抢答器毕业设计
毕业设计(论文)智力竞赛抢答器

教学单位电子电气工程系学生学号编号本科毕业设计题目学生姓名专业名称电子信息工程指导教师2011 年月日目录一、设计正文中文摘要 (Ⅱ)英文摘要 (Ⅲ)正文目录 (Ⅳ)二、附录1. 设计任务书2. 设计中期检查报告3. 指导教师指导记录表4. 设计结题报告5. 成绩评定及答辩评议6. 设计答辩过程记录The design of intelligence answering racer systemAbstract:Intelligence answering racer is the product that is essential equipment in various competitions, which is at home and abroad are more useful, moreover, its development is also fast. From the beginning of having only responder and lock function of a circuit, and now with the countdown, timing, automatically (or manually) reset, alarm (audible alert signal, in some ways embodies with music), the LED display, luminescent keys and other technical functions merger, which illustrates its various function and rapid development. In the design, the electric circuit and designing thought of an intelligence answering racer based on the common-used series of 74 IC with 8-wire is introduced, and its function is also described. The answering race’s function includes timing, counting, and alarming, besides the basic function of an answering racer. The host sets the provided time for the answering race through the time-setting switch, after this the system will count down the time automatically. If anybody answer the question on time, the counting of time will stop; If nobody answer the question on time, the alarm will give out some sound, helping the host know the race in this turn is of no use, so the function of alarming is achieved. The design program which the design adopts is simple and direct-viewing, only using a few TTL doors to achieve that the anchor can control the whole electric circui t. The alarm electric circuit can be controlled by integrated single steady state .We can choose the existing chip to replace the chip we create by ourselves, that not only realizes the anticipated function, that also reduces the wiring, causes the probability which mistake is engendered drop greatly. The composition