抢答器设计报告样本.docx
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抢答器设计报告样本
山东大学威海分校
智力竞赛抢器
Multisim课程实验报告
设计人:
陈钦钦
学号:
00800015
专业:
09级通信工程专业1班
QIN
6月26日
题目…………………………………………………………………………2
设计规定……………………………………………………………………2
设计内容…………………………………………………………………2
设计功能…………………………………………………………………2
总体设计……………………………………………………………………2
抢答鉴别模块……………………………………………………………2
抢答计时模块……………………………………………………………4
抢答计分模块……………………………………………………………6
智能抢答器总电路图……………………………………………………7
某些仿真成果………………………………………………………………8
整体电路成果………………………………………………………………11
总结…………………………………………………………………………11
一、题目:
智能竞赛抢答器
二、规定:
【1】设计内容:
设计实现一种可容纳四组参赛者数字智力竞赛抢答器。
每组设立一种抢答按钮供抢答者使用;电路具备第一抢答信号鉴别和锁存功能。
并增长了加分电路和犯规减分电路。
【2】设计功能:
(1)抢答器同步供4名选手比赛,分别用4个按键J2~J5表达(表达分别为A,B,C,D)。
(2)设立一种系统清除和抢答控制开关J1(表达为SPACE),该开关由主持人控制。
(3)抢答器具备锁存与显示功能。
即选手按动按钮,锁存相应编号,并在LED数码管和四种颜色探针上显示,选手抢答实行优先锁存,优先抢答选手编号始终保持到主持人将系统清除为止。
(4)抢答器具备倒计时功能。
即选手按动按钮后,自动启动20秒倒计时,超过时间后数码管保持00状态并伴有红色探针发光持续报警直到主持人复位为止。
(5)抢答器具备计分功能。
由主持人控制,为相应选手加分或减分。
三、总体设计:
可将整个系统分为三个重要模块:
抢答鉴别模块QDJB;抢答计时模块JSQ;抢答计分模块JFQ。
整个系统构成框图如图所示。
【1】抢答鉴别模块
当主持人控制开关J1置于"清零"端时,RS触发器R非端均为0,4个触发器(此处为74ls279)输出所有置0,使译码器74LS48BI非=0,显示屏灯灭;74LS148选通输入端ST非=0,使之处在工作状态,此时锁存电路不工作。
当主持人把开关J1置于"开始"时,优先编码器和锁存电路同步处在工作状态,即抢答器处在等待工作状态,等待输入端信号输入,当有选手将键按下时(如按下J3),74LS148输出Y2Y1Y0非=110,YEX非=0,经RS锁存后CTR=1,BI非=1,74LS279处在工作状态,Q4Q3Q2=010,74LS48处在工作状态,经74LS148译码后,显示屏显示为"2"。
抢答鉴别模块电路图
此外,2Q2=1,使74LS148ST非为高电,74LS148处在禁止工作状态,封锁其她按键输入。
当按键松开即按下时,74LS148YEX非为高电平,但由于2Q2维持高电平不变,因此74LS148仍处在禁止状态,保证不会出二次按键时输入信号。
如规定再次抢答,只需由主持人将J1开关重新置“零”,以使电路复位。
(注:
J1打开时,为抢答开通;J1闭合时,为抢答清除。
)
Q1Q2Q3Q4
组别显示译码电路
四色探照针(从左往右分别为红、黄、绿、蓝,代表A、B、C、D组),数码管显示组数(1、2、3、4分别代表A、B、C、D组)。
抢答主控电路
【2】抢答计时电路
该某些重要由555多谐振荡器电路产生秒脉冲、十进制同步加减计数器74LS192减法计数电路、74LS48译码电路和1个7段数码管电路构成。
一块74LS192实现减法计数,通过译码电路74LS48显示到数码管上,其时钟信号由555多谐振荡器电路产生提供。
555多谐振荡器电路
74LS192预置数控制端实现预置数,由节目主持人依照共阴极七段数码管上,当有人抢答时,倒计时开始20秒内未完毕后数码管维持00状态,蜂鸣器响直到主持人复位。
初始值设为20秒,如需改时间只需分别改动两片74ls19215、1、10、9电平。
此外为了实现维持00状态,有如下逻辑电路,分别对译码器前八根线路逻辑或后和秒信号逻辑与再作为192时序脉冲,其目为当两个数码管均为零时,用该逻辑电路与门失效制止来自555时序脉冲进入以保持00状态。
接抢答模块控制端
抢答计时电路图接555振荡器输出
X1
X2
X3
X4
接入计时电路(控制计时开始)
当倒计时为零时,X5灯亮,提示倒计时结束,及答题时间结束
【3】抢答计分模块
抢答成功并回答对的后可由主持人控制开关Z、W按键为选手加分或减分,一次十分。
当Z按键闭合时,W按键由开到闭合,可使数码管加10分(选手答对);当W按键闭合时,按键Z由开到闭合,可使数码管减10分(选手答错)。
由X1、X2、X3、X4处各电压控制选取对每位选手分数操作。
抢答计分模块电路图(A组分数显示)
【4】智能抢答器总电路图
四、某些仿真成果:
(1)C组选手抢答成功,抢答显示成果。
主持人将J1按下就可重新抢答。
(2)倒计时显示过程成果及到零时X5探照针发亮进行提示。
(3)四组选手分数显示综合电路(可加分或减分)
(4)555振荡器产生脉冲图
五、整体电路成果:
通过模块化分析和整体仿真,整体电路可以实现设计规定,抢答鉴别模块、抢答计时模块、抢答计分模块均可正常工作。
其中,在仿真单独模块时,仿真软件反映很迅速,但是在仿真整体电路时,仿真反映速度较慢,但依然能正常显示(我以为这是由于整体电路器件较多,仿真软件反映较缓慢)。
六、总结:
通过此课程设计制作和学习。
对我影响最深一句话就是——“想永远比做出来简朴”。
由想法到设计再到仿真最后到实物,每一种环节都不是想象那么简朴。
此外,在制作实物前,可以用multisim软件做一下仿真是及其有益处(虽然没有制作出实物)。
Multisim是一款强大仿真软件,绝大某些器件都可以找得到,尚有功能强大测试仪器,使用非常以便。
关于数码管运用,本电路用了两种,一种共阴七段七针脚数码管,一种四管脚数码管。
其中四管脚BCD数码管在仿真中更为以便,七针脚数码管还需一种译码器,但现实中七针数码管较普遍些。
关于诸多细节,例如各种触发器优缺陷,不同逻辑器件差别,555多谐振荡器产生不同脉冲连接办法等均有了进一步理解。
同步,对74LS系列芯片有了更深理解,更详细理解了四人抢答器设计办法。
更重要是本次实验将咱们所学习理论知识与实践活动想联系,增强了咱们动手、动脑能力,从而达到学有所用,更明确目的,对自己此前所学知识巩固和此后学习起了重要作用。
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