1、课程设计名称： 电子技术课程设计 题 目： 智能抢答器的设计 专 业：电气工程及其自动化班 级： 姓 名： 学 号： 辽 宁 工 程 技 术 大 学课 程 设 计 成 绩 评 定 表学期 20122013（第二学期） 姓名 专业 电气工程及其自动化 班级 电气课程名称 电子技术课程设计设计题目 智能抢答器的设计评定指标 分值 得分知识创新性 20理论正确性 20内容难易性 15结合实际性 10知识掌握程度 15书写规范性 10工作量 10总成绩 100评定标准评语：任课教师 时间 年 月 日备 注课程设计任务书一、设计题目智能抢答器的设计二、设计任务1.设计一个抢答器供 4 名选手参赛使用，他
2、们的编号分别为 1、2、3、4.分别用四个按钮S1S4 控制，按钮编号与参赛者编号一一对应，并设计一个系统清零和抢答控制开关 S,此开关由主持人控制。2.抢答器具有数据所存功能。即选手按动按钮后，锁存相应编号，并在 LED 数码管上显示，同时扬声器发出警报声响，主持人清零后，声音提示停止。3.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。当主持人启动开始键后，定时器进行倒计时，同时扬声器发出短暂的声响。4.参赛的选手在规定的时间内进行抢答，抢答有效则定时器停止工作，显示器上显示选手的编号并保持，直到主持人将系统清除为止。5.若定时时间已到，无人抢答的话，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答
3、，显示器显示0。三、设计计划7 月 5 日，查阅相关资料，熟悉题目和设计内容7 月 6 日，确定设计方案并进行具体设计准备阶段7 月 7 日，进行设计、修改7 月 8 日，编写整理设计说明书，打印装订7 月 9 日，上午进行课程设计答辩四、设计要求1.自己独立完成，条理清晰画出电路原理图2.认真设计并写好报告，附有相关资料和图纸，写出心得体会指 导 教师： 教研室主任： 时 间：摘要随着我国经济和文化事业的发展，在很多竞争场合都要求有一个迅速且公正的竞争裁决，例如证券、股票交易以及各种娱乐节目的智力竞赛等。而在各种答题竞赛中往往分为几组参加，参赛选手根据主持人提出的问题，在规定的时间里进行抢答
4、。对于抢答，要判定哪组先按键，为了公正，这就要有一种逻辑电路抢答器作为裁判员。本文介绍了一种利用数字电路实现的抢答系统，具有很强的实用性。本产品采用了数字显示器直接指示，自动锁存显示结果，并自动复位的设计思想，由数字电路以及外围电路组成；在抢答同时附有声音输出接口，提示主持人此时已完成这次的抢答。与其他抢答器电路相比较有分辨时间极短、结构清晰、成本低、易操作、制作方便等优点。关键词：竞赛活动；抢答；锁存；编码译码；复位目录0 引 言.11 设计目的和指标 .21.1 设计目的.21.2 设计指标和要求 .22 系统设计原理和方案分析.32.1 电路组成原理 .32.2 设计思路.32.2.1
5、电路设计.32.2.2 单元电路设计.32.3 抢答器.42.3.1 抢答器电路图.42.3.2 抢答器完成项目.42.3.3 主要功能介绍.53 各电路设计及工作分析 .63.1 定时电路设计与相关元器件 .63.2 报警电路设计与相关元器件.73.3 时序电路设计与相关元器件.74 总结与体会.9致谢.10参考文献 .11某某大学课程设计10 引言在科技高速发展的 21 世纪，人才成为最重要的社会资源之一。竞争日益激烈，人才选拔，评选择优的活动越加频繁，而在这些活动当中，往往分为几组选手参加，根据主持人提出的问题，若用举手的方式进行抢答，往往会因主持人判断的误差，造成比赛的不公平性。本着公
