_八路抢答器课程设计报告[1]
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八路数字抢答器课程设计报告八路数字抢答器是一种常见于教育培训场合的提问工具,它可以通过数字抢答、抢答器闪亮等方式来增加课堂趣味性和教学效果。
为了更好地应用数字抢答器进行教学,本次课程设计旨在介绍八路数字抢答器的基本操作和应用场景,并设计实践环节,以增强学员的实践能力和应用水平。
一、基本操作1.开机:插入电源,开启电源开关,即可开机。
抢答器闪亮即为开机成功。
2.测试:按下测试按键,抢答器将自动进行系统测试,测试完成后抢答器数字屏幕显示“88”,表示一切正常。
3.重置:重置抢答器将所有操作归零,按下清零或重置按键即可重置抢答器。
4.编号:抢答器可以识别8个不同编号的按键,每个按键对应一个编号。
用户可按下相应的编号按键进行测验。
5.抢答:当题目出现时,用户可以按下相应的编号按键进行抢答。
抢答成功后,闪亮的LED灯将亮起,提示答题成功。
二、应用场景1.考试测验:教师出题,学生抢答,通过抢答器计分,以增加趣味性和竞争性。
2.课堂测验:教师出题,学生抢答,通过抢答器计分,以检测学生对知识的掌握程度。
3.交互环节:教师出题,学生通过抢答器进行互动,夹杂讨论环节,可以增添学生对于知识的兴趣,同时也可以加深学生对于知识的理解。
三、实践环节本次实践环节将以课堂测验为例,介绍如何应用八路数字抢答器进行教学。
1.先规定好测试的题目和抢答器的编号,确保测试流程顺利。
2.测试开始后,让学生使用抢答器进行抢答,测试结束后查看抢答器分数,给予学生相应的评价。
3.如果测试时间充裕,可以在测试结束后对于测试结果再次进行复盘,引导学生理解做错的原因并加以改正。
四、总结八路数字抢答器是一种非常适合进行教学的工具,可以提高课堂趣味性,同时也可以检测学生对于知识的掌握程度。
在使用过程中,我们需要了解八路数字抢答器的基本操作和应用场景,结合教学实践进行应用,并根据测试结果进行评价,以不断提升学习效果。
目录一、摘要 (1)二、设计目的 (1)三、设计任务及要求 (1)1.设计要求 (1)2.设计任务 (2)四、八路抢答器电路的设计及原理 (2)1.设计思路 (2)2.总电路框图 (3)3.各模块设计方案及原理说明 (3)3.1抢答电路 (3)3.230秒倒计时电路 (10)3.3报警电路 (17)五、抢答器的总电路 (23)六、设计心得 (24)附录附录1 元件明细表 (26)附录2 元件报价表 (27)参考文献 (28)完整电路示图 (29)8路抢答器一、摘要进入21世纪越来越来多的电子产品出现在人们的日常生活中。
例如企业、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛, 抢答记分器是必要设备。
抢答器作为一种工具,已经广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。
本设计以八路智力竞赛抢答器为基本概念,从实际应用出发,利用电子设计自动化( EDA)技术,用数字、模拟电子器件设计具有扩充功能的抢答器。
该抢答器的设计利用Multisim10完成了原理图设计和电路仿真,具有数字显示、倒计时显示、编码译码功能,应用效果良好。
二、设计目的本电子设计,主要为了实现以下目的:1.增强对数字电子技术的了解与掌握;2.学习相关软件的使用方法;3.熟悉优先编码器、触发器、计数器、译码电路等的应用方法;4.熟悉时序电路的设计方法;5.具备简单电路的设计能力。
三、设计的任务及要求1.设计一抢答器,设计要求如下:1)设计一个智力竞赛抢答器,可同时供8名选手或8个代表队参赛,他们的选号分别是0、1、2、3、4、5、6、7,各用一个抢答按钮,按钮的编号对应分别是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。
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)和抢答器的开始。
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,其对应的灯被点亮。
4)数字抢答器定时为30s,通过控制键启动抢答器后,要求30s定时器开始工作,发光二极管点亮。
关于八路抢答器的设计报告2019-06-23关于八路抢答器的设计报告篇一:八路抢答器设计报告课程名称:数字电路课程设计设计题目:八路数字抢答器一、实验名称:八路数字抢答器二、实验目的:1.熟悉芯片引脚的识别方法,以及原理。
2.掌握与非门实现其他逻辑门电路的方法。
3. 掌握电路板的焊接技术。
4.加深对模拟电路和数字电路课程的理解和认识。
三、实验要求:主持人没有宣布抢答开始时,抢答不起作用,在主持人宣布抢答开始后,可以进行抢答。
它的任务是从八名参与者中确定出最先的抢答者,立即将其编号锁存,并在LED数码管上显示选手的编号,同时用LED灯显示。
此外,封锁输入电路,禁止其他选手抢答,优先抢答选选手的编号一直保存到主持人将系统清零为止(即复位操作)。
为此我们小组决定就这次机会设计一个低成本但又能满足需要的八路智力竞赛抢答器,并通过安装与调试。
四、使用元件:以及排线、焊锡若干。
五、工作原理:接通电源后,主持人先进行复位,此时七段显示器显示“0”ご耸鼻来鹌鞔τ谙允咀刺。
