六路数字抢答器的设计.222
单片机六路抢答器课程设计

单片机六路抢答器课程设计
单片机六路抢答器是一种用于教育培训场景的设备,旨在提高学生的抢答能力和思维敏捷性。
在这个课程设计中,我们将使用单片机来实现一个具有六个按钮的抢答器系统。
首先,我们需要准备硬件部分的材料。
一个典型的单片机抢答器系统包括一个单片机主控板、六个按钮、一个显示器以及一些连接线材。
在这里,我们选择使用常见的Arduino Uno作为单片机主控板,并将六个按钮分别连接到主控板的不同IO口上。
接下来,我们需要编写相应的代码来实现抢答器的功能。
在Arduino 编程环境中,我们可以使用C/C++语言来编写代码。
首先,我们需要初始化IO口和显示器。
然后,我们可以设置一个定时器,用于限制每个学生的抢答时间。
当某个按钮被按下时,我们可以通过判断相应的IO口状态来确定哪个学生抢答成功。
最后,我们将抢答结果显示在显示器上。
除了基本的抢答功能,我们还可以进一步扩展课程设计。
例如,我们可以加入抢答器的计分功能,每次学生抢答成功后,可以在显示器上显示相应的分数。
此外,我们还可以设置难度级别,给不同的学生设置不同的抢答时间限制,以提高学生的竞争性和抢答能力。
在课程设计的过程中,我们可以引入一些有趣的抢答游戏,例如多人对战、团队比赛等,以增加学生的参与度和趣味性。
此外,我们还可以加入音效和灯光效果,使整个抢答过程更加生动有趣。
总之,单片机六路抢答器是一个很好的教育培训工具,可以帮助学生提高抢答能力和思维敏捷性。
通过合理设计课程内容和引入一些有趣的元素,我们可以创造一个富有活力和互动性的课堂氛围,激发学生的学习兴趣和积极性。
六路抢答器课程设计(附程序)

北京科技大学本科生课程设计说明书题目:六路抢答器学院:专业:姓名:学号:指导教师签字:摘要随着电子技术的发展,计算机在现代科学技术的发展中起着越来越重要的作用。
各种技术都离不开计算机,计算机已经在人们生活的各个方面普及了。
本课程设计是微机原理及接口技术的简单应用。
运用所学的微机原理和接口技术知识完成六路抢答器。
通过硬件与软件的结合,用我们刚刚学过的汇编语言编写程序模拟分析了六路抢答器出现的各种情况。
该抢答器以主持人为中心,操作抢答器的开始与复位,选手们可以根据主持人的提示进行抢答,该抢答器基本能满足现在社会抢答的需要,设计简单,成本低,适合小型抢答场合。
关键词:抢答器硬件电路软件编程模拟系统前言随着人们生活水平的提高,微机已经成为人们生活中重要的部分,掌握微机原理是我们信息类专业的必备知识。
8086/8088CPU是基础且广泛应用的处理器,它由执行单元和总线接口部分组成。
本说明书是包括课程设计的要求、汇编语言程序以及相关的硬件设计等内容组成。
根据汇编语言的优点,运用汇编语言的来编写程序,使程序更加便于阅读和理解。
本说明书是根据本人课堂上所学的知识以及参考相关文献的基础上编写的。
通过这次的编写,使我对微机原理和各种软硬件系统的认识变得更加深刻,打下实践的基础。
全书共分为4章,第1章为课题的来源,为本说明书的导论,基本概括来介绍了本设计题目的基本要求。
第2章为总体的设计思路,系统的介绍了本课题的具体如何实现。
第3章为硬件设计,该部分主要介绍了所需要的硬件和硬件的连接。
第4章为软件设计,该部分主要介绍了设计流程和具体实现的程序代码。
本说明书的编写得到了许多同学的关心和帮助,正是由于他们的指导、帮助和大力支持,才使本说明书得以顺利的完成。
由于本人水平有限,说明书中难免存在不足与疏漏之处,恳请老师不吝指正。
目录摘要 (2)引言 (3)课程设计任务书 (5)1[课题来源] (6)1.1[需求分析] (6)1.1.1[课题来源的意义] (6)1.1.2[设计内容] (6)1.1.3[设计目的] (6)1.1.4[系统功能] (6)2[总体设计思路] (8)2.1[设计思路] (8)2.2[红黄绿灯的表示] (9)3[硬件设计] (10)3.1[芯片8255] (10)3.1.1[芯片8255,8253,8259的引脚] (10)3.1.2[芯片8255,8253,8259的工作方式] (11)3.2[硬件连接] (12)3.2.1[硬件连接图] (12)3.2.2[其他配置] (14)4[软件设计] (15)4.1[程序流程图] (15)4.2[程序设计] (16)小结 (23)参考文献 (24)课程设计任务书一.设计内容设计一个具有6路抢答的抢答器,启动计算机,计算机自动为系统各芯片进行初始化,抢答器开始工作。
