智能抢答器毕业论文.docVIP

目 录 目 录 1 摘 要 2 1 智能仪器的发展及应用 3 1.1 智能抢答器的发展 3 1.2 智能抢答器的应用 3 2 方案的确定 4 2.1 单片机抢答器 4 2.2 PLC抢答器 4 2.3 电子抢答器 4 3 总体方案设计 5 4 单元模块设计 6 4.1 编码、锁存电路模块 6 4.2 定时电路模块 12 4.3 报警电路 16 4.4时序控制电路 17 5 组装与调试 18 参考文献 20 致 谢 21 附 录 22 摘 要 随着电子技术的发展，它在各个领域的应用也越来越广泛。人们对它的认识也逐步加深。人们也利用了电子技术以及相关的知识解决了一些实际问题。如：智能抢答器的设计与制作。抢答器是竞赛问题中一种常用的必备装置，从原理上讲，它是一种典型的数字电路。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；主持人按开始按钮示意开始，以上两部分组成主体电路。通过定时电路实现计时功能，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。在抢答电路中利用一个优先编码器译出最先抢到答题权的选手的编号并经LED显示器显示出来，同时还要封锁电路以防其他选手再抢答。当选手答题完成后，主持人将系统恢复至零。 关键词：抢答,计时,锁存  1 智能仪器的发展及应用 1.1 智能抢答器的发展 当今的社会竞争日益激烈，选拔人才，评选优胜，知识竞赛之类的活动愈加频繁，而在竞赛中往往分为几组参加，这时针对主持人提出的问题，如果要是让抢答者用举手等方法，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。比赛中为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，这就要有一种抢答设备作为裁判员，这就必然离不开抢答器。 抢答器是一种应用非常广泛的设备，在各种竞赛、抢答场合中，它能迅速、客观地分辨出最先获得发言权的选手。早期的抢答器只由几个三极管、可控硅、发光管等组成，能通过发光管的指示辩认出选手号码。现在大多数抢答器均使用单片机或集成电路，并增加了许多新功能，如选手号码显示、抢按前或抢按后的计时、选手得分显示等功能。 随着科技的发展，现在的抢答器正朝着数字化，智能化的方向发展，这就必然提高了抢答器的成本。目前所使用的抢答器有的电路较复杂不便于制作，可靠性低，实现起来很困难，有的则用一些专用的集成块，而专用集成块的购买又很困难。简易逻辑数字抢答器具有电路简单、元件普通、易于购买等特点，很好地解决了制作困难和难于购买问题。 1.2 智能抢答器的应用 随着我国抢答器市场的迅猛发展，与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点，而抢答器作为一种电子产品，早已广泛应用于各种知识竞赛场合。抢答器一般分为电子抢答器和电脑抢答器。电子抢答器多适用于学校和企事业单位举行的简单的抢答活动。电脑抢答器多用于大型的电台活动。 2 方案的确定 2.1 单片机抢答器 所谓单片机系统就是采用目前市场上的单片机CPU及其它外围芯片，根据不同系统设计电路板，最终设计成一台简易的计算机系统，并在此基础上设计程序以达到所要求的控制功能。这种形式在 80年代国内很流行，但由于受到本身可靠性及其它方面的限制，目前除了仪表上仍然采用外，在工业现场的应用已逐步被代替。 2.2 PLC抢答器 PLC是专为工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子装置,是带有存储器,可以编制程序的控制器。它能够存储和执行指令,进行逻辑运算,顺序控制,定时,计数和算术等操作,并通过数字式和模拟式的输入输出,控制各种类型的机械和生产过程。如图所示为总体方框图。其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到清零状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置开始状态，宣布开始抢答器工作。定时器倒计时选手在定时时间内抢答时，抢答器完成优先判断、编号锁存、编号显示。当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。如果再次抢答必须由主持人再次操作清除和开始状态开关。 图3.1 总体方框图 4 单元模块设计 4.1 编码、锁存电路模块 该电路主要完成两个功能：分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号（显示电路采用七段数字数码显示管）；禁止其他选手按键，其按键操作无效。工作： 图4.1.1 编码、锁存电路 编码、锁存电路由优先编码器74LS148和RS锁存器74LS279组成。优先编码器74LS148是8线输入3线输出的二进制编码器（简称8-3线二进制编码器），其作用是将输入I0~I7这8个状态分别编成8个二进制码输出。优先编码器允许同时输入两个以上的编码信号，不过在优先编码器将所有的输入信号按优先顺序排了队，当几个输入信号同时出现时，只对其中优先权最高的一个进行编码。其