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八路抢答器课设报告(一)
八路抢答器课设报告
一、引言
本报告旨在介绍八路抢答器课设的相关情况,包括项目的目标、开发过程和成果。
二、项目目标
1.实现一个八路抢答器系统,用于课堂上进行抢答活动;
2.提供便捷的控制界面,方便教师和学生使用;
3.支持多个抢答器同时使用,确保高效的课堂互动。
三、开发过程
1. 确定需求
根据教师和学生的实际需求,确定系统的功能要求和性能指标。
2. 系统设计
基于需求进行系统设计,包括系统架构、功能模块划分和交互界面设计。
3. 硬件选型与搭建
选择合适的硬件平台,并进行搭建和排线工作,确保硬件的正常运行。
4. 软件开发
根据系统设计,编写相应的软件代码,并进行调试和测试,确保系统功能的正常运行。
5. 系统集成与调试
对硬件和软件进行集成,进行系统整体调试,确保系统的稳定性和可靠性。
四、成果展示
1. 系统架构图
描述八路抢答器系统的整体架构,包括硬件部分和软件部分。
2. 功能演示
通过截图或文字描述,展示八路抢答器系统的各项功能的实际效果。
3. 使用说明
提供详细的使用说明,包括教师和学生的操作指南,以及常见问题的解答。
五、总结与展望
通过本次八路抢答器课设,我们成功实现了一个功能完备的八路抢答器系统,为课堂互动提供了有效的工具。
在今后的发展中,我们可以进一步优化系统性能,并引入更多创新的功能,提升用户体验。
以上是八路抢答器课设的相关报告,感谢您的阅读。
八路抢答器一、实验目的1.熟练使用电烙铁2.理解八路抢答器的工作原理3.完成八路抢答器电路板的焊接二、实验原理1.结合八路抢答器的工作特点,列出了如图1所示的总体框架图。
图1 总体框架2.具体设计方案如下:① 接通电源后,主持人将开关拨到"清除"状态,抢答器处于禁止状态,编号显示器和指示灯灭灯,等主持人将开关置“开始”位置后,抢答器处于等待状态,此时可以进行抢答。
②抢答器完成:优先判断抢答的组号,并将编号进行锁存,然后通过译码器将编号显示在七段数码管上。
③如果再次抢答必须由主持人操作"清除"和"开始"状态的开关,即需要主持人清零。
3.开关阵列电路该电路由多路开关所组成,供抢答着使用,每一抢答者与一个开关相对应(开关S0—S7的代号分别是8、1、2、 6、7,即抢答着的组号,便于主持人看到显示器上的数字后,能准确宣布谁是优先抢答者)。
开关应为常开型,当按下开关时,开关闭合;当松开开关时,开关自动弹出断开。
4.触发锁存电路当某一开关被按下时,触发锁存的电路被触发,在输出端产生相应的开关电平信息。
同时为了防止其它开关随后触发而产生紊乱,让最先产生的输出电平返回来将触发锁存器的电路锁定。
若有多个开关同时按下时,则在它们之间存在着随机竞争的问题,结果只能是它们中的任一个产生有效输出,任然达到了优先判断的效果。
5.数码显示器数码管通常有发光二极管( LED )数码管和液晶( LCD )数码管。
本设计提供的为 LED 数码管,如图3所示。
它显示最先抢答者的相应的代号,方便主持人宣布最先抢答者。
图3 LED显示器6.电路工作原理该电路完成两个功能:一是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;二是禁止其他选手按键操作无效。
具体的组成及工作原理如图4所示。
图4 八路抢答器电路三、实验器材四、实验内容1.把实验器材中不同器件区分开来2.运用数字万用电表把三种电阻区分开来3.加热电烙铁4.对照实验原理图进行焊接5.焊接完成后减掉多余的金属线头,尽量保持美观五、实验调试在电路中接入5V的电流,通过控制抢答按钮,数码显示器能迅速显示出最先按下的按钮所代表的数字,无论按下其余的任何按钮,数码显示器显示的数字不会发生改变,直到按下复位的按钮。
一、前言随着科技的飞速发展,电子设备在教育教学、会议讨论等领域发挥着越来越重要的作用。
抢答器作为一种常用的电子设备,能够有效提高活动的趣味性和参与度。
本报告旨在通过制作并使用八路抢答器,探讨其在实际应用中的效果和价值。
二、项目背景在现代社会,各类竞赛、讨论活动层出不穷。
为了提高活动的效率和趣味性,抢答器成为了一种不可或缺的工具。
传统的抢答器一般只能实现单路抢答,而在某些活动中,如辩论赛、知识竞赛等,需要多路抢答功能。
因此,开发一款八路抢答器具有重要的现实意义。
三、项目目标1. 设计并制作一款八路抢答器,实现多路抢答功能。
2. 评估八路抢答器在实际应用中的效果和价值。
3. 探讨八路抢答器在各类活动中的适用性。
四、项目实施1. 需求分析在项目开始前,我们对实际需求进行了详细分析。
根据调查,我们发现以下需求:- 抢答器需具备八路独立抢答功能。
- 抢答器需具备提示音和蜂鸣器提示功能。
- 抢答器需具备手动复位功能。
- 抢答器需具备简单易懂的操作界面。
2. 技术方案根据需求分析,我们选择了以下技术方案:- 主控芯片:使用STC89C52单片机作为主控芯片,实现八路抢答功能。
- 显示模块:使用LCD显示屏显示抢答序号。
- 信号输入:使用按键模块实现八路抢答信号输入。
- 提示模块:使用蜂鸣器和提示音模块实现提示功能。
3. 硬件制作根据技术方案,我们进行了硬件制作。
具体步骤如下:- 设计电路图:根据需求和技术方案,设计八路抢答器的电路图。
- 制作PCB板:根据电路图制作PCB板。
- 组装电路:将各个模块按照电路图连接起来。
- 调试电路:对电路进行调试,确保其正常工作。
4. 软件编程根据硬件制作情况,我们进行了软件编程。
具体步骤如下:- 设计程序流程图:根据功能需求,设计程序流程图。
- 编写程序代码:使用C语言编写程序代码。
- 烧录程序:将程序代码烧录到单片机中。
五、项目成果1. 成功制作了一款八路抢答器,实现了多路抢答功能。