六路抢答器设计

PLC 大作业 控制要求:(1)6个队可同时参加抢答。
(2)裁判台设有裁判灯和报警灯,并且设有裁判台开始按钮SB0和裁判台复位按钮SB7;参赛台设有参赛台抢答按钮以及参赛台灯。
1-6号参赛台分别对应按钮SB1-SB6及参赛台灯EL1-EL6。
(3)知识竞赛抢答器能适合以下比赛规则:出题后,各队抢答必须在裁判说出“开始”并按下裁判台的开始按钮SB0后20S 内抢答,并由数码管显示时间。
如提前抢答,抢答器发出“违规”信号。
20S 时间到,如无队抢答,则抢答器给出时间已到信号,该题作废。
在有队抢答的情况下,则抢答器发出“抢答”信号,数码管开始计时,并由数码管显示出抢到题的参考队号,抢到题的队必须在30S 内答完题,如30S 内未答完,则作超时处理。
(4)在某个题结束后,裁判员按下台上的复位按钮SB5,抢答器恢复原来的状态,为下一轮抢答作好准备。
七段译码管显示器如图所示其中显示器b 、c 亮显示数字1;a 、b 、d 、e 、g 亮显示数字2;a 、b 、c 、d 、g 亮显示数字3;b 、c 、f 、g 亮显示数字4;a 、c 、d 、f 、g 亮显示数字5;a 、c 、d 、e 、f 、g 亮显示数字6。
梯形图显示如下按下“抢答开始”按钮X0后,点亮启动指示灯Y11;在启动指示灯被点亮的前提下,按下X1,显示管b、c亮,显示数字1,即Y1、Y2有输出,并与Y0、Y3、Y4、Y5、Y6的常闭触点串联构成互锁,保证b、c亮时,a、d、e、f、g不亮,串联复位开关X7常闭触点用于停止,X1与蜂鸣器、输出继电器Y10并联,用于自保持,锁住抢答器,使其他按钮无效;同样,按下X2,显示管a、b、d、e、g亮,显示数字2,即Y0、Y1、Y3、Y4、Y6有输出,串联Y2、Y5的常闭触点构成互锁,保证a、b、d、e、g亮时,c、f不亮;按下X3,显示管a、b、c、d、g亮,显示数字3,即Y0、Y1、Y2、Y3、Y6有输出,串联Y4、Y5的常闭触点构成互锁,保证a、b、c、d、g亮时,e、f不亮;按下X4,显示管b、c、f、g亮,显示数字4,即Y1、Y2、Y5、Y6有输出,串联Y0、Y3、Y4的常闭触点构成互锁,保证b、c、f、g亮时,a、d、e不亮;按下X5,显示管a、c、d、f、g亮,显示数字5,即Y0、Y2、Y3、Y5、Y6有输出,串联Y1、Y4的常闭触点构成互锁,保证a、c、d、f、g亮时,b、e不亮;按下X6,显示管a、c、d、e、f、g亮,显示数字6,即Y0、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6有输出,串联Y1的常闭触点构成互锁,保证a、c、d、e、f、g亮时,b不亮。
六路抢答器课程设计报告

六路抢答器课程设计报告一、设计任务与要求设计并制作一个六路抢答器,要求满足以下条件:1. 抢答器同时供6名参赛者使用,每人一个抢答按钮;2. 抢答器具有锁存功能,即按下抢答按钮后,其他参赛者无法再按下按钮;3. 抢答器具有显示功能,能够显示最先按下按钮的参赛者编号;4. 抢答器电路结构简单,易于实现。
二、设计方案根据设计要求,可以采用以下方案实现六路抢答器:1. 抢答按钮电路:使用6个单刀单掷开关(SW1-SW6)作为抢答按钮,每个开关的一端接地,另一端接至输入端子上。
当某个参赛者按下按钮时,对应的输入端子变为低电平。
2. 锁存电路:采用6个D触发器(DFF1-DFF6)实现锁存功能。
每个D触发器的置位端(S)和复位端(R)均接地,时钟端(CP)接至时钟信号发生器的输出端,数据输入端(D)接至相应的输入端子。
当某个参赛者按下按钮时,对应的输入端子变为低电平,触发D触发器置位,将对应的状态锁存下来。
3. 显示电路:采用6个LED灯(LED1-LED6)作为显示器件,每个LED灯的正极接至电源,负极接至相应的D触发器的输出端。
当某个D触发器置位时,对应的LED灯点亮,指示最先按下按钮的参赛者编号。
