数字电子电路课程设计智力竞赛抢答器1.docx
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数字电子电路课程设计智力竞赛抢答器1
电子技术课程设计
智
力
竞
赛
答
器
专业：
电气工程及其自动化
班级：
05-2班
姓名：
学号：
辅导老师：
一.题目…………………………………………
（2）
二.简述…………………………………………
（2）
三.设计任务和要求……………………………
（2）
四.选用器材……………………………………（3）
五.设计方案……………………………………（4）
六.电路的组成及控制原理……………………（4）
七.参考电路及简要说明………………………（8）
八.设计心得……………………………………（9）
九.参考文献……………………………………（10）
四人智力竞赛抢答器
一．简述
智力竞赛时一种生动活泼的教育形式和方法，通过抢答和必答两种形式能引起参赛者和观众的极大兴趣，并且在极短时间内四，使人们增加一些科学知识和生活常识。
实际进行智力竞赛时，一般分为若干组，各组对主持人提出的问题，分必答和抢答两种，必答有时间限制，到时要告警。
回答问题正确与否，由主持人判别加分还是减分，成绩评定结果要用电子显示装置显示。
抢答时，要判定哪组优先，并予以指示和鸣叫。
因此，要完成以上智力竞赛抢答器逻辑功能的数字逻辑功能控制系统，至少应包括以下几个部分：
1.记分，显示部分；
2.判别选组控制部分；
3.定时电路和音响部分；
二．设计要求和任务
用TTL和CMOS集成电路设计智力竞赛抢答器逻辑控制电路，具体要求如下：
1.抢答组数为4组，输入抢答信号的控制电路应有无抖动开关来实现。
2.判别选组电路。
能迅速，准确地判出抢答者，同时能排除其他组的干扰信号，闭锁其它各路输入使其它组再按开关时失去作用，并能对抢中者有光，声显示和鸣叫指示。
3.计数、显示电路。
每组有三位十进制计分显示电路，能进行加/减记分。
4.定时及音响。
必答时，启动定时灯亮，以示开始，当时间到要发出单音调“嘟“声，并熄灭指示灯。
抢答时，当抢答开始后，指示灯应闪亮。
当有某组抢答时，指示灯灭，最先抢答一组的灯亮，并发出音响，也可以驱动组别数字显示（用数码管显示）。
5.主持人应有复位按钮。
抢答和必答定时应有手动控制。
三．选用器材
NET系列数字电子技术试验系统
1.直流稳压电源
2.集成电路
74LS190,74LS48,CD4043,74LS112及门电路
3.显示器：
LC5011－11，CL002，发光二极管
4.拨码开关（8421码）
5.阻容元件，电位器
6.喇叭，开关等
四．设计方案
1.复位和抢答开关输入防抖电路，可采用RS触发电路来完成。
2.判别选组实现的方法可以用触发器和组合电路完成，也可以用一些特殊期间组成。
例如用MC14599和CD4099八路可寻址输入锁存器来实现.
3.计数显示电路可用8421码拨码开关译码电路显示。
8421码拨码开关能进行加或减计数。
也可用加/减计数器（如74LS193）来组成。
译码，显示用共阴或共阳组件，也可用CL002译码显示器。
4.定时电路。
当有开关启动定时器时，使定时器按减计数器使，使定时计数器按减计数或计数方式进行工作，并使一指示灯亮，当定时时间到，输出一脉冲，驱动音响电路工作，并使指示灯灭。
五．电路的组成及控制原理
根据设计任务和要求，四人智力竞赛抢答器的组成框架图如图所示（如图1）
计时音响装置
振荡电路
抢答控制电路
抢答器
显示音响电路
清零装置
图1
逻辑参考电路如图所示
图2
如图2为拨码开关装置
图3
如图3为参赛者抢答，主持人清零装置。
图4
如图4为抢答者答题计时装置
图5
如图5为抢答时音响装置
六．参考电路简要说明
1.计数部分
每组均有8421码拨码开关KS－１，完成分数的增和减，每组为三位个，十，百位，每位可以单独进行加减。
例如：
100分加“10”分变为110分，秩序安东拨码开关市委“＋”号一次；若加“20”分。
若减分，方法相同，即按动“－”号就能完成减数记分。
2.判分电路
这部分电路由RS触发器完成，CD4043位三态RS锁存触发器，当S1按下时，Q1为1，这是或非门74LS25为低电平，封锁了其它阻的输入。
Q1为1，使D1发光管发亮，同时也驱动音响电路鸣叫，实现声，光的指示。
输入端采用了阻容方法，以防治开关抖动。
3.定时电路
4.
当进行抢答或必答使，主持人按动单次脉冲启动开关，使定时数据置入计数器，同时使JK触发器翻转（Q=1）,定时器进行减计数定时，定时指示灯亮。
当定时时间到，即减法计数器为“00”时，B0为“1”，定时结束，这是去控制音响电路鸣叫，并灭掉指示灯（JK触发器的Q＝1，Q＝0）。
定时显示用CL002，定时的时标脉冲为“秒”脉冲。
5.音响电路
音响电路中，f1和f2为两种不同的音响频率，当某组抢答时，应为多音，某时序应为间断音频输出。
当定时到，应为单音，其时序应为单音频输出，时序（如图6）所示。
f1
f2
七.设计心得
首先感谢学校和老师给我的这次机会，更感谢老师对这次设计的精心指导，使得工作能够顺利进行。
电子课程设计是本学期的第一门课程设计，我选择的是四人智力竞赛抢答器的设计，这个课题用到了数字电路方面的知识，通过这次课程设计，使我对与非门以及集成电路有了一定的了解，对课本上的知识有了近一步的掌握。
完成本次课程设计的过程，是一个从无到有的过程，因为以前没有过类似的课程设计，起初不知该从何下手，经过老师指导设计和对画图软件的讲解，仔细阅读设计的题目和要求，阅读设计指导书，再到图书馆和网上查找资料，总算是有点眉目了。
埋头苦干的过程是苦涩的，在书山中查找资料的过程是疲倦的，但当课程设计完成时，那感觉是甜蜜的，没有耕耘，哪来得收获的喜悦，不懂付出怎么能知道回报的快乐，一分耕耘一分收获，有付出才会有回报，就在这样的痛与快乐的交换中，我学到了知识，学到了道理，学到了做人的道理。
八.参考文献
1．康华光等编著《电子技术基础.数字部分》高等教育出版社2000年第四版
2．张庆双等编著《实用电子电路200例》机械工业出版社2005年版
3．张晓东著《动手制作日常电子装置》中国电力出版社2002年版
4．郁汉琪著《数字电子技术实验及课题设计》高等教育出版社
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