当主持人宣布“开始抢答”ご耸鼻来鹌骺始工作。
当参加智力竞赛的选手摁下手中的抢答器时LED数码管会点亮提示ね时,七段显示器显示该小组的编号。
只有最先抢答者的编号才能被锁存,并在LED数码管上显示选手的编号。
由以上两个条件可以想到:用D触发器来实现,D触发篇二:八路抢答器实验报告能抢答器主要由数字优先编码电路、锁存/译码/驱动电路于一体的CD4511集成电路、数码显示电路和报警电路组成。
优先编码电路、CD4511集成电路将参赛队的输入信号在数码显示管上输出,用报警电路对时间进行严格控制,这样就构成了八路智能抢答器电路。
八路数字抢答器电路包括抢答,编码,优先,锁存,数显,复位及抢答键。
抢答器数字优先编码电路由D1-D12组成,实现数字的编码。
CD4511是一块含BCD-7段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路。
抢答器报警电路由NE555接成音多谐振荡器构成。
八路抢答器的方案设计书报告(1)方案名称:八路抢答器方案设计书报告1. 项目背景:八路抢答器是一种用于教育培训和游戏娱乐等场景中的互动装备,旨在增加参与者之间的竞争性和互动性。
该抢答器适用于小组竞赛、知识问答和快速反应等活动,能够提供准确的抢答结果和实时的排名反馈。
2. 项目目标:- 提供一个可靠、准确的抢答系统,确保抢答结果的准确性;- 设计一个易操作、方便使用的抢答器,满足各类用户的需求;- 实现实时展示参与者的排名、成绩和抢答结果,增强竞争性和互动性;- 提供灵活的配置参数,适应不同场景和活动的需求。
3. 方案设计:- 硬件设计:- 抢答器主机:设计一个抗干扰的主机设备,包含显示屏幕、按钮等交互元素,用于显示题目、记录抢答结果和展示排名。
- 抢答器手柄:设计一组手柄设备,每个手柄配有一个按钮,用于参与者进行抢答操作。
- 无线通信模块:通过无线通信技术实现主机和手柄之间的数据传输,确保实时性和可靠性。
- 软件设计:- 控制程序:设计主机端控制程序,用于接收手柄的抢答信号、判断抢答正确与否,并实时更新参与者的得分和排名。
- 数据显示程序:设计主机端数据显示程序,用于展示抢答题目、参与者的得分和排名等信息。
- 管理程序:设计主机端管理程序,用于配置抢答系统的参数,如参与者人数、抢答题库等。
4. 实施计划:- 第一阶段:进行前期调研和需求分析,明确项目目标和功能需求。
设计硬件和软件的初步方案,并进行初步的设计验证。
- 第二阶段:进行详细的硬件和软件设计,包括电路设计、外壳设计、程序编写等。
并进行相应的测试和验证。
- 第三阶段:进行整体集成和调试,确保硬件和软件的协同工作和稳定性。
进行用户测试和反馈收集。
- 第四阶段:根据用户反馈进行改进和优化,完善产品的功能和性能。
准备量产并开始市场推广。
5. 预期效果:- 提供一个实用、可靠的八路抢答器,满足教育培训和游戏娱乐场景的需求;- 增加参与者之间的竞争性和互动性,提升活动的趣味性和吸引力;- 为组织者提供一个便捷、灵活的抢答系统,简化活动的组织和管理工作;- 受益用户包括教育机构、培训机构、游戏娱乐场所等。
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。
抢答器的设计一、设计目的1.熟悉EWB电子电子防真软件并运用EWB电子电路仿真软件画出仿真电路图及运行结果力图。
2.锻炼个人动手能力。
3.学会团队合作的精神。
二.实验内容1.学会制作交流转直流的电源2.学会应用EWB电子电子防真软件。
3.学会集成电路的基本布线。
4.学会怎么焊接集成电路。
二、设计要求1. 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按钮S1 ~ S8表示。
2. 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。
3. 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,并在LED数码管上显示,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。
三、方案设计与论证方案一〈采用数字电路〉 1、原理方框图 八路抢答器的总体框图如图1所示,它由主体电路和扩展电路两部分组成。
主体电路完成基本的抢答功能,即开始抢答后,当选手按动抢答键时,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的功能。
八路抢答器的工作过程是:接通电源时,节目主持人将开关置于“清除”位置,抢答器处于禁止工作状态,编号显示器灭灯,定时显示器显示设定的时间,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,扬声器给出声响提示,抢答器处于工作状态,定时器倒计时。
当定时时间到,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。
当选手在定时时间内按动抢答键时,抢答器要完成以下四项工作: ①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,然后由译码显示电路显示编号; ②扬声器发出短暂声响,提醒节目主持人注意; ③控制电路要对输入编码电路进行封锁,避免其他选手再次进行抢答; ④控制电路要使器停止工作,保持到主持人将系统清零为止。