of electric circuit selects 74 series chips, economical and practical, stable is reliable, it is suitable for the large-scale production.Keywords: Intelligence answering racer;8-wire;Design,;Timing; Control目录1绪论 (1)2 设计任务及方案 (2)2.1 设计要求 (2)2.1.1 设计要求1 (2)2.1.2 设计要求2 (2)2.2 设计方案的选择 (2)设计思想与设计原理 (4)3 单元电路的设计 (5)抢答部分电路设计 (5)优先编码器74LS148 (5)74LS148功能真值表 (6)锁存器74LS279 (7)七段显示译码器74LS48 (9)74LS48七段译码驱动器功能表 (9)秒脉冲产生电路设计 (13)定时部分电路 (16)3.3.1 十进制同步加减计数器74LS192 (17)定时部分电路原理及设计 (19)3.4 报警电路设计 (20)时序控制电路 (21)单稳态触发器74LS121 (22)时序控制电路原理及设计 (23)4总体电路的设计 (25)5设计方案的论证 (28)6结束语 (28)参考文献 (29)谢辞 (30)1 绪论智力竞赛是一种生动活泼的教育方式,而抢答就是智力竞赛中一种非常常见的答题方式。
数字抢答器毕业设计

数字抢答器毕业设计【篇一:数字抢答器的毕业设计】第一章引言1.1设计任务与要求(1)抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按钮s0 ~ s7表示。
(2)设置一个系统清除和抢答控制开关s,该开关由主持人控制。
(3)抢答器具有锁存与显示功能。
即选手按动按钮,锁存相应的编号,并在led数码管上显示,同时扬声器发出报警声响提示。
选手抢答实行优先锁存,优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
(4)抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间由主持人设定(如30秒)。
当主持人启动开始键后,定时器进行减计时,同时扬声器发出短暂的声响,声响持续的时间0.5秒左右。
(5)参赛选手在设定的时间内进行抢答,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的时间,并保持到主持人将系统清除为止。
(6)如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统报警并禁止抢答,定时显示器上显示00。
1。
2方案论证与比较与普通抢答器相比,本作品有以下几方面优势: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。
4 用集成器件设计的抢答器,集成器件的外围电路简单,一定程度减少实际制作电路的故障。
� 1。
3设计目的抢答器电路设计方案很多,有用专用芯片设计的、有用复杂可编程逻辑电路设计的、有用单片机设计制作的、也有用可编程控制器完成的,但由于专用电路第 1 页共 21 页芯片通常是厂家特殊设计开发的,一般不易买到或价格较高,用其它方式设计的需要设计者具有相应的理论知识,并要通过仿真器、应用软件、计算机等辅助设备才能验证完成,不利于设计者的设计和制作。
而有些实际竞赛的场合,只要满足显示抢答有效和有效组别即可,故我打算不用所给的参考电路,而用一片74ls297(8位的数据锁存器)来实现此简易抢答器的功能。
十路抢答器设计报告

十路抢答器设计报告一、设计方案论证1、电路原理框图如下2、工作原理接通电源后,主持人按下清零开关,倒计时从30Sk开始倒计时,在倒计时进行内抢答器处于允许状态,十位选手可以抢答,当有选手按下按键,将发出一声声响,同时LED亮,显示管将显示第一位选手编号,发出同时反馈回一信号将锁存器锁定,禁止其他选手抢答。
当30s内无人按下按键,倒计时为0时,锁存器锁定,此时无法再抢答。
主持人再次按下清零键,重新计时。
二、电路设计1、倒计时电路(如图)两块74LS192实现减法计数,通过译码电路74LS48显示到数码管上,其时钟信号由时钟产生电路提供。
74192的预置数控制端实现预置数30s。
