八路抢答器课程的设计的报告.doc

天津职业技术师范大学电子工程学院 《八路抢答器》 课程设计报告 同组学生姓名（学号）： 李启航、邢芳芳、张申、张旋 班 级： 电气信息1006班 任务分工： 李启航：设计电路、购买器件、焊接及测试电路 邢芳芳：查阅搜集相关资料及各个器件原理及引脚连接 张申： 焊接电路、参与电路设计、画实物电路引脚图 张旋：模拟电路及撰写课程设计报告 设计时间： 2012年05月14 日 —— 20102年 05月18日 指导教师： 刘卫华 、苗红宇 目 录 一、 课程设计的目的与要求………………………………3 二、 方案论证选择…………………………………………3 三、 原理设计………………………………………………4 四、 方案实现与测试………………………………………12 五、原件清单………………………………………………18 六、收获体会和建议………………………………………19 七、主要参考文献…………………………………………20 八、附录一…………………………………………………21 九、附录二…………………………………………………21 一、课程设计的目的与要求 通过八路数字抢答器的设计实验，要求学生回顾所学数字电子技术的基础理论和基础实验，掌握组合电路、时序电路、编程器件和任意集成电路的综合使用及设计方法，熟悉掌握优先编码器、触发器、计数器、单脉冲触发器、555电路、译码/驱动电路的应用方法，熟悉掌握时序电路的设计方法。达到数字实验课程大纲所要求掌握的基本内容。 在许多比赛活动中，为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，通常设置一台抢答器，通过数显、灯光或音响等多种手段指示出第一抢答者。 （1）设计制作一个可容纳8组参赛的数字式抢答器，每组设置一个抢答按钮供抢答者使用。 （2）电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。在主持人系统发出抢答指令后，若参赛者按抢答开关，则该组指示灯亮并用组别显示电路显示出抢答者的组别，同时指示灯(发光二极管)亮。此时，电路应具备自锁存功能，使别组的抢答开关不起作用。 （3）若超时仍无人抢答，则报警指示灯熄灭。 二、方案论证选择 方案一：抢答器各部分采用中小规模集成数字电路，用机械开关按钮作为控制开关，完成抢答输入信号的触发。该方案的特点是中小规模集成电路应用技术成熟，性能可靠，能方便地完成选手抢答的基本功能。它由主体电路和扩展电路组成。主体电路完成基本抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，能显示选手编号，同时封锁输入电路，禁止其他选手抢答。扩展电路完成定时抢答功能，报警功能等。 方案二：采用STC89C52单片机作为控制中心，抢答器可以完成运算控制、信号识别以及显示功能的实现。 当主持人宣布抢答开始的时候，按下开始按钮，此时电路进入抢答状态，选手的输入采用了扫描式的输入，之后把对应的信息送往单片机，再由单片机输出到显示输出电路中，此时有人第一按下相应的抢答按钮，经过单片机的按钮选择，在八段显示器上显示相应的号码，并锁存，并禁止其他按钮的输入。 方案选择： 虽然单片机具有很灵活的编程性，但由于我们还没开设单片机的学习，我们对其不能熟练操作，而且数字电路的制作方案比较容易实现并且原理方面比较简单，所以我们选择了方案一，运用所学数电及其相关知识解决相关问题。 三、原理设计 3.1 总体方案设计 3.1.1 设计思路 本题的根本任务是准确判断出第一抢答者的信号并将其锁存。实现这一功能可选择使用触发器或锁存器等。在得到第一信号之后应立即将电路的输入封锁，即使其他组的抢答信号无效。同时还必须注意，第一抢答信号应该在主持人发出抢答命令之后才有效。 当电路形成第一抢答信号之后，用编码、译码及数码显示电路显示出抢答者的组别，也可以用发光二极管直接指示出组别。 在主持人没有按下开始抢答按钮前，参赛者的抢答开关无效；当主持人按下开始抢答按钮后，开始进行秒倒计时，此部分电路主要完成的功能是实现8路选手抢答并进行锁存，同时有相应发光二极管点亮和数码显示。 只要有一组选手先按下抢答器，就会将编码器锁死，不再对其他组