当选手将问题回答完毕,主持人操作控制开关,使系统回复到禁止工作状态,以便进行下一轮抢答。
四、设计原理及电路图1、设计原理如图1所示为总体方框图。
数字电路课程设计报告8路数字抢答器1.概述抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按钮S0 ~ S7表示。
另外设置系统清除开关一个,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零为止。
当主持人按下清除键后,参赛选手可以进行抢答,同时倒计时电路开始倒计时,抢答有效时,红灯亮,倒计时停止,显示器上显示选手的编号,并保持到主持人将系统清零为止。
2、8路数字抢答器各主要芯片介绍2.1、74LS14874LS148是一个8线—3线优先编码器。
74LS148外部管脚图、真值表如图所示:图一 74ls148 真值表由表不难看出,在0=S 电路正常工作状态下,允许70~I I 当中同时有几个输入端同时为低电平,即有编码输入信号。
7I 的优先权最高,0I 的优先权最低。
当07=I 时,无论其它输入端有无输入信号(表中以x 表示),输出端只给出7I 的编码,即000012=Y Y Y ,当74LS148的功能表输 入输 出S0I 1I 2I 3I 4I 5I 6I 7I2Y 1Y 0Y S Y EX Y1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 x x x x x x x x 1 1 1 1 1 1 1 1 x x x x x x x 0 x x x x x x 0 1 x x x x x 0 1 1 x x x x 0 1 1 1 x x x 0 1 1 1 1 x x 0 1 1 1 1 1 x 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0U CC Y EX Y S I 3 I 2 I 1 I 0 Y 0I 4I 5I 6I7S Y 2Y 1GND 图2 74LS148管脚图16 9 74LS148 1 80167==I I 、时,无论其它输入端有无输入信号,只对6I 编码,即输出为001012=Y Y Y 。
8路抢答器课程设计
8路抢答器课程设计是一个专门针对8路抢答器,将其应用到教育环境的教学课程。
8路抢答器具有非凡的优势,可以让学生体验到以直观、准确信号方式快速作答的乐趣,而且可以延长学生的活力,特别是用于小学课堂活动时,更能增加学生的积极性,同时也有利于老师快速了解学生的课堂参与情况。
1)关于8路抢答器的基本介绍:主要介绍8路抢答器的构成,如抢答器设备,抢答器键盘、显示器等;
2)关于8路抢答器操作特点:这包括了其操作流程、使用说明,以及熟悉抢答器控制面板等操作要点;
3)关于8路抢答器应用技巧:这是一个关于如何在课堂使用抢答器的课程,教授如何有效运用,并介绍如何根据课堂需要,操纵8路抢答器来提高学习的高效性;
4)关于8路抢答器设计实际应用:这门课程将通过实际操作实验,使每个学生都能理解8路抢答器应用在教室中的积极作用,以及如何有效利用8路抢答器,进行多种具体的活动;
5)课堂练习:有利于学生熟悉具体的抢答器操作要点,深入理解如何有效地使用8路抢答器,并将其应用到课堂活动中;
8路抢答器课程设计应用范围非常广泛,不仅可以提高学生的学习效率,而且也有助于提升老师的教学质量。
有效利用8路抢答器,进行各类学习活动,可以大大改善学生的学习氛围。
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;若选手在定时时间内按动抢答按钮时,抢答器要完成以下四项工作:1.优先编码器电路立即分辨出抢答者的编号,并由锁存器进行锁存,然后由译码显示电路显示编号; 2.扬声器发出短暂声响,提醒节目主持人注意; 3.控制电路要对输入编码电路进行封锁,避免其他选手再次进行抢答; 4.控制电路要使定时器停止工作,时间显示器上显示剩余的抢答时间,并保持到主持人将系统清零为止;当选手将问题回答完毕时,主持人操作控制开关,使系统回复到禁止工作状态,以便进行下一轮抢答;上述方案所示抢答器的工作过程:主持人按动开始抢答的开关后,最先抢答的选手的电平信号先经过优先编码器,再依次经过数据锁存器,此时已经限制了其他选手的抢答,信号再经过译码器和七段数码显示器,将最先抢答的该选手的编号显示出来,并同时产生报警信号,到此完成的是抢答功能;如果没有人抢答, 30秒减计数器减到00时也会发出报警信号,此时完成计时功能;它的优点表现在以下几个方面:这种方案原理比较简单;主持人对整体电路的控制只需几个门电路就可完成,不必用特别的芯片来组成控制电路;更容易实现报警提示功能,在有选手抢答后或者计时开始和结束时;既减少了布线使整个电路更直观简单,又降低了产生错误的可能性;四.实验器材元器件:74LS48,72LS192,74LS279、74LS148、74LS00、74LS08、74LS32、NE555、CC4511各几个,数码管三个,发光二极管一个,开关、电阻、电容若干仿真:Multisim8仿真软件五.实验步骤1.