清零按键弹起后,计数器开始减法计数工作,并将时间显示在共阴极七段数码显示管DPY_7-SEG 上,当有人抢答时,停止计数并显示此时的倒计时时间;如果没有人抢答,且倒计时时间到时,输出低电平到时序控制电路,锁存器锁定,以后选手抢答无效。
2、555时钟信号电路在倒计时电路我们需要1HZ频率的方波,根据公式f=1.44/[(R1+2R2)*C],我们可以计算得R1=15K,R2=68K,C=10uf。
电路如下3、抢答电路设计在倒计时进行时,当选手按下按键后,通过74ls147(10-4编码)进行编码后输入74ls373锁存器,再经过7404反相器取反输入74ls48,译码输入数码管显示。
同时经过7432或门反馈回一信号到74373的LE端,当有抢答时LE变成低电平,74373锁存,禁止其他信号。
4、报警电路经过74147编码后,经过7408引出一信号,当有人抢答时为输出搞电平,驱动LED和蜂鸣器。
三、proteus仿真图经过proteus软件仿真,能实现所有功能,仿真图见附录一四、制作调试过程中出现的问题及解决1、制作成实物后,首次测试时发现倒计时显示乱码,无法倒计时。
解决方法:首先对照检查线路,是否有短路,断路。
排除线路问题后,又检查555的脉冲输出是否正常,结果正常。
毕业设计120六人抢答器设计

六人抢答器设计一、题目:六人抢答器的设计二、要求:1.设计一个六人参加的智力抢答计时器。
2. 六组中任一组按下开关后,相应的指示灯亮,并有声响提示。
同时闭锁另外五组的电路输入,使其再按开关失去作用,以排除其它组的干扰。
3. 选手回答问题时,电路能自动为其倒计时,当到达限定时间时,有声响提示。
4. 主持人控制复位按钮。
三、电路原理1. 数字电路总体方框图如图1所示总体方框图。
其工作原理:接通电源后,主持人将开关拨到“清除”状态,抢答器处于禁止状态,当主持人将开关拨到“开始”状态时,宣布开始抢答。
定时器倒计时时,扬声器发声提示。
选手在规定的时间内抢答时,抢答完成。
当一轮抢答完成后,定时器停止工作。
如果再次抢答则要主持人再次操场作清除和开始状态。
2. 单元电路设计:(1)逻辑控制电路:该系统由清零装置和抢答装置两部分组成,分别由开关J和A,B,C,D,E,F 控制。
开关分别由主持人和六组参赛队操作。
在比赛开始前,主持人要将各触发器的状态统一清零,以保证电路正常工作。
此时主持人将开关J按下时,输入低电平,从而使输出端为高电平,而与二极管相接的三极管基极为低电平,三极管不导通,从而六个发光二极管不导通,所有的指示灯灭,从而实现清零。
本系统是利用D 触发器的异步复位端R D非实现清零功能的,其低电平有效。
在正常比赛时R D非和S D非均处于高电平。
对于开关A,B,C,D,E,F 常态时接地,比赛时按下开关,使该端为高电平,从而实现抢答。
(2)抢答器电路:电路图如2所示,设计电路有两个功能。
一是分辨出选手按键先后,最先抢答的指示灯亮,并且扬声器给出声响提示。
二是使其它选手再进行的按键操作无效。
由电路图可以看出,抢答器是由六个D 型触发器和与非门G1组成。
它的工作原理是:当A参赛组首先按下开关时,该端的输入信号为高电平,触发器F A的输入端D接收该信号使输出Q为高电平,相应的Q非为低电平,这个低电平信号同时送到与非门G1的输入端,与非门G1被封锁,使触发器的控制脉冲CP信号由于与非门封锁而被拒之门外,触发器F2,F3,F4,F5和F6因不具备CP脉冲信号而不接收开关B,C,D,E和F控制端送入的信号。
毕业设计157湖南商学院4人智力竞赛抢答器

4人智力竞赛抢答器摘要:数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。
优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出;主持人按开始按钮示意开始,以上两部分组成主体电路。
通过定时电路实现计时功能,构成扩展电路。
经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。
在抢答电路中利用一个优先编码器译出最先选手再抢答。
当选手问答完成后,主持人将系统恢复至零。
关键词:抢答、计时1、设计内容及要求:1. 设计内容抢到答题权的选手的编号并经LED显示器显示出来,同时还要封锁电路以防其他:本课题要求设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。
2. 设计要求:(1)4名选手编号为;1,2,3,4。
各有一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号对应,也分别为1,2,3,4。
