八路數(shù)字搶答器畢業(yè)設(shè)計(jì)-畢業(yè)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2024-12-30 07:31 本頁(yè)面
【正文】 輸入封鎖，致使其他組的搶答信號(hào)無(wú)效。但是，第一搶答信號(hào)應(yīng)該在主持人發(fā)出搶答命令之后才有效。 通過(guò)這次設(shè)計(jì)， 掌握編碼器、譯碼器、 led 驅(qū)動(dòng)電路、揚(yáng)聲器發(fā)聲電路及電源轉(zhuǎn)換電路的原理，了解 搶答器 組成原理，初步掌握 多功能搶答器 的調(diào)整及測(cè)試方法。同時(shí) 通過(guò)本設(shè)計(jì)與 仿真進(jìn)行 調(diào)試，提高 自己的 動(dòng)手能力，鞏固已學(xué)的理論知識(shí)，建立 數(shù)字電路理論和實(shí)踐的結(jié)合 ，了解 多功能搶答器 各單元電路之間的關(guān)系及相互影響，從而能正確設(shè)計(jì)各個(gè)單元電路 ，為今后利用數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)其他功能的設(shè)備奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 。 課題研究的內(nèi)容 本八路搶答器采用 CD4511 集成芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)功能要求，在搶答過(guò)程中，每個(gè)選手都有一個(gè)搶答按鈕。在主持人按下復(fù)位鍵宣布搶答開(kāi)始的時(shí)候，選手就開(kāi)始進(jìn)行搶答，在指定時(shí)間內(nèi)選手進(jìn)行搶答 ，數(shù)碼顯示屏上會(huì)顯示最先搶答選手的編號(hào)。如果主持人沒(méi)有按下開(kāi)始鍵而選手就搶答視為犯規(guī)，數(shù)碼顯示屏顯示犯規(guī)者的編號(hào)，揚(yáng)聲器持續(xù) 2 發(fā)聲。主持人可按復(fù)位鍵，新一輪搶答開(kāi)始。 通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，采用數(shù)字電路技術(shù)設(shè)計(jì)的搶答器與目前常用的搶答器相比優(yōu)點(diǎn)有很多。首先，設(shè)計(jì)電路連接簡(jiǎn)單，因?yàn)椴捎昧?CD4511 集成芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)的，大多數(shù)功能單元都能通過(guò)數(shù)字電路完成。第二，工作性能可靠，抗干擾能力較強(qiáng)。所以本設(shè)計(jì)采用了基于數(shù)字電路技術(shù)的設(shè)計(jì)方案。 3 2 搶答器的 工作原理 系統(tǒng)的主要功能 八路搶答器的主要功能有如下三點(diǎn)： (1) 同時(shí)供 8 名選手參加比賽，其相應(yīng)的編碼分別是 8，各用一個(gè)搶答按鈕，按鈕的編號(hào)與選手的編號(hào)相對(duì)應(yīng)。 (2) 給主持人設(shè)置一個(gè)控制開(kāi)關(guān)，用來(lái)控制系統(tǒng)的清零（編號(hào)顯示數(shù)碼管滅燈）和搶答的開(kāi)始。 (3) 搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。搶答開(kāi)始后，若有選手按動(dòng)搶答按鈕，編號(hào)立即鎖存，并在 LED 數(shù)碼管上顯示出選手的編號(hào)，同時(shí)揚(yáng)聲器給出音響提示。 搶答器的 基本 工作原理 電路完成基本的搶答功能，即開(kāi)始搶答后，當(dāng)選手按動(dòng)搶答鍵時(shí)，能顯示選手的編號(hào)，同時(shí)能封鎖 輸入電路，禁止其他選手搶答。而報(bào)警電路則是起到提示作用。其工作原理為：接通電源后，當(dāng)主持人按下復(fù)位鍵，宣布 開(kāi)始 。選手即開(kāi)始搶答，當(dāng)選手按下?lián)尨疰I后，搶答器完成：編碼、優(yōu)先鎖存、譯碼、數(shù)碼顯示。當(dāng)一輪搶答之后，只有主持人按下復(fù)位鍵，才能進(jìn)行下一輪搶答，否則搶答無(wú)效。 如圖 21 所示為搶答器的結(jié)構(gòu)框圖。 