抢答电路设计抢答电路的功能有两个:一是能分辨出选手按按钮的先后,并锁存优先抢答者的编号,供译码显示电路用;二是要使其他选手的按钮操作无效;因此,选用优先编码器74LS148和RS锁存器74LS279以及译码显示电路完成上述功能;74LS148是一八线-三线优先编码器,该编码器由8个信号输入端,3个二进制输出端,输入输出均为低电平有效;EI为输入使能端,低电平有效,当EI为低电平时,编码器处于工作状态;EO为输出使能端,只有在EI=0,且所有输入都为1时,输出为0;GS表征编码器的工作状态,当且仅当EI为低电平,且输入至少有一各为有效电平时,GS才有效;因此,可根据EI、EO、GS功能扩展端的特点,对电路进行相应控制;编码器在抢答电路中功能是判断抢答者的编号;74LS279是由4个RS锁存器组成,且均为与非门构成的RS锁存器;其中,1S 和3S有两个输入端,S1和S2均为相与的关系;本设计中,将S2均接高电平,仅利用S1控制输出;其引脚图如图四所示,下表为SR锁存器的功能真值表,值得注意的是S和R不能同时为高电平,否则输出不确定;74LS48为七段显示译码器;该集成译码器设有多个辅助控制端,以增强器件的功能;BI/RBO为灭灯输入,当BI=0时,所有字形熄灭;LT为试灯输入,当LT=0且RBO=1时,显示字形为8,常用于检测自身的好坏;RBI为动态灭灯输入,当LT=1,RBI=0且输入均为0时,输出均为低电平,数码管“灭零”;译码器74LS48输出高电平有效,用以驱动共阴极数码管;七段显示译码器一般与七段数码显示器相连,共同构成四输入端的数码显示电路;2.定时电路设计设计中选用十进制同步加/减计数器74LS192进行设计,74LS192是具有置数和清零功能,其引脚图和逻辑图如图1所示,真值表如表5所示;图1 74LS192引脚图和逻辑图P0、P1、P2、P3——置数并行数据输入;Q0、Q1、Q2、Q3——计数数据输出;CR————————清零端;LD————————置数端;CPu ———————加法计数CP输入;CPd ———————减法计数CP输入;CO————————进位输出端;BO————————借位输出端;根据设计要求,需要两片74LS192构成100进制减计数器;由功能真值表可知,只需将个位74LS192的借位输出端BO与十位74LS192的CPd即可实现100进制减计数;值得注意的是,要使其实现减计数,CPu端口必须接高电平;计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供;秒脉冲电路由555构成的多谐振荡器构成,如图2所示,谐振荡器无需外加输入信号就能在接通电源自行产生矩形波输出;图2多谐振荡器因为周期为一秒,所以频率是1赫兹;图中电容的充放电时间分别是:t1=RB×C×ln2≈×C t2=RA+RB×C×ln2≈RA+RBC所以555的3端输出的频率为: f=1/t1+t2≈2RA+RBC我们采用的电阻和电容值分别是:RA=15KΩ,R2=68KΩ,C1=10uf,满足上式,即得到的是秒脉冲;由以上集成芯片设计的定时电路如下图所示;工作原理: 555构成秒脉冲产生电路为计时电路提供脉冲;抢答开始前主持人闭合开关,74LS192的置数端PL为低电平有效,处于置数状态,数码管显示定时时间;抢答开始,主持人打开开关,计数器处于计数状态,555产生的秒脉冲与十位74LS192借位输出端其初始状态为高电平相与;计数器递减计数至00,十位74LS192借位输出端为低电平,计数器停止工作,产生报警;计时期间有人抢答,减计数器停止计时,显示器上显示此刻时间;3.时序控制电路设计时序控制电路是抢答器设计的关键,需要完成以下三项功能:a.主持人将控制开关拨到“开始”位置时,抢答电路和定时电路进入正常抢答工作状态;b.当竞赛选手按动抢答键时,抢答电路和定时电路停止工作;c.当设定的抢答时间到,无人抢答时抢答电路和定时电路停止工作;4.抢答器整体电路通过控制电路将抢答、定时电路进行连接后,构成了抢答器电路的整体设计,总电路图如图17所示:主电路:六,实验结论1.主持人将开关拨到开始的位置,抢答电路和定时电路进入正常抢答状态;2.在30秒内当选手按动抢答键,抢答电路和定时电路停止工作,同时数码管显示相应选手的编号;3.如果在30秒内无人抢答,抢答电路和定时电路停止工作,选手再按抢答键,将不会显示编号,同时定时电路显示00.七.实验小结通过本次课程设计,不仅有效巩固了本学期所学数电的相关知识,加强了对重要知识点的记忆和理解,还学会如何运用Multisim8仿真进行仿真,以及如何使用面包板进行实物制作,受益匪浅,现总结如下;本设计的难点在于时序控制电路的设计,如何在第一位抢答者抢答题目后让编码器停止工作;如何使计时电路在抢答后停止倒计时;如何让定时电路和抢答电路同时清零;设计过程中,根据以往抢答器设计思路,及查阅相关资料,可运用74LS279的输出1Q完成上述控制任务;从这一点,折射出自己在平时的学习中较死板,缺乏变通思考的能力;在电路仿真的过程中,由于Multisim8操作相对较简单,因此在仿真过程中较为顺利;但仿真软件的操作环境比较理想化,实物操作时会受到部分因素的干扰,例如在仿真电路中电路完全没有问题,但当焊接好实物后,定时电路与抢答电路单独运行都没有问题,但互相反馈时互相干扰;最终通过与互相讨论,请教老师,解决了问题;通过本次实践操作,也让我深刻明白:只有将课本上的理论知识,结合实践不断练习,不断总结提炼,反复思考实践中的经验教训,才能够真正消化为自己的知识;。
