数电四人抢答器.pdf

电子技术课程设计 课题：数电四人抢答器 院系：电气与电子工程学院 专业：电气信息类 班级：电气 1201 班 姓名：周***** 学号：12******** 武汉轻工大学 2014 年 6 月 15 日 数电四人抢答器 目录 绪论2 一、设计任务和要求2 1.1 设计任务2 1.2 设计要求2 二、方案设计与论证3 2.1 抢答器的基本工作原理3 2.2 系统框图3 2.3 方案比较4 三、单元电路设计4 3.1 抢答器控制电路4 3.2 编码器电路的设计5 3.3 定时电路6 3.4 复位电7 3.5 报警电路8 3.6 时序控制电路9 3.7 译码器电路和数码管显示电路的设计10 四、总电路工作原理及元器件清单10 4.1 总电路原理图10 4.2 元件清单12 五、硬件电路的调试13 5.1 仿真软件简介13 5.2 仿真结果14 六、设计过程中的问题和解决办法14 七、设计成品的优点与不足14 八、结论与心得15 - 0 - 数电四人抢答器 绪论 基于数字电子技术的设计创新和产品创新看起来似乎永无止境，而且它们也的的确 确在方方面面日益完善和丰富着我们每个人的日常生活和工作。随着科技的进步和社会 的发展，现代电子产品设计越来越注重产品的易使用型，人机界面一定要良好。声音、 图象等作为人类交往的最重要手段，也被体现在电子产品设计中。采用一颗语音芯片， 让产品开口说话，可以起到强化宣传品牌、指导用户使用、故障紧急提示、娱乐等功能， 使产品设计新颖实用、先声夺人、出奇制胜。 一、设计任务和要求 1.1 设计任务 设计一台可供 4 名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。用数字显示抢答倒计时间， 由 “9 ”倒计到 “0 ”时，无人抢答，蜂鸣器连续响 1 秒。选手抢答时，数码显示选手组 号，同时蜂鸣器响 1 秒，倒计时停止。 1.2 设计要求 (1)4 名选手编号为：1，2 ，3，4 。各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对 应，也分别为 1，2 ，3，4 。 (2)给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零 （抢答显示数码管灭灯）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，该选 手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入 编码电路，禁止其他选手抢答。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。 (4)抢答器具有定时 （9 秒）抢答的功能。当主持人按下开始按钮后，定时器开始倒 计时，定时显示器显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响，音响持续 1 秒。参赛选手在设定时间（9 秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，音响持续 1 秒， 同时定时器停止倒计时，抢答显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时 - 1 - 数电四人抢答器 间，并保持到主持人将系统清零为止。 (5)如果抢答定时已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。系统扬声器报警 （音响 持续 1 秒），并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示 0 。 (6)可用石英晶体振荡器或者 555 定时器产生频率为 1Hz 的脉冲信号，作为定时计数 器的