四人竞赛抢答器实验报告

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四人抢答器设计报告

四人抢答器设计报告

四人抢答器设计报告一、设计任务及要求1、设计用于竞赛的四人抢答器(1)有多路抢答器,台数为四;(2)具有抢答开始后20秒倒计时,20秒倒计时后无人抢答显示超时,并报警;(3)能显示超前抢答台号并显示犯规报警;2、系统复位后进入抢答状态,当有一路抢答键按下时,该路抢答信号将其余各路抢答封锁,同时铃声响起,直至该路按键放松,显示牌显示该路抢答台号;3、用VHDL语言设计符合上述功能要求的四人抢答器,并用层次设计方法设计该电路;4、完成电路全部设计后,通过系统实验箱下载验证设计课题的正确性。

二、四人抢答器框图及设计说明系统复位后,反馈信号为一个高电平,K1、K2、K3、K4输入有效。

当抢答开始后,在第一位按键后,保持电路低电平,同时送显示电路,让其保存按键的台号并输出,同时反馈给抢答台,使所有抢答台输入无效,计时电路停止;当在规定的时间内无人抢答时,倒计时电路输出超时信号;当主持人开始说话未说完有人抢先按键时,显示犯规信号。

当选手回答正确时加分,回答错误时减分。

由主持人控制加减分数。

三、设计思路:根据设计框图和设计要求,本次实验可以采用模块化设计方法来实现智力竞赛四人抢答器。

将抢答器划分为抢答鉴别保持模块,倒计时模块,记分模块和判断显示模块。

再利用元件例化语句将这四个模块组成总的抢答器的设计电路。

选用模式五进行程序的下载。

四、VHDL语言设计与分析1、鉴别模块library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity jianbie isport(nu1,nu2,nu3,nu4:in std_logic;clk,en,rst:in std_logic;warn:out std_logic;back:buffer std_logic;s:out std_logic_vector(3 downto 0));end jianbie;architecture jianbiebeh of jianbie issignal num,warnd:std_logic;signal cnt:std_logic_vector(2 downto 0);beginnum<=nu1 or nu2 or nu3 or nu4;p1:process(rst, nu1,nu2,nu3,nu4,back) --判断抢答信号beginif rst='1' then back<='1';s<="0000";elsif back='1' thenif nu1='1' then s<="0001";back<='0'; --一号台抢答,输出S为1 elsif nu2='1' then s<="0010";back<='0'; --二号台抢答,输出S为2elsif nu3='1' then s<="0011";back<='0'; --三号台抢答,输出S为3 elsif nu4='1' then s<="0100";back<='0'; --四号台抢答,输出S为4 else back<='1'; s<="0000"; --无人抢答,输出S为0end if ;end if;end process p1;p2:process(clk,en,back,rst,cnt)beginif rst='1' then cnt<="000";warnd<='0';elsif clk'event and clk='1' thenif en='0' and back='0' thenif cnt<"111" then warnd<=not warnd; cnt<=cnt+1;else warnd<='0';end if; end if;end if;end process p2;warn<=warnd;end jianbiebeh;鉴别保持模块由两个进程组成,进程一主要用于鉴别强大信号,进程二用于鉴别是否为超前抢答,若是超前抢答,则输出报警信号。

电子技术应用实验4人智力竞赛抢答器实验报告

电子技术应用实验4人智力竞赛抢答器实验报告

电子技术应用实验报告(八)学生姓名:沈嘉俊学号:2012042020018一.实验项目名称:4人智力竞赛用抢答器实验内容:设计一个4人智力竞赛用抢答器电路具体要求为:1.每个参赛者控制一个按钮,用于按动按钮发出抢答信号;2.竞赛主持人另有一个按钮,用于将电路复位;3.抢答器具有锁存功能,竞赛开始后,先按动按钮者将对应的一个led灯点亮,伺候其他三人再按动按钮对电路不起作用,知道主持人将电路复位为止。