(2)给主持人设置一个控制按钮,用来控制系统清零(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,改选手编号立即锁存,并在编号显示器上显示该编号,同时扬声器给出音响提示,同时封锁输入编码电路,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。
(4)抢答器具有定时(9秒)抢答的功能。
当主持人按下开始按钮后,要求定时器开始倒计时,并用定时显示器显示倒计时时间,同时扬声器发出音响,音响持续0.5秒。
参赛选手在设定时间(9秒)内抢答,抢答有效,扬声器发出音响,音响持续0.5秒,同时定时器停止倒计时,编号显示器上显示选手的编号,定时显示器上显示剩余抢答时间,并保持到主持人将系统清零为止。
(5)如果定时抢答时间已到,却没有选手抢答时,本次抢答无效。
系统扬声器报警(音响持续0.5秒),并封锁输入编码电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器显示0。
(6)石英晶体振荡器产生频率为1Hz的脉冲信号,作为定时计数器的CP 信号。
2、电路工作原理:电路由脉冲产生电路,锁存电路,编码及译码显示电路,倒计时电路和音响产生电路组成。
毕业设计118六路抢答器

数字电路课程设计报告数字竞赛抢答器2008年1月设计题目:数字竞赛抢答器一.设计任务与要求:有许多比赛活动中为了准确、公正、直观的判断出第一抢答者,通常设置一台抢答器,通过数显、灯光及音响等多种手段指示出第一抢答者。
同时,还可以设置记分、犯规及奖惩记录等多种功能。
1.设计制造一个可容纳六组参赛的数字式抢答器,每组设置一个抢答按钮供抢答者使用。
2.电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。
在主持人将系统复位并发出抢答指令后,开始抢答,定时器开始工作,数码管显示时间,从30开始减计数,并有小灯亮起(说明可以抢答,抢答有效)30秒内无人抢答则计数停,无人答显示“0”.如30秒内参赛者按抢答开关,则,该组指示灯亮并用组别显示电路显示出抢答者的组别,同时抢答器发出“嘀~嘟”的双音音响持续2~3秒钟。
此时,电路应具备自缩功能,使其他组的抢答开关不起作用。
3.设置记分电路。
每组在开始预置成100分,抢答后主持人记分,答对一次加10分,否则减10分。
4.设置犯规电路。
对提前抢答和超时抢答的组别鸣喇叭示警,并由显示电路显示出犯规组别。
二.总体方案设计:(一)设计思路:1.本题的根本任务是准确判断出第一抢答者的信号并将其锁存。
实现这一功能可用触发器或锁存器等。
在得到第一信号之后立即将电路的输入封存,使得其他组的抢答信号无效。
同时还必须注意,第一抢答信号应该在主持人发出抢答命令之后才有效,否则应视为提前抢答而犯规。
2.当电路形成第一抢答信号之后,用编码、译码及数码显示电路显示出抢答者的组别,也可以用发光二极管直接指示出组别,还可以用鉴别出的第一抢答信号控制一个具有两种工作频率交替变化的音频振荡器工作,使其推动扬声器发出两态笛音音响,表示该抢答有效。
3.记分电路可采用2位七段数码管显示,由于每次都是加或减10分,故个位总保持为零,只要十位和百位做加减计数即可,可采用两级加减计数器完成。
(二)原理框图如下:三.具体实现:1.抢答器同时供6名选手或6个代表队比赛,分别用6个按钮S1 ~S6表示。
智能抢答器的设计(DOC)

智能抢答器的设计(DOC)智能抢答器的设计(DOC)摘要本文介绍了智能抢答器的设计。
智能抢答器是一种用于比赛、竞赛等场合的设备,能够根据抢答者的手势或声音实时判断并记录抢答者的答题顺序和正确率。
本文详细描述了智能抢答器的硬件和软件设计方案,并对其功能和性能进行了评估。
1. 引言智能抢答器是一种用于比赛、竞赛等场合的设备,能够实时记录抢答者的答题顺序和正确率,为比赛管理和评价提供便利。
传统的抢答器主要依靠人工判断和手动记录,存在不准确、效率低等问题。
本文基于计算机视觉和语音识别技术设计了一种智能抢答器,能够实时准确地判断抢答者的答题行为,提高抢答竞赛的公正性和效率。
2. 硬件设计智能抢答器的硬件设计主要包括摄像头模块、麦克风模块和连接器。
摄像头模块用于捕捉抢答者的手势动作,经过图像处理和分析后得到抢答者的答题行为。
麦克风模块用于收集抢答者的声音,并通过语音识别算法判断答题内容的正确性。
连接器用于将智能抢答器与主控制器等外部设备进行连接,实现数据传输和控制。