八路抢答器实验报告实验报告:八路抢答器的设计与实验一、实验目的本实验旨在设计一种简单易行、高效可靠的八路抢答器,通过实验验证其抢答的准确性和稳定性,并探讨其应用领域以及改进方向。
二、实验器材和药品1. Arduino开发板:用于控制信号输入和输出;2.光电传感器模块:用于检测抢答器是否被按下;3.发光二极管(LED):用于指示抢答器状态;4.连接线:用于连接各个器件。
三、实验步骤及结果1. 确定八路抢答器的设计方案:在Arduino开发板上,通过数字引脚与光电传感器模块和LED相连,实现输入与输出的功能。
2. 配置Arduino开发板:根据光电传感器模块的输出特性,将一个数字引脚配置为输入模式,并设置一个数字引脚作为输出模式,连接LED。
3.编写程序代码:首先定义变量来保存光电传感器的状态,然后通过循环不断检测光电传感器模块的状态,如果检测到光电传感器模块被按下,则将相应的LED点亮,并停止检测。
4. 上传代码到Arduino开发板:将编写好的程序代码上传到Arduino开发板中,确保代码正确无误。
5.进行实验测试:将八路抢答器和多个参与者随机分配,并进行测试。
每个参与者按下光电传感器模块,抢答器会检测到信号,并点亮相应的LED,并在屏幕上显示参与者的编号。
6.结果分析:通过多次实验测试,统计每个参与者得分和抢答正确率,并对结果进行分析。
四、实验结果与讨论经过多次实验测试,八路抢答器显示了良好的准确性和稳定性。
实验结果表明,抢答器能够准确识别参与者的抢答信号,并根据信号点亮相应的LED,并在屏幕上显示参与者的编号。
参与者得分和抢答正确率也得到了有效的统计和分析,为抢答比赛提供了可靠的数据支持。
根据实验结果,我们可以看出,八路抢答器在教育、竞赛等领域具有广泛的应用前景。
它可以用于教育培训机构举办知识竞赛,对学生进行抢答活动,有利于激发学生的学习热情和培养竞争意识。
同时,抢答器还可以应用于科技创新竞赛、智力竞赛等活动中,为比赛增加趣味性和竞争性。
《课程设计报告》8路抢答器班级:姓名:学号:指导教师:目录一、任务与要求 (2)1、基本功能 (2)2、扩展功能 (3)二、8路抢答器工作原理 (3)1、电源部分 (3)2、抢答器部分 (4)3、定时部分 (5)4、时序控制报警部分 (6)5、计分部分 (8)三、系统总原理图 (10)四、收获体会 (10)一、任务与要求1、基本功能●抢答器同时供8名选手,分别用8个按钮S0 ~S7表示。
●设置一个系统清除和抢答控制开关S,该开关由主持人控制。
●抢答器具有锁存与显示功能。
即选手按动按钮,锁存相应的编号,扬声器发出声响提示,并在七段数码管上显示选手号码。
选手抢答实行优先锁存,优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
2、扩展功能●抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间由主持人设定(如20秒)。
当主持人启动"开始”键后,定时器进行减计时。
如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统报警并禁止抢答,定时显示器上显示00。
●设置一个计分电路,具有加减分功能,加减分以10分为基准,并在数码管上显示得分情况。
二、8路抢答器工作原理1、电源部分(1)、原理输入交流220V通过电压变压器,再通过桥式整流电路和极性电容滤波,在固定式三端稳压器的Vin和GND两端形成一个并不十分稳定的直流电压(该电压常常会因为市电电压的波动或负载的变化等原因而发生变化).此直流电压经过三端稳压器的稳压和其后的极性电容滤波便在稳压电源的输出端产生了精度高、稳定度好的直流输出电压。
(2)、原理图2、抢答器部分(1)、原理当开关S置于闭合时,RS触发器的R、S端均为0,4个触发器输出置0,使74LS148的优先编码工作标志端(图中5号端)=0,使之处于工作状态。
当开关S置于断开时,抢答器处于等待工作状态,当有选手将抢答按键按下时(如按下S5),74LS148的输出经RS锁存后,CTR=1,RBO(图中4端) =1,七段显示电路74LS48处于工作状态,4Q3Q2Q=101,经译码显示为“5”。
题目: 8路数字抢答器目录一、相关介绍-------------------------------------------二、实验目的-------------------------------------------------三、设计要求及内容----------------------------------------四、设计及原理----------------------------------------------4.1 总体方案设计----------------------------------------4.1.1 设计思路-----------------------------------------4.1.2 原理框图----------------------------------------- 4.2 单元模块及说明-------------------------------------4.2.1 倒计时模块--------------------------------------4.2.2 抢答模块-----------------------------------------五、仿真调试过程中的部分显示------------------------六、实验结果显示------------------------------------------七、设计体验及收获---------------------------------------八、附录------------------------------------------------------8.1 总原理图-----------------------------------------8.2 相关元件引脚图--------------------------------8.3 元件清单-----------------------------------------九、参考资料-----------------------------------------------一、相关介绍初始条件: 要求对数字电路里555电路的运用有所了解, 同时熟悉计数电路和译码电路的运用, 还要能够运用protel软件进行电路的仿真,能够运用multisim软禁多自己设计的电路进行仿真, 检验自己所设计的电路是否正确。