在上述功能完成后,可增加以下功能:(1)用LED数码管显示抢答成功选手编号。

(2)加入倒计时功能。

当主持人复位电路开始抢答时,自动启动60秒倒计时,时间到后数码管显示00并报警,直到主持人将电路复位。

二.实验内容及要求:设计满足要求的电路,并在multisim中进行电路连接,仿真和调试。

三.电路模块及其仿真:4人智力竞赛抢答电路分为两个模块,一个是抢答电路,一个是倒计时电路。

1.倒计时电路:主要通过555构成的多谐振荡器产生1HZ的脉冲作为时钟源,利用两个74LS169(可逆计数器)进行减法计数,利用与非门分别实现六进制和十进制的减法计数并进行级联从而实现60秒的倒计时功能,并且当主持人按下复位键时,利用与非门将两个计数器的加载端激活,使得输出为59(提前在预设段设好的),其电路单元为:利用与非门,计数器U14当输入为0000时,利用预设端将输出置为1001(即9),从而实现从9到0减法计数;而将计数器U18在输入为0000时,将输出置为0101(即5),从而实现从5到0的减法计数。

2.抢答电路:主要完成的功能是实现4路选手抢答并进行锁存,同时有相应发光二极管点亮和数码显示。

主要利用74LS373(八路锁存器)和74LS148(优先编码器)实现。

通过锁存器接收到最先按下按键的选手(假设按下后产生高电平),并在其输出端利用或非门使其输出和主持人的控制信号经过或门接到74LS373使能端,从而实现自锁且主持人可以进行复位。

智能抢答器实验报告

智能抢答器实验报告

电子科技大学实验报告学生姓名:学号:指导教师:日期:一、实验室名称:二、实验项目名称:智能抢答器设计三、实验原理:4人抢答器可同时供4位选手参加比赛,分别用player1 player2 player3 player4表示,节目主持人设置一个复位按键clear,用于控制系统的清零.抢答器具有锁存和显示功能,能够显示哪位选手获得抢答,并能显示具体选手的号码,同时屏蔽别的选手,再按选择信号.在选手回答问题时在规定时间到达发出报警主持人按键清零,一次抢答结束.在本设计中,共4位选手,即4个输入信号,考虑到优先原则,所以引用一个状态变量,当这个标志为”1”的时候,说明有选手已经抢答,则对其他选手输入位信号进行屏蔽,然后锁存这个选手的编号并显示.采用两个数码管显示,计数采用BCD码输出.四、实验目的:▪学习QUARTUSⅡ软件的使用方法▪学习VHDL或VerilogHDL语言▪学会用VHDL或VerilogHDL语言进行简单的编程五、实验内容:完成智能抢答器实验程序的编写,并进行仿真后分析验证六、实验器材(设备、元器件):PC机,QUARTUSⅡ软件七、实验步骤:▪熟悉QUARTUSⅡ软件(以简单实例)▪用VHDL开发FPGA的完整流程.继续掌握QUARTUSⅡ软件使用方法.▪设计出抢答器程序进行调试,▪用QUARTUSⅡ进行编译,综合及仿真.八、实验数据及结果分析:设计程序如下:module qdq(player1,player2,player3,player4,res,clk,q1,q2,q3,q4,row,ra,Q1,beep);input player1,player2,player3,player4;input res,clk;output[6:0]row,ra;output[3:0]Q1;output q1,q2,q3,q4,beep;reg q1,q2,q3,q4,beep;reg[6:0]row,ra;reg clk1;reg[3:0]Q1;reg[3:0]y;reg[6:0]i;always @(res||q1||q2||q3||q4)beginif(!res)begin q1<=0;q2<=0;q3<=0;q4<=0; // 裁判清零endelsebeginif(q1||q2||q3||q4)begin q1<=q1;q2<=q2;q3<=q3;q4<=q4;endelsebeginif(player1) // 选手开始抢答begin q1<=1;row<=7'b0111111; // 抢答后显示先抢答的选手编号endelse if(player2)begin q2<=1;row<=7'b0000110;endelse if(player3)begin q3<=1;row<=7'b1011011;endelse if(player4)begin q4<=1;row<=7'b1001111;endendendendalways@( posedge clk) // 10GHz ~clkbegincase(Q1)4'd0: ra<=7'b0111111; // 选手抢答后,数码管倒计时显示译码模块4'd1: ra<=7'b0000110;4'd2: ra<=7'b1011011;4'd3: ra<=7'b1001111;4'd4: ra<=7'b1100110;4'd5: ra<=7'b1101101;4'd6: ra<=7'b1111101;4'd7: ra<=7'b0000111;4'd8: ra<=7'b1111111;4'd9: ra<=7'b1100111;endcaseendalways@(posedge clk) // 分频10ns~clk1beginif(i<50) i<=i+1;else i<=0;clk1<=~clk1;endalways@(posedge clk1 ) // 倒计时9~0控制模块beginif(res&&(player1||player2||player3||player4))beginif(Q1>4'b0000) Q1<=Q1-1;else Q1<=4'b1001;endendalways@(posedge clk1 ) // 报警模块beginif(res&&(player1||player2||player3||player4))beginif(y>4'b1011||y<4'b1111)beginbeep<=1;y<=y+1;endelse beep<=0;endelsebeginy<=0;beep<=0;endendendmodule仿真波形图:实验波形仿真结果与设计要实现的功能完全一致。