《数字电子技术》课程设计题目八路抢答器学生姓名专业班级学号院 (系)指导教师完成时间目录1 课程设计的目的 (1)2 课程设计的任务与要求 (1)3 设计方案与论证 (1)4 设计原理与功能说明 (2)4.1 主要元器件选用及原理 (2)4.2 八路抢答器的原理方框图 (4)5 单元电路设计 (5)5.1 CD4511 单元控制电路 (5)5.2 数码显示单元电路 (7)5.3 由555 定时器控制的报警单元电路 (7)6 硬件的制作与调试 (8)7 总结 (9)参考文献 (10)附录1:总体电路原理图 (11)附录2:CD4511 真值表 (12)附录3:元器件清单 (13)1 课程设计的目的通过这次课程设计,让我了解到了八路智能抢答器的结构组成和工作原理,也初步掌握八路智能抢答器的调整及测试方法,提高实践动手能力和思量问题的能力。
同时通过本次课程设计,也让我巩固了以前学习的理论知识,建立逻辑数字电路的理论和实践的结合,了解了八路智能抢答器各单元电路之间的关系及相互影响。
初步掌握了八路智能抢答器的调整及测试方法。
本课程设计通过参考大量文献对八路智能抢答器的工作原理进行了系统的介绍,通过详细的调查和权威技术资料及相关情报的采集,为我们更深刻的了解电子技术提供了很好的平台,使得更好的让理论与实践相结合。
2 课程设计的任务与要求1. 可容纳八组参赛的数字式抢答器;2. 电路具有第一抢答信号的鉴别与保持功能;3. 系统就进行优先锁存,其他抢答选手抢答无效;4. 具有一定的定时功能。
3 设计方案与论证1 .开始上电之后,主持人按复位键,抢答开始。
如有选手按下抢答键,报警电路会发出讯响声,并且数码显示电路上会显示成功抢答的选手的编号。
2.当有选手抢答成功之后,系统就进行了优先锁存,其他抢答选手抢答无效。
3 .如果主持人未按下复位键,而有人按了抢答按键,此次抢答无效,惟独当主持人按下了复位键,选手才干进行顺利抢答。
八路抢答器课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解八路抢答器的原理,掌握其电路组成及功能。
2. 学会使用基本电子元件,如电阻、电容、二极管、三极管等,并能运用到八路抢答器电路中。
3. 了解数字电路基础知识,掌握逻辑门电路的功能及运用。
技能目标:1. 培养学生动手实践能力,能独立完成八路抢答器电路的搭建和调试。
2. 提高学生问题解决能力,能分析并解决在搭建过程中遇到的问题。
3. 培养学生团队协作能力,分组合作完成抢答器的设计与制作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱科学,对电子技术产生浓厚兴趣。
2. 培养学生勇于探索、创新的精神,增强自信心。
3. 培养学生遵守实验规程,养成良好的实验习惯,注重安全意识。
课程性质:本课程为电子技术实践课程,结合理论知识,注重培养学生的动手操作能力和团队协作能力。
学生特点:六年级学生,具备一定的电子技术基础,好奇心强,喜欢动手实践,但注意力集中时间有限。
教学要求:结合学生特点,采用启发式教学,引导学生主动探索,注重理论与实践相结合,提高学生的实践操作能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,因材施教,确保每个学生都能达到预期的学习成果。
通过课程学习,使学生能够将所学知识运用到实际生活中,提高解决问题的能力。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面:1. 电子元件知识:介绍电阻、电容、二极管、三极管等基本电子元件的原理和功能,以及它们在八路抢答器电路中的应用。
2. 数字电路基础:讲解逻辑门电路的原理和功能,包括与门、或门、非门等,分析它们在八路抢答器电路中的作用。
- 教材章节:第五章 数字电路基础- 列举内容:逻辑门电路原理、功能及应用。
3. 八路抢答器设计与制作:详细讲解八路抢答器的电路原理、设计方法、搭建步骤和调试技巧。
- 教材章节:第六章 实践操作- 列举内容:八路抢答器电路原理、设计制作流程、调试方法。
教学内容安排和进度:第一课时:电子元件知识介绍,引导学生认识并了解基本电子元件。
8路智力抢答抢课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能掌握8路智力抢答器的原理和操作方法。
2. 学生能理解并运用与抢答器相关的电子技术基础知识,如电路组成、信号传输等。
3. 学生能了解抢答器在现实生活中的应用,并与相关学科知识进行联系。
技能目标:1. 学生能独立完成8路智力抢答器的组装和调试。
2. 学生能通过实际操作,培养动手能力、团队协作能力和问题解决能力。
3. 学生能运用已学知识,设计并改进抢答器系统,提高创新能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过参与课程,培养对科学技术的兴趣和热爱,激发学习积极性。
2. 学生在团队协作中,学会尊重他人,培养良好的沟通能力和团队精神。
3. 学生通过实践,认识到知识在实际生活中的应用,培养学以致用的意识。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合电子技术基础知识,培养学生动手能力和创新能力。
学生特点:八年级学生已具备一定的电子技术基础知识,具备初步的动手能力,对新鲜事物充满好奇心。