3. 软件设计智能抢答器的软件设计主要包括图像处理算法、语音识别算法和控制逻辑。
图像处理算法用于分析摄像头捕捉到的图像,提取关键特征并判断抢答者的手势动作。
语音识别算法通过分析麦克风收集到的声音,判断答题内容的正确性。
控制逻辑负责协调硬件模块之间的工作,实时判断抢答者的答题顺序和正确率。
4. 功能介绍智能抢答器具有以下功能:- 实时判断抢答者的答题顺序和正确率;- 自动记录抢答者的答题情况,并竞赛结果报告;- 支持多种抢答方式,包括手势抢答、声音抢答等;- 可与外部设备进行连接,实现数据传输和控制。
5. 性能评估本章对智能抢答器的性能进行评估。
通过对抢答者进行实时测试,记录抢答顺序和正确率,与人工判断结果进行对比,评估智能抢答器的准确性和稳定性。
实验结果表明,智能抢答器在判断抢答者的答题行为方面具有较高的准确性和实时性。
6. 总结智能抢答器是一种用于比赛、竞赛等场合的设备,能够实时判断抢答者的答题顺序和正确率,提高抢答竞赛的公正性和效率。
(2023)开放课题智力竞赛抢答器设计报告(一)

(2023)开放课题智力竞赛抢答器设计报告(一)开放课题智力竞赛抢答器设计报告背景每年,学校都会举办开放课题智力竞赛,这是一项很受欢迎的比赛。
在比赛中,参赛者需要使用抢答器进行答题,因此,设计一个高效、简洁的抢答器变得至关重要。
需求我们需要设计一款抢答器,以应对开放课题智力竞赛中可能出现的问题。
功能需求1.快速、精确地记录参赛者的答题时间2.支持多人同时使用3.可以设置答题时间和其他参数非功能需求1.设计简洁、美观2.稳定性高,不易出故障3.方便使用,操作简单设计硬件设计我们将使用单片机来设计抢答器,核心控制器选用STM32系列。
具体包括:按键、蜂鸣器、LCD1602显示屏、红外接收头模块等。
软件设计软件采用C语言编写,使用Keil MDK-ARM开发环境。
主要分为两部分:时间控制和通信控制。
时间控制部分负责计算答题时间、控制蜂鸣器提示答题结束、控制LCD1602显示屏显示时间和比赛开始/结束等信息。
通信控制部分负责读取红外接收头模块数据,实现多人同时抢答,判断抢答正确与否,记录答题者和答题结果等信息。
实现整个抢答器的实现中,最重要的部分为红外接收头模块数据的读取。
我们采用了定时器的方式,每个固定的时间段读取一次红外信号。
同时,我们为每个按钮设置了不同的红外编码,在接收头模块接收到信号时,通过比对编码来判断其对应的按钮是否被按下。
结论通过实际测试,我们设计的抢答器能够满足比赛中的需求。
其功能齐全、简洁美观、易于操作、稳定性高,可以为参赛者提供良好的抢答环境。
未来优化尽管我们已经实现了一个高效的抢答器,但我们认为还有一些方面可以进一步优化:1.使用无线通信模块,实现更远距离的传输和更多参赛者的同时抢答2.添加多种提示音效,以避免参赛者出现眩晕或难以分辨的情况3.自动统计比赛结果,生成排名和奖励等信息,实现全自动化管理总结抢答器作为比赛中必要的设备之一,其设计方案对比赛结果和参赛者体验有着重要影响。
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2010/11/6 课程设计任务书一、设计题目抢答器电路设计二、主要内容及要求(1)可容纳四组参赛的数字式抢答器。
(2)当某台参赛者按下抢答开关时,由数码管显示该台编号并伴有声响。
此时,抢答器不再接收其他输入信号。
(3)电路具有定时功能。
要求回答问题的时间≤60秒(显示为00~59),时间显示采用倒计时方式。
当达到限定时间时,发出声响提示。
(4)具有计分功能。
要求能设定初始分值,能进行加减分。
(5)在复位状态下台号数码管不作任何显示(灭灯)。
三、进度安排十七周星期一接收任务书。
十七周星期二开始上网收集资料。
十七周星期三开始进行设计,先分段把各个重要部分用protuse仿真软件。
十八周星期六进行整体设计,将设计好的各个部分连接起来进行整体电路的仿真。
十八周星期日对仿真好的电路进行整理写实验报告。
十九周星期一进行答辩和交报告。
四、总评成绩指导教师学生签名题目:抢答器电路设计一、设计任务与要求(1)可容纳四组参赛的数字式抢答器。
(2)当某台参赛者按下抢答开关时,由数码管显示该台编号并伴有声响。
此时,抢答器不再接收其他输入信号。
(3)电路具有定时功能。
要求回答问题的时间≤60秒(显示为00~59),时间显示采用倒计时方式。
当达到限定时间时,发出声响提示。
(4)具有计分功能。
要求能设定初始分值,能进行加减分。
(5)在复位状态下台号数码管不作任何显示(灭灯)。