四人抢答器实验报告

四人抢答器实验报告

四人抢答器实验报告四人抢答器实验报告一、引言在现代教育中,互动式教学已经成为一种流行趋势。

为了激发学生的学习兴趣,提高课堂互动性,教育界不断探索新的教学工具和方法。

本实验旨在测试四人抢答器在课堂中的应用效果,以评估其对学生学习积极性和参与度的影响。

二、实验设计1. 实验对象:本实验选取了一所中学的两个高中班级作为实验对象,分别为实验组和对照组。

2. 实验组:实验组使用四人抢答器进行课堂互动。

抢答器由四个按钮和一个显示屏组成,学生可以通过按下按钮来回答问题。

3. 对照组:对照组采用传统的课堂互动方式,学生通过举手回答问题。

4. 实验流程:实验组和对照组的学生在进行相同的课程内容学习后,分别进行抢答器和举手回答的课堂互动。

三、实验结果1. 学生参与度:通过观察实验组和对照组学生的参与度,发现实验组学生更加积极主动地回答问题。

抢答器的使用使得学生们更加主动地参与到课堂互动中,不再依赖于教师提问。

2. 学习积极性:实验组学生在使用抢答器后表现出更高的学习积极性。

他们对于回答问题的渴望和竞争意识增强,积极主动地思考和学习。

3. 课堂氛围:实验组的课堂氛围更加活跃。

学生之间的互动更加频繁,他们在回答问题时互相竞争,激发了彼此的学习动力。

四、讨论与分析1. 抢答器的优势:抢答器的使用可以有效提高学生的参与度和学习积极性。

它创造了一种竞争的氛围,激发了学生的学习兴趣。

同时,抢答器还可以帮助教师了解学生的学习情况,及时调整教学策略。

2. 抢答器的限制:虽然抢答器在提高学生参与度方面有明显优势,但也存在一些限制。

首先,抢答器可能会导致部分学生焦虑和压力增加,影响其学习效果。

其次,抢答器只是一种课堂互动工具,不能完全替代教师的教学能力和方法。

3. 教师的角色转变:抢答器的应用使得教师的角色发生了一定的转变。

教师不再是简单地提问者,而是更多地扮演着引导者和指导者的角色。

教师需要根据学生的回答情况,及时给予反馈和指导,促进学生的全面发展。

四人智力竞赛抢答器实验报告

四人智力竞赛抢答器实验报告

四人智力竞赛抢答器设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。

用数字显示抢答倒计 时间,由“9”倒计到“0”时,无人抢答,蜂鸣器连续响1秒。

选手抢答时,数 码显示选手组号,同时蜂鸣器响1秒,倒计时停止。

(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(抢答显示数码管灭灯) 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,该选手编号立即锁存,并在抢答显示器上显示该编号,同时扬声器给出音响 提示,封锁输入编码电路,禁止其他选手抢答。

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,定时 器开始倒计时,定时显示器显示倒计时间,若无人抢答,倒计时结束时,扬声器 响,音响持续1秒。

参赛选手在设定时间(9秒)内抢答有效,抢答成功,扬声 器响,音响持续1秒,同时定时器停止倒计时,抢答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) 如果抢答定时已到,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1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。