4. 时钟信号发生器:采用555定时器构成多谐振荡器,产生时钟信号。
将555定时器的2脚和6脚接至电源,3脚接地,4脚接至电阻和电容组成的RC电路。
通过调节RC电路的参数,可以改变时钟信号的频率和占空比。
三、电路原理图与元件清单由于无法在此处绘制电路原理图,以下提供元件清单:1. 单刀单掷开关(SW1-SW6):6个;2. D触发器(DFF1-DFF6):6个;3. LED灯(LED1-LED6):6个;4. 555定时器:1个;5. 电阻、电容等元件。
四、制作过程与测试结果按照设计方案制作六路抢答器,并进行测试。
测试结果表明,六路抢答器能够正常工作,满足设计要求。
当某个参赛者按下按钮时,对应的LED灯点亮,同时其他参赛者无法再按下按钮。
数字六路抢答器

六路抢答器的设计一、设计要求与任务:1、设计抢答器可供六名选手抢答,编号1~6号,分别用六个按钮键s1~s6。
2、设置一个系统清除和抢答控制开关,控制开关由主持人控制,当主持人置“清除”端,抢答无效。
置“开始”端才有效。
3、每位选手的抢答具有锁存与显示功能,优先抢答的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
4分辨出选手按键的先后,并锁存优先抢答者,同时译码显示电路显示编号,再禁止其他选手的按键操作无效。
二、确定方案和器件:由电路的输入功能,为六路输入,优先的顺序,选用8线-3线优先编码器74LS148,优先选择后,用锁存器将编号锁存,再编号译码显示。
这里锁存器用D触发器和RS触发器。
译码显示用BCD-七段显示译码器,形成的LED灯显示的数字即为选手编号。
其基本原理图如下:三、各部分功能介绍:1、当主持人开关置“清除”端,由74LS148功能表如图:选择1I ~6I 一次为编号1~6选手的按钮,S 为选通输入端,只有在S =0的条件下,编码器才能正常工作。
设计双向开关,在“清除”端74LS148不工作,即无论选手们怎么按键都不起作用,在“开始”端,S =0使74LS148工作,这时EX Y =0,但为了禁止其他选手按键起作用,通过逻辑电路,使EX Y 为输入,输出为高电平,反馈给“S ”端,这样就使74LS148芯片停止工作,但锁存器存储的数据还可以继续工作。
当主持人置“开始”端,控制电路同上继续工作。
如图为输入控制电路:2、对于锁存器,采用D 触发器和RS 触发器,这样就保证了在74LS148停止工作时其输出还是有效状态,再进行下一步译码过程。
D 触发器的功能表如下:3、BCD-七段显示码(7448芯片):由其功能表,这里只有6路,所以在7448的输入端只有三端(3位),令3A =0. LT 为灯测试输入,只要令LT =0,便可使被驱动数码管的七段同时点亮,以检查该数码管各段能否正常发光,在工作是应置LT 为高电平。
单片机六路抢答器课程设计

单片机六路抢答器课程设计概述在现代教育中,抢答器是一种被广泛应用的工具,能够有效提高学生的积极性和参与度。
本课程设计旨在使用单片机设计一个六路抢答器,实现简单、高效的抢答系统,为教学活动增添趣味和互动性。
设计要求1.使用单片机实现六个抢答按键,每个按键代表一个选手。
2.设计一个显示屏,显示抢答结果,包括选手编号和抢答时间。
3.实现按键的状态检测和抢答时间的计时功能。
4.提供简单的用户界面,包括开始抢答、停止抢答和重置功能。
结构设计按键和状态检测为了实现六个抢答按键,可以使用六个GPIO口作为输入端,通过外部上拉电阻连接到VCC电源。
当按键按下时,GPIO口会检测到低电平。
使用中断机制可以实现按键状态的实时检测,当检测到按键按下时,触发中断处理函数进行相应的操作。
抢答时间计时抢答时间计时可以使用定时器实现,定时器在启动抢答过程后开始计时,当有选手按下按键时,记录下计时器的当前值作为该选手的抢答时间。
为了满足要求,可以选择使用32位定时器,以提供足够的计时范围。
显示屏和界面设计为了显示抢答结果,可以使用简单的数码管或液晶显示屏。
数码管可以显示选手编号和抢答时间,而液晶显示屏可以提供更多的显示信息,如选手姓名等。
为了方便用户操作,可以设计几个按钮实现开始抢答、停止抢答和重置功能。