八路抢答器实验报告第一篇:八路抢答器实验报告数字电子设计课程设计八路智力竞赛抢答器设计一.实验目的掌握抢答器的工作原理及其设计方法。
学会用Multisim8软件操作实验内容。
掌握设计性试验的实验方法二.实验要求八路智力竞赛抢答器功能要求:基本功能:1.设计一个智力竞赛抢答器,可同时供8名选手或8个代表队参加比赛,他们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7,各用一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应,分别是0、1、2、3、4、5、6、7。
2.给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零(编号显示数码管灭灯)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,编号立即锁存,并在LED数码管上显示出选手的编号。
此外,要封锁输入电路,禁止其他选手抢答。
优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
扩展功能:1.抢答器具有定时抢答的功能。
当节目支持人按下“开始”按钮后,要求定时器立即倒计时,并在显示器上显示。
2.参赛选手在设定的时间内抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间,并保持到主持人将系统清零为止。
3.如果定时抢答的时间已到,却没有选手抢答,则本次抢答无效,系统封锁输入电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器上显示00.三.实验原理根据对功能要求的简要分析,将定时抢答器电路分为主题电路和扩展电路两部分。
主体电路完成基本的抢答功能,即开始抢答后,当选手按动抢答器按钮数字电子设计课程设计时,能显示选手的编号,同时能封锁输入电路,禁止其他选手抢答。
扩展电路完成定时抢答及报警功能。
比赛开始时,接通电源,节目主持人将开关置于“清零”位置,抢答器处于禁止工作状态,编号显示器灭灯,定时显示器上显示设定时间。
当节目主持人宣布“抢答开始”,同时将控制开关拨到“开始”位置,抢答器处于工作状态,定时器开始倒计时。
若定时时间到,却没有选手抢答时,系统报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答。
八路抢答器实验报告1. 实验目的本实验旨在设计一套八路抢答器系统,用于小学生课堂上的互动问答环节。
通过实验,我们将验证八路抢答器的可行性和有效性,并对其进行功能测试和性能评估。
2. 实验材料本次实验所需材料包括:•八路抢答器主控板•八路抢答器按键模块•八路抢答器显示屏•电源适配器•连接线3. 实验步骤步骤一:组装抢答器系统1.将八路抢答器主控板与按键模块和显示屏连接,并确保连接稳固。
2.将电源适配器连接到八路抢答器主控板上。
步骤二:功能测试1.开启八路抢答器系统,确认显示屏、按键模块和主控板均正常工作。
2.对按键模块进行功能测试,检查每个按键是否能够触发正确的输出。
3.通过在显示屏上观察结果,验证抢答器系统是否能够正确显示选手的抢答顺序。
步骤三:性能评估1.设计一个简单的抢答比赛,设置多个选手进行抢答。
2.记录每个选手的抢答时间,并计算抢答器系统的平均响应时间。
3.对抢答器系统的稳定性进行测试,观察系统在高频率抢答情况下是否会出现延迟或崩溃。
4. 实验结果与分析经过实验,我们得出以下结果与分析:•功能测试中,八路抢答器主控板、按键模块和显示屏均正常工作,按键能够触发正确的输出。
•抢答器系统能够正确显示选手的抢答顺序,可以有效地在课堂互动问答环节使用。
•在性能评估中,抢答器系统的平均响应时间为X毫秒,符合设计要求。
•抢答器系统在高频率抢答情况下表现稳定,未出现延迟或崩溃的情况。
5. 结论通过本次实验,我们成功设计并测试了一套八路抢答器系统。
实验结果表明该系统具备可行性和有效性,并且在测试中表现良好。
该抢答器系统可以广泛应用于小学生课堂互动问答环节,提高课堂氛围和学生参与度。
6. 参考资料[1] 抢答器系统设计与应用研究,XXX学术期刊,20XX年。
八路抢答器课设报告引言:一、设计原理:八路抢答器基于单片机控制系统,通过无线通信协议和电子开关实现快速抢答功能。
系统工作过程如下:首先,主持人发出题目,在LCD显示屏上同时显示相关信息;接着,学生通过按下手柄按钮,电子开关实现信号传递给主控单元;主控单元接收到信号后,立即判断并记录最先按下按钮的学生编号及显示在LCD屏幕上。
最后,LCD屏幕显示抢答结果。
二、硬件组成:八路抢答器的主要硬件组成包括:主控单元、LCD显示屏、无线通信模块、电子开关、按钮手柄及电源等。
其中,主控单元使用ATmega16单片机,具有较强的计算和控制能力;LCD显示屏用于显示题目和抢答结果;无线通信模块通过射频技术实现主控单元与LCD显示屏之间的数据传输;电子开关和按钮手柄用于学生抢答操作。
三、软件实现:八路抢答器的软件实现主要包括两个方面:主控单元程序和LCD显示屏程序。
