【正文】 用性 。 通過研究后發(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)還是有很多的。如果主持人沒有按下開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)發(fā)生。 課題研究的內(nèi)容 八路智能搶答器是采用了 CD4511 集成芯片 來實(shí)現(xiàn)功能要求的，在搶答 過程中，每個(gè)選手都有一個(gè)搶答按鈕。初步掌握 了八路智能 搶答器 的調(diào)整及測試方法。 1 總體設(shè)計(jì) 選題的目的和意義 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì) ,讓我了解到了八路智能搶答器的結(jié)構(gòu)組成和工作原理，也 初步掌握 八路智能 搶答器的調(diào)整及測試方法，提高 實(shí)踐動(dòng)手能力和思考問題的能力 。 八路智能搶答器主要由數(shù)字優(yōu)先編碼 電路、 鎖存 /譯碼 /驅(qū)動(dòng)電路于一體 的 CD4511集成電路 、數(shù)碼顯示電路和報(bào)警電路 組成。鑒于現(xiàn)在小規(guī)模的知識(shí)競賽越來越多，操作簡單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的小型搶答器 肯定很有市場 ?，F(xiàn)在大多數(shù) 智能 搶答器 都由 單片機(jī) 或 數(shù)字集成電路 構(gòu)成的 ， 并且 新增了許多功能，如選手號(hào)碼顯示，搶按前或搶按后的計(jì)時(shí)， 選手得分顯示等功能。 智能 搶答器是一種應(yīng)用 十分 廣泛的設(shè)備，在各種競賽、搶答場合中，它 都 能 客觀 、迅速 地 判別 出最先獲得發(fā)言權(quán)的選手。并且在 主持人提出的問題 時(shí)候 ， 如果讓 選手 用舉手等方法 來進(jìn)行搶答 ， 這在某種程度上會(huì)因?yàn)橹鞒秩说闹饔^誤斷造成比賽的不公平性 。 關(guān)鍵字 ： CD4511 數(shù)碼顯示 電路 報(bào)警電路 數(shù)字編碼電路 2 目 錄 引 言 ............................................................. 3 1總體設(shè)計(jì) .......................................................... 3 選題的目的和意義 .................................................... 3 課題研究的內(nèi)容 ...................................................... 3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ...................................................... 4 搶答器目前存在的主要問題 ............................................ 5 2搶答器的系統(tǒng)概述 ................................................... 5 系統(tǒng)的主要功能簡介 .................................................. 5 搶答器的工作原理簡介 ................................................ 6 搶答器系統(tǒng)的需求分析 ................................................ 6 搶答器的工作流程 .................................................... 6 搶答器的工作過程 .................................................... 7 3搶答器的單元電路設(shè)計(jì) ............................................... 7 搶答器設(shè)計(jì)中的數(shù)字編碼電路 .......................................... 8 搶答器設(shè)計(jì)中的譯碼 /優(yōu)先 /鎖存電路 ................................... 10 搶答器設(shè)計(jì)中的數(shù)碼顯示電路 ......................................... 16 搶答器設(shè)計(jì)中的報(bào)警電路 ............................................. 17 4搶答器的電路設(shè)計(jì)圖 ................................................ 20 搶答器工作原理 ..................................................... 20 搶答器 PCB 板電路圖 ................................................. 