二、方案设计与论证抢答器的基本工作原理:1、当主持人按下“开关”按钮后,选手可以通过按按钮的快慢来决定由谁来回答,按得快的选手的编号显示在电子显示管上并伴有响声。
2、此后选手输入被锁住,如果主持人按下复位键则编号显示处不作任何显示。
3、然后主持人就按下计时开关,选手开始作答,作答的时间少于60秒,以倒数的方式进行,而且通过显示屏把时间显示出来。
4、当选手作答仅剩10秒时,开始通过喇叭响来做提示。
如果到了显示“00”时,计时器不再进行倒数而停留在“00”状态。
5、此时选手仍没有作答成功,则主持人会对该选手进行减分处理,如果在“00”之前作答成功则加分,分数也是通过计分器显示出来。
6、之后主持人按下开关,所有的显示及工作状态回到初始状态以便进行下一次答题。
原理框架图(图1)图1.原理框架图方案一、对照上面原理框架图,各个主要的部分选用对应功能的芯片进行设计,如果在仿真时没能找到相应的芯片则用相近的。
比如在选手抢答时的输入用74148优先编码器进行编码让一个输入有效,并用七段显示译码器显示出台号。
方案二、对照框架图,选用各种逻辑站以及相关的逻辑函数进行设计,编号进直接把锁存器的输出转化8421BCD码,并通过逻辑函数表达式的方式输入到显示译码器中让其显示出来。
通过比较可以得出方案一更可行,理由在于芯片组上集成的功能要强大些,且用的元器件的数目会相对少一些这样会更美观而且不容易出错。
三、单元电路设计与参数计算1、封锁电路封锁电路的主要功能是分辨选手按键的先后,并能把第一个抢答者的编号锁存起来,并使其他选手的按键操作无效。
实现该电路的功能的主要芯片是74175(图1为功能表,图2为逻辑功能图,图3为锁存器电路)表1图2工作原理:当主持人控制开关处于“清零”位置时该电路清零即当RD 接低电平时,1Q ,2Q ,3Q ,4Q 全为低电平,各显示灯均熄灭,即此时封锁器电路不工作,当主持人将开关拨到“开始”后即RD 为高电平时,此时锁存器处于工作状态,即抢答器电路处于等待工作状态。
这时当有选手将按键按下时(如按下SW2)。
此时1D =1,由D 触发器的功能可知,此时1Q =1,1Q =0。
当1Q =0时,1Q 2Q 3Q 4Q 经过与非门变为1再经过非门变为0,再和4个选手组成的或门逻辑器再与,选手就可以通过开关来抢答,而且只有一次输入变化,因此CP 只接收到一次的电平变化,因此那就后就保持了第一次的输出所以就封锁了CP 的输入,此时74175不再工作,从而实现了封锁其他选手的作答。
只有在第一个人答完以后,由主持人操作清零开关使抢答器电路复位,才能进行下一步的抢答。
图32.显示编号的电路当有选手按下了开关后,快的那个选手的编号可以被输出并记忆起来送到74148和7448组成的编码器和七段显示器组成的显示台号电路中去显示出选手编号。
74148是低电平有效的优先编码器,其功能表表2所示:表2图4 图4为74148的逻辑图表3.七段LED 译码驱动器7448功能表图5图5是封锁电路和台号显示电路合在一起的电路图,只有两个合在一起才能很好的在一次答题中只显示一个选手号。
由于74175是低电平有效,可以将从74175输出端1Q ,2Q ,3Q ,4Q 分别接到其1,2,3,4端,其余的5,6,7端均接高电平,这样就可以形成,最高输出4而不会出现显示大于4的可能出现。
由于其输出以为低电平有效,正常情况下每个输出经过一个非门后就可进行显示编号。
在复位状态下台号数码管不作任何显示(灭灯),所以必须要接7448。
7448的功能表与电路分别如表3所示3.抢答器定时电路在比赛规则里,要求选手的答题时间不能超到60秒,因此必须要有一个定时电路,这个电路可以设计成60进制加法器,但是更多的情况下,为了直观的原因我们采用的是60进制减法计数器。
如果选手能在60秒里答对,则算答题成功,否则为失败。
而且在最后的10秒钟伴有响声做为提示,当时最后到达00时,响声也会停止。
为了实现60进制减法计数器,采用了74192芯片,它具有加减法功能,是同步10进制的。
74LS192(54/74194)两个引脚图管脚及功能表如下:74LS192是同步十进制可逆计数器,它具有双时钟输入,并具有清除和置数等功能,其引脚排列及逻辑符号如下所示:(a)引脚排列 (b) 逻辑符号图中:为置数端,为加计数端,为减计数端,为非同步进位输出端,为非同步借位输出端,P0、P1、P2、P3为计数器输入端,为清除端,Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。