主控单元程序负责接收和处理按钮信号,并判断最先按下按钮的学生编号,并通过无线通信模块将结果传输给LCD显示屏。
LCD显示屏程序负责接收并显示传输过来的学生编号及相关信息,并及时更新显示屏上的内容。
四、使用效果:通过对八路抢答器的测试和实际使用,发现其具有以下几个优点:快速准确的抢答方式提高了竞赛或教育过程的效率;LCD显示屏清晰明了,方便观众和主持人观察比赛过程;按钮手柄设计合理,可以确保学生按键的灵敏度和舒适度;无线通信模块的应用方便了设备的调试和安装。
结论:八路抢答器是一种简洁高效的抢答系统,通过单片机控制和无线通信实现快速抢答功能。
在学术竞赛和教育场景中具有广泛应用前景。
然而,还有一些可以改进的地方,例如加入计分系统、增加抢答延时等,以进一步提升八路抢答器的功能和使用效果。
一、实习任务1、基于8路抢答器的仿真练习。
2、PLC调试,掌握带应急操作的十字路口的PLC交通灯控制。
3、8路抢答器的实物制作训练。
4、自来水厂参观实习阶段。
二、实习目的1、掌握Multisim仿真软件的应用,会调出需要的电子元件,输入参数等掌握八路抢答器的电路原理,并最终实现8路抢答器的仿真。
2、学习并掌握PLC的编程及调试,会连接线路及不断调试最终实现带应急操作的十字路口的PLC交通灯控制。
3、学习焊接技术,熟练地将电子元件锡焊在电路板上要求锡焊点光滑美观直立,不能出现气泡焊接不牢的情况,电子元件不能倒置等。
实现的八路抢答器的功能。
三、实习内容1、multisim的仿真1.1实验要求:制作一个8路智力竞赛抢答器,要求有有限锁存、数显及复位电路。
1.2实验器材:集成电路CD4511,14只二极管,1只9014(NPN)三极管,15只电阻,9只小型开关,1个LED数码显示管1.3实验过程:打开multisim仿真软件在软件库里调出需要的元件排列好并连接好线路同时对元件输入要求的参数值。
不断调试并改进,实现8路抢答器的功能。
1.4实验原理:如图1-1抢答器的核心电路,s1-s8为抢答键d1-d12组成数字编码器连接在CD4511的6、2、1、7位分别对应着BCD码的D、C、B、A、位。
若按下s7连出去的三个二极管分别连着2、1、7位出现高电位,BCD码为0111,同理其它抢答键,这也是为什么s4只有一个二极管与之相连的原因所在。
可以发现每个二极管都有接地电阻与之相连这就是没人抢答时显示为0的原因。
三极管组成锁存电路,起到优先抢答锁存的目的,可以发现只有当数字为0时才出现数码管d为高g为低这是VT导通,VD18,VD19为低点评连在集成电路的锁存允许端LE为低电平,没有锁存允许BCD码输入。
当抢答时先按复位键,当按下任一键时,CD4511的输出端d为低电平或输出端g为高电平,这两种必有一种存在或都存在使得LE为高电平,锁存保存在LE为0时输入的BCD码之显示状态。
八路抢答器一设计目的:1.结合所学的数字电路的理论知识来完成数字电路课程设计。
2.在数字电路的课程设计中,熟悉数字电路的逻辑设计过程以及集成555的使用。
3.学会利用一些没学过的IC来设计电路。
二设计任务与要求:1.设计一个八路抢答器,可以同时供8命选手参加比赛,分别用8个按钮S0~S7来表示。
2.有一个主持人控制电路,由主持人来控制抢答器的运行。
3.抢答器具有锁存和显示功能。
即当抢答开始后,选手抢答按动按钮,锁存器锁存相应的选手编码,同时用LED数码管把选手的编码显示出来。
4.设计小组完成数字课程设计的逻辑设计、电路设计、PCB板设计、电路组装和行调试以及设计报告。
三电路原理:1.其工作原理为:接通电源后,主持人的开关处于“清楚”位置时,抢答器处于禁止状态,选手编号的LED数字显示器灯不亮,当主持人把开关拨到“开始”位置后,抢答器进入工作状态,选手们进行抢答。
当其中一个选手按下抢答按钮后,其他选手再按按钮无效,选手编号的LED数字显示器显示出抢答成功的选手的编号。
能继续抢答。
原理及设计:该部分主要由555定时器秒脉冲产生电路、4511译码电路和1个7段数码管即相关电路组成。
具体电路如图所示。
通过译码电路4511显示到数码管上,(1) 抢答器电路用CD4511实现LED与单片机的并行接口方法如下图:(略)显示译码器CD4511CD4511是一个用于驱动共阴极 LED (数码管)显示器的 BCD 码—七段码译码器,特点如下:具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS 电路能提供较大的拉电流。
可直接驱动LED显示器。
CD4511 引脚图其功能介绍如下:BI:4脚是消隐输入控制端,当BI=0 时,不管其它输入端状态如何,七段数码管均处于熄灭(消隐)状态,不显示数字。
LT:3脚是测试输入端,当BI=1,LT=0 时,译码输出全为1,不管输入DCBA 状态如何,七段均发亮,显示“8”。
它主要用来检测数码管是否损坏。
八路抢答器实验报告一、引言八路抢答器是一种用于教育领域的创新设备,它采用了先进的无线通信技术,使课堂上的互动更加高效和有趣。
本实验旨在测试八路抢答器在教学中的应用效果,并探讨其在激发学生学习动力和提高教学效果方面的优势。
二、实验设计与方法本实验共分为两个环节:第一环节是在课堂上使用八路抢答器进行教学互动,第二环节是收集学生对八路抢答器的使用体验和意见。
在第一环节中,将抽取两个班级作为实验组和对照组。
实验组使用八路抢答器进行课堂互动,而对照组则使用传统的手举方式。
两个班级的学习内容和教学方法保持一致,以确保实验结果的可比性。
在第二环节中,通过问卷调查的方式收集学生对八路抢答器的评价和使用感受。
问卷内容包括对八路抢答器的易用性、互动体验、学习动力激发等方面进行评价。
三、实验结果与分析在实验环节一中,观察到实验组的学生在使用八路抢答器时表现出更高的积极性和参与度。
他们迅速适应了抢答器的使用方式,并在互动环节中积极回答问题。
而对照组则相对较为 passively参与,可能因为传统的手举方式有一定的局限性。
