数字电子课程设计路抢答器课程设计报告

四人智力竞赛抢答器课程设计报告一、设计题目题目：四人智力竞赛抢答器二、设计任务和要求1）设计任务设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。用数字显示抢答倒计时间，由“9”倒计到“0”时，无人抢答，蜂鸣器连续响1秒。选手抢答时，数码显示选手组号，同时蜂鸣器响1秒，倒计时停止。2）设计要求(1)4名选手编号为：1，2，3，4。各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1，2，3，4。(2)给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始。(3)抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。(4)抢答器具有定时（9秒）抢答的功能。当主持人按下开始按钮后，定时器开始倒计时，定时显示器显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响，音响持续1秒。参赛选手在设定时间（9秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，音响持续1秒，同时定时器停止倒计时，抢答显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。(5)如果抢答定时已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。系统扬声器报警（音响持续1秒），并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示0。(6)可用石英晶体振荡器或者555定时器产生频率为1Hz的脉冲信号，作为定时计数器的CP信号。三、原理电路设计：1、方案比较；方案一：亲抢答访电路荐：使瓜用7昨4l厌s1妄75跟作为伤锁存嘴电路贱，当错有人怠抢答弦时，文利用早锁存绿器的漆输出挎信号捧号将骆时钟铁脉冲瞒置零脂，捉74栽ls屿17嚷5立敲即被作锁存医，工同时射蜂鸣尸器鸣恶叫1琴s，悠这时列抢答兰无效伐，使织用7宁4l他s1功48常作为甲编码解器，缩对输振入的炸型号苏进行摇编码任，输厨出4界位的兰BC踪D码兆，再克将这挨四位宏的B秘CD激码输针入共仇阴数宇码管稿里显巷示出乖抢答臭者的陷编号攀。衔主持况人电陆路：婚；利森用7啊4l肿s1偷90录计数券器作宁为倒秆计时块的芯首片，克当主不持人莫按下疏抢答毒按钮辰时，括74废ls虏19韵0被历置九杠，董同时谜将显突示上睛次抢昌到题剖目的居选手万编号凯的数响码管跨清零您，驳并开怖始倒驾计时林，预，蒙并通波过7使4l杏s4脂8编咽码器误将即赏时拣时间弃进行饼编码鸟，并叹送到绪7段齐共阴思数码瓜管，卫显示筝此时斗的时冬间。住假如奖在9兽秒内相有人乒抢答崭，则都计数版器停向止倒偶计时寄，将突锁存炭器锁加存，龙禁止胜选手抱抢答最，蜂捎鸣器桌鸣叫劈一秒倘，停伏止倒血计时厘。他方案乎二：恭锁存庄电路分采用宫CD恩40驼42锹来触龙发，险如果预用C国D4妄04是2，巾则可兰以用气低电驴平触签发，五当有胡人抢倘答时担，脆利用那锁存阔器的光输出酱信号逗号将五时钟壳脉冲难置零很，C天D4悄04稠2景立即吓被锁到存，通同时平蜂鸣破器鸣岔叫1某s，各这时刮抢答释无效革。此暴外当浑倒计方时到葵0时溉，利岗用借登位迈端来砌将锁赠存器论的信腹号置床零。胞而不奖是像厕方案亏一那瑞样使欲用m丈ax颗/m箱in效端。零对以端上两酬个方耗案进球行比竞较可窗以发牛现，额两个弄方案植均能脚理论龙上实跪现电首路的邮功能碌，但毅是从消实际乡情况豪看，宫CD用40闲42末比较揪少见脉，很怨难买兔到这丛个芯不片，晚而7堪4l哨s1灿75卡则很像常见任，比晒较容藏易买初到。辆而在哗实际赛情况很中，筑虽然贫74逼ls屈19居0的西ma充x/忙mi后n端撕和先同样夕是借密位端悉，当况时颂只有死半个着周期草的变吃化，沃并不举能将柿时钟请信号樱置零谈，霸而m吸ax窜/m污in跟有一梅个周讨期的见变化裂，所氏以用死ma递x/臣mi袄n名比较警合适妖。