数《字系统设计》数字式竞赛抢答器本科论文.doc

2016 ~ 2017学年 第 1 学期 《数字系统设计》 课 程 设 计 报 告 题 目： 数字式竞赛抢答器 专 业： 通信工程 班 级： 14通信 电气工程学院 2016 年 12月7日 任务书 课题名称 数字式竞赛抢答器 指导教师（职称） 周珍艮（副教授）、王银花（讲师） 执行时间 2016~2017学年第1学期 第15周 学生姓名 学号 承担任务 丁浩伟 1409131006 电路设计 万康 1409131026 电路设计 郑林 1409131043 查找资料、绘制原理图 王天硕 1409131029 编写设计报告 设计目的 （1）了解抢答器的设计原理? （2）掌握其外围电路的设计与主要性能参数测试方法?? （3）掌握抢答器的设计方法与电子线路系统的装调技术 设计要求 （1）设计一个可容纳6组(或4组)参赛的数字式抢答器，每组设一个按钮，供抢答使用。 （2）抢答器具有第一信号鉴别和锁存功能，使除第一抢答者外的按钮不起作用。 （3）设置一个主持人“复位”按钮。 （4）主持人复位后，开始抢答，第一信号鉴别锁存电路得到信号后，有指示灯显示抢答组别，扬声器发出2~3秒的音响。 （5）设置一个计分电路，每组开始预置100分，由主持人记分，答对一次加10分，答错一次减10分。 数字式竞赛抢答器 摘 要 数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出；用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路。通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能，构成扩展电路。经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。单片机体积小价格低，应用便，稳定可靠。单片机将很多任务交给了软件编程去实现，大大简化了外围硬件电路，使外围电路的实现简单方便。单片机系统的硬件结构给予了抢答系统“身躯”，而单片机的应用程序赋予了其新的“生命”，使其在传统的抢答器面前具有电路简单、成本低、运行可靠等特色。对于抢答器我们大家都知道那是用于选手做抢答题时用的，选手进行抢答，抢到题的选手来回答问题。抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。选手们都站在同一个起跑线上，体现了公平公正的原则。 ? ? 关键字：抢答电路、定时电路、报警电路  目录 第1章 电路原理与设计过程 5 1.1电路的基本功能 5 1.2、抢答器系统框图设计 6 1.3、分支电路分析 6 第2章 系统单元模块设计 7 2.1、计时模块 7 2.1.1、计时模块原理图与分析 7 2.1.2、计时器程序 8 2.2、抢答器模块 9 2.2.1、抢答器原理图与分析 9 2.2.2、抢答器程序 10 2.3、译码显示 12 2.3.1译码原理图与分析 12 2.3.2译码器程序 13 2.4、记分模块 13 2.4.1记分模块图与分析 13 2.4.2记分器程序 14 2.5、报警模块 16 2.5.1、报警模块图与分析 16 2.5.2、报警器程序 17 2.6、电路整体图与程序 18 2.6.1、整体电路图 18 2.6.2、头程序 18 第3章 抢答电路的模拟仿真 20 3.1、计时模块仿真 20 3.2、抢答模块仿真 20 3.3、译码模块仿真 21 3.4、记分模块仿真 22 3.5、报警模块仿真 22 3.6、整体抢答电路仿真 23 3.7、抢答系统电路分析及总图 23 第4章 课程设计总结 25 附录 26 第 1.1电路的基本功能 （1） 抢答器同时8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S1-S8表示。 （2） 设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。 （3） 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，扬声器发出声响提示，并在DPY_7-SEG七段数码管上显示选手号码。选 手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统 清除为止。 （4） 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30 秒）。 当主持人启动开始键后，定时器进行减计时。 （5）参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显 示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为 止。 （6） 如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