数字式竞赛抢答器

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1、课程设计：数字式抢答器数字式竞赛抢答器摘要数字式竞赛抢答器时目前用的最广泛的数字电路系统，我此次设计的时六组参赛的数字抢答器，每组设置一个供抢答者使用，电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。在主持人将复位并发出抢答命令后，如果参赛者按动抢答开关，则该组指示灯亮并用组别显示电路显示出抢答者的组别，同时扬声器发出提示声音。本文采用采用模块化的设计思路，自上而下的设计方法，对数字抢答器的实现过程，进行了详细的阐述。关键词：抢答器；触发器；编码；译码；555定时器13课程设计：数字式抢答器第一章设计问题的提出及需求分析1.1实际问题的提出：在许多比赛活动中，为了在比赛中准确、公正、直观的判断

2、出第一抢答者，通常设置一台数字抢答器，通过数字显示、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。1.2需求分析1.2.1设计目标及要求⑴．设计制作一个可容纳六组参赛者使用的数字式抢大电路，每组设置一个抢大抢答按钮提供抢答者使用。⑵．电路具有第一抢答信号的鉴别与锁存功能。在主持人将系统复位并发出抢答指令后，如果参赛者按抢答开关，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”的双音响持续2~2秒。此时电路应具有锁存功能，使别组的抢答开关发出的抢答信号不起作用。⑶．设置记分电路。每组在开始时预置100分，抢答后由主持人记分

3、，答对一次加10分，否则减10分。⑷．设置犯规电路。对提前抢答或超时抢答的组别鸣喇叭示警，并且由组别电路显示出犯规组别。1.2.2设计环境EWB虚拟电子实验平台13课程设计：数字式抢答器第一章开发工具的选择2.1开发系统所使用的工具2.1.1EWB简介ElectronicsWorkbench就是一个虚拟电子实验室，只是这个实验室装入了计算机。这个电子工作平台为用户造就了一个集成一体化的设计实验环境，建立电路，实验分析和结果输出在一个集成菜单系统中可以全部完成。该软件的分析功能十分强大，可进行直流工作点分析，暂态和稳态分析；还可以进行傅立叶变换分析，噪声及失真度分析，温度扫描，灵敏度分

4、析，空极点和蒙特卡罗等多项分析。2.1.2EWB设计过程设计指标要求确定电路初始方案确定电路元件参数电路模拟分析性能满足要求电路/系统模拟完成仿真保存结果修改电路结构修改电路参数EWB电路元件输入WEB模拟分析EWB仪表测量WEB文件输出主要设计过程入下：N13课程设计：数字式抢答器在整个设计过程中，设计电路方案及元件参数，是电路设计工作者的创造性劳动。而原来要在实验室打电路板，并反复调试的过程，在这里是使用计算机辅助分析软件在计算机上反复进行模拟仿真，无需任何实际的元件器件，用各种功能的应用程序，代替了实验室大量昂贵的仪器仪表。电路设计工作者使用这些软件，对电路进行所需的各种分析、

5、计算、设计、测试，就像在一个现代化的电路实验室里工作。由与它是在计算机电路模拟实验，又称为“计算机里的电子实验室”，是目前国内外高校和电子技术界广泛应用的优秀计算机仿真设计软件。2.1.2EWB要求的设备环境⑴．计算机硬件环境·CPUPC486以上·内存32M以上·硬盘64M以上⑵．软件环境ElectronicsworkbenchV5.12要求在Windows98/WindowsNT环境下使用。2.1.3EWB的安装ElectronicsWorkbench分为个人版和网络版，购买软件后，均有详细的软件说明书。或由商家派专门工程师进行安装。13课程设计：数字式抢答器第一章总体方案设计3

6、.1总体方案设计3.1.1设计思路⑴．本题的根本任务是准确判断出第一抢答者的信号并将其信号锁存。实现这一功能可用触发器。在得到第一抢答信号之后应立即将电路的输入封锁，即使其它组的抢答信号无效。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，否则应按犯规对待。⑵．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第一抢答者的组别，也可以用发光二极管直接只是显示出组别。还可以用鉴别出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震荡器工作，使其推动扬声器发出两种状态的笛音音响，表示该抢答有效。两态笛音音响电路可以用555定时器实现。⑶．记分电路可采用3位七段

7、数码管显示，由于每次加或减10分，因此个位总保持零，只要十位和百位作加/减记数即可，可以用两级十进制计数器来完成。如：可逆计数器74LS193，译码显示电路：7448。3.1.2模块设计方法设计可以分为以下几个部分：⑴．数字抢答器的抢答电路；⑵．加/减分电路；⑶．可预置时间的定时电路；⑷．报警电路；⑸．时序控制电路；13课程设计：数字式抢答器3.2电路部分设计及说明3.2.1数字电路抢答器原理框图及说明其工作原理如下：当电路加载电源以后，主持人将开关拨到“