⑹ 可用石英晶体振荡器或者 555定时器产生频率为1H Z 的脉冲信号,作 为定时计数器的CP 信号。

数字抢答器总体方框图如图11、1所示为总体方框图。

其工作原理为: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,编号显示器灭灯,定时器显示设定时间;:掙人住制绷开关电S4场冲U 覷生戟理电■i:1■i ■i J♦・图11、1数字抢答器框图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,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,当一轮抢答之后,定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示零。

四人抢答器实验报告

四人抢答器实验报告

四人抢答器实验报告实验名称:四人抢答器实验报告摘要:本实验通过设计制作一个四人抢答器,用于多人同时参与的抢答游戏。

实验旨在考察多人协作、反应速度和竞争等因素对抢答游戏结果的影响。

实验过程中,四名参与者通过按下按钮进行抢答,并通过电子显示器显示抢答结果。

设计方案:1. 硬件设计:- 使用Arduino开发板和数字输入输出模块实现四人按钮的输入和显示器的输出。

- 每个参与者使用一个按钮,按钮按下时触发相应的输入信号,并与Arduino连接。

- 所有参与者共享一个显示器,显示当前抢答结果。

2. 软件设计:- 使用Arduino的编程语言完成抢答器的逻辑控制,包括按钮输入和显示器输出。

- 设定抢答的计时规则,每次按下按钮后,根据时间先后确定抢答顺序,并将结果显示在电子显示器上。

实验步骤:1. 硬件连接:- 将四个按钮分别与Arduino的数字输入引脚连接。

- 将显示器与Arduino的数字输出引脚连接。

2. 软件编程:- 使用Arduino的编程语言编写抢答器的逻辑控制程序。

- 设定按钮输入的检测函数,实时检测按钮是否按下。

- 设定抢答的计时规则,记录每个参与者按下按钮的时间。

- 判断抢答顺序,并将结果显示在电子显示器上。

3. 实验操作:- 将四名参与者分别分配一个按钮,并让他们熟悉操作。

- 主持人宣布开始抢答后,参与者按下按钮进行抢答。

- 根据电子显示器上的提示,确认抢答结果。

实验结果和讨论:通过实验观察,可以记录下每个参与者按下按钮的时间,根据时间先后确定抢答顺序。

实验结果可通过电子显示器实时显示,方便观察和分析。

根据实验结果可以比较不同参与者的反应速度和正确率,以及多人协作和竞争对抢答结果的影响。

结论:通过四人抢答器实验,可以有效考察多人协作、反应速度和竞争等因素对抢答游戏结果的影响。

实验结果可用于评估参与者的抢答能力,并为相关游戏的设计和优化提供参考。

四人竞赛抢答器实验报告

四人竞赛抢答器实验报告

数电课程设计实验报告设计课题:四人抢答器学院:信息工程学院专业: 通信工程班级:学号:姓名:指导老师:四人抢答器实验报告一. 实验目的1.学习并掌握抢答器的工作原理及其设计方法2.熟悉各个芯片的功能及其各个管脚的接法。

3.灵活运用学过的知识并将其加以巩固,发散思维,提高学生的动手能力和思维的缜密。

二. 设计任务与要求1.设计任务设计一台可供4名选手参加比赛的竞赛抢答器。

选手抢答时, 数码显示选手组号。

2.设计要求:抢答器的基本功能:1.设计一个智力抢答器, 可同时供四名选手或四个代表队参加比赛, 编号为一, 二, 三, 四, 各用一个抢答按钮, 分别用四个按钮S0——S3表示。

2.给节目主持人设置一个控制开关, 用来控制系统的清零(编号显示数码管清零)。

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, 并分别让四盏LED亮来表示, 此外, 要封锁输入电路, 实现优先锁存, 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。

