用中的优点和局限性。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力。
2. 提高学生的动手实践能力,使其能够独立完成3路抢答器的搭建和调试。
3. 培养学生团队合作精神,提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣和爱好,激发其探索精神和创新意识。
2. 培养学生严谨、踏实的科学态度,使其在学习过程中养成良好的学习习惯。
3. 引导学生关注科技发展,认识电子技术在现实生活中的应用,提高其社会责任感。
课程性质分析:本课程为电子技术基础课程,以实践性、应用性为主,旨在让学生通过动手实践,掌握数字电路基础知识,并能够将其应用于实际项目中。
学生特点分析:学生为初中生,具备一定的物理知识和动手能力,对新鲜事物充满好奇,但可能缺乏系统的电子技术知识和实践经验。
教学要求:1. 注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。
2. 创设情境,激发学生兴趣,引导学生主动参与学习过程。
3. 分组合作,培养学生的团队协作能力和沟通能力。
4. 关注个体差异,因材施教,使每个学生都能在课程中收获成长。
二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾:逻辑门、触发器、时钟信号等基本概念和原理。
- 教材章节:第三章《数字电路基础》2. 3路抢答器工作原理:介绍抢答器的功能、电路构成、工作流程。
- 教材章节:第四章《触发器及其应用》3. 3路抢答器电路设计:- 教材章节:第五章《数字电路设计》- 抢答器电路图绘制- 元器件选择与参数计算- 电路搭建与调试4. 抢答器编程设计:- 教材章节:第六章《数字电路编程》- 基本逻辑编程- 抢答器程序设计- 程序下载与调试5. 实践操作与团队协作:- 教材章节:实验教程- 学生分组进行3路抢答器搭建- 团队合作,沟通交流- 撰写实验报告,总结经验教学内容安排与进度:第一课时:回顾数字电路基础知识,介绍3路抢答器工作原理。
课程设计三人抢答器

课程设计 三人抢答器一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握三人抢答器的电路原理与设计思路,了解数字电路基础知识。
2. 学生能掌握三人抢答器的各个组件功能,如按钮、指示灯、抢答控制芯片等。
3. 学生了解并掌握三人抢答器在生活中的应用,提高对电子技术的认识和兴趣。
技能目标:1. 学生能够独立完成三人抢答器的组装和调试,提高动手实践能力。
2. 学生通过团队合作,培养沟通协作能力,共同解决问题。
3. 学生能够运用所学知识,对三人抢答器进行改进和创新,提高创新能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过动手实践,培养对电子技术的兴趣和热爱,激发学习动力。
2. 学生在团队合作中,学会尊重他人、关心同学,培养团结互助的品质。
3. 学生在课程学习中,认识到科技对社会发展的作用,树立正确的价值观。
课程性质:本课程为电子技术实践课程,注重理论与实践相结合,培养学生动手能力、创新能力和团队合作精神。
学生特点:六年级学生具有一定的电子技术基础,好奇心强,喜欢动手实践,善于合作交流。
教学要求:教师需注重引导学生动手实践,关注学生个体差异,激发学生兴趣,培养学生综合能力。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容根据课程目标,本章节教学内容主要包括以下部分:1. 数字电路基础知识:- 介绍三人抢答器的电路原理与设计思路。
- 分析抢答控制芯片的功能与应用。
2. 三人抢答器组件及功能:- 按钮组件:介绍按钮的工作原理,及其在抢答器中的作用。
- 指示灯组件:讲解指示灯的电路连接及功能。
- 抢答控制芯片:分析芯片的功能、引脚排列及连接方式。
3. 实践操作:- 指导学生进行三人抢答器的组装、调试及测试。
- 引导学生通过团队合作,共同解决问题。
4. 改进与创新:- 鼓励学生针对现有抢答器进行改进,提出创新方案。
- 分析改进方案的可行性,并进行实际操作。
教学内容安排与进度:第一课时:数字电路基础知识,介绍三人抢答器的电路原理与设计思路。
三路抢答器课程设计报告

单片机综合设计汇报专业:电气工程及其自动化年级:20XX 级学号:20XX2213112姓名:刘伟成绩:指导老师:陈勇三路路抢答器1.内容概述抢答器是一个应用很广泛设备,在多种竞赛、抢答场所中,它能快速、客观地分辨出最先取得讲话权选手。
