数字智力竞赛抢答器的设计.pdfVIP

电子技术综合设计报告 题目：数字智力竞赛抢答器的设计 院 （系）：机械与电子工程学院 专业年级（班）： 电信15XX 学 生： XXXXXX 学 号： 2015XXXXXX 指 导 教 师： 秦立峰 龙燕 胡瑾 完 成 时 间： 2018/1/9 摘 要 本次课程设计要求做一个数字智力竞赛抢答器，供四组抢答使用，实现 5 分和 10 分步进，有加、减和置数功能，具有超时报警功能， 根据题目要求，抢答部分选用一个锁存器存储组别信号并用数码管显示；步进电路 选用移位寄存器提供 5 个或者 10 个高低电平交替的信号，形成计数脉冲；计分部分选 用加减计数器完成计分功能；超时报警部分通过计数器借位输出端控制蜂鸣器报警。经 过Proteus 仿真，结果表明，电路可以正常工作，并完成所有功能。 关键词：抢答器；分数步进；超时报警；计数器 目录 1 设计目的及要求 1 1.1 设计目的 1 1.2 题目与要求 1 2 方案设计 2 2.1 数字智力竞赛抢答器系统的组成框架 2 2.2 数字智力竞赛抢答器系统的工作原理 2 3 电路设计及仿真 3 3.1 抢答电路 3 3.2 组别信号电路 6 3.3 步进电路 7 3.4 报警电路 9 3.5 计分电路 10 3.6 总体电路及仿真结果分析 11 4 硬件电路连接与测试 14 4.1 电路测试 14 4.2 PCB 板 15 4.3 元件清单 15 5 总结 16 参考文献 17 1 设计目的及要求 1.1 设计目的 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。早期的抢答器由三极管、可控硅、发光管等组成，能通 过发光管的亮暗辨认出选手的号码。现在大多数抢答器均使用单片机或数字集成电路， 并增加了许多新功能，如选手号码显示、抢答前或抢答后的计时、选手得分显示等功能。 本次课程设计是设计一种采用数字电路制作的可定时四路数显抢答器，它主要采用 74 系列的常用集成电路，它除了具有基本的抢答功能之外，还具有超时报警的功能、数 显功能及不同分值加减计分功能。 本次课程设计要完成全流程的电子线路设计工作。课程设计分为选题、方案设计、 电路设计和仿真、焊接实物等几个环节。 (1) 通过对数字智力竞赛抢答器进行建模仿真，一方面掌握抢答器设计方法，加深 对相关电路的基本原理的理解，同时训练通过计算机软件（Proteus 、Altium Designer ）进行电路辅助设计和仿真的一般方法，熟悉软件的应用； (2) 通过实际元器件的选择、电路焊接，掌握硬件电路从图纸到实物的中间过程， 增强动手能力、实践能力； (3) 通过对数字智力竞赛抢答器的测试，了解和掌握一般硬件电路的测试流程和基 本方法。 1.2 题目与要求 本次课程设计题目的具体要求为： (1) 抢答器可供四组使用，组别键（信）号可以锁存；抢答器指示用数码管或发光 二极管（LED ）； (2) 计分部分独立（不受组别信号控制），至少用 2 位二组数码管指示，步进有 10 分，5 分两种选择，并且具有预置，递增，递减功能； (3) 自动计分（受组别信号控制）；当主持人分别按步进得分键、递增键或递减键后 能够将分数自动累加在某组记分器上； (4) 超时报警。 -1- 2 方案设计 2.1 数字智力竞赛抢答器系统的组成框架 根据题目要求，本设计将数字逻辑信号测试系统分为7 个组成部分，各部分的组合 如图1 所示