简言之, 有选手按下时, 显示不同选手的灯会亮。

同时, 其他人再按下时电路不做任何处理。

也就是说, 如果有选手按下以后, 别的选手再按的话电路不会显示所代表的的LED灯亮。

4.可用555定时器产生频率为1kHZ的脉冲信号, 作为触发器的CP信号。

三. 四人竞赛抢答器电路原理及设计系统原理框图:1.设计方案抢答器具有锁存、响铃、显示。

即当抢答开始后, 选手抢答按动按钮, 锁存器锁存相应的选手编码, 同时用代表不同选手的LED显示出来, 蜂鸣器响铃。

接通电源后, 主持人将开关拨到“清除”状态, , 编号显示器为0, 此时才可以再次抢答。

选手在抢答时, 抢答器完成:编号锁存、编号灯显示, 响铃。

2.单元电路设计及元器件选择(1)抢答电路电路如图2所示。

该电路完成两个功能: 一是分辨出选手按键的先后, 并锁定74LS175的功能真值表即优先抢答者的编号, 同时代表不同选手的LED灯电路亮, 蜂鸣器鸣叫;二是要使其他选手随后的按键操作无效。

四人抢答器实验报告

四人抢答器实验报告

四人抢答器实验报告一、引言最近,我们进行了一个有趣而富有挑战性的实验,使用了四人抢答器。

这个实验旨在探索四人协作的能力与反应速度,在不同的知识领域中,通过竞争的方式进行抢答,以了解团队合作对于个体表现的影响。

二、实验设计与方法1. 实验设备为了完成实验,我们使用了一套四人抢答器设备,其中包括一套用于显示题目的屏幕和四个抢答按键。

这个设备使用了先进的无线技术,确保了抢答的公平性。

2. 实验过程我们请来了四名志愿者参加实验。

在每一轮实验中,屏幕会显示出一个问题,并且四个抢答按键会亮起。

当志愿者认为自己知道答案时,就会迅速按下抢答按键。

系统会记录下按键的顺序,并将正确答案显示在屏幕上。

实验设置了多个不同领域的知识题目,包括科学、历史、文学等。

题目的难度也从简单到困难不一。

3. 数据分析方法我们对实验数据进行了统计和分析。

首先,我们计算了每次抢答中四个志愿者的平均反应时间,以及正确率。

然后,我们比较了不同题目领域的表现差异,并探讨了团队合作对于个体表现的影响。

三、实验结果通过对实验数据的分析,我们得到了以下结果:1. 平均反应时间我们发现,在整个实验过程中,志愿者们的平均反应时间逐渐缩短。

这表明他们逐渐适应了整个抢答过程,并提高了自己的反应速度。

2. 正确率志愿者们在不同题目领域中的正确率存在一定的差异。

在科学领域和历史领域,他们的正确率较高;而在文学领域和艺术领域,他们的正确率相对较低。

这可能与个体的知识背景和兴趣相关。

3. 团队合作对个体表现的影响我们观察到,在抢答过程中,团队合作起到了积极的促进作用。

当一个志愿者抢答错误时,其他志愿者有时会能够迅速补充正确答案,从而提高整个团队的正确率。

这显示出团队合作对于个体表现的积极影响。

四、讨论与启示通过这个实验,我们得出了以下结论与启示:1. 团队合作对于个体表现有积极影响:团队合作能够帮助个体更好地应对挑战,提高正确率,并缩短反应时间。

2. 个体的知识背景和兴趣影响抢答效果:志愿者在不同领域的正确率存在差异,这与他们的知识背景和兴趣有关。

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数电实验报告姓名:侯婉思专业:通信工程班级:1111学号:11387121指导老师:田丽娜四人竞赛抢答器实验报告、、-一•刖言现今,形式多样、功能完备的抢答器已广泛应用于电视台、商业机构、学校、企事业单位及社会团体组织中,它为各种知识竞赛增添了刺激性、娱乐性,在一定程度上丰富了人们的业余生活。

对于抢答器我们大家都知道那是用于选手做抢答题时用的,选手进行抢答,抢到题的选手来回答问题。

抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。

选手们都站在同一个起跑线上,体现了公平公正的原则。

本文介绍了一种用74系列常用集成电路设计的高分辨率的4路抢答器。

该抢答器为全数字集成电路设计,具有分组数多、分辨率高等优点。

该抢答器除具有基本的抢答功能外,还具有优先能力,定时及复位功能。

主持人通过控制开关使抢答器达到复位的功能。

二.实验目的1. 学习并掌握抢答器的工作原理及其设计方法2. 熟悉各个芯片的功能及其各个管脚的接法。

3. 灵活运用学过的知识并将其加以巩固,发散思维,提高学生的动手能力和思维的缜密。

三.设计任务与要求1、设计任务设计一台可供4名选手参加比赛的竞赛抢答器。

选手抢答时,数码显示选手组号。

2. 设计要求:抢答器的基本功能:1. 设计一个智力抢答器,可同时供四名选手或四个代表队参加比赛,编号为一,二,三,四,各用一个抢答按钮,分别用四个按钮S0S3表示。

