多路多功能抢答器的设计30打印用

1汉口学院学士学位毕业论文论文题目：多路多功能抢答器的设计学生姓名：叶壮学号：2012952054专业名称：机械电子专业指导教师姓名：陈爱菊指导教师职称：副教授二015年4月24日2汉口学院学士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在_____年解密后适用本授权书。2、不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）学位论文作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日3目录内容摘要............................................................1关键词1Abstarct............................................................1Keywords11系统的概述........................................................21.1课题研究的相关背景...........................................21.2选题的目的和意义............................................21.3课题研究的内容..............................................22抢答器的系统概述..................................................32.1系统的主要功能简介..........................................32.2抢答器的工作原理简介.........................................42.3抢答器系统的需求分析........................................63抢答器的电路设计..................................................63.1抢答器的总体结构.............................................63.2电路选择.....................................................73.3单元电路设计................................................73.4555多谐振荡器的脉冲波形图..................................133.5电路元件选择................................................144总结与展望......................................................15参考文献...........................................................17致谢191内容摘要：当今社会，随着现代科技的不断发展，促使人们学习知识的途径呈现多样化，因此知识竞赛也举办的越来愈多，而抢答器在各种竞赛中的出现，也是竞赛中不可少的亮点之一。但普通抢答器要么制作复杂成本较高，要么功能单一，容易影响到参赛选手的兴致。因此设计了本抢答器。多路抢答器的主体电路分为两部分:主持人的报警控制电路和参赛选手的由编码电路锁存器和译码电路组成的输出电路。多路抢答器的扩展电路则由定时电路和编译电路组成，用于处理输出信号，然后将结果在显示器上显示。本文将以74系列集成电路为基础进行多路抢答器的设计，整个电路成本低廉、安装方便，反应灵敏，功能较强。关键字:多路抢答器；抢答电路；锁存器。ABSTARCT：Nowadays,withthedevelopmentofmodernscienceandtechnology,encouragepeopletolearnwaysofdiversifiedknowledge,thereforeknowledgecontestalsoheldincreasinglymore,andResponderappearinvariouscompetitions,butalsotheessentialhighlightsoftheraceone.ButordinaryResponderorhigherproductioncostsofcomplex,orsinglefunction,easilyaffectthecontestant'sinterest.SothedesignoftheResponder.MultipleRespondermaincircuitisdividedintotwoparts:thehostofthealarmcontrolcircuitandtheoutputcircuitofthecontestantsbytheencodinganddecodingcircuitlatchcircuitthereof.MultipleResponderextensioncircuitbythetimingcircuitandcompilingcircuitforprocessingtheoutputsignal,anddisplaystheresultsonthedisplay.Thisdesignwillbe74seriesofintegratedcircuitbasedonmulti-channelresponder,Thewholecircuithastheadvantagesoflowcost,convenientinstallation,sensitivereactionandstrongfunction.Keywords:MultipleResponder;Respondercircuit;Latch.21系统的概述1.1课题研究的相关背景现如今科技已经成为社会的第一发展力，为了促使大众更加积极的学习、掌握某类知识，掀起社会的学习热潮，智力竞赛举办越来越多。