四路智力竞赛抢答器设计11342

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重庆信息技术职业学院毕业设计 题目 四路智力竞赛抢答器设计 选题性质:?设计□报告□其他 院 系 电子工程学院 专 业 电子信息工程技术 班 级 10 级 (2) 班 学 号 1025090234 学生姓名 王 楷 指导教师 王 芳 莉 教务处制2012年 9 月 1 日 2013 届 电子工程 学院毕业设计选题审批单年级 10 专业 电子 班级 2班 学生姓名王 楷 学 号1025090234 选题四路智力抢答器设计 选题性质□设计□报告□其他选题论证: 指导教师初审意见:签 名:年 月 日毕业设计工作领导小组审批意见:签 名:年 月 日 2013 届 电子工程 学院毕业设计开题报告及进度要求年级 班级 学生姓名 学 号 指导教师 选题性质□设计□报告□其他选题 选题的目的和意义: 选题研究的主要内容和技术方案:毕业设计工作时间2012年 9月 1日 至 2012年 10月 20 日毕业设计工作日程安排时间段工作内容9月1日-9月8日选题、开题、制定任务、开题10月20日完成毕业设计指导教师意见: 成果要求: 签字: 年 月 日 重庆信息技术职业学院毕业设计目 录目 录 I摘 要 II绪 论 1第1章 方案与论证 21.1 设计要求 21.2 方案论证 2第2章 单元电路设计 42.1抢答器按键保持与封锁电路 42.2 选手号码显示电路 62.2.1 74LS148优先编码器 62.2.2 74LS248七段译码器 82.3 脉冲发生器电路 102.3.1 555定时器 102.4 8421BCD码递减计数器电路 122.4.1 十进制可逆计数器74LS192 122.5 抢答及限时鸣响电路 142.5.1 74LS04非门 142.5.2 74LS02与非门 15总 结 17参考文献 18附录Ⅰ 总电路图 19附录Ⅱ 元器件清单 20摘 要本文设计可供四人抢答的抢答器电路并对其进行仿真。首先本文提出了一种控制以及计时电路的方案,并对其进行了论证。设计方案先利用D触发器及优先编码器74LS148N组成的抢答电路实施抢答电路的运行,然后利用555集成电路构成秒脉冲发生器;然后用其产生的矩形波触发倒计时计数器;运用输出的进位电压控制计时器的停止,并发生警报。然后用Multisim9对电路进行仿真和整体的性能指标测试。经过测验,得到了比较符合要求的仿真结果。关键字:D触发器、优先编码器74LS148、七段显示译码器74LS48、555集成电路II绪 论关于这次设计的用于多人竞赛抢答的器件,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张、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。这次设计就是用几个触发器以及三极管巧妙的设计抢答器,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。本文主要介绍了抢答器的工作原理及设计,以及它的实际用途。第 1 页第1章 方案与论证1.1 设计要求1.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;2.抢答器具有锁存与显示功能;3.抢答器具有定时抢答功能,定时时间为60秒,当主持人启动"开始"键后,定时器进行减计时; 4.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 方案论证方案一:用CD4511 、CD4068各一个电阻,开关,三级管和二级管若干及七段显示器构成抢答电路。本电路的控制方法是利用开关进行输入编码当按键第一次就接下时,输出由1111110变为所接下的键值的BCD编码经4068 8输入与门和一个三级管控制后输出CD4511第五脚使其从底电平变为高电平,从而锁住CD4511,实现抢答功能。计数器利用两个CD40110和CD4011组合成60秒的加法计数器。此电路原理简单,制作方便,但显示不为倒计时,观看比较不方便。方案二:抢答电路由四个D触发器74LS74N,或非门4002BT,开关若干,优先编码器74LS148及七段显示器等组成。本电路的控制方法是利用开关进行高低电位的输入,当四个开关有一个有优先按下时,D触发器的输出端输出的高电位通过或非门进入其他D触发器的异步复位端从而使其他选手的输入信号锁存成无效。倒计时电路由74LS192, 七段显示器,及555定时电路组成。此电路的设计虽然较复杂,但是能很好实现所要求的功能。通过比较二个方案的特点,本电路采用方案二!智力竞赛抢答器的设计方框图如图1.1所示。包括抢答器电路,秒脉冲发生器电路、计数器电路、译码与显示电路、报警电路和外部控制电路(辅助时序控制电路)等六个部分组成。计时电路递减计时,每隔1秒钟,计时器减1。其中抢答器,计数器和控制电路是系统的主要部分。抢答器电路完成抢答功能,计数器完成60秒计时功能,而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数器、暂停/连续计数、译码显示电路的显示功能。当计时器递减计时到零(既定时时间到)时,显示器上显示00,同时警报灯点亮。抢答电路显示电路倒计时电路CP报警电路
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