现在大多数抢答器均使用单片机和数字集成电路。
本设计利用C51单片机及外围接口实现多路抢答系统,利用单片机定时器/计数器定时和记数原理,将软、硬件有机地结合起来,使得系统能够正确地进行计时,同时使液晶屏能够正确地显示计时时间。
现在电视节目日益丰富,其中竞赛步骤也越来越多,其中抢答器是不可或缺器材。
它能正确、公正、直观地判定出第一抢答者。
此次设计用STC12C5A60S2单片机作为关键控制元件,设计一个简易抢答器,并经过利用KeilC软件编辑程序,仿真验证。
使系统能够完成多路抢答,且系统实用性强,判定正确,操作简单。
2.设计方案及原理此次设计抢答过程关键分为准备抢答,开始抢答,开始答题三个阶段。
本方案以STC12C5A60S2单片机作为主控关键,和晶振、液晶屏等组成三路抢答器,利用了单片机电源电路、按键复位电路、时钟电路、定时电路等。
具体系统设计方框图图1所表示。
图1 系统原理方框图三抢答器由三个按键控制,程序一致判定是否有按键按下,若没有按键按下则循环判定,直到有按键按下后,立即把经过按键输入信号储存起来然后对3路输入信号进行扫描判定,发光二极管亮闪,液晶显示器显示抢答到人,表示抢答成功。
软件设计利用中止系统基础组成原理编写中止服程序,其信号由按键电路提供,由CPU响应中止,并输出响应。
用到了定时器模块、显示时间模块、计数器模块等。
程序步骤图图2所表示。
图2系统步骤图3.原理分析在抢答中,只有要求开始后抢答才有效,假如在开始抢答前抢答为无效;液晶屏能够显示是哪位选手有效抢答,抢答时间和回复问题时间倒计时显示在液晶屏上。
若选手回复完成,主持人按下准备按钮,液晶屏清零,能够进入下一提抢答。
数字逻辑三路抢答器课程设计报告

《三路抢答器设计》报告(2009/2010学年第一学期)设计题目:学生姓名:学生班级:学生学号:指导教师:2008年12月12日目录一、设计题目 (2)二、设计目的 (2)三、设计要求 (3)四、设计内容 (3)五、总体功能框图 (4)六、单元电路图 (5)6.1四D触发器74LS175 (5)6.23输入端3与非门74LS10 (6)6.32输入端4与门74LS08 (7)6.4555脉冲发生器 (7)6.5七段数码显示器L对应的译码表 (8)七、总电路图 (9)八、仿真测试截图 (10)九、心得体会 (12)参考文献 (12)一、设计题目三路抢答器设计二、设计目的数字系统课程设计是一门独立课程、有独立学分的实践性教学环节,同“数字逻辑与数字系统”理论讲授课程有密不可分的关系,起着相辅相成的作用,也是在“数字逻辑与数字系统”课的基础上,进一步深化的实践环节。
其主要目的是通过指导学生循序渐进地独立完成数字电路的设计任务,加深学生对理论知识的理解,提高学生的动手能力,独立分析、解决问题能力,协调能力和创造性思维能力。
提高学生在数字电路应用方面的实践技能,树立严谨的科学作风,培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力,学生通过电路的设计、安装、调试、整理资料等环节,初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能,逐步熟悉开展科学实践的程序和方法,本课程设计培养、启发学生的创造性思维,进一步理解数字系统的概念,掌握小型数字系统的设计方法,掌握小型数字系统的组装和调试技术,掌握查阅有关资料的技能。
基本任务是设计一个小型数字电子系统。
课程设计目的是一方面使我们能够进一步理解课程内容,基本掌握数字系统设计和调试的方法,增加集成电路应用知识,培养我们的实际动手能力以及分析、解决问题的能力。
另一方面也可使我们更好地巩固和加深对基础知识的理解,学会设计中小型数字系统的方法,独立完成调试过程,增强我们理论联系实际的能力,提高电路分析和设计能力。
三人抢答器课程设计报告

三人抢答器课程设计报告:课程设计报告抢答器抢答器电路图三人抢答器梯形图解释设计一个三人抢答器篇一:3 八位竞赛抢答器课程设计报告目录摘要 (2)1 设计意义及要求 (3)1.1 设计意义 (3)1.2 设计要求 (3)2 方案设计 (4)2.1 设计思路 (4)2.1.1 模块化设计框架图 (4)2.1.2 各个模块的实现 (4)2.1.3 关于实现功能拓展的设计思路 (5)2.2 总体功能框图 (5)2.3元器件清单 (6)3 硬件设计 (7)3.1 元器件及其作用 (7)3.2原理图设计 (8)4软件设计 (9)4.1软件设计思路 (9)4.2 C语言源程序 (10)5 软件仿真调试 (20)6 总结 (21)7 参考文献 (22)摘要数字技术作为当今世界上发展最快的一门科学,已被广泛地应用于计算机、自动控制、电子测量仪表、通信等各个领域。