而抢答作为智力竞赛中常有的一环，如何保证其公平性成为了重难点，为避免人的主观判断影响其公平性，抢答器响应需求发明了出来。抢答器作为一种智力竞赛常用工具，在使用过程中，能较为准确公正直观的分辨出获得优先发言权的参赛选手。早期的抢答器只能大致显示出抢答选手号码，无法显示出其他更多的信息。而今多路智力竞赛抢答器多使用集成电路,并在原有的基础上增添了许多新功能，能更方便裁判进行判断，使得比赛更具娱乐性和公正性。科技的进步带来的是各种工具的愈加方便，这就必然提高了工具的成本。而今各种竞赛日益频繁，功能差不多，成本更低的智力竞赛抢答器的需求量必会增加，因此我选择多路智力竞赛抢答器这一课题。多路抢答器主要由主持人的报警控制电路和参赛选手控制的输出电路这两大部分组成，其中参赛选手控制的输出电路主要由编码电路锁存器和译码电路组成。多路抢答器的扩展电路则由定时电路和编译电路组成，用于处理输出信号，然后将结果在显示器上显示。1.2选题的目的和意义这次毕业设计的主要目的是设计一个多路多功能抢答器，从而了解抢答器的基本组成原理，掌握抢答器电路的构成与组装，巩固自己的理论知识和增加自己的动手能力，同时结合以上内容，加深自己对抢答器各部分电路的影响与联系，从而巩固自己的所学知识。本论文主要对多路抢答器的电路进行了介绍，通过各种参考文献为抢答器提供了简单的设计电路，从而能使更多的人了解多路智力竞赛抢答器的设计思路和3技术发展。1.3课题研究的内容本多路抢答器功能主要要求如下：4名参赛选手身前各置有一个抢答按钮，编号分别为1234这四个编号，主持人则有一个控制按钮，可以控制比赛的抢答开始和重置上一轮抢答的数据从而开始下一轮抢答。主持人按下抢答开始的按钮后，计数器显示10秒的时间并开始进入倒计时，当选手跟着按下抢答按钮时，选手编号被锁存器锁存，同时在抢答显示器上显示该选手编号，以及扬声器给出音响提示，封锁抢答电路，禁止其他选手抢答。若选手成功抢答，扬声器响，停止倒计时，抢答显示器显示出选手编号，定时显示器显示抢答剩余时间，直到到主持人通过控制按钮清零。若抢答失败，封锁解除，其他选手可以开始抢答。如果定时显示器归零后，没有选手按下抢答按钮，则主持人宣布此轮抢答无效，扬声器进行报警，封锁抢答电路，无法进行信号的输入和输出，防止选手超时后继续抢答。经过各类参考文献对比，多路抢答器比目前的主流抢答器成本更为低廉，可靠性强，具有良好的发展前景。本论文章节的结构和内容如下:第一章：绪论。简单说明了抢答器的工作原理和发展前景。第二章：抢答器系统概述。说明了多路抢答器的主要工作原理和基本电路图。第三章：抢答器的电路的设计。说明了多路抢答器的总体结构，并列出了各部分之间的电路组成。第四章：总结与展望。对本次设计进行回顾，对多路抢答器指出问题，提出改意见，展望未来。2抢答器的系统概述2.1系统的主要功能简介电子抢答器的主要功能有：4名选手各有一个抢答按钮，编号分别为1234，主持人有一个控制按钮，可4以控制抢答开始和数据归零。主持人按下抢答开始的按钮后，计数器显示10秒的时间并开始进入倒计时，当选手跟着按下抢答按钮时，选手编号被锁存器锁存，同时在抢答显示器上显示该选手编号，以及扬声器给出音响提示，封锁抢答电路，禁止其他选手抢答。若选手抢答成功，扬声器响，停止倒计时，抢答显示器显示选手编号，定时显示器显示剩余时间，保持到主持人清零为止。若抢答失败，封锁解除，其他选手可以开始抢答。如果定时显示器归零后，没有选手按下抢答按钮，则主持人宣布此轮无效，扬声器进行报警，封锁抢答电路，防止选手超时后继续抢答。2.2抢答器的工作流程当抢答电路开始工作时，计时电路开始倒计时，选手们可以开始抢答，如有犯规抢按等情况，锁存电路进行封锁，扬声器发出报警声。若抢答顺利进行，答对后有系统的提示音，答错则无。若无人抢答，此轮抢答作废，倒计时结束后进行下一轮。具体流程如图2-2所示。5图2-1抢答器的工作流程加载程序运行行开始开始数码管显示FFF开始抢按时间倒计时开始前有选手抢按显示违例选手号码并伴有语音报警倒计时结束，超时有选手抢按显示FFF显示选手号码，倒计时时间,语音报警，答题,答题时间倒计时正常流程违规流程若超过答题时间，则数码管显示FFF答题完毕根据选手表现，规则由主持人减分62.3抢答器的工作过程1、主持人可通过“+1”或“-1”键调整计时器时间，可从0S调整至99S，倒计时结束后，计时器会从99S再次倒数。2、主持人按下开始键，扬声器发出提示音，计时器开始计时（预设10S抢答时间），若有选手进行抢答，显示屏显示其号码，并给出提示音。3、主持人按下停止键停止倒计时停止，直至主持人再次按下开始键。4、若主持人未按下开始键而选手按下抢答键抢答时，显示屏显示该选手号码，并扬声器进行报警。3抢答器的电路设计3.1抢答器的总体结构如下图所示是多路抢答器的总体方框图，分为两部分，一是主持人所控制的脉冲电路、倒计时器、扬声器、译码器和数码显示器；二是参赛选手所控制的锁存器、编码转换电路、扬声器、译码器和显示屏。扬声器数码显示脉冲电路倒计时器译码器数码显示扬声器锁存器编码转换电路译码器主持人选手7图3-1总体方框图3.2电路选择多路抢答器电路可分为以下4种部分电