2. 给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零(编号显示数码管清零)。

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数码管上显示出选手的编号,此外,要封锁输入电路,实现优先锁存,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。

简言之,有选手按下时,显示选手的编号。

同时,其他人再按下时电路不做任何处理。

也就是说,如果有选手按下以后,别的选手再按的话电路不会显示是他的编号。

4. 可用555定时器产生频率为1H z的脉冲信号,作为触发器的 CP信号。

四•四人竞赛抢答器电路原理及设计1、设计方案抢答器具有锁存、定时、显示。

即当抢答开始后,选手抢答按动按钮,锁存器锁存相应的选手编码,同时用LED数码管把选手的编码显示出来。

接通电源后,主持人将开关拨到“清除”状态,,编号显示器为0,此时才可以再次抢答。

选手在抢答时,抢答器完成:编号锁存、编号显示。

2. 单元电路设计及元器件选择(1)抢答电路电路如图2所示。

该电路完成两个功能:一是分辨出选手按键的先后,并锁定74LS175的功能真值表即优先抢答者的编号,同时译码显示电路显示选手编号;二是要使其他选手随后的按键操作无效。

实现该电路的功能的主要芯片是74IS175 (图1为功能表,图2为逻辑功能图,图3为锁存器电路)^4LS17o的功能表图一74LS175图三图2抢答电路其工作原理为:当主持人控制开关处于“清除”时,D触发器的清零端为低电平,使D 触发器被强制清零,输入的抢答信号无效。

当主持人将开关拨到“开 始”时,D 触发器Q 非端前一状态为高电平,四个 Q 非端与在一起为高电平,再 和抢答按键信号和借位信号与在一起给 D 触发器的脉冲端,当没人抢答时,抢答 信号为低电平,与门U11输出端为低电平给D 触发器脉冲端,当一有人抢答时, 抢答信号为高电平,并和U2 U11输出端 为高电平给D 触发器,于是D 触发器就有一个上升沿,使得抢答信号经D 触发器U251213DOQO QOD1 Q1 or D2 Q2 02 D3Q3 03>CLK MR2U ---------- =—^CLK_— MR"41忙吒触发锁存再经过译码器74IS48译码,把相应的信号显示在数码管上。

另外,当选手松开按键后,D触发器的Q非前一状态为低电平,与在一起后给与门U11, 使得U11的输出端为低电平给D触发器,则D触发器的脉冲输入端恢复原来状态,从而使得其他选手按键的输入信号不会被接收。

这就保证了抢答者的优先性及抢答电路的准确性。

当选手回答完毕,主持人控制开关S是抢答电路复位,以便进行下一轮抢答。

2.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 74IS48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。

十输入BI/R 输出字进制或功能LT R BID C B A BO a b c d e f g 形0 H H L L L L H :H H H H H H H 01 H X L L L H H L H H L L L L 12 H X L L H L H H H L H H L H 23 H X L L H H H H H H H L L H 34 H X L H L L H L H H L L H H 45 H X L H L H H H L H H L H H 56 H X L H H L H L L H H H H H 67 H X L H H H H H H H L L L L 78 H X H L L L H H H H H H H H 89 H X H L L H H H H H L L H H 910 H X H L H L H L L L H H L H 乱11 H X H L H H H L L H H L L H 码12 H X H H L L H L H L L L H H13 H X H H L H H H L L H L H H14 H X H H H L H L L L H H H H15 H X H H H H H L L L L L L L消隐脉冲消隐灯测试XHLXLLXXLXXLXXLXLLHLLHLLHLLLLHLLHLLHLLH8(L 低电平 H 高电平X任意电平)表 1.七段LED译码驱动器7448功能表图四图四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74IS175是低电平有效,可以将从74175输出端Q ;,Q 2,Q 3,Q 4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74ls48。