教学要求:注重理论与实践相结合,鼓励学生动手实践,培养创新能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,因材施教,使学生在轻松愉快的氛围中学习。
通过课程目标的分解和教学设计,使学生在完成具体学习成果的过程中,达到课程目标的预期效果。
二、教学内容1. 教学大纲:(1)抢答器原理介绍:讲解抢答器的基本工作原理,如信号输入、处理和输出等。
(2)电子元件认知:介绍抢答器中常用的电子元件,如按钮、开关、集成电路等。
(3)电路组装与调试:教授如何根据电路图组装抢答器,并进行调试。
(4)抢答器应用拓展:探讨抢答器在生活中的应用,以及与其他学科的联系。
2. 教学内容安排与进度:(1)第一课时:抢答器原理介绍,电子元件认知。
(2)第二课时:电路图分析,电路组装与调试。
(3)第三课时:抢答器应用拓展,讨论与总结。
3. 教材章节与内容:(1)教材第十五章:电子技术基础,涉及抢答器原理和电子元件等内容。
(2)教材第十六章:电路设计与组装,涉及抢答器电路图分析和组装调试等内容。
八路抢答器课程设计cd4511一、教学目标本课程的学习目标包括以下三个方面:1.知识目标:学生需要掌握八路抢答器的基本原理、工作方式以及相关的电路知识。
2.技能目标:学生能够熟练使用八路抢答器,进行相关的实验操作,并能够分析实验结果。
3.情感态度价值观目标:通过本课程的学习,学生能够培养对科学实验的兴趣,提高科学探究的能力,增强团队合作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.八路抢答器的基本原理:介绍八路抢答器的工作原理,包括电路结构、工作方式等。
2.八路抢答器的使用方法:详细讲解如何使用八路抢答器进行实验操作,包括接线方式、操作步骤等。
3.八路抢答器的实验操作:进行相关的实验操作,让学生亲手实践,加深对理论知识的理解。
4.实验结果的分析:对实验结果进行分析,让学生学会如何通过实验数据来验证理论知识。
三、教学方法本课程的教学方法包括以下几种:1.讲授法:教师通过讲解相关理论知识,让学生掌握八路抢答器的基本原理。
2.实验法:学生亲自动手进行实验操作,加深对理论知识的理解。
3.讨论法:学生分组讨论实验结果,共同分析问题,培养团队合作意识。
4.案例分析法:通过分析实际案例,让学生学会将理论知识应用到实际问题中。
四、教学资源本课程的教学资源包括以下几种:1.教材:提供相关理论知识的讲解,为学生提供学习参考。
2.实验设备:包括八路抢答器、实验仪器等,为学生提供实践操作的机会。
3.多媒体资料:通过视频、图片等形式,为学生提供丰富的学习资源。
4.参考书:提供更深入的理论知识,为学生拓展视野。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估学生的学习态度和理解程度。
2.作业:布置相关的作业,评估学生对知识的掌握程度和应用能力。
3.考试:进行期中和期末考试,全面评估学生对课程知识的掌握情况。
评估方式应客观、公正,能够全面反映学生的学习成果。
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。
目录引言 (3)1 设计意义及要求 (4)1.1 设计意义 (4)1.2 设计要求 (4)2 方案设计 (5)2.1 设计思路 (5)2.1.1 模块化设计框架图 (5)2.1.2 各个模块的实现 (5)2.1.3 关于实现功能拓展的设计思路 (6)2.2 方案设计 (6)2.2.1 方案一 (7)2.2.2 方案二 (8)2.3 方案比较 (10)3 部分电路设计 (10)3.1 基于NE555芯片的脉冲发生器 (10)3.2 数据锁存部分......................................... - 12 -3.3 数据编码部分......................................... - 13 -3.4 数据的显示部分....................................... - 14 -4 调试与检测................................................ - 17 -4.1 调试过程中的故障及解决办法........................... - 17 -4.2 调试与运行结果....................................... - 17 -5 仿真操作步骤及使用说明 (20)结束语 (22)参考文献.................................................... - 23 - 附录........................................................ - 24 -引言数字技术作为当今世界上发展最快的一门科学,已被广泛地应用于计算机、自动控制、电子测量仪表、通信等各个领域。
例如,在生活中,很多关于智力竞赛的电视节目的抢答环节就很好的应用了数字技术。
关于竞赛抢答器的设计,最重要的是完成当参赛选手们可以开始抢答后,每次只可能有一个人抢答成功这一功能。