实验环节二的问卷调查结果显示,绝大多数学生对八路抢答器持有正面的态度。
他们认为八路抢答器使课堂互动更有趣,能够激发他们积极学习的动力。
此外,许多学生还提到八路抢答器的易用性,他们表示很容易上手并且喜欢使用它。
然而,也有部分学生对八路抢答器提出了一些改进意见。
他们希望抢答器的界面和操作更加直观和简化,以提高用户体验。
还有学生担心使用抢答器导致部分同学被边缘化,对此需要在教学环节中进行充分的引导和激励。
综上所述,八路抢答器在教学中显示出明显的优势。
它能够有效提高学生参与度,激发学习积极性,增加教学的趣味性与活跃度。
然而,还有一些改进空间需要完善,如用户界面和操作方式的优化、注意避免学生间的差距拉大等。
四、结论本次实验中,八路抢答器在教学中展现出了许多优势,如提高学生参与度、激发学习动力等。
然而,还需要进一步完善其功能和用户体验,以更好地满足教学的需求。
八路抢答器实验报告撰写要求
注:实验报告书写在科作业纸上,与封面装订好再交上来。
一.实验名称:八路抢答器的制作
二.实验原理图
要求完整画出电路图,并标出每个元件的参数。
三.工作原理分析
1.抢答器的总体功能
比如:在抢答过程中,每个选手都有一个抢答按钮。
在主持人按下复位键宣布抢答开始的时候,选手就开始进行抢答,数码管上会显示最先抢答选手的编号,一旦有人抢答成功,会有声音提示。
只有主持人按下复位键,才能进行新一轮抢答。
系统总体组成框图如下图所示:
2.各模块的工作原理分析
根据上面的组成框图逐个介绍。
(其中,介绍多谐振荡器时,振荡频率公式要写出来)
四.制作结果
五.制作过程中遇到的问题及解决情况
机电工程与自动化学院
实验报告
课程名称:《电工电子学(二)》
实验项目:
班级:
学号:
姓名:。
八路抢答器实验报告摘要:本文旨在通过实验研究八路抢答器的原理和性能。
通过实验结果分析,得出八路抢答器的使用效果和优劣势,并提出了相应的改进建议。
引言:八路抢答器是一种用于教育培训和竞赛活动中的电子设备。
它通过无线通信技术实现了多人同时抢答的功能,方便快捷地进行知识争夺和积分统计。
本文将对八路抢答器的原理、实验过程和结果进行详细描述,并对其性能进行评估。
一、八路抢答器的原理八路抢答器由主控制器、无线接收器和多个抢答器组成。
主控制器负责发送抢答信号和接收抢答器的信号,无线接收器负责与主控制器进行无线通信,抢答器用于参与抢答的用户使用。
当主控制器发送抢答信号后,抢答器会通过无线信号将答案传输给主控制器,主控制器收到信号后会即时响应并做出相应的处理。
二、实验过程1.实验材料准备:本次实验所需材料包括八路抢答器主控制器、无线接收器和多个抢答器。
2.实验步骤:(1)将主控制器和无线接收器进行连接,并确保稳定的无线信号传输。
(2)将多个抢答器分发给参与抢答的用户,并对抢答器进行编号。
(3)在主控制器上设置相应的抢答模式和答题规则。
(4)进行抢答实验,记录参与用户的答题情况和抢答器的响应情况。
(5)根据实验结果进行数据分析和性能评估。
三、实验结果与分析通过实验我们得到了以下结果:1.八路抢答器的无线通信稳定可靠,各抢答器对主控制器的信号响应时间在毫秒级。
2.多人同时抢答时,八路抢答器能够准确地判断出最先抢答的用户,并在主控制器上显示相应的抢答号码。
3.抢答器的外观设计合理,使用起来方便,用户能够迅速上手。
4.在极端环境下,如干扰较大的电磁场环境下,八路抢答器的性能表现较差,容易出现信号干扰和抢答错误的情况。
根据实验结果分析,八路抢答器具有良好的性能,能够满足教育培训和竞赛活动的需求。
然而,对于信号干扰较大的环境,我们需要改进八路抢答器的抗干扰能力,以提高整体的稳定性和准确性。
四、改进建议为了提高八路抢答器的性能和用户体验,我们提出以下改进建议:1.加强抢答器与主控制器的通信稳定性,优化无线信号传输算法。
一、实习背景随着科技的不断发展,电子技术在各个领域都得到了广泛的应用。
在电子产品的制造过程中,表面贴装技术(SMT)因其高精度、高效率、低成本等优点,逐渐成为电子制造业的主流技术。
本次实习,我们选择了贴片八路抢答器作为实践项目,通过实际操作,了解SMT技术的应用,并掌握贴片八路抢答器的制作过程。
二、实习目的1. 了解表面贴装技术(SMT)的基本原理和工艺流程。
2. 掌握贴片八路抢答器的制作过程,包括电路设计、元器件选型、焊接、调试等。
3. 培养团队协作能力和动手实践能力。
三、实习内容1. SMT技术简介SMT技术是一种将电子元器件直接贴装在印制电路板(PCB)上的技术。
它具有以下优点:(1)高精度:SMT技术可以实现高精度、高密度的贴装,提高电子产品性能。
(2)高效率:SMT生产线自动化程度高,生产效率显著提高。
(3)低成本:SMT技术可以降低制造成本,提高产品竞争力。
2. 贴片八路抢答器制作过程(1)电路设计首先,根据需求设计电路原理图。
本设计采用数字电路,主要由抢答按钮、优先编码器、计数器、译码器、显示电路等组成。
电路原理图如下:[电路原理图](2)元器件选型根据电路原理图,选择合适的元器件。
本设计选用以下元器件:- 抢答按钮:8个- 优先编码器:1个- 计数器:1个- 译码器:1个- 显示电路:1个- 驱动电路:1个(3)焊接将选好的元器件按照电路原理图焊接在PCB板上。
焊接过程中,注意以下事项:- 使用适当的焊接工具,如贴片机、回流焊等。
- 焊接温度和时间要适中,避免烧毁元器件。
- 焊点要饱满,避免虚焊。
(4)调试焊接完成后,对电路进行调试。
调试内容包括:- 检查电路是否满足设计要求。
- 测试电路的稳定性、可靠性和抗干扰能力。
- 调整电路参数,使电路性能达到最佳状态。
3. 抢答器功能实现(1)抢答功能按下抢答按钮,优先编码器输出对应组别的编码,计数器记录抢答次数,译码器将编码转换为对应的数字信号,显示电路显示抢答者编号。
八路抢答器设计与制作一、电路功能1.主持人控制抢答器工作。
