八路抢答器Word下载.docx
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目录
摘要---------------------------------------------------------------------------2
第一章设计要求----------------------------------------------------------3
第二章系统的组成及工作原理------------------------------------------3
2.1总体框图-----------------------------------------------------3
2.2设计原理-----------------------------------------------------3
2.3元件列表-----------------------------------------------------4
2.4元件介绍-----------------------------------------------------5
2.5实验原理-----------------------------------------------------8
第三章电路实验与调试---------------------------------------------------9
第四章设计总结-----------------------------------------------------------10
摘要
竞赛中,特别是做抢答类题目的时候,在抢答过程中,为了知道哪一组或哪一位选手先答题,必须要设计一个系统完成这个任务。
抢答器作为一种工具,已广泛应用于各种智力和知识竞赛中。
但抢答器的使用频率较低,且价格昂贵,很多制作复杂,有很多不必要的环节。
作为一个单位,如果专门购一台抢答器在经济上不划算,且每年使用的次数极少,往往因为长期才存放使抢答器损坏,再购置的麻烦和及时性就会影响活动的开展,因此设计了本抢答器。
本设计是以八路抢答器为基本概念,解决了靠视觉难以判断出哪组先答题的问题。
依靠CD4511和555型时基电路及各个电阻的组合,共同完成了本设计。
抢答器可以根据抢答情况,显示优先抢答者的号数,同时蜂鸣器发声,表示抢答成功。
本设计简单,便宜,易于维修。
第一章设计要求
在许多比赛活动中,为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者,通常设置一台抢答器,通过数显、灯光或音响等多种手段指示出第一抢答者。
(1)抢答器可同时供八名选手或者八个代表队参加比赛,分别用八个按钮S1—S8表示;
(2)设置一个系统清除和前抵达控制开关S9,由主持人控制;
(3)抢答器具有锁存和显示功能。
即选手按动按钮,锁存相应的编号,并在数码管上显示选手的号码。
选手抢答实行优先锁存,优先抢答的选手编号一直锁存到主持人清除为止。
第二章系统的组成及工作原理
2.1总体框图
2.2设计原理
该抢答器电路可同时进行八路优先抢答。
按键按下后,蜂鸣器发声,同时(数码管)显示优先抢答者的号数,抢答成功后,显示锁存,下次抢答由主持人复位。
复位后,显示清零,可继续抢答。
SB1~SB8为抢答键;
SB9为复位键;
CD4511是一块含BCD—7段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路,其中1、2、6、7为BCD码输入端,9~15脚为显示输出端,3脚(LT)为测试验出端,当"
LT"
为0时,输出全为1,4脚(BI)为消隐端,BI为0时输出全为0,5脚(LE)为锁存允许端,当LE由"
0"
变为"
1"
时,输出端保持LE为0时的显示状态。
16脚为电源正,8脚为电源负。
555及外围电路组成抢答器声响电路。
整个电路可以采用4.5-9V直流供电。
译码显示电路如下:
编码电路如下:
2.3元件列表
8路抢答器元件清单
名称
型号
数量
编号
瓷片电容
103
1
C1
104
C2
电解电容
100uF/25V,47uF/16V
2
C3,C4
开关二极管
1N4148
18
D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,D8,D9,D10,D11,D12,D13,D14,
D15,D16,D17,D18
0.5寸共阴数码管
5011AH
DS1
5.08-2P接线端子
KF301-2P
J1
TO-92三极管
9013
Q1
1/4W电阻
10K
8
R1,R2,R3,R4,R5,R6,R16,R17
2K2
R7
100K
R8
300K
7
R9,R10,R11,R12,R13,R14,R15
6*6*5微动开关
6*6*5
9
S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8,S9
12mm无源蜂鸣器
12095
SP
集成电路
CD4511
U1
NE555
U2
16PIC座
DIP16P
8PIC座
DIP8P
PCB板
2.4元件介绍
(1)时基电路TLC555
TLC555与NE555参数基本相同,但TLC555为COMS结构,具有温漂小、内部分布参数小等优点。
TLC555是一块时基集成电路,它可以构成多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器等,是一块用途广泛的集成电路。
TLC555集成电路管脚如图2,内部等效电路如图3。
图2
图3
TLC555引脚功能简介:
1脚:
公共地端为负极。
2脚:
低触发端TRIG,低于1/3电源电压时即导通。
3脚:
输出端OUT,电流可达200mA。
4脚:
强制复位端RESET,不用时可与电源正极相连或悬空。
5脚:
用来调节比较器的基准电压,简称控制端CONT,不用时可悬空,或通过0.01μF电容器
接地。
6脚:
高触发端THRES,也称阈值端,高于2/3电源电压时即截止。
7脚:
放电端DISCH。
8脚:
电源正极VDD。
(2)CD4511BCD-7段译码驱动器
CD4511是常用的七段显示译码驱动器,它的内部除了七段译码电路外,还有锁存电路和输出驱动器部分,具有输出电流大,最大可达25mA,可直接驱动LED数码管。
CD4511由4个输入端A/B/C/D和7个输出端a~g,它还具有输入BCD码锁存、灯测试和熄灭控制功能,它们分别由锁存端LE、灯测试LT、熄灭控制端BI来控制。
引脚图如4所示,真值表如图5所示。
图4
2.5工作原理
抢答器的基本工作原理:
在上电之后,系统开始运行,在抢答过程中,会有多个信号同时或不同时送入主电路中,抢答器内部电路和CD4511集成芯片会开始工作,并识别、记录第一个号码。
在整个抢答器工作过程中,编码电路、优先\锁存\译码电路、显示电路、报警电路都会运行。
抢答器的工作流程分为正常抢答流程、主持人复位等几部分如下图所示
第三章电路实验与调试
实验步骤:
第一步:
按照原理图进行仿真。
仿真图如下:
第二步:
运行程序,检验是否可以实现设计要求。
第三步:
运行结果正确后,进行实物连接。
实物效果图,布线图如下:
第四步:
进行实物验证。
第四章设计总结
设计不仅是对前面所学知识的一种检验,而且也是对自己能力的一种提高。
下面我对本设计做简单的总结。
第一,课题的选择。
选题是设计的开端,我之前曾经考虑过设计流水灯,小音箱,但是考虑到各课题的熟悉程度最终选择了八路抢答器。
第二,设计的要求。
考虑到实际情况,本课题需要简单,实用,便宜,易于维修。
基于以上考虑最终敲定了该设计思路。
第三,设计思路。
通过网络,图书,老师的指导,和同学们的建议帮助,最终确定了给设计思路。
第四,实践。
在该过程中我先画出了电路图,仿真图,最后自己动手完成了本设计。
通过本实验我深刻的认识到实践和团队合作的重要性。
通过这次设计,我对数字电路设计中的逻辑关系等有了一定的认识,对以前学的数
字电路又有了一定的新认识,温习了以前学的知识,但在设计的过程中,依旧遇到了很多的问题。
在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了,同学之间互相帮助,有什么不懂的大家在一起商量,听听不同的看法对我们更好的理解知识,所以在这里非常感谢帮助我的同学。
在此要感谢我的指导老师,感谢老师给我这样的机会锻炼。
在整个设计过程中我懂得了许多东西,也培养了我独立工作的能力,树立了对自己工作能力的信心,相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。
而且大大提高了动手的能力,使我充分体会到了在创造过程中的探索的艰难和成功的喜悦。
虽然这个项目还不是很完善,但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富,使我终身受益。
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- 关 键 词:
- 八路 抢答