6、平公正的原则，就需要有一种稳定、准确的工具，因此智能抢答器应运而生，由于其准确性高、实用性强，所以得到迅速推广，从最初的益智类节目，广泛应用到各类活动、娱乐节目中。早期的抢答器只由几个过三极管、可控硅、发光二极管等组成，能通过发光二极管的指示辨认出选手号码，而现在大多数抢答器是由单片机或数字集成电路组成。某某大学课程设计21 设计目的及指标1.1 设计目的通过课程设计一个四人的抢答器和可调定时器，运用所学的数字电子技术的知识进行理论设计、安装调试、后期制作、分析总结等阶段，为了提高电子技术方面的实践技能，学习掌握工程设计的方法和组织实践的基本技能。1.2 设计指标和要求1.设计一个可供 4 名
7、选手参加比赛的智能抢答器。他们的编号分别为 1、2、3、4 各用一个抢答按钮，编号与参赛者的号码一一对应，此外还有一个系统清零和抢答控制开关，由主持人控制。2.抢答器具有数据锁存的功能，并将锁存的数据用 LED 数码管显示出来，同时蜂鸣器发出间歇声响。抢答开始，若有参赛者按动按钮，编号立即锁存，数码管立即显示出最先按动按钮的选手所对应的编号，扬声器给出声音提示。3.抢答器对抢答选手动作的先后有很强的分辨能力，即使他们的动作仅相差几毫秒，也能分辨出抢答者的先后。即再按下任何一个抢答器开关均无效，指示灯依旧保持第一个开关按下时所对应的状态不变，直到主持人将系统清零为止。4.主持人有控制开关，可以手
8、动清零复位。主持人清零以后，声音提示停止。5.抢答器具有可调倒计时的功能，且倒计时的时间由主持人设定（如 30 秒） 。当主持人启动“开始”键后，定时器进行倒计时，也可根据比赛的实际情况设计答题倒计时的时间。若定时抢答时间已到，仍没有选手抢答，则本次抢答无效。系统扬声器报警（音响持续 0.5 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.用 555 定时器产生频率为 1Hz 的脉冲信号，作为定时计数器的 CP 信号某某大学课程设计32 系统设计原理和方案分析2.1 电路组成原理根据功能要求，应设计有抢答电路、译码显示电路、定时电路、报警电路、 ，各个电路都有其自己的功
9、能。通过复位按键 S，电路进入就绪状态，等待抢答。首先由主持人发布抢答命令（按下 S 按键） ，在此同时发光二极管随即变亮，当看到二极管亮，进入倒计时状态和抢答状态。在电路中“S1S7”为 4 路抢答器的 4 个按键，如果有人按下按键，程序就会判断是谁先按下的，然后从 P2 口输出抢答者号码的七段码值，经 GAL16V8 驱动，送到码管显示，并封锁键盘，保持刚才按键按下时刻的时间，禁止其他人按键的输入，从而实现了抢答的功能。如果在设定的时间中没有一个人按下按键，一到时间，不可以抢答。当要进行下一次的抢答时，由主持人先按一下复位按键 S，电路复位，进入下一次抢答的就绪状态。2.2 设计思路2.2
10、.1.电路设计电路由选手开关电路、主持人开关电路、触发锁存电路、时间脉冲电路、抢答鉴别电路和显示电路组成。设计结构框图如图 1：图 1 设计原理图2.2.2 单元电路分析 （1）选手开关此电路由 4 个开关组成，四位抢答者通过各自的开关来实现抢答，给编码器输入高低电某某大学课程设计4平，其中低电平为有效抢答信号。 （2）主持人开关此电路由 1 个开关和一个 1k 的电阻组成，主持人通过开断开关控制整个电路开合。 （3）触发锁存电路此电路由 D 触发器 74LS175 组成。它具有以下功能：1.清零功能(用集成触发器清除端实现，由主持人输入手动负脉冲控制)。2.四个抢答键控制功能(有按键实现)。3 显示功能(用数字逻辑实验箱中的发光二极管实现)。4.脉冲信号控制功能(由主持人输入手动正脉冲控制)。2.3 抢答器2.3.1 抢答器电路如图 2：D 1D 2D 3D 4图 2 抢答器电路2.3.2 抢答器完成项目：
