武汉理工大学课程设计-八位竞赛抢答器.doc

学 号： 0121311370730 课 程 设 计 题 目 八路竞赛抢答器设计 学 院 自动化学院 专 业 自动化 班 级 自动化1302 姓 名 王桂 指导教师 林伟 杨莉 2015 年 7 月 12 日 课程设计任务书 学生姓名： 王桂 专业班级： 自动化1302 指导教师： 林伟 杨莉 工作单位： 武汉理工大学 题 目: 八路竞赛抢答器设计 初始条件： 运用所学的模拟电路和数字电路等知识； 用到的元件：实验板、电源、连接导线、74系列芯片、555芯片或微处理器等。 要求完成的主要任务: 八个选手或代表队参加比赛，编号0，1，2，3，4，5，6，7，各用一个抢答按钮，其编号与参赛者的号码一致。此外，一个按钮给主持人用来清零； 抢答器具有数据锁存功能，并将所锁存的数据用数码管显示出来； 数码管不显示后动作选手编号，只显示先动作选手编号，并保持到主持人清零为止； 严格按照课程设计说明书要求撰写课程设计说明书。 时间安排： 第1天 下达课程设计任务书，根据任务书查找资料； 第2～3天 进行方案论证，软件模拟仿真并确定设计方案； 第4天 提交电路图，组装电路并调试，检查错误并提出问题； 第5～6天 结果分析整理，撰写课程设计报告课程设计报告2015年 7月6日 系主任（或责任教师）签名： 2015年 7月6日 目 录 引言 1 设计意义及要求 1 1.1 设计意义 1 1.2 设计要求 1 2 方案设计 2 2.1 设计思路 2 2.2 方案设计 3 2.2.1设计方案一电路图 3 2.2.2设计方案二电路图 简单说明 4 2.3 方案比较 4 3 部分电路设计 5 3.1 数据锁存部分 5 3.2 数据编码部分 6 3.3 数据显示部分 7 4 调试与检测 9 4.1 调试中故障及解决办法 9 4.2 调试与运行结果 9 5 仿真操作步骤及使用说明 11 结束语 12 参考文献 13 附录 电路图 14 本科生课程设计成绩评定表 引 言 数字技术作为当今世界上发展最快的一门科学，已被广泛地应用于计算机、自动控制、电子测量仪表、通信等各个领域。例如，在生活中，很多关于智力竞赛的电视节目的抢答环节就很好的应用了数字技术。? 关于竞赛抢答器的设计，最重要的是完成当参赛选手们可以开始抢答后，每次只可能有一个人抢答成功这一功能。本实验设计中，以八位竞赛抢答器为例，从设计思路、方案的选择与论证、设计基本原理以及仿真结果等系统的介绍这种抢答器实现相应功能的全部过程，并会在实现基本功能的基础上实现部分的拓展功能。 1 设计意义及要求 1.1 设计意义 在很多关于智力竞赛的电视节目上，经常会出现抢答环节，参赛选手们在得到主持人发出的特定口令之后，争先恐后地按下抢答器，但每次抢答环节只能产生一位抢答成功的选手，同时可以断定这位参赛选手肯定是最快按下抢答器的。设计一个功能类似的八位抢答器不仅能够让大家进一步了解这种抢答器的工作原理，而且还能在功能上提出一些好的想法和思想，甚至可以实现部分新的功能，从而增加了节目的观赏性，进一步丰富大家的娱乐生活。 1.2 设计要求 八个选手或代表队参加比赛，编号0，1，2，3，4，5，6，7，各用一个抢答按其 编号与参赛者的号码一致。此外，一个按钮给主持人用来清零； 2）抢答器具有数据锁存功能，并将所锁存的数据用数码管显示出来； 3）数码管不显示后动作选手编号，只显示先动作选手编号，并保持到主持人清零为 止； 4）严格按照课程设计说明书要求撰写课程设计说明书。 2 方案设计 2.1 设计思路 由设计要求可以知道，电路需要八个抢答开关和一个主持人控制开关，抢答时八个输入信号先后输入，但仅第一个按开关的人才成功抢答，所以应该使用优先编码器。同时要保证有人抢答之后别人不能再抢答，已抢到的人不可反悔，故需要锁存器。且主持人的开关具有清零功能和控制信号可否输入的功能，同时需要数码管和与其配套的译码器来将抢答者序号显示出来。模块化设计框架图如图1所示。 图 1模块化设计框架图 2.2 方案设计 2.2.1 设计方案一电路图 方案一中七个选手开关，一个主持人开关，使用与门，或门和与非门实现锁存，175的使能端MR=1时芯片正常工作，当MR=0时清零。选手抢答后由175锁定信号，除非清零否则不能更改，后输入的信号也无法进入。CLK端连接CP信号，驱使芯