四路抢答器课程设计(含protues仿真文件).doc

课程设计说明书 2023-2023 学年第1 学期 学 院 ： 专 业： 学生姓名： 学 号： 31 课程设计题目： 4路抢答器〔含直流电源〕制作 指 导 教 师： 日 期： 2023-12-18 目录 课程设计目的…………………………………………………………………….3 2、课程设计内容和要求 2.1、设计内容……………………………………………………………………….3 2.2、设计要求………………………………………………………………………….3 3、设计方案………………………………………………………………………….3 3.1.1、设计电路功能的分析 ………………………………………………………3 3.1.2、方案论证 ……………………………………………………………………4 3.2、主要芯片介绍 ………………………………………………………………… 4 3.3、抢答电路设计 ………………………………………………………………8 3.4、显示电路设计 …………………………………………………………………9 3.5、555震荡电路设计………………………………………………………………9 3.6、电源电路……………………………………………………………………… 10 3.7、时钟电路 …………………………………………………………………… 10 3.7、违规控制 …………………………………………………………………… 11 3.9、整体电路 ………………………………………………………………………11 课程设计总结……………………………………………………………………12 5、参考文献………………………………………………………………………… 12 1 课程设计的目的 1，了解抢答器电路设计的根本实现原理； 2，掌握时序逻辑电路的逻辑功能和使用方法； 3、Protues仿真。 2 课程设计的设计和要求 2.1 设计内容 1，查阅所用器件技术资料，详细说明设计的抢答器电路工作流程； 2，抢答器电路采用与编码器、译码器、定时器、电阻、电容、与或非门等电子器件构成，参加组数为四组。 3，电路可以实现由选手按键先后判断谁获得答题权；抢答成功时点亮相应的指示灯，且抢答成功选手号数在数码管上显示。 4，主持人没有按抢答开始按键时，假设有人抢答，抢答无效，且该选手直接取消抢答资格； 5, 抢答开始后有20S抢答倒计时，成功抢答后要有60S答复下列问题倒计时。2.2 设计要求 根本要求： (1) 在抢答开始后，假设有参赛者按下抢答按钮，能准确判断出最先按下抢答按钮的参赛选手，并把其编号显示出来。 (2) 成功抢答后，假设再有人按下抢答按钮，抢答状态不发生改变。 (3)具有复位功能，按下复位按钮，可进入下一次抢答准备阶段。 (4)要完成作品的仿真演示〔用proteus仿真软件实现〕和实物制作〔万能板 上焊接电路〕，且作品设计中只能用编码器、译码器、定时器、电阻、电容、与或非门等根本器件或芯片，不可以用单片机或PLC等控制器。 〔5〕作品工作电压只提供交流220V电源，作品中所用其他电压由交流220V电源进行转换供应，电源转换电路须自行设计制作。 发挥局部： 〔1〕抢答开始后要有20S抢答倒计时，成功抢答后要有60S答复下列问题倒计时。 〔2〕假设抢答者违规，能实现用指示灯记录违规情况，到达一定违规次数后有相应处理措施。 〔3〕在实现上述功能外，可自行设计增加具有创新特色的抢答器附加功能。 3 方案的设计 3.1.1设计电路功能的分析 通过任务书可知该电路的功能为：1，主持人还没说开始抢答，选手不能抢答，如果有选手在主持人还没说开始抢答时抢答会被视为违规操作，违规者直接取消抢答资格；2，主持人说开始抢答时，选手开始抢答, 抢答开始后有20S抢答倒计时；3，抢答时，分辨出选手按键的先后并锁存优先抢答器的编号，使非优先者抢答无效；4，抢答成功的人对应的发光二级管亮并数码管显示对应的号数；5，抢答时间有60秒，60秒后自动复位，假设60秒内答复完，可以手动复位。 通过分析，知工作原理是：通电后，主持人按下开始抢答按钮，主持人宣布抢答“开始〞，倒计时20秒，20秒内选手可以抢答，抢答器处于工作状态。抢答器需完成：= 1 \* GB3①优先编码电路立即分辨出抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码电路使对应的二极管发光，显示对应选手号数；= 2 \* GB3②抢答成功后倒计时改为60秒，60秒内选手必须完成答题内容；= 3 \* GB3③控制电路要对输入编码电路进行封锁，防止其他选手再次进行抢答。中选手将问题答复完毕时，主持人操作控