例如,在生活中,很多关于智力竞赛的电视节目的抢答环节就很好的应用了数字技术。
关于竞赛抢答器的设计,最重要的是完成当参赛选手们可以开始抢答后,每次只可能有一个人抢答成功这一功能。
本实验设计中,以八位竞赛抢答器为例,从设计思路、方案的选择与论证、设计基本原理以及仿真结果等系统的介绍这种抢答器实现相应功能的全部过程,并会在实现基本功能的基础上实现部分的拓展功能。
关键字:单片机、抢答器、89C51、C语言八路竞赛抢答器设计1 设计意义及要求1.1 设计意义在很多关于智力竞赛的电视节目上,经常会出现抢答环节,参赛选手们在得到主持人发出的特定口令之后,都会争先恐后地按下抢答器,但每次抢答环节只有可能产生一位抢答成功的选手,同时可以断定这位参赛选手肯定是反应最快按下抢答器的。
设计一个功能类似的八位抢答器不仅能够让大家进一步了解这种抢答器的工作原理,而且还能在功能上提出一些好的想法和思想,甚至可以实现部分新的功能,如果人们不断的进行具有创新性的设计实验,也许过不久那些竞赛类的电视的抢答模式就会发生一定的改变和创新,从而增加了节目的观赏性,进一步丰富大家的娱乐生活。
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目录
简要............................................ . (2)
1绪论 (3)
2总体方案设计 (4)
3电路图 (5)
3.1四D触发器74LS175 (6)
3.2与非门74LS20(逻辑器件) (7)
3.3与非门74LS00(集成PLC) (8)
3.4或非门74LS54(逻辑器件) (9)
3.5双上升沿D触发器74LS74 (12)
3.6多谐振荡器 (13)
3.7由74LS74构成的四分频电路 (14)
4 主要器件及重要元件的功能介绍............15
4.1 D触发器.............................16
4.2与非门...............................174.3或非门................................184.4电阻................................194.5电容.....................................4.5发光二极管.............................4.6 开关....................................4.7三极管..................................4.8蜂鸣器...............................
5总电路原理图...........................
6 心得与体会.............................7.参考资料............................8.附录计算及其补充知识..............
简易三路抢答器
摘要
本课程设计论文详细的讲述了我的本次课程设计的全过程和收获。
本文讲述的三路抢答器主要是由;两个D触发器74LS175、以及一个四输入与非门和四个双输入与非门和一个或非门构成,共分为锁存器、脉冲信号发生器、分频电路三部分,其中74LS175上的清零端由主持人控制,用来控制是否开始抢答,抢答开始时,由主持人按下复位开关S 清除信号,当主持人宣布“抢答开始”后,先做出判断的选手立即按下开关,通过与非门送出信号并将其他选手锁存,同时将信号送给发光二极管与喇叭,直到主持人再次清除信号为止。
本文还记述了我在整个设计过程中的设计思路和每一步设计步骤,通过每一步的认真的设计,最终顺利完成整个电路的设计。
关键词:三路抢答器,触发器,脉冲发生器,74系列芯片
1 绪论
关于这次设计的用于三人竞赛抢答的器件,在现实生活中很常见,尤其是在随着各种智益电视节目的不断发展,越来越多的竞赛抢答器被用在了其中,这种抢答器的好处是不仅能够锻炼参赛选手的反应能力,而且能增加节目现场的紧、活跃气氛,让观众看得更有情趣。
可见抢答器在现实生活中确实很实用,运用前景非常广泛。