可以使用单片机的GPIO口作为输出端,通过外部上拉电阻连接到VCC电源。
当按钮按下时,GPIO口会检测到低电平。
使用中断机制可以实现按钮状态的实时检测,当检测到按钮按下时,触发中断处理函数进行相应的操作。
硬件原理图以下是单片机六路抢答器的硬件原理图:1. VCC2. GND3. 抢答器按键14. 抢答器按键25. 抢答器按键36. 抢答器按键47. 抢答器按键58. 抢答器按键69. 显示屏数据线10. 显示屏使能线11. 按钮112. 按钮213. 按钮3软件设计初始化在软件设计中,首先需要进行初始化设置,包括初始化GPIO口、定时器、中断等。
6路抢答器

六路数字抢答器一.主要功能:1.抢答器可同时供6名同学进行抢答,分别用6个按钮抢答; 2.抢答器同时具有锁存与显示功能, 当裁判按下抢答‘开始’控制开关时,同学开始抢答,手动按动按钮,锁存器锁住第一个按下按钮同学的编号,即实行优先锁存,并送入数码管显示,并保持到裁判将其清零为止;3.该电路存在一个抢答‘开始’和‘清零’的开关,由裁判控制,抢答时间设定为30秒;4.参赛同学在设定的时间内进行抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示抢答同学的编号和此时剩余时间,并保持到裁判将其清零为止。
5.如果30秒内,无人抢答,系统报警并终止本次抢答,定时显示为00;二.主要器件:555定时器,74LS48,74LS192,74LS198,各种电阻,各种电容,扬声器,开关,发光二极管,数码管,电源,脉冲信号,三.数字抢答器总体框图如下:上图为总体框图,接通电源VCC后,裁判先按清零开关将系统复位,此时抢答禁止,而后裁判按下开始按钮,定时电路显示计时时间,同学开始手动抢答,抢答器完成优先判断,编号锁存,译码电路,编号显示,扬声器报警提示。
同时,抢答器终止禁止再次抢答,数码管显示计时剩余时间,直到下次抢答开始。
四.各部分电路设计1.抢答器电路电路如下图所示, 该电路完成优先抢答,锁存并显示,同时禁止其他同学抢答,使之操作无效,I0-I5为手动抢答按钮,I6,I7为无效按钮,始终接高电平。
当开关S置于开始按钮时,正常抢答,处于等待状态,第一位同学按下按钮,74LS148的Yex置0,此时,Q1为高电平,连到ST后,置高电平,74LS148处于锁存状态,有效的实现了优先抢答,其处于禁止状态,封锁其他按键的输入,确保不会出现二次抢答,直到下一次抢答按钮到来为止,在进行下一次抢答,其中74LS48为数码管驱动器。
抢答器主体电路2.定时电路该电路为定时控制电路,以30秒为一次抢答最大限制时间,脉冲由其他电路提供。
该电路为递减计数器,每次减一,直到有同学按下按钮,或一直减到零,当下一次裁判按下开始按钮后,该电路重新置数,数码管显示30.该电路主要用十六进制同步加减计时器74LS192进行设计,并用到了级联,用74LS48驱动,将剩余时间送到数码管显示。
六路抢答器设计

六路抢答器设计抢答器是用来进行竞赛和比赛的电子设备。
六路抢答器是一种能够实现六个人同时抢答的设备。
一、电路设计1. 基本电路六路抢答器基本电路包括控制模块、计时模块、显示模块和触发模块。
控制模块负责控制整个电路的工作流程,计时模块用于计时,显示模块用于显示时间和抢答排名,触发模块用于抢答。
2. 抢答触发电路触发电路采用按键开关的设计,每个按键开关连接一个独立的触发电路。
由于使用人数比较少,一般就不采用矩阵键盘,并且每个按键开关都需要与控制模块进行连接。
二、电路原理1. 基本原理六路抢答器采用单片机控制,由控制模块完成抢答模式和倒计时模式的切换。
同时,单片机还可控制计时器开始计时和停止计时。
2. 抢答触发原理抢答触发原理是判断抢答时间的先后并进行排名。
触发电路采用电容电压计,当短按键开关被按下时,即可为触发电路充电,由此控制模块判断按下的时间先后,并将每个人的抢答时间进行记录,最终进行排名并在显示模块中呈现出来。
三、电路设计及实现1. 六路抢答器的控制模块控制模块主要由单片机、LCD显示屏和红外线接收器三部分构成。
单片机和LCD显示屏的关系通过对LCD显示框架内代码的修改和重定位来实现。
