八路数字抢答器 毕业设计

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1、摘要在智力竞赛等场合，常需要一种反应灵敏、显示方便的抢答装置。在对数字集成电路研究的基础上，设计了一种八路数字抢答器，该抢答器包括抢答、编码、优先、锁存、数显、复位及报警电路。本设计采用CD4511芯片来实现译码锁存和led驱动功能，通过蜂鸣器实现报警功能，并采用220V转+5V转换电路为系统供电。软件仿真和硬件实验的结果表明了该系统能实现八路抢答器的功能，且具有反应灵敏、操作简便、实用性强等特点，具有一定的实用价值。更多还原关键词：抢答器；编码；译码；锁存IIIAbstractInthequizandotherocc

2、asions,oftenrequirearesponsive,easytodisplayandanswerdevice.BasedonthestudyofdigitalintegratedcircuitsDesignedaneight-waydigitalResponder,theResponderincludeResponder,coding,priority,latches,digitaldisplay,resetandalarmcircuits.ThedesignadoptsCD4511chiptoachieve

3、decodinglatchandleddriverfunctions,achievealarmfunctionbythebuzzeranduses220Vswitch+5Vconversioncircuittopowerthesystem.SoftwaresimulationandhardwareexperimentalresultsshowthatthesystemcanachieveeightResponderfunctionality,andhasaresponsive,easyoperation,practic

4、alfeatures,hassomepracticalvalue.Keywords:Responder;coding;decoding;latchIII目录1绪论11.1课题研究的背景11.2研究目的和意义11.3课题研究的内容12抢答器的工作原理32.1系统的主要功能32.2抢答器的基本工作原理32.3抢答器系统的分析32.4抢答器的工作流程43硬件电路设计53.1总体设计方案53.2抢答器设计中的数字编码电路53.3抢答器设计中的译码/优先/锁存电路73.4抢答器设计中的数码显示电路114.软件仿真134.1软件测

5、试定义和目的134.2Proteus仿真135.硬件电路的测试与焊接165.1硬件测试定义和目的165.2焊接165.3硬件电路调试185.4调试中出现的问题及解决方法196总结与展望20参考文献21致谢22附录23III1绪论1.1课题研究的背景抢答器是一种应用非常广泛的设备，在各种竞赛、抢答中，可迅速、客观地分辨出最先获得发言权的选手。早期的抢答器只由几个三极管、可控硅、发光管等组成，能通过发光管的指示辩认出选手号码，但是由于早期的三极管等电子元件的制造技术及设备的落后，往往导致电路性能不稳定，抢答器不能正常工作。

6、随着技术的进步及电子制造工艺的发展，性能稳定的集成电路逐渐占据了电路市场的主流，因而现在大多数抢答器均使用单片机(如MCS-51型)和数字集成电路。本设计利用中规模数字集成电路及外围接口实现的抢答系统，使得系统能够正确地进行计时，同时使数码管能够正确地显示时间和选手号码。用开关做键盘输出，扬声器发声提示。所以，系统需达到以下要求：在抢答中，只有开始后抢答才有效，如果在开始抢答前抢答则为无效；正确按键后有音乐提示；按键锁定，在有效状态下，其他按键无效非法；电源电路采用220V交流转+5V直流供电，更贴近实际应用。1.2研

7、究目的和意义本设计的关键技术在于准确判断出第一抢答者的信号并将其锁存。实现这一功能可选择使用锁存器实现。在得到第一信号之后立即将电路的输入封锁，致使其他组的抢答信号无效。但是，第一抢答信号应该在主持人发出抢答命令之后才有效。通过这次设计，掌握编码器、译码器、led驱动电路、扬声器发声电路及电源转换电路的原理，了解抢答器组成原理，初步掌握多功能抢答器的调整及测试方法。同时通过本设计与仿真进行调试，提高自己的动手能力，巩固已学的理论知识，建立数字电路理论和实践的结合，了解多功能抢答器各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正

8、确设计各个单元电路，为今后利用数字集成电路设计其他功能的设备奠定坚实的基础。1.3课题研究的内容本八路抢答器采用CD451120集成芯片来实现功能要求，在抢答过程中，每个选手都有一个抢答按钮。在主持人按下复位键宣布抢答开始的时候，选手就开始进行抢答，在指定时间内选手进行抢答，数码显示屏上会显示最先抢答选手的编号。如果主持人没有按下