2.抢答有效时间为主持人按下按键后5秒内,其他时间按动抢答键无效。
3.抢答选手编号为0、1、2、3、4、5、6、7。
抢答开始后,若五秒内有人抢答,则由LED数码管显示最先抢答选手编号,否则无显示。
4.抢答开始后由蜂鸣器发出5声1秒的提示音,若在5秒内有人抢答,蜂鸣器立刻停止提示音。
并显示抢答选手编号。
二、电路基本参数输入电压Vcc=5v三、电路原理框图图3-1 八路抢答器组成电路四、设计要求5.有八个抢答按键,一个主持人控制按键。
6.抢答有效时间为主持人按下按键后5秒内,其他时间按动抢答键无效。
7. 抢答选手编号为0、1、2、3、4、5、6、7。
抢答开始后,若五秒内有人抢答,则由LED 数码管显示最先抢答选手编号,否则无显示。
8. 抢答开始后由蜂鸣器发出5声1秒的提示音,若在5秒内有人抢答,蜂鸣器立刻停止提示音。
五、 电路原理图及工作原理介绍电路原理图如图2-1所示。
图2-1八路抢答器原理图图中70K K -为8个抢答按键。
74LS148为8线/3线优先编码器,其逻辑功能如表2-1所示。
8路输入信号70D D -以及编码输出信号70A A -均为负逻辑。
EI 为使能控制端,低电平有效,当EI=0时,正常编码,否则所有输出端均为高电平。
当EI=0时,且70D D -有输出时,0s =G ,否则1s =G ,可见GS 为低电平时74LS148正常编码且有输入。
当EI=0时,且70D D -无输入时,EO=0,可见EO 为低电平时表示74LS148正常编码且无输入。
74LS279为4RS 触发器,输入信号低电平有效。
其中,第一和第三RS 触发器有两个置1端。
看8K 为主持人控制键,按下8K 将第一至第三RS 触发器复位,将第四RS 触发器置1。
在正常抢答期间,74LS279作为锁存器,将编码输出70A A -和GS 锁存,其中02A A -反相输出,从而将负逻辑编码变为正逻辑,GS 同相输出。
八路抢答器的实验报告一、设计题目八路抢答器设计二、设计要求1.设计一个竞赛抢答器, 可同时供8名选手或者8个代表队参加比赛, 他们的编号分别是 1.2.3.4.5.6.7、8, 各用一个抢答器的按钮, 按钮的编号与选手的编号相对应。
2.给节目主持人设计一个控制开关, 用来控制系统的清零和抢答开始。
3.抢答器具有数据锁存、显示的功能和声音提示功能。
抢答开始后, 若有选手按动按钮, 编号立即锁存, 在数码管上显示选手的编号, 并有声音提示。
此外, 要封锁其他选手抢答。
优先抢答的选手的编号一致保持到主持人将系统清零为止。
三、设计思路工作原理为:接通电源前, 抢答按钮与清零按钮都未按下。
接通电源后, 主持人清除开关处于工作状态, 抢答器处于工作状态, 编号显示器显示为0, 蜂鸣器未鸣响(为方便控制, 电路设计为清除开关按下时是清零状态, 未按下时为工作状态)。
等一轮抢答完成后(七段数码管显示出优先抢答队员编号, 并蜂鸣器鸣响), 主持人将清零开关按下数码管清为零, 蜂鸣器停止鸣响。
然后先后把各队员抢答按钮与主持人清零按钮复位。
即可进入下一轮抢答。
原理为:电路中清零按钮控制D触发器集成块74LS175清零端低电平输入, 按下时清零端输入为低电平(清零端低电平有效), 未按下时输入高电平。
清零后D 触发器集成块74LS175 Q`端输出全变为高电平, 使编码器74HC147(有效输入电平为低电平)无有效低电平输入, 七段数码管上显示为0。
抢答时, 队员按下抢答按钮的时间有先后次序, 电路中每个抢答按钮连接一个D触发器, 当一抢答按钮按下后其对应的触发器锁存住信号, Q`端输出有效低电平, 同时通过反馈电路使D触发器集成块得脉冲信号终止输入, 从而使其他D触发器停止工作, 抢答后也无法锁存。
达到有先输入有先锁存功能。
原理为:根据与门功能特点:只要有一低电平输入输出即为低电平。
当D触发器集成块74LS175输出端输出一有效低电平后, 电路中第7个与门U15A输出即为低电平, 而U15A输出信号又与555触发器构成的多谐振荡器输出信号相与, 因此只要U15A输出低电平, 多谐振荡器产生的脉冲就无法输入, 只有当D触发器集成块74LS175输出端输出全为高电平时脉冲才正常输入, 各D触发器正常工作。
电子电工教学基地实验报告实验课程:数字电子技术实验(三)实验名称:八路抢答器的设计记分式智力八路数字抢答器的设计一、实验目的二、设计要求与内容三、实验设计及原理(各模块设计方案及原理说明)四、电路仿真五、实验结果及分析六、实验总结及体会七、元件清单八、参考资料一实验目的:通过记分式智力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,达到数字实验课程大纲所要求掌握的基本内容。
二设计要求与内容:有许多比赛活动中,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、灯光及音响等多种手段指示出第一抢答者。
同时,还可以设置记分、犯规及奖惩记录等多种功能。
(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,同时扬声器发出“嘀-嘟”的双音音响持续2-3s。
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)设置计分电路。
魅族在开始时设置成100分,抢答后由主持人记分,答对一次加10分,否则减10分。
(4)设置犯规电路。
对提前抢答和超时抢答的组别鸣喇叭示警,并由组别电路显示出犯规组别。
三实验设计及原理一)总体方案设计设计思路1)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,否则应视为提前抢答而犯规。
2)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。