红外线接收器主要接收红外线遥控的信息,并将该信息传递给单片机进行识别和执行。
2. 六路抢答器的计时模块计时模块采用TI的LM555定时器,单片机通过软件来控制LM555的开关状态,保证计时的准确性。
LM555的输出脚将接入单片机的外部中断引脚,每次计时结束时,外部中断引脚均会产生一个上升沿信号,单片机就可根据此信号来判断计时是否完成。
3. 六路抢答器的显示模块显示模块采用1602液晶显示屏,显示有关倒计时、排名等信息。
通过单片机的I/O口控制,将所需的信息以字符的方式写入到液晶屏中,从而实现对计时和抢答情况进行实时监控。
4. 六路抢答器的触发模块触发模块主要由按键开关和触发电路两部分构成。
按键开关负责抢答的主要操作,当按下按键时,触发电路将开始计时,控制模块则定时时间并将抢答时间进行记录,以便后续的排名操作。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
太原理工大学课程设计题 目名称数字竞赛抢答器课 程 名 称数字电子技术课程设计学生姓名张超张兵锋学号 2010002553 2010002552 系 、专 业矿业工程采矿工程专业指导教师黄丽霞2012年 1 2月 28 日1.设计背景在许多比赛活动中,为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者,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 规及奖励记录等多种功能。
该设计就是针对上述各种要求设计出的供6名选手参赛使用的数字式竞赛抢答器。
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;用控制电路和主持人开关启动报警电路,以上两部分组成主体电路。
通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器 上输出实现计时功能,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。
2.设计任务与要求1.设计制作一个可容纳六组参赛的数字式抢答器,每组设计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30s开始减计数,并有小红灯亮起(说明可以答题,抢答有效)。
30s 内无人抢答则计数停,无人抢答显示0.若30s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, 同时扬声器发出“嘀-嘟”的双音音响持续2~3秒。
此时,电路应具备自锁功能,使其他组的抢答开关不起作用。
3.设置记分电路。
每组在开始时预置成 100 分,抢答后由主持人记分,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,并由组别电路显示 出犯规组别。
3 .总体设计方案6路数字智能抢答器采用74LS148优先编码器分辨选手抢答的先后,并通过RS锁存器74LS279锁存抢答者的编号,再经过74LS48芯片译码驱动共阴极数码管显示。
总体框图如图1所示。
其主要由主体电路和扩展电路两部分组成。
主体部分完成基本的抢答功能,即开始抢答后,当选手按动抢答键时,能显示选手的编号。
同时能封锁输入电路,禁止其他选手抢答。
扩展电路完成定时的抢答功能。
主体电路扩展电路图 1 定时抢答器的总体框图图1所示定时抢器的工作过程是:接通电源时,节目支持人将开关置于“清除”位置,抢答器处于禁止工作状态,编号显示器灭灯,定时器显示设定的时间,当主持持人宣布抢答题目后,说一声“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,定时器倒计时,当定时时间到,却没有选手抢答时,输入电路被封锁,禁止选手超时后抢答。
当选手在定时时间内按动抢答键时,抢答器要完成下面几个工作:1.优先编码电路立即分辨出抢答者的编号,并由锁存器进行锁存,然后有译码显示电路显示编号;2.控制电路要对输入编码电路进行封锁,避免其他选手再次进行抢答;3.控制电路要使定时器停止工作,时间器上显示抢答时间,并保持到主持人将系统清零为止,以便进行下一轮抢答。