圖 21 搶答器結(jié)構(gòu)框圖 搶答器系統(tǒng)的分析 (1) 在搶答中，只有開(kāi)始后搶答才有效，如果在開(kāi)始搶答前搶答則為無(wú)效。 4 (2) 可以顯示是哪位選手有效搶答，正確按鍵后有 訊響聲。 (3) 按鍵鎖定，在有效狀態(tài)下，選手按鍵無(wú)效。 (4) 只有主持人按下復(fù)位鍵，下一輪搶答才能開(kāi)始進(jìn)行。 搶答器的工作流程 搶答器的工作流程：在上電之后，系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行，在搶答過(guò)程中，會(huì)有多個(gè)信號(hào)同時(shí)或不同時(shí)送入主電路中，搶答器內(nèi)部電路和 CD4511 集成芯片會(huì)開(kāi)始工作，并識(shí)別、記錄第一個(gè)號(hào)碼。在搶答器工作過(guò)程中，編碼電路、優(yōu)先 \鎖存 \譯碼電路、顯示電路、報(bào)警電路都會(huì)運(yùn)行。搶答器的工作流程分為正常搶答流程、主持人復(fù)位等幾部分，如圖 22 所示。 圖 22 搶答器的工作流程上電 運(yùn)行 主持人按下復(fù)位鍵 開(kāi)始 開(kāi)始數(shù)碼管顯示 0 復(fù)位鍵未按下前有選手搶答 選手開(kāi)始回答問(wèn)題 數(shù)碼管上顯示搶答選手編號(hào)，并 且報(bào)警電路發(fā)出訊響聲 無(wú)效 有選手搶答 5 3 硬件電路 的設(shè)計(jì) 總體 設(shè)計(jì)方案 圖 31 總體結(jié)構(gòu)框圖 由圖 31 可知，本設(shè)計(jì)主要包括 CD4511 控制模塊、數(shù)碼管顯示模塊、蜂鳴器模塊、按鍵模塊等四個(gè)主要模塊，現(xiàn)將每個(gè)模塊的功 能介紹如下： （ 1） CD4511 控制模塊的主要是完成對(duì)信號(hào)的編碼、譯碼、優(yōu)先鎖存、驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示模塊及驅(qū)動(dòng)蜂鳴器模塊等功能。 （ 2）數(shù)碼管顯示模塊主要是完成接收 CD4511 控制模塊譯出的信號(hào)以及顯示搶答成功人的數(shù)字功能。 （ 3）蜂鳴器模塊主要是完成接收 CD4511 控制模塊發(fā)出的控制信號(hào)并發(fā)出鳳鳴信號(hào)的功能，表示已經(jīng)有人搶答成功。 （ 4）按鍵模塊主要是完成對(duì)八個(gè)人的搶答進(jìn)行反映的功能。 搶答器設(shè)計(jì)中的數(shù)字編碼電路 由系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖出發(fā)，本設(shè)計(jì)的總體電路原理圖如圖 32 所示。 電源 蜂鳴器模塊 按鍵模塊 CD4511控 制 模塊 復(fù)位按鍵 數(shù)碼管顯示模塊 6 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e vi s i onS i z eBD a t e : 11 A u g 2 012 S h e e t o f F i l e : F : \ 設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)套件 \ 實(shí)訓(xùn)套件二組 .D d b D r a w n B y :A7B1C2D6LT3BI4EL5a13b12c11d10e9f15g14VCC16GND8U1C D 45 11abfcgdeD P Y[ L E D g n]1234567abcdefgdp com9D S 1R3R4R5R6R7R8D 1 241 48* 12D 1 1D 1 0D9D8D6 D7D5D4D3D2D1S1S2S3S4S5S6S7S9S8AR 1 210 KG N DBR 1 110 KG N DCR 1 010 KG N DDR910 KG N DV C CR110 KG N DV C CD 1 341 48D 1 4 41 48R 1 42. 2KQ190 13R 1 510 0KG N DR 1 310 KABCDG N DL S 1G N DD 1 5D 1 6D 1 7D 1 8ABCDR268 0*7C110 uFG N D 圖 32 總 體電路原理圖 參考圖 32 可知， S1— S8 組成 1— 8 路搶答器， D1— D12 組成數(shù)字編碼器。該電路完成的功能是：將二極管編碼成為 BCD 碼，將高電平加到 CD45
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