21 搶答器實(shí)物電路圖 ................................................... 22 5總結(jié)與展望 ....................................................... 23 致 謝 ............................................................ 24 參考文獻(xiàn) ........................................................... 24 3 引 言 在這個(gè)競爭激烈的社會(huì)中 ， 知識(shí)競賽 ， 評(píng)選優(yōu)勝， 選拔人才 之類的活動(dòng)愈加頻繁 。搶答器數(shù)碼顯示電路由數(shù)碼管組成， 輸入的 BCD 碼自動(dòng)地由 CD4511 內(nèi)部電路譯碼成十進(jìn)制數(shù)在數(shù)碼管上顯示。 CD4511 是一塊含 BCD7段鎖存/譯 碼 /驅(qū)動(dòng)電路于一體的集成電路 。 八路 數(shù)字搶答器 電路包括搶答，編碼，優(yōu)先，鎖存，數(shù)顯 ， 復(fù)位及 報(bào)警 電路。 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì)） 題目 基于 CD4511集成芯片 的多路搶答器 設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 年級(jí)專業(yè) 10 級(jí)應(yīng)用電子技術(shù) 1 班 所 在 系 機(jī)電工程系 指導(dǎo)教師 職稱 完成時(shí)間 2021 年 12 月 1 摘 要 隨著 科技的日新月異 ，促使人們 開始 學(xué)科學(xué)、學(xué)技術(shù)、學(xué)知識(shí)。 搶答器是 一個(gè) 機(jī)關(guān)學(xué)校開展智力競賽活動(dòng)必不可少的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于學(xué)校、教育部門、企事業(yè)工會(huì)組織、俱樂部等單位組織舉辦各種知識(shí)、技術(shù)競賽及文娛活動(dòng)時(shí)作搶答使用。 搶答器數(shù)字 優(yōu)先 編碼電路由 D1D12 組成，實(shí)現(xiàn)數(shù)字的編碼。 搶答器 報(bào)警 電路由 NE555 接成音多諧振蕩器 構(gòu)成。 經(jīng)過布線、焊接、調(diào)試等工作的八路數(shù)字智能搶答器成形，更具有實(shí)用性。在競賽中，都是 多 個(gè)選手一起參加 ，如果采用舉手回答問題的這個(gè)方式來進(jìn)行競賽已經(jīng)不適應(yīng)社會(huì)的需要。 而在當(dāng)今社會(huì)里，比賽 要追求 準(zhǔn)確、公正、直觀地判斷出第一搶答者 ， 這時(shí)候 智能 搶答器就派上用場了 。早期的搶答器只 是 由幾個(gè)三極管、可控硅、發(fā)光管等 器件 組成 的 ，能通過 發(fā)光管 的指示辯認(rèn)出選手號(hào)碼。 隨著科技的發(fā)展， 現(xiàn)在的搶答器 向 著數(shù)字化 、 智能化的方向發(fā)展，這就必然提高了智能 搶答器的 制造 成本。因此，我選擇 簡易 邏輯 數(shù)字搶答器 這一課題 。優(yōu)先編碼電路、 CD4511集成電路 將參賽隊(duì)的輸入信號(hào)在 數(shù)碼顯示管 上輸出，用報(bào)警電路對(duì)時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格控制， 這樣就構(gòu)成了八路智能搶答器電路。同時(shí) 通過本 次畢業(yè)設(shè)計(jì) ， 也讓我 鞏固 了以前學(xué)習(xí)的 理論知識(shí)，建立 邏輯數(shù)字電路的理論和實(shí)踐的結(jié)合 ，了解 了八路智能 搶答 器 各單元電路之間的關(guān)系及相互影響。 本 畢業(yè)設(shè)計(jì) 通過參考大量文獻(xiàn)對(duì) 八路智能 搶答器的 工作原理 進(jìn)行了 系統(tǒng) 的 介紹，通過詳細(xì)的調(diào)查和權(quán)威技術(shù)資料及相關(guān)情報(bào)的收集， 為我們更深刻的了解電子技術(shù)提供了很好的平臺(tái)，使得更好的讓理論與實(shí)踐相結(jié)合。在主持人按下復(fù)位鍵宣布搶答開始的時(shí)候，選手就開始進(jìn)行 4 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)。主持人可按復(fù)位鍵，新一輪搶答開始。 首先， 設(shè)計(jì) 電路連接簡單，因?yàn)?采用了 CD4511 集成芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)的， 大多數(shù)功能單元都能通過數(shù)字電路完成，第二，工作性能可靠，抗 干擾 能力優(yōu)于目前搶答器。 本論文章節(jié)的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容如下 : 總體設(shè)計(jì) 。 