宗双上所增述，太选择垒第一件个方婆案比馋较合哗理。午2、舌电路咽流程闸图卖；锁存器电路锁存器电路编码器电路译码器电路数码管显示倒计时电路编码器电路数码管显示1khz脉冲电路1hz脉冲电路单稳态电路蜂鸣器电路门单元电路选手抢答主持人按钮遭整个虹电路笔如上兵图所斯示，扰主要裁分为寻两部芳分，反一个贺是倒汉计时兄部分令，一柱个是凯抢答允电路扔，其短中抢裹答器陕电路歪由锁储存器任电路浪，编次码器余电路接，译赔码器串电路施，数沸码管来显示球电路境组成林，其贺中锁岸存器筒电路要可用肿1k块hz免脉冲乏电路纲作为蚕其妥时钟匹端输咏入脉骄冲，衡倒计树时电晒路由借倒计抄时芯道片，筐编码朵器电俱路路翅，数陵码管伐显示衬电路俗，白倒计碑时采恳样1肾hz扫的脉街冲作锹为时气钟信逆号输泊入端诵。单凉稳态穷电路狸可以范控制饭蜂鸣博器鸣漏叫的强时间坊，按惜要求称可设亩置为撇1秒比钟。猜3、漆单元忙电路迫设计洋；苍（1吗）撇、锁丘存器绸电路娱的设敢计赔锁存域器电纹路采臭用以元74威ls躬17谊5沃为中纺心的撤锁存拴器系率统，托当4挠个抢依答输秋入端致中出扯现低蚊电平宾输入拼时信察号时紧，锁钞存器白立即株锁存潮，禁债止抢牙答，滔其原嫁本为返4个鼠高电唤平的贸输出掀端也蛇变成绪3高曲一低略，可栏以利茎用一呈个4蜜输入务与非蚊门将届其与踩非，区再接骄一个拢非门庙后，视可以傲与7泪4l寻s1爆75苹的时棍钟信钻号相苗与非臣，使俯得C姨LK遥端的窃输入事信号袄为底废电平炉，从为而阻摔止其特余选丰手的虹抢答鼓，从匠而达顾到锁焦存的跨目的论74迟ls淡17酒5的药真值景表如鹅下：穗锁存泼器的炮单元宜电路钥设计肉如下膜：写（践2舅）迟、编矿码器租电路狮的设慨计倒编码矿器采吹样7擦4l寿s1烫48打作为县编码片芯片认，将渗输入挡的信符号进剖行编耍码，棕然后童输出炼2二取进制辜码，顶由于氧74下ls油17墓5为炸优先奖编码睡其，闸故需夕要将罢其未道用到苍的高闲优先茫级的德端和德74次ls欲17革5的减输出部的4伸与非汽端进概行连扔接，老避免态在无趣人抢淹答时速输出镇型号释。7因4l哗s1丙48鸡的真走值表自如右豪图：具编码鞭器电愿路如防下：扛（樱3拖）递、译闲码器栋电路戒和数烈码管善显示龙电路矿的设热计天抢答棒部分们和倒阳计时悦部分臭的译层码器茅均采肚用7慰4l谷s4江8贼芯片锁，而缝数码而管则逢选择锐与之谣相对丙应的皱7段个共阴浓数码皮管搭蜡配，兔为避搅免电宋路过李小，执可在筑译码忽器与赵数码吼管间各接上杰拉电蒙阻以巩增大臂电流家，上乓拉电歇阻选拥用1墓k的锁9针传排阻燕。译诵码器由电路棕和数蚕码管剩显示促电路刘设计齿如下阵：悲74孩ls括48嚼的真礼值表盗如下务：另（盯4纽）顶、倒萄计时李电路莫的设揉计冤倒计胞时电嫂路采躬用7蛛4l涉s1夏90丢作为缴倒计品时芯故片，浮并将虎其输凯入端啦置九趴，c销lk扯信号斥输入踩端采烘样1捡hz醋的信五号输屯入，矛同时框可利宇用其稍借位竟输出杯端M测AX瞧\M谜IN元来控欲制抢馆答端刚，并鞭且可源以让摸电路裤在到圾零时利保持拳。7牧4l参s1领90怎真值问表如傲下：旦倒计惧时单跃元电拌路如素下：陆（倡5板）纽、时当钟电张路的供设计亩在本天电路屡中需梅要两镇种时春钟脉冰冲，温一种拔是给气74坟ls炎17头5提领供的厚1k念hz胶脉冲电信号障，另拾一种庄是给泊倒计表时电鲜路7监4l浸s1宿90携提供旦的1英hz炕，根悔据5叉55乱多谐态振荡葬器的锄频率意计算迅公式说：之可以败求得挂1h透z的岂电路倘电阻环均取隶47皂k，加电容凉取1墓0u赵f，魄而耀1k批hz睁电路笨的电幸阻取意4.翁7k攀，电仰容取勺0.缸1u逐f。暴（桥6再）证、单叼稳态粱电路桶及蜂抹鸣器绣的设围计塞为保勤证蜂景鸣器堂鸣叫朴时间喘为一刃秒，亿可以抓使用采单稳辨态触景发电捎路来盟实现赴，单悄稳态跃电路居的芯练片可疏以选暑择7拔4l忽s1昏23币。根巾据7袭4l胁s1育23匪的暂逮稳态座计算酸公式塑：委我们兔可以叔选择版R为烫36扣k，拉C为甲10尘0u是f，校则在窄误差尝许可缘范围闻内，呼鸣叫鼓时间徐大约拆是1组秒暮。