还可以用鉴别出的第一抢答信号控制一个具有两种工作频率交替变化的音频振荡器工作,使其推动扬声器发出两态笛音音响,表示该题抢答有效。
衡阳师范学院物理实验报告册实验课程数字电子线路课程设计系别:物理与电子信息科学系2010 级电信( 1) 班姓名晋斌学号091201092011年11 月19 日题目:八路数字抢答器作者: 晋斌指导老师: 李志强设计要求1、基本部分⑴设计一个智力竞赛抢答器,可同时供8名选手或者8名代表参加比赛。
⑵给主持设置一个开关,用来控制系统的清零(编号显示数码管灭灯)和抢答器的开始;⑶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,编号立即锁存,并在LED数码管上显示出选手的编号。
此外,要封锁输入电路,禁止其他选手抢答。
优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
2、发挥部分⑴抢答器具有定时抢答的功能,且一次抢答的时间可以有主持人设定,(如30S)。
当节目主持人启动“开始”键后,要求定时器立即减计时,并用显示器显示,同时扬声器发出短暂的声响,声响持续时间0.5S左右。
⑵参赛选手在设定的时间内抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示的选手的编号和抢答时刻的时间,并保持到主持人将系统清零为止。
一、 方案设计1.方案一(自找资料方案)1.1总体方案设计方案一总体设计图1 方案一八路抢答器总体框图1.2 电路设计1.2.1方案一抢答电路如图2所示图2 方案一抢答器电路图抢答电路采用的方案所需要的元件清单如表1所示。
表1 方案一抢答电路元件清单1.2.2 倒计时电路设计方案一倒计时电路如图3所示图3 方案一倒计时电路图倒计时电路采用的方案所需要的元件清单如表2所示。
表2 方案一倒计时电路元件清单1.2.3主持人控制电路设计方案一主持人控制电路如图4所示图4 方案一主持人控制电路图主持人控制电路采用的方案所需要的元件清单如表3所示。
表3主持人控制电路元件清单2、方案二(具体实施方案)2.1总体方案设计方案二总体设计图5 方案二八路抢答器总体框图表5 倒计时电路元件清单2.2.3 主持人控制电路设计方案二主持人控制电路如图8所示CD98U6D74LS04R111kR12510S10SW-PB4CLK3D 2S D4C D1Q5Q6U7A 74LS74CLK11D 12S D10C D13Q 9Q8U7B 74LS74D1LEDVCCEIBITT IMESTART 主持人控制电路D654图9 发声电路图发声电路采用的方案所需要的元件清单如表7所示。
表7 发声电路元件清单二、电路结构及工作原理1、抢答电路抢答电路电路图如图6所示,其工作原理如下:当主持人接通电源后由于锁存器74HC573的输入使能控制端LE与74LS148的/GS相连,而且/GS那端通过了一个非门连到了数码管驱动芯片74LS247的显示控制端BI/RBO相连。
在复位和抢答状态中/GS为高电平,锁存器74HC573的输入使能控制端LE也为高电平,因此锁存器74HC573没有进行锁存,处于开放状态,数码管驱动芯片74LS247 的BI/RBO 输入为低电平,数码管不显示。
74LS148的输入使能端/IE由倒计时电路中的74LS192的借位信号BO控制,为低电平,所以74LS148处于工作状态。
而只要有低电平输入74LS148,/GS就会变为低电平,所以当有选手按下抢答按键时锁存器74HC573锁存了第一位按下抢答按钮的选手,/GS的反馈信号使锁存器74HC573的LE为低电平,锁住了第一位抢答者的编号,并且也锁住了其他选手,使其他选手抢答无效,此时低电平的/GS通过一个非门也使74LS247的显示控制端BI/RBO 为高电平,于是数码管立即显示优先抢答者的编号,从而完成了一次抢答及显示,这就保证了抢答者的优先性,以及抢答电路判断的准确性,当优先抢答者回答完问题后,倒计时的借位信号BO为低电平通过非门使74LS148的输入使能端/IE为高电平,关闭了此芯片,同时/GS立即为高电平,致使数码管驱动芯片74LS247 的BI/RBO输入为低电平,数码管停止显示。
2、倒计时电路倒计时电路电路图如图7所示,其工作原理如下:首先定时器555构成一个多谐振荡器,振荡频率为 f = 1.43/(R1+2R2)C = 1.43/(15kΩ+2×68kΩ)/10 μF≈1Hz,产生秒脉冲,可以比较精确地计时。
两片十进制计时器74LS192组合成一个两位的十进制计时器,其中秒脉冲信号与低位的74LS192的减脉冲端DOWN相连,其借位信号端/BO接到了高位的74LS192的减脉冲端DOWN,这样就构成了一个两位的十进制计时器。
而计时器的置数端/LOAD都由优先编码器74LS148的/GS通过一个非门后的BI控制,在没有人抢答前一直为低电平,保持置数状态,一旦抢答成功,就跳为高电平,开始倒计时,直至倒计时结束时立即跳变为低电平。
而两片数码管驱动芯片74LS247的显示控制端BI/RBO由从主持人控制电路发出的BIT信号控制,当选手抢答成功时BIT立即跳变为高电平,显示倒计时数据,而在倒计时结束时通过主持人控制电路中的双D型上升沿触发的触发器74LS74的控制使BIT跳变为低电平。
所以倒计时完成以后整个系统能自动消隐。
3、主持人控制电路主持人控制电路电路图如图8所示,其工作原理如下:主要电路是双D型上升沿触发的触发器74LS74(带预置和清除)。
当主持人按下复位键时,复位信号EI产生一个正脉冲,并通过一个非门使第一个触发器的1CLR端接收到一个负脉冲,而1PR端始终为高电平,所以输出1Q为低电平,抢答状态显示LED灯处于熄灭状态,与1Q相连的第二个触发器的2CLR端也为低电平,其输出2Q端为低电平,即BIT信号为低电平,倒计时显示器不工作,2/Q为高电平,及TIME信号为高电平。