电子信息工程学院电子课程设计报告八路抢答器姓名:_____专业:______班级:______学号:_______同组人:_______指导教师:_______学校:日期:目录摘要---------------------------------------------------------------------------3前言---------------------------------------------------------------------------4第一章设计要求----------------------------------------------------------5 1.1基本要求-------------------------------------------------------------5 1.2提高要求-------------------------------------------------------------5 第二章系统的组成及工作原理------------------------------------------6 2.1系统的组成框图-----------------------------------------------------6 2.2系统的工作原理-----------------------------------------------------6 第三章电路设计--------------------------------------------------------------7 3.1方案的选择-----------------------------------------------------------73.1.1方案一----------------------------------------------------------73.1.2方案二----------------------------------------------------------83.1.3确定方案-------------------------------------------------------8 3.2单元电路设计--------------------------------------------------------93.2.1抢答电路的设计----------------------------------------------93.2.2定时电路的设计---------------------------------------------113.2.3报警电路的设计---------------------------------------------123.2.4时序电路的设计----------------------------------------------13 第四章电路实验与调试---------------------------------------------------154.1焊接--------------------------------------------------------------------15 4.2调试中出现的问题及解决-----------------------------------------15 第五章设计总结-----------------------------------------------------------15参考文献----------------------------------------------------------------------18 附录(元件清单)---------------------------------------19摘要介绍了数码显示八路抢答器电路的组成、设计及功能,电路采用74系列常用集成电路进行设计。
该抢答器除具有基本的抢答功能外,还具有定时、计时和报警功能。
主持人通过时间预设开关预设供抢答的时间,系统将完成自动倒计时。
若在规定的时间内有人抢答,则计时将自动停止;若在规定的时间内无人抢答,则系统中的蜂鸣器将发响,提示主持人本轮抢答无效,实现报警功能,若超过抢答时间则抢答无效。
该抢答器主要运用到了编码器,译码器和锁存器:它采用74LS148来实现抢答器的选号,采用74LS279芯片实现对号码的锁存,采用74LS192实现十进制的减法计数,采用555芯片产生秒脉冲信号来共同实现倒计时功能,采用74LS121单稳态芯片来实现报警信号的输出。
通过课程设计提高和巩固了所学的专业知识,以及知识的综合应用和焊接技术。
关键词: 抢答器编码译码定时报警前言进入21世纪越来越来多的电子产品出现在人们的日常生活中,例如企业、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛, 抢答记分器是必要设备。
过去在举行的各种竞赛中我们经常看到有抢答的环节,举办方多数采用让选手通过举答题板的方法判断选手的答题权,这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。
人们于是开始寻求一种能不依人的主观意愿来判断的设备来规范比赛。