4 系统详细设计4.1 抢答器控制电路图2 抢答器控制电路参考电路如图所示。
该电路完成两个功能:一是分辨出选手按键的先后,并锁存优先抢答者的编号,同时译码显示电路显示编号;二是禁止其他选手按键操作无效。
工作过程:开关S置于"清除"端时,RS触发器的 端均为0,4个触发器输出置0,使74LS148的 =0,使之处于工作状态。
当开关S置于"开始"时,抢答器处于等待工作状态,当有选手将键按下时(如按下S5),74LS148的输出 经RS锁存后,Q1=1, =1,74LS48处于工作状态,Q4Q3Q2=101,经译码显示为"5"。
此外,Q1=1,使74LS148=1,处于禁止状态,封锁其他按键的输入。
当按键松开即按下时,74LS148的 此时由于仍为Q1=1,所以74LS148仍处于禁止状态,确保不会出二次按键时输入信号,保证了抢答者的优先性。
如有再次抢答需由主持人将S开关重新置,然后再进行下一轮抢答。
74LS148为8-3线优先编码器。
4.2 定时电路图3 定时电路该部分主要由555定时器秒脉冲产生电路、十进制可逆计数器74LS192、74LS48译码电路和2个7段数码管即相关电路组成。
具体电路如图3所示。
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。
74LS192的预置数控制端由主持人控制实现预置数,当主持人端为低电平时,74LS192置数;当主持人端为高电平时,电路开始倒计时。
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30s时间到时,输出低电平到时序控制电路,之后选手抢答无效,并报警。
4.3报警电路图4 报警电路此图表示已开始抢答,但过了设定的30s时间后还无人抢答,报警,系统自动停止,无法再抢答,直到主持人重新开始。
由555芯片构成输出一定频率的多谐振荡电路,555芯片的4号管脚作为控制端,当4号管脚为高电平时,蜂鸣器发出声音;当4号管脚为高电平时,蜂鸣器不发声。
主持人端的输出信号与74LS148的15号管脚输出端信号相或非再与74LS192的TCD端经反相器的输出信号相或。
当倒计时到零还没人抢答时,74LS192的TCD端输出一个电平,经反相后,为高电平,输入555的4号管脚,蜂鸣器发声;当主持人端还没开始,有人抢答,0或非0为1,高电平使蜂鸣器发声。
4.4相关元器件的介绍该设计用到较多集成电路电路芯片,在此给出其管脚图和部分功能介绍。
1) 74LS27974LS279 RS锁存器,当R=1,S=0时,输出为;当R=1S=1时,锁存器具有保持功能,将输出一直保持为1,达到锁存的目的。
2) 74LS148下图为74LS148的功能介绍,ST为使能端,控制芯片的工作;当无输入时,YEX=1,有输入时,YEX=0。
其功能真值表如下:表1 74LS148功能表输入输出0 1 2 3 4 5 6 72101X X X X X X X X 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 00X X X X X X X 00 0 0 0 10X X X X X X 0 10 0 1 0 10X X X X X 0 1 10 1 0 0 10X X X X 0 1 1 10 1 1 0 10X X X 0 1 1 1 1 1 0 0 0 10X X 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 10X 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 100 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 13) 74LS148译码器图574LS148译码器管脚分布图由功能表可知,在8个输入端均无低电平输入信号和只有输入0端(优先级别最低位)有低电平输入时,A2A1A0均为111,出现了输入条件不同而输出代码相同的情况,这可由GS的状态加以区别,当GS=1时,表示8个输入端均无低电平输入,此时A2A1A0=111为非编码输出;GS=0时,A2A1A0=111表示响应输入0端为低电平时的输出代码(编码输出)。
