八路抢答器的设计及制作.高

毕业设计论文题目：八路抢答器的设计与制作

系部：电子信息工程学院

专业名称：应用电子

班级：114033 学号：01

姓名：高敏

指导教师：王琰

完成时间：2014年5月10日

八路抢答器的设计与制作

摘要：八路抢答器的设计方案有多种，如何进行方案的选择以及在八路抢答器设计的过程中所需要阐述的问题等等，这些都是值得思考的。本文我主要通过采用数字电路来实现八路抢答器的设计与制作，其最重要的就是它的功能、电路组成原理及设计思路。利用所学专业知识对其某些性能作一些改进设想。

关键词：八路抢答器；抢答电路；定时电路；报警电路；时序控制

Eight-way Responder design and production Abstract:Eight Responder design There are various options,and how to issue eight R esponder design process required so forth,these are worth considering.In this paper,I mainly achieved through the use of digital circuits eight Responder design and producti on,the most important is its function,circuit theory and design ideas.I have learned to make use of the expertise of some improvements envisioned some of its properties.

Key words:Eight Responder;Responder circuit;Timing circuit;Alarm circuit;Timing co ntrol

目录

1、前言1

1.1设计的目的与意义1

1.2设计的背景1

2、设计方案1

2.1方案一（采用PLC）1

2.2方案二（采用单片机）2

2.3方案三（采用数字电路）2

3、方案选择3

4、设计任务及系统功能简介3

4.1设计任务3

4.2设计的内容4

4.3设计的主要问题4

4.4基本功能5

4.5扩展功能5

5、实现的原理与电路5

5.1数字抢答器总体方框图5

5.2单元电路设计6

5.3抢答器电路原理图13

5.4仿真结果显示15

6、总体方案选择的论证15

7、在设计过程中发现的问题和所做的改进15

8、组装与调试16

8.1使用的主要仪器、仪表16

8.2电路调试17

9、所用元器件列表18

74LS19218

10、改进设想及建议19

总结20

致谢21

参考文献22

附录23

1、前言

1.1设计的目的与意义

通过多种方案的选择,对本次抢答器的设计有了明确的思路，了解了抢答器的一些基本功能和电路的组成原理。对以前学的知识进行了复习，提高了自己的专业知识和技能,同时通过本次的设计，更加巩固了自己的理论知识，达到了理论与实践的统一。

1.2设计的背景

随着社会的发展，人们生活水平的提高。抢答器在我们生活中的运用也越来越多了。抢答器，顾名思义，就是参赛者们在竞赛的过程中进行抢答所使用的一种工具。在选手作答的过程中，抢答器对其进行相应的定时和计时。若在规定的时间内完成抢答，其计时结束。若在规定的时间内未完成抢答，即抢答无效，这时抢答器的报警功能便实现。如何判定参赛者是否优先作答，当其按下抢答键时，从显示输出的指示灯就可以看出。如今大多数抢答器都是通过单片机或数字电路完成设计的，以数字化和智能化的发展和设计思路，也就意味着抢答器的普遍性和未来发展的趋势。

2、设计方案

2.1方案一（采用PLC）

1.原理方框图

方案一采用PLC原理如图1所示。

图1PLC原理图

主要通过PLC进行控制输入和输出。当接通电源时，按下启动开关，电路实现互锁功能。

2.2方案二（采用单片机）

1、原理方框图

方案二完成的功能如图2所示。

图2单片机原理图

主要是以单片机为核心进行电路的控制。接通电源，电路开始工作，把输入信号送往单片机，再通过单片机输出锁存到显示输出电路中，这是通过单片机控制实现的工作原理。反之，若要把相应的在输出后显示出来，在其输出的过程中，需要经过单片机控制锁存，以防其他的输入信号。

2.3方案三（采用数字电路）

1、原理方框图

方案三的总体框图如图3所示。

图3数字电路原理图

从图中可知抢答器的整个工作过程，有两种状态，非工作状态和工作状态。电源接通，抢答器的开关置于“清除”位置，电路不能正常工作。若按下“开始”按

钮，这时抢答开始，蜂鸣器鸣叫，而随着时间的缩短，当规定抢答的时间到时，如果没有人进行抢答的话，系统将自动报警，则输入信号被锁存电路封锁，以防输入信号，即禁止抢答。抢答器在特定的时间内主要完成以下几项工作：1）抢答者的编号显示问题；

2）需要注意的是当扬声器发出短暂声响提示时；

3）为了避免抢答情况的出现，故通过时序控制电路进行控制封锁；

3、方案选择

方案的选择如表一所示。

表1

通过上表可以看出，数字电路的制作难度较低，比较容易实现。并且价格低，电路原理也比较简单，所以我选择采用数字电路来完成设计。

4、设计任务及系统功能简介

4.1设计任务

1）从所有参赛的人中选出规定的人数并分别进行0-7的编号。

2）对已编号好的参赛人员进行短时的演练，模拟竞赛时的抢答场景，对抢答器的使用做好熟练工作。以便快速的完成整个竞赛并在竞赛中取得优异的成绩。

3）抢答器具有多种功能，对其每个功能的了解度，抢答器的使用程度如何。数据锁存和显示的功能是怎样实现的等等这些，参赛人员都需要有初步的了解。