搶答器課程設計報告

　　在日常生活和工作中，報告對我們來說并不陌生，報告根據(jù)用途的不同也有著不同的類型。相信許多人會覺得報告很難寫吧，下面是小編收集整理的搶答器課程設計報告，僅供參考，希望能夠幫助到大家。

　　題目：四人搶答器

　　學年：三年

　　學期：第一學期

　　專業(yè)：電子儀器儀表與維修

　　班級：Zxx2

　　學號：91xx11

　　姓名：xxx

　　指導教師：xx

　　時間：xx年12月28日——xx年01月04日

　　一、設計任務與要求

　　1、本課題要求設計一臺可供4名選手參加比賽的智力競賽搶答器。

　　2、4名選手編號為1、2、3、4各有一個搶答按鈕，按鈕的編號與選手的編號對應，也分別為1、2、3、4。

　　3、設置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān)S，該開關(guān)由主持人控制。

　　4、搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。搶答開始后，若有選手按動搶答按鈕，改選手編號立即鎖存，并在編號顯示器上顯示該編號，同時揚聲器給出音響提示，同時封鎖輸入編碼電路，禁止其他選手搶答。優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。

　　二、電路原理分析與方案設計

　　本設計主要由COMS系列數(shù)字集成電路CD4511、NE555等組成。其工作原理為：接通電源后，將開關(guān)撥到”清除”狀態(tài)，搶答器處于禁止狀態(tài)，編號顯示器不亮；將開關(guān)置于“開始”狀態(tài)，搶答器開始工作。在搶答時，搶答器完成：優(yōu)先判斷、編號鎖存、編號顯示、蜂嗚發(fā)音。當一輪搶答之后，如果再次搶答必須再次操作“清除”和“開始”狀態(tài)開關(guān)搶答器才能工作。

　　三、單元電路分析與設計

　　1、開關(guān)編碼電路

　　電路中，R1、R2、R3、R4、用于分壓，當任一開關(guān)按下時，相應的輸出為高電平，否則為低電平。電路直接把每個開關(guān)對應的BCD8421碼中為“1”的隔著二極管連到對應的線上（只有一個為高電平的可省略二極管），其中二極管的作用是防止短路。當某個開關(guān)按下時，與它相連的輸出線將為高電平，其它輸出線為低電平，輸出既為這個開關(guān)的8421碼（BCD碼）。

　　2、顯示電路

　　這部分電路要求將編碼電路送入8421碼，譯為十進制數(shù)（對應各個搶答者的編碼）并驅(qū)動七段數(shù)碼顯示管顯示出答題者的編號。CD4511是一塊BCD—十進制譯碼/驅(qū)動器，并帶有鎖存端口。

　　3、控制電路

　　這部分電路的作用完成三個任務：一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號，同時譯碼顯示電路顯示編號；二是使其他選手按鍵操作無效；三是防止提前按鍵。

　　按下未按下“開始”按鈕前，CD4511BLANKING引腳為低電平，CD4511不工作，可防止搶答者提前按鍵。當“開始”按下后，當所有搶答者開關(guān)均未按下時，鎖存器輸出全為低電平，該信號作為鎖存器使能端LD的控制信號，使鎖存器處于等待接收觸發(fā)輸入狀態(tài)；當任一開關(guān)按下時，輸出信號中必有一路為高電平，經(jīng)邏輯或運算后U1A輸出為高電平。一但有高電平輸入，不管另一輸入端狀態(tài)如何，輸出保持高電平不變，這個電平控制CD4511鎖存端使其他按鍵操作無效。當搶答完成后，按下“清除”按鈕強行使U1B輸出置零，CD4511鎖存解除，開始新一輪搶答。

　　4、蜂鳴器發(fā)聲電路

　　該電路主要負責當有搶答信號輸入時，SP發(fā)出聲音以提醒其它人已經(jīng)有人先搶答了。用集成555定時器組成多諧振蕩器。當電路剛接通時，由于電容C1上的電壓不會突變，故IC1—2腳為低電平（0V），導致3腳輸出高電平。

　　當電源經(jīng)R1、R2對C1充電到Vc≥2/3Vcc時，OUT腳輸出由高變低，放電管（7腳內(nèi)的VT23）導通，電容C1經(jīng)R2和IC1—7腳內(nèi)導通的VT23進行放電，當Vc≤1/3時，OUT腳輸出有低變高，電容器C1再次充電。

　　上述過程周而復始，從而就形成了振蕩，產(chǎn)生的脈沖信號從OUT腳供使用。

　　四、總原理圖元器件清單

　　1、總原理圖

　　2、PCB原理圖

　　3、三維視圖

　　4、元器件清單

　　輕觸開關(guān)：5個，電阻20K：6個，電阻330Ω：8個，電阻12K：1個，電阻51K：1個，電阻20Ω：1個，滑動變阻器50K：1個，電容1uF：1個，電容0。1uF：1個，二極管：6個，NPN型三極管：1個，蜂鳴器：1個，NE555：1片，CD4511：1片，74LS02：1片，七段數(shù)碼顯示管：1個。

　　五、電路仿真調(diào)試

　　在完成電路的初步設計后，再對電路進行仿真調(diào)試，目的是為了觀察和測試電路的性能指標并調(diào)整部分元器件的參數(shù)，從而達到各項指標的要求。

　　1、PCB圖設計與生成

　�。�1）由仿真電路直接生成網(wǎng)絡表。

　�。�2）調(diào)用Protel 99 se PCB，并進行元器件合理布局。

　�。�3）調(diào)用網(wǎng)絡表，并自動布線；自動布線好了以后還要進行人工調(diào)整以達到最佳效果。

　�。�4）PCB圖的打印輸出。

　�。�5）熱轉(zhuǎn)印。制作電路板。

　　2、電路焊接與裝配，元器件老化與抽樣檢測；元器件預處理；基于PCB板的元器件焊接與電路裝配。

　　3、實際電路測試與改進選擇測量儀表與儀器，對電路進行實際測量與調(diào)試，調(diào)整電路參數(shù)，并解決存在的問題或電路故障等。

　　六、心得體會

　　通過這次數(shù)字電路課程設計我學到了很多關(guān)于數(shù)電力量方面和實踐方面的知識，受益匪淺，更重要的是鍛煉了自己的動手能力。通過短暫幾天的學習，讓我體會到想要創(chuàng)造一個實用的電子設備要經(jīng)過很長時間的設計與改造，因為實際與理論有很大的區(qū)別。在我們學習的過程中不僅考驗了我們對知識的吸收和掌握，而且也考驗了我們的細心和耐心。

　　這次課程設計更多的是讓我看清楚了自己，明白了凡事都需要耐心，實踐是檢驗真理的唯一標準。理論知識的不足在這次實習中表現(xiàn)的很明顯。這將有助于我今后的學習，端正自己的學習態(tài)度，從而更加努力的學習，同時我認為我們的工作是一個團隊的工作，必須發(fā)揚團結(jié)協(xié)作的精神。最后在老師指導下和同學的配合下順利的完成了數(shù)字電子技術(shù)課程設計。

　　七、 參考文獻

　　[1]余孟嘗。數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程（第二版）。高等教育出版社

　　[2]余道衡，徐承和。電子電路手冊。北京大學出版社。

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