在知识竞赛中,特别是做抢答题时,在抢答过程中,为了知道哪一组或哪一位选手先答题,必须要有一个系统来完成这个任务。
如果在抢答中,只靠人的视觉是很难判断出哪组先答题。
因此设计抢答器时要考虑到这些方面,以便使比赛更加公平、公正。
这次设计就是用几个触发器以及与非门巧妙的组合设计的抢答器,使以上问题得以解决,即使两组的抢答时间相差几微秒,也可分辨出哪组优先答题。
补充知识设置30秒无人作答,自动锁存,见附页。
下面请看我的整体设计方案。
2 总体方案设计
以下是三路抢答器方案流程图:
图2
由上图可以看到这个方案非常的简洁,下面我将结合具体元件给出此方案的详细介绍:
其中F1是4D 触发器74LS175,它具有公共置零端和公共CP 端,F2是由发光二极管和蜂鸣器组成的声光提示电路,F3是由四2输入与非门74 LS 00以及电容、电阻组成的多谐振荡器,F4是由双D 触发器74 LS
74组成的4分频电路,F3、F4组成抢答器中的CP时钟脉冲源。
抢答开始时,由主持人清除信号,按下控制开关,将开关置于“清零”位置。
74 LS 175的输出Q1~Q4全为0,所有发光二极管LED均熄灭,蜂鸣器不发声,抢答器处于禁止工作状态。
当主持人宣布“抢答开始”,同时将控制开关拨到“开始”位置,抢答器处于工作状态,首先作出判断的参赛者立即按下开关,对应的声光提示电路作出反应。
同时,通过与非门送出信号锁住其余3个抢答者的电路,不再接受其他信号,直到主持人再次清除信号为止。
3 单元电路图
3.1 四D触发器74LS175
3.1.1 四D触发器74LS175的引脚图如图3.1.1所示
图3.1.1
3.1.2 四D触发器74LS175的逻辑图如图3.1.2所示
图3.1.2
3.1.3 四D触发器74LS175的功能表如表3.1.3所示
表3.1.3
3.1.4 四D触发器74LS175的真值表如表3.1.4所示
表3.1.4
3.2 与非门74LS20(逻辑器件)3.2.1 与非门74LS20的引脚图和功能表如图3.2.1所示
图3.2.1
3.2.2 三输入3与非门74LS10的逻辑图如图3.2.2所示
图3.2.2 ****
3.3 二输入端4输入与非门74LS00(PLC器件)
3.3.1 二输入端4输入与非门74LS00逻辑图如图3.3.1所示:
图3.3.1
3.3.2二输入端4输入与非门74LS00功能表如表3.3.2所示
表3.3.2
3.4 双上升沿D触发器74LS74
3.4.1 双上升沿D触发器74LS74逻辑图如图3.4.1所示
图3.4.1
3.4.2双上升沿D触发器74LS74功能表如表3.4.2所示
表3.4.2
3.5 多谐振荡器
多谐振荡器电路图如图3.5所示
图3.5
多谐振荡器用来产生时钟脉冲,设置机械周期。
3.6 由74LS74构成的四分频电路
四分频电路图
图3.6
四分频电路使时钟脉冲的周期变为了原来的四倍。
4 主要器件及重要元件的功能介绍
在这次设计的用于竞赛的抢答器,电路图时很简单,组成器件应该说都是数电和模电中很常见的。
4.1 D触发器
D触发器如图,其功能有:
⑴ D触发器具有接收并记忆信号的功能,又称为锁存器。
⑵ D触发器属于脉冲触发方式。
⑶ D触发器不存在约束条件和一次变化现象,抗干扰性能强,工作速度快。
而这次正是利用了的以上功能来构成一个简单的抢答器。
4.2 与非门(两种形式)
4.3 或非门
4.4 电阻
包括滑动变阻器,普通电阻。
4.5 电容
主要用来构成多谐振荡器。
4.6 发光二极管、蜂鸣器
提示电路重要原件。
4.7 开关
4.8 PNP三极管
5 总电路原理图
图5
6 心得与体会
学以致用还有很远的路要走
亲身实践最能了解自己的知识水平
网络是个可以请教的好老师
学会计算机基本知识有益提高实战效率
感谢这难得的课程设计
参考资料
1,何小艇,电子系统设计,大学,2001年6月
2,福安,电子电路设计与实践,科学技术,2001年10月
3,王澄非,电路与数学逻辑设计实践,东南大学,1999年10月4,银华,电子线路设计指导,北京航空航天大学,2005年6月5,卢菊洪,数字电路与逻辑设计实训教程,科学出版2003年8月
6,康华光,电子技术基础,高教,2003
7.徐国华,模拟及数字电子技术实验课程,20048.郭天祥单片机视频,2003
9.百度电子知识
附录最小反应时间的计算
1多谐振荡器产生的时钟脉冲的周期
T=1.4RC=1.4*10*0.1ms=1.4ms
2 经过四分频电路后的时钟脉冲的周期Tcp=4T=4*1.4ms=5.6ms
3 最小反应时间为
Tm=Tcp=5.6ms
附录
总原理图。