因此,为了克服这种现象的惯性发生人们利用各种资源和条件设计出很多的抢答器,从最初的简单抢答按钮,到后来的显示选手号的抢答器,再到现在的数显抢答器,其功能在一天的趋于完善不但可以用来倒计时抢答,还兼具报警,计分显示等等功能,有了这些更准确地仪器使得我们的竞赛变得更加精彩纷呈,也使比赛更突显其公平公正的原则。
今天随着科技的不断进步抢答器的制作也更加追求精益求精,人们摆脱了耗费很多元件仅来实现用指示灯和一些电路来实现简单的抢答功能,使第一个抢答的参赛者的编号能通过指示灯显示出来,避免不合理的现象发生。
但这种电路不易于扩展,而且当有更高要求是酒无法实现,例如参赛人数的增加。
随着数字电路的发展,数字抢答器诞生了,它易于扩展,可靠性好,集成度高,而且费用低,功能更加多样话,是一种高效能的产品。
而如今在市场上销售的抢答器大多采用可编程逻辑元器件,或利用单片机技术进行设计,本次设计主要利用常见的74LS系列集成电路芯片和555芯片,并通过划分功能模块进行各个部分的设计,最后完成了八路智力竞赛抢答器的设计。
第一章设计要求1.1基本要求(1)抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按钮S0 ~ S7表示。
(2)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。
(3)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。
1.2提高要求(1)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30秒)。
当主持人启动"开始"键后,定时器进行减计时。
同时扬声器发出短暂的响声,响声持续0.5秒左右。
发光二极管灯亮。
(2)参赛选手在设定的时间内进行抢答,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的时间,并保持到主持人将系统清除为止。
(3)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。
(4)按钮到控制中心的距离为20M。
第二章系统的组成及工作原理2.1系统的组成框图:图2.1 系统组成框图2.2系统的工作原理:定时抢答器的总体框图如下图2.2:图2.2 抢答器工作框图如图所示电路包括主体电路和扩展电路两部分。
其中主体电路完成基本的抢答功能,即主持人按下控制开关后,当选手按动抢答键时,数码管显示选手编号,同时封锁输入电路,其他选手抢答无效。
扩展电路完成定时抢答的功能以及报警功能。
图2.2所示电路的工作过程是:接通电源后,主持人将控制开关置于“清除”处,此时抢答器处于禁止状态,选手不能进行抢答,定时显示器显示设定的时间(30s),当主持人将控制开关置于“开始”时,扬声器发出声响,抢答器处于工作状态,同时定时器开始倒计时。
当选手在定时时间内按动抢答键时,电路要完成以下功能:(1)优先编码电路判断抢答者的编号,并由锁存器进行锁存,然后通过译码显示电路在数码管上显示抢答者的编号;(2)扬声器发出短暂声响;(3)控制电路对其余输入编码进行封锁,禁止其他选手进行抢答;(4)控制电路要使定时器停止工作,数码管上显示剩余的抢答时间,当选手将问题回答完毕,主持人操作控制开关进行系统清零,使系统回复到禁止工作状态,以便进行下一轮抢答。
当定时时间到,却没有选手抢答时,系统将报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答。
第三章电路设计3.1方案的选择:3.1.1【方案一】原理:在选手抢答前,“清除/起始”开关S使基本RS触发器输出端Q为0,使集成8线-3线优先编码器禁止;当主持人按下“清除/起始”开关S时,基本RS触发器输出端Q为1,与优先扩展输出端Yex共同作用,使集成8线-3线优先编码器选通输入端ST为0,允许编码,等待数据输入。
此时优先按动序号的组号立即通过编码器按BCD421码输出,经RS锁存器74LS279将该数码锁存到LED显示器上。
与此同时,Yex(引脚为14)由1翻转为0,与非门G1输出为1,选通输入端ST为1,编码器被禁止。
此外,在Yex由1翻转为0时,还驱动报警电路工作,发出声音。
图3.1.2【方案二】该方案即为笔者所采用的方案,它采用了74LS148来实现抢答器的选号,采用了74LS279芯片实现对号码的锁存,采用了74LS192实现十进制的减法计数,555芯片产生秒脉冲信号来共同实现倒计时,采用了74LS121单稳态芯片来实现报警信号的输出。
3.1.3 确定方案在方案一中,主要多了一个基本RS触发器,以及相对的74LS148引脚与74LS279之间连线的相应改变,这又涉及到之后的提高方案中的连线的改变。
它有自身的优点,即基本RS触发器又相当一锁存器(74LS279),它可以对主持人的指令进行进一步的锁存,这样就可以增强它的抗干扰能力,但其线路过于复杂,另外此次实验所用的电路板对电路设计的大小要求很高,而且在布局和焊接上要越精练越好,所以它不是首选方案。
而由于方案二已能满足基本设计和提高设计的要求,而且它的原理更简单易懂,直观明了,元件更少,连线更方便,焊接更可靠,且比较容易实现,所以最终选用了方案二。
3.2单元电路设计3.2.1抢答电路的设计抢答电路的功能有两个:一是能分辨出选手按键的的先后,并锁存优先抢答者的编号,供译码显示电路用;二是要使其他选手的按键操作无效。