流水灯设计论文.doc

编号： 摘 要 抢答器作为一种工具，已经广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。本设计以八路智力竞赛抢答器为基本概念，从实际应用出发, 用数字、模拟电子器件设计具有扩充功能的抢答器。该设计数字抢答器就是利用数字电子技术实现的。主要为了实现抢答、显示功能。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。当有选手按下按钮时，优先锁存，其他选手在按时无响应，直到主持人按下清零按钮之后，才能开始下一轮的抢答。比较实用。 该数字抢答器可以广泛应用于各种竞赛，确保竞赛的准确，公平。该数字抢答器虽然可以用单片机程序来完成，但繁琐和代价高。而用集成电路设计制作抢答器：方便，价格便宜，还易于扩展。 关键字：编码；译码；抢答器 目 录 引言 1 1. 设计要求与概述 2 1.1 设计要求 2 1.2 系统概述 2 2. 设计方案分析与论证 3 2.1 设计方案分析 3 2.2 设计方案论证与选择 3 3. 电路原理图设计 4 3.1 编码电路设计 4 3.2 锁存电路设计 5 3.2.1 RS触发器功能 5 3.3 译码电路设计 6 3.4 电路设计综述 7 4. 智能抢答器实物制作 8 4.1 PCB设计 8 4.2 抢答器实物焊接与调试 8 4.2.1实物焊接 9 4.2.2实物调试和检查遇到问题解决过程 9 5. 测试结果分析与设计体会 10 5.1 测试结果与分析 10 5.2 设计体会与实验总结 10 参考文献 11 谢 辞 12 附 录 13 元器件清单 13 引言 进入21世纪越来越来多的电子产品出现在人们的日常生活中，例如企业、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛,?抢答记分器是必要设备。过去在举行的各种竞赛中我们经常看到有抢答的环节，举办方多数采用让选手通过举答题板的方法判断选手的答题权，这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。人们于是开始寻求一种能不依人的主观意愿来判断的设备来规范比赛。因此，为了克服这种现象的惯性发生人们利用各种资源和条件设计出很多的抢答器，从最初的简单抢答按钮，到后来的显示选手号的抢答器，再到现在的数显抢答器，其功能在一天的趋于完善不但可以用来倒计时抢答，还兼具报警，计分显示等等功能，有了这些更准确地仪器使得我们的竞赛变得更加精彩纷呈，也使比赛更突显其公平公正的原则。? 今天随着科技的不断进步抢答器的制作也更加追求精益求精，人们摆脱了耗费很多元件仅来实现用指示灯和一些电路来实现简单的抢答功能，使第一个抢答的参赛者的编号能通过指示灯显示出来，避免不合理的现象发生。但这种电路不易于扩展，而且当有更高要求时无法实现，例如参赛人数的增加。随着数字电路的发展，数字抢答器诞生了，它易于扩展，可靠性好，集成度高，而且费用低，功能更加多样话，是一种高效能的产品。而如今在市场上销售的抢答器大多采用可编程逻辑元器件，或利用单片机技术进行设计，本次设计主要利用常见的74LS系列集成电路芯片、CD系列集成电路芯片和555芯片，并通过划分功能模块进行各个部分的设计，最后完成了八路智力竞赛抢答器的设计。 1. 设计要求与概述 1.1 设计要求 1．设计一个智力竞赛抢答器，可同时供8名选手或8个代表队参加比赛，8个抢答按钮分别用编号S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8来表示。 2．设置一个控制开关S，由节目主持人控制系统的清零和抢答的开始。 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，编号立即锁存，并在LED数码管上显示相应编号。此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。 1.2 系统概述 总的电路设计框图如图1-1： 图1-1 抢答器设计框图 如设计框图所示电路包括主体电路和扩展电路两部分。其中主体电路完成基本的抢答功能，即主持人按下控制开关后，当选手按动抢答键时，该选手对应LED灯点亮，同时封锁输入电路，其他选手抢答无效。 接通电源后，主持人将控制开关置于“清除”处，此时抢答器处于禁止状态，选手不能进行抢答，当主持人将控制开关置于 “开始”时，抢答器处于工作状态。当选手在按动抢答键时，电路要完成以下功能： （1）抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，用八个排在一排的开关，将按下开关，表明选手抢答。 （2）设置一个系统清除和抢答控制的开关，该开关由主持人控制，按下开关，为接地端，清零处理。 （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，同时相应的发光二极管灯亮。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。 2. 设计方案分析与论证 2.1 设计方案分析 方