7绳4l均s1液23袖的真爱值表访如下渐：笼蜂鸣拦器采矛用有残源蜂苦鸣器会，为贴避免摊单稳炼态电味路输昨出端迈电流嘱不足捧，可持以使稼用一屠个赌NP消N欠三极怕管来测驱动破蜂鸣或器鸣蜂叫煌。阔单稳庙态电灾路及慰蜂鸣厉器路如腊下：切4、激电路险工作也原理忽;腹抢答真电路席：使凝用7网4l监s1衣75负作为隶锁存引电路赴，当渴有人值抢答遍时，国利追用锁塔存器婶的输毕出信革号号兴将时赚钟脉粱冲置某零，谁74降ls李17辆5立帐即被穷锁存香，同绘时蜂窄鸣器额鸣叫亡1s撇，这进时抢拆答无香效，索使用蜜74沈ls牺14班8作厚为编湿码器荷，对胶输入辱的型集号进役行编壳码，泽输出匪4位欢的B塞CD香码，谣再将张这四拳位的州BC考D码砖输入瓦共阴徒数码群管里课显示阶出抢哄答者趣的编拖号。近主持鼓人电炭路：渣；利上用7而4l仁s1萄90伏计数傻器作彩为倒失计时越的芯绵片，晨当主休持人撤按下虫抢答浩按钮卖时，羽74胃ls罪19续0被垂置九罚，同半时将补显示减上次旧抢到锣题目您的选不手编馒号的届数码话管清刚零，掘并开石始倒盗计时享，，限并通冤过7砌4l指s4轻8编漂码器赏将即友时时沉间进客行编题码，瓦并送拐到7筐段共职阴数条码管高，显亲示此旦时的督时间贯。假刑如在痛9秒虎内有肌人抢姻答，眼则计架数器痒停止拼倒计选时，饥将锁接存器案锁存尸，禁向止选先手抢剂答，躲蜂鸣艳器鸣醒叫一猎秒，魂停止群倒计极时。推5、务整体茫电路黄。廊（具盈体清残晰电石路请纽详见灾附件锣）勾电路把元件农清单桐：贝名称屿及标储号坚型号哪及大批小略封装颜形式血数量拔锁存死器赏74烂ls旨17僻5行DI促P恩16确1烛个码编码哗器咽74齐ls刻14站8脂DI坝P1倍6众1个怨译码衫器进74尽ls曲48营DI蛛P1捏6脖2个字计数漏器膀74第ls别19议0暂DI搂P1鸦6靠1个万4与郊非门罚74闭ls余20盆DI昨P1呢4高2个才2与日非门且74惊ls倡00铺DI偿P1颤4集1个膨非门幅74坑ls顶04患DI持P1铺4党1个仪55版6崭NE览55锹6N乱DI尊P1距4杜1个若单稳刚触发自器末74减ls湿12宵3盒DI悦P1自4押1个友复位封开关地SW嚷-P私B战SW量-P烟B率5个轿电阻是20痛0好Ω后AX桂IA贪L-繁0.毁3抵5个殖47补k冒AX匪IA尊L-隙0.竿3乒2个配35早k鱼AX移I虫AL病-0传.3延1个渴4.码7k岸AX誓IA劝L-奇0.管3哀2个躺10座k斩AX屡IA握L-蓝0.拘3哗1个析10籍Ω降AX妄IA熊L-剃0.始3参1个递电容嗓10涛0u秒f叮RB奴.斗3踏/.真6脚1个屋10阅uf妹RB采.佣2艇/.润4磨一个碎10抚4即RA采D-笑0.呆2旱1个离10娱3赤RA蓬D-汪0.毯1价2个贷九针油排阻梦1k低SI栽P9哈2个抚7段缠共阴捧数码辣管惹——公——好2个冰NP馋N三践极管今80平50薯T0僻92汁-A绒2个日蜂鸣州器永——齿——病1个演四、伪电路家和程笨序调警试过粘程与鼻结果田：制先按炒照设碗计图也各个饰单元处电路滑进行抖仿真纳，鞠并绞对各藏个电液路的衰性能居及波卧形进肯行测拜试，兄发现竭电路鞭的缺开点和梅不足恩之处贿，例毁如7惠4l政s1郑90榜的借希位输捆出端醋端虽职然在橡倒计槽时到编0时哥有低液电平饰出现估，但摇是时兽间只土有半塞个周糕期，柔无法沾与信珠号与醒非，假故不蚂能用奖来误和锁叶存触担发器旺，必敏须用罢ma邪x\怎mi斥n代帅替。凤当调穗试好轻各个摩单元阻电路仇时，穗对各环个电厉路进懂行连晌接组哗装，左连接画好后勿对电拖路总技的性木能进冻行调派试，思看各潜部分我的功什能能酿达到翻要求攀。楼本电售路在劲连接迟后，侧经测剧试，倍各部扩分的捏功能铸均能扰实现熊，显轿示正忽确鸡五、拘总结甚本电风路使歇用了典锁存朝器，灰编码暂器，独译码昂器数栗码管绣等构你成倒造计时平电路义使用灵了7提4l祖s1状90贞等电或路实鸭现倒浮计时穷，并鹿利用配使能种端及探门电贿路，齐实现钻各项弃锁存久，鸣毅叫，嫩清零规等功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