其功能表如下:图6定时器电路如上(图6)上图用两块74192来组成60进制减法计数器,通过置数法让一有电源输入到该电路上,就直接把输出置为59,差通过数码管显示出来,如图左边的74192,它的一个D1、D3接到地(图中没法看到)D0D1D2D3=0101,所以当有电源接入时,左边的数码管能即时显示出“5”。
左边的74192芯片代表十位数字,右边的代表个位数,只有个位上发生从0变到9的状态,才能促使十位上减1,因此把右边芯片的减法进位端作为脉冲信号送到左边的脉冲输入端DN中,而右边接DN接入的应该是一个频率为1HZ的输入脉冲。
UP为加法输入端所以置为高电平。
如果单由两个74192组成定时器则这种定时器会有问题,就是没办法在计数为00时停止计数而是继续回到59再做一次这样的循环。
为了克服这个问题,特意加入了一个JK边沿触发器。
将两个的输出端通过异或非门作为输入,送到JK 触发器的时钟信号端CLK,因为如果计时器一旦输出“00”,异或非门的输出刚好为1,而触发器的CLK从0到1,接收到一次上升沿的时钟信号,因而JK触发器此时Q输出为1,再把Q送到两个芯片的MR端,此时芯片就不再处于计数状态,因而可以做出来到“00”停止计时的效果。
表4.JK触发器的功能表这个定时计数器还要实现一个功能,就是实现最后10秒时要伴有警告声这是一个可以实现发出声音的蜂鸣器。
图7如图上所示,将十位芯片组的输出用一个或非门输出,这时输出为1。
而个位芯片用一个或门输出,在个位上还没有到达0时,这个或门U13:A始终输出为1,再将这个或门U17用一个与门U18:A跟一个脉冲信号连起来。
再将U13:A和U18:A组成一个与非门U3:D输入到BUZ2的一端,由于脉冲信号作用,当公平没有达到00时,U18:A输入为1,U13:A为1,所以当脉冲处于高时,U3:D为低,当处于低电平时,U3:D为高,就形成了一个有变化的电流,造成BUZ响。
但是一旦到达“00”,U17输出0,U18:A也是一直是0,U3:D 也一直是0,没有发生变化,因而就不会响。
4、计分器当选手作答完后,要根据选手答题的情况来进行加法或减分。
而这个加分减分功能我同样用了74192,每答对一题得一分,答错一题减一分,主持人根据选手答题情况来加减分,最高分为9分,最低分为0分。
图7这个电路是通过一个BUTTON按钮,按一下会自动的弹上来,这样确保每一次的按和放都有一次的脉冲输入,两个开关代表加分减分,将开关的一端接脉冲,另一端接UP或DN,然后能过输出就可以知道当前得分。
四、总电路工作原理及元器件清单总电路原理图:图82.总电路工作原理当主持人按下“开关”按钮后,选手可以通过按按钮的快慢来决定由谁来回答,按得快的选手的编号显示在电子显示管上并伴有响声。
此后选手输入锁住,如果主持人按下复位键则编号显示处不作任何显示。
然后主持人就按计时开关,选手开始作答,作答的时间少于60秒,以倒数的方式进行,而通过显示屏把时间显示出来。
当选手作答仅剩10秒时,开始通过喇叭响来做提示。
如果到了显示“00”时,计时器不再进行倒数而停留在“00”状态。
此时选手仍没有作答成功,则主持人会对该选手进行减分处理,如果在“00”之前作答成功则加分,分数也是通过计分器显示出来。
之后主持人按下开关,所有的显示及工作状态回到初始状态以便进行下一次答题。
3.元件清单五、仿真调试与分析本次设计的仿真我采用了protues仿真软件做,我试过多个软件如EWB,但是这个软件能比较直观地看出来每一个输出输入量是高电平还是低电平,而且连起线来也相对比较简单,最好一点是两个端口之间不一定要用线连而使用相同的网络标号(即相同的名字)就相当于把线连了起来。
调试过程中出现了没办法锁住选手输入,还有计时不在00停等一系列问题,通过不断地观察每一个的输入输出还有查每个芯片的针脚来一次次地改进,比如加一个什么门,加一个开关等,都有可能解决比较难搞的问题。
六、结论与心得本次课程设计对于我的课题的要求基本上实现了。
这次课程设计时间有点匆忙,虽然大部分的功能都实现了,但是还是会存在不完美的地方,实在是时间有点紧,没办法做长时间的修改。
设计进行地比较成功,对常用的芯片无论是从功能上,还是构造上都在了更深的了解,更重要的是锻炼了我们的动手能力,平时看书都能看得明白,但是到了仿真的时候还是会出现很多的问题,有时候一个小失误致使整个电路工作状态出现错误,但是还是能过一次次的调试,一次次地去修改最后得出了成品。
也学了一个新的软件,这也是很重要的。
反正这次课程设计收获也不少,但是如果时间能够再充分一点,我相信自己能够做得更好。
七、参考文献《数字电子技术基本教程》阎石清华大学出版社《电路与电子技术实验》电工电子实验中心。