EO只有在EI为0,且所有输入端都为1时,输出为0,它可与另一片同样器件的EI连接,以便组成更多输入端的优先编码器。
从功能表不难看出,输入优先级别的次为7,6,……,0。
输入有效信号为低电平,当某一输入端有低电平输入,且比它优先级别高的输入端无低电平输入时,输出端才输出相对应的输入端的代码。
例如5为0。
且优先级别比它高的输入6和输入7均为1时,输出代码为010,这就是优先编码器的工作原理。
4) 555定时器555定时器是一种多用途的数字/模拟混合集成电路,具有开关特性,可以构成各种单元脉冲电路。
其功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压,当 5 脚悬空时,则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为 2VCC /3,C2 的反相输入端的电压为VCC /3。
若触发输入端T R 的电压小于VCC /3,则比较器C2 的输出为 0,可使 RS 触发器置1,使输出端OUT=1。
如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3,同时 TR 端的电压大于VCC /3,则 C1 的输出为 0,C2 的输出为 1,可将 RS 触发器置 0,使输出为 0电平。
图6 555 定时器4 系统仿真与测试4.1仿真步骤(1)根据自己所画好的电路图,在protues元器件库选择相应的元器件。
(2)用导线将元器件按图连接好。
(3)将元器件相应参数设置好。
(4)进行电路仿真,根据仿真修改相应的参数。
4.2仿真结果及分析1) 总体电路图7 电路总体仿真图2) 抢答开始图8 抢答开始电路此图表示:主持人喊开始抢答后第25秒,第六组选手抢答到了此题6收获与体会这一次课程设计,它加深与巩固了我们所学的专业基础课程,例如数电和模电,并将其综合运用,提高了我们综合运用知识的能力还有就是将理论运用于实践,另一方面,培养了我们对专业知识学习的趣;同时也提高了我们分析问题的能力。
这次课程设计的设计流程我采用分块的设计顺序,优化了设计流程使之更符合逻辑性。
但是需要注意的是,在其中每个环节必须认真进行,如果某模块电路没有设计好,或者存在错误,则总的电路必然会受到影响,所以在设计时应该考虑到实际情况。
有时候会因为一个极小的疏忽而导致整个电路无法运行,例如,在仿真过程中由于我忘记接地导致输出老是不对。
另外,该课程设计也要求我具备扎实的理论知识,刚开始由于理论知识掌握的不牢靠,在进行仿真设计时也一度使我碰壁,浪费了很多时间,最后不得不捧着书本,再把一些学的不牢固的知识好好的学了一遍。
通过这次课程设计,我基本掌握了用Protues软件仿真电路图并进行仿真分析,且初步掌握了电子电路的设计方法,在以后的学习中还需多加练习,熟练掌握,为以后的工作作准备。
回顾这次课程设计,从选题到定稿,从理论到实践,我懂得了理论与实践相结合的重要性。
在这次课程设计当中,我本来是抢答、定时、报警、时序控制电路都有设计,但仿真做出来的只有定时和抢答两部分,而实物部分定时电路还无法正常工作,由此可见即使课本知识掌握的很好,如果不会综合运用,也是一些支离破碎的无用的知识,只有能把它运用到实践当中,才是真正属于你自己的知识。
实践是检验真理的唯一标准,这句话说的真不假啊。
以前在课堂上只是听老师说,自己在一旁死记硬背背下来,就以为自己学得很不错了,这一次,既是一个打击一次教训,也是一次学习。
元件清单序号元器件名称型号参数数量备注18-3优先编码器74LS14812R-S锁存器74LS279174LS4833BCD七段显示译码器4十进制同步加/减74LS1922计数器5共阴极七段数码管BS201A36555定时器CB55527四-2输入或非门74LS0218四-2输入或门74LS3219六反相器74LS04110电阻10K611电阻15K312电阻65K213电阻1K114电容0.01uF315电容10uF216扬声器217开关6。