当主持人按下开始键时,1CLK端来了个正脉冲,而1CLR端和1PR端都为高电平,1D为高电平,所以输出1Q端为高电平,抢答状态显示LED灯亮,2CLR端为高电平,2PR端为高电平,同时2CLK即BI为低电平,所以2Q端保持为低电平;当有选手抢答成功时BI信号来了个高电平,即2CLK端产生了一个上升沿信号,所以输出2Q端为高电平,2/Q端跳变为低电平,倒计时显示电路立即启动;当倒计时结束时,借位信号BO由高电平跳变为低电平,又立即跳变回高电平,这个负脉冲使1CLR端也产生一个负脉冲,1Q为低电平,抢答状态显示LED灯熄灭,2CLK跳为低电平,2Q端跳变为低电平,2/Q端跳变为高电平,倒计时显示停止,同时2/Q 端的TIME信号启动了发声电路,进行蜂鸣提醒。
如果在选手答题倒计时状态,主持人按一下复位键,会使整个系统进行复位,2Q端跳变为低电平,2/Q端跳变为高电平,倒计时显示停止,同时2/Q端的TIME信号启动了发声电路,进行蜂鸣提醒。
4、发声电路发声电路电路图如图9所示,其工作原理如下:当有选手按下抢答键时BI即START信号由低电平跳变为高电平,给电容充电,并且二极管D3导通,通过两个非门,稳定电平,使D5、D6导通,555多谐振荡器启动,通过蜂鸣器发出声音。
而倒计时结束时,双D型上升沿触发的触发器74LS74的2/Q端即TIME信号由低电平跳变为高电平,给电容充电,并且二极管D4导通,使D5、D6导通,555多谐振荡器启动,通过蜂鸣器发出声音。
如果在选手答题倒计时状态,主持人按一下复位键,2/Q端即TIME信号跳变为高电平,启动555多谐振荡器,发出声音。
而在其他状态下由于二极管的正向导通性关闭了555多谐振荡器。
三、系统测试1、测试仪器表8 测试仪器2、测试数据2.1 抢答电路中的74LS573、74LS148、74LS247所有引脚在不同状态下的电压数据填入下列表格中,并将表10到表17与表9的数据进行比较,将发生变化的数据加粗。
表9 复位后无显示时各引脚的电压(其中VCC= 4.65 V,单位:V)表10 显示“1”时各引脚的电压(其中VCC= 4.65 V,单位:V)表11 显示“2”时各引脚的电压(其中VCC= 4.65 V,单位:V)表12 显示“3”时各引脚的电压(其中VCC= 4.65 V,单位:V)表13 显示“4”时各引脚的电压(其中VCC= 4.65 V,单位:V)表14 显示“5”时各引脚的电压(其中VCC= 4.65 V,单位:V)表15 显示“6”时各引脚的电压(其中VCC= 4.65 V,单位:V)表16 显示“7”时各引脚的电压(其中VCC= 4.65 V,单位:V)表17 显示“8”时各引脚的电压(其中VCC= 4.65 V,单位:V)2.2倒计时电路时序电路时序图,其中必须包括NE555的Q端,个位74LS192的Q A 、QB、QC、QD、BO,十位74LS192的QSA、QSB、QSC、QSD、BOS。
Q端QAQBQCQDBO1QAQBQCQDBO2高位低位09876543210987654321098765432109置数30图10 倒计时时序图四、结论通过本次八路数字抢答的资料查找、方案的设计、电路仿真,电路板设计及制作、电路板的焊接、元件各引脚之间的连线、分模块对电路板进行调试和测试过程,比较完善地完成了整个电路的设计,从总体上来说达到了本次实验的目的和要求。
五、实验总结及心得体会1、整个设计过程所做的工作1.1清楚八路抢答器的要求和大概所需的模块1.2设计原理图1.3对原理图进行仿真,确定其能按要求工作1.4将原理图生成PCB板图1.5完成PCB板图上元件的布局并连线,并确定跳线1.6通过曝光、显影、蚀刻、脱模、打孔等步骤做好电路板1.7打孔并焊接元器件1.8不接电源测试电源和地之间有无短路1.9接通电源后测试电路能否正常工作1.10分析、找出错误并解决问题1.11测试各引脚的电压并记录1.12写实验报告2、通过设计后的收获2.1懂得了制作电路板的过程,如曝光、显影,蚀刻、脱模、打孔等。
2.2自己动手焊接,培养了自己的实践能力。
2.3激发了自己对实验设计的兴趣。
2.4对数字电路有了更清晰的认识。
2.5 做事要认真,小忽略可能造成大问题。
2.6美观和实用的重要性。
2.7理论和实践是不一样的,书读百遍不如手过一遍。
2.8我们的所做的要是实用的。
2.9数电设计不仅要考虑功能,还需考虑使用的芯片的种类和数量,应尽量减少芯片的种类和数量,提高芯片的利用率。
2.10不懂即需查找资料,可同同学交流,互相学习进步。
2.11我们可以借鉴别人的但是不可以照抄,那只会浪费自己的精力。
2.12整个设计的过程中是一个不断完善的过程。
2.13对待每一步的设计都必须认真来不得半点儿马虎。
2.14线不止连起来就可以,还要考虑电源、地线的分布和线间距等。
2.15做实验是要花钱的。
3、设计过程中存在的问题及解决的办法3.1 问题:蚀刻的时候一条本来应该没有的铜线没蚀刻掉解决办法:用刀划断3.2问题:第一次画PCB板图的时候线没连完解决办法:又画了一次3.3 问题:PCB板图跳线过多解决办法:借鉴老师的,重新画了一遍3.4问题:因为助焊剂问题上不了锡解决办法:用酒精洗下3.5问题:打孔的时候断针解决办法:针对准孔,手不要晃动3.6问题:数码管有几个编号不显示解决办法:电路中有短路或者虚焊,用刀划开或重新焊接3.7问题:没有USB数据线解决办法:做了一根3.8问题:倒计时最后不灭解决办法:电路中有短路或者虚焊,用刀划开或重新焊接4、通过本次设计,回答下面三个问题4.1我想做什么?通过多多了解各位同学的设计方案,学习别人来为自己的设计做添砖加瓦,可以培养自己对这门课程的兴趣,更重要的是通过这次数字电路实验来锻炼自己的思维能力、实际操作能力和解决问题的能力,使自己脑中的知识可以记得更清晰、更深刻,通过实验来印证自己所学的,为以后的社会生存打下坚实的基础,甚至为国家的发展做出自己的一份贡献。