74IS48的功能表与电路分别如表1 所示•3. 脉冲产生电路利用555以及一些电容和电阻实现,使每秒产生一个 CP 上升沿。

送给74IS175的CP 端,最后数码显示。

R174LSM DVCC5V74LS175D 復 一74LS11D五、总电路工作原理及元器件清单1.总电路原理图:2.元器件列表-!-"BK1■r:弓-序^器件名称数量备注1 74LS175 1 D触发器2 555定时器 1 连接成多谐振荡与秒时钟脉冲3 74LS21 1 四脚与门4 74LS11 1 三脚门5 74LS48 2 译码器6 开关按纽S 57 BCDt段显—\吐示器1 共阴极8 电容 29 电阻710 二极管 6六、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。

仿真结果正确:11 d「‘电gmBV7To七、成品调试把电路焊好后,首先是对照电路图逐一检查电路有没有漏焊,经检查发现 有几个管脚没接,于是细心地接上。

然后用万用表逐一检查有没有虚焊或线路断 路或线路短路,但没发现有虚焊等问题。

下一步就接通电源调试,但电路完全没 反应,然后用万用表逐个模块进行检查, 发现有些管脚还没接上,于是在对照电 路图细心地检查,改进后再进行接电调试,先测试脉冲的输出,正常,如图 4。

宣告成品大功告成。

图4八、 设计过程中的问题和解决办法(1) 在设计方案时,遇到了信号不能锁存的问题。

经过查找资料,了解如何通 过D 触发器的输出信号来反馈回D 触发器的脉冲端来进行锁存。

(2) 当焊完电路调试时,发现74IS21的与Q3非连接的输入端的是低电平。

于 是对照电路图来逐一检查,发现其他地方没什么问题,就直接将 21的那端输入 拉高,结果得到正确结果。

九、 设计成品的优点与不足优点:元器件较少,功能满足要求 不足:(1)在设计时,用了 D 触发器来进行抢答信号的筛选和锁存,在同时按下 SOA T■ 1Z$ >.U2!A HF!和S1时(其同时按下的几率较小,其可精确到微秒甚至纳秒级,但情况还是会存在的)会显示“ 3”,而按S2时也会显示“ 5”,所以显示“ 5”的几率大一点,但几率很小。

改良:可改用编码器和锁存器来代替 D触发器。

(2)电路跳线较多,使得电路板外观不好。

改良:焊线路前应细心考虑元件的排布和线路的连接。

十、心得体会这一课程设计使我们将课堂上的理论知识有了进步的了解,并增强了对数字电子技术这门课程的兴趣。

了解了更多电子元件的工作原理,如:74LS21、74LS48 74IS175等。

但同时也暴露出我在知识上掌握不足等缺点。

其次在此次设计过程中由于我们频繁的使用一电子设计软件如:protues等,因此使我熟悉了软件的使用,同时在电脑的电子设计和绘图操作上有了进一步提高。

加上在设计过程中遇到了一些问题,使得我得查找相关资料,从而增长知识的同时增强解决问题和动手的能力,锻炼我做事细心、用心、耐心的能耐。

这一课程设计,使我向更高的精神和知识层次迈向一大步。

所以在以后的学习生活中,我会努力学习,培养自己独立思考的能力,积极参加多种设计活动,培养自己的综合能力,从而使得自己成为一个有综合能力的人才而更加适应社会。

并且通过这次的实验,让我对以往所学的知识有了更深入的了解,设计电路图,考察的是自己对器件功能的认识以及自己的逻辑思维能力,连接电路,考验的是自己的耐心,而分析电路,就考察的是自己对各部分电路以及整个电路的认识,对各部分功能的准确分析。

实习的过程中肯定少不了问题,通过对问题的分析研究,可以更好的认识电路,当然,和同学一起研究出现的问题,也可以学到他们分析问题的方法,可以更好的把握整个电路。

总之,这次课程设计很好的体现了一个人分析问题和解决问题的能力。

对这次实验的总结就是一定要细心,要有耐心,更要有恒心。

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