搶答器系統(tǒng)概述。 搶答器的單元電路設(shè)計(jì)。 搶答器的電路設(shè)計(jì)圖。 總結(jié)與展望。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 隨著我國搶答器市場的迅猛發(fā)展，與之相關(guān)的核心生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用與研發(fā)必將成為業(yè)內(nèi)企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。了解國內(nèi)外搶答器生產(chǎn)核心技術(shù)的研發(fā)動(dòng)向、工藝設(shè)備、技術(shù)應(yīng)用及趨勢對(duì)于企業(yè)提升產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格，提高市場競爭力十分關(guān)鍵。那么選擇一款真正適合的 智能 搶答器就非常重要。 電子搶答器的中心構(gòu)造一般都是由搶答器由 數(shù)字電子集成 電路組成，其搭配的配件不同又分為，非語音非記分搶答器和語音記分搶答器。語音記分搶答器是 由 一個(gè)搶答器的主機(jī) 、主機(jī)的顯示屏 以及 選手的記分顯示屏 等構(gòu)成，具有記分等功能 。 電腦搶答器又分為無線電腦搶答器和有線電腦搶答器。無線電腦搶答器利用電腦和投影儀，可以把搶答氣氛活躍起來，一般多使用于電臺(tái)等大型的活動(dòng)。 搶答器作為一種電子產(chǎn)品，早已廣泛應(yīng)用于各種智力和知識(shí)競賽場合，但目前所使用的搶答器有的電路較復(fù)雜不便于制作 ,可靠性低 ， 實(shí)現(xiàn)起來 很 困難 ； 有的則用一些專用的集成塊 ,而專用集成塊的購買又很困難 。 在國內(nèi)外已經(jīng)開始了普遍的應(yīng)用。 搶答器是 一個(gè)機(jī)關(guān)學(xué)校開展智力競賽活動(dòng)必不可少的設(shè)備，廣泛 應(yīng)用于學(xué)校、教育部門、企事業(yè)工會(huì)組織、俱樂部等單位組織舉辦各種知識(shí)、技術(shù)競賽及文娛活動(dòng)時(shí)作搶答使用。作為一個(gè)單位若專購一臺(tái)搶答器雖然在經(jīng)濟(jì)上可以承受，但每年使用的次數(shù)極少，往往因長期存放使搶答器損壞，再購置的麻煩和及時(shí)性就會(huì)影響活動(dòng)的開展。因?yàn)槊總€(gè)選手位于搶答現(xiàn)場的不同位置，每個(gè)選手與控制臺(tái)之間要有長長的連接線。 其次，電路復(fù)雜。采用 簡單邏輯電路 掃描技術(shù)識(shí)別選手搶按號(hào)碼時(shí)，電路的延遲時(shí)間較大。 2 搶答器的系統(tǒng)概述 系統(tǒng)的主要功能簡介 八路智能搶答器的主要功能有如下三點(diǎn)： 1. 可同時(shí)供 8 名選手參加比賽，其相應(yīng)的編碼分別是 0、 7，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)。 3. 搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。 6 搶答器的工作原理簡介 如圖 21所示為搶答器的結(jié)構(gòu)框圖。而報(bào)警電路則是起到提示作用 。選手 即可開始 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。 圖 21 搶答器結(jié)構(gòu)框圖 搶答器系統(tǒng)的需求分析 在搶答中，只有開始后搶答才有效，如果在開始搶答前搶答為無效。 按鍵鎖定，在有效狀態(tài)下，按鍵無效非法。 搶答器的工作流程 搶答器的基本工作 原理 :在上電之后，系統(tǒng)開始運(yùn)行， 在搶答 過程中 ， 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)開始工作 ，并識(shí)別、記錄第一 個(gè)號(hào)碼 。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。 如有選手 按下 搶答 鍵 ， 報(bào)警電路會(huì)發(fā)出訊響聲 ， 并且數(shù)碼顯 示電路上會(huì)顯示成功搶答的選手的編號(hào)。 如果主持人未按 下復(fù)位 鍵，而有人按了搶答按鍵， 此次搶答無效，只有當(dāng)主持人按下了復(fù)位鍵，選手才能進(jìn)行順利搶答。 3 搶答器的單元電路設(shè)計(jì) 八路智能搶答器主要由數(shù)字編碼電路、譯碼 \優(yōu)先 \鎖存驅(qū)動(dòng) 電路、數(shù)碼顯示電路和報(bào)警電路組成。 8 搶答器設(shè)計(jì)中的數(shù)字編碼電路 參考電路如圖 31所示 ， S1— S8 組成 1— 8路搶答器， D1— D12 組成數(shù)字編碼器 。 從 CD4511 的引腳可以看出，引腳 6， 2， 1， 7分別為 BCD 碼的 D、 C、 B、 A位（ D這高位， A為低位，即 D、 C、 B、 A分別代表 BCD碼 1 位）。 當(dāng) 選手 1 按下S1 搶答鍵，