1、 - 1 - 八路抢答器八路抢答器 课程设计报告课程设计报告 任务分工：任务分工： 李启航：设计电路、购买器件、焊接及测试电路 邢芳芳：查阅搜集相关资料及各个器件原理及引脚连接 张申： 焊接电路、参与电路设计、画实物电路引脚图 张旋：模拟电路及撰写课程设计报告 设计时间：设计时间： 2012 年年 05 月月 14 日日 20102 年年 05 月月 18 日日 - 2 - 目目 录录 一、一、 课程设计的目的与要求课程设计的目的与要求3 二、二、 方案论证选择方案论证选择3 三、三、 原理设计原理设计4 四、四、 方案实现与测试方案实现与测试12 五五、原件清单、原件清单18 六六、收获体会
2、和建议收获体会和建议19 七七、主要参考文献、主要参考文献20 八八、附录一、附录一21 九九、附录二、附录二21 - 3 - 一、课程设计的目的与要求一、课程设计的目的与要求 通过八路数字抢答器的设计实验， 要求学生回顾所学数字电子技术的基础理 论和基础实验， 掌握组合电路、时序电路、 编程器件和任意集成电路的综合使用 及设计方法，熟悉掌握优先编码器、触发器、计数器、单脉冲触发器、 555 电路、 译码/驱动电路的应用方法，熟悉掌握时序电路的设计方法。达到数字实验课程 大纲所要求掌握的基本内容。 在许多比赛活动中，为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，通常设置 一台抢答器，通过数显、灯光或
3、音响等多种手段指示出第一抢答者。 （1）设计制作一个可容纳 8 组参赛的数字式抢答器，每组设置一个抢答按 钮供抢答者使用。 （2）电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。在主持人系统发出抢答指 令后， 若参赛者按抢答开关， 则该组指示灯亮并用组别显示电路显示出抢答者的 组别，同时指示灯(发光二极管)亮。此时，电路应具备自锁存功能，使别组的抢 答开关不起作用。 （3）若超时仍无人抢答，则报警指示灯熄灭。 二、方案论证选择二、方案论证选择 方案一：方案一：抢答器各部分采用中小规模集成数字电路，用机械开关按钮作为控制 开关， 完成抢答输入信号的触发。 该方案的特点是中小规模集成电路应用技术成 熟，性能
4、可靠， 能方便地完成选手抢答的基本功能。它由主体电路和扩展电路组 成。主体电路完成基本抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，能显示 选手编号， 同时封锁输入电路， 禁止其他选手抢答。 扩展电路完成定时抢答功能， 报警功能等。 方案二：方案二：采用 STC89C52 单片机作为控制中心，抢答器可以完成运算控制、信号 识别以及显示功能的实现。 当主持人宣布抢答开始的时候， 按下开始按钮，此时电路进入抢答状态， 选 手的输入采用了扫描式的输入， 之后把对应的信息送往单片机， 再由单片机输出 到显示输出电路中， 此时有人第一按下相应的抢答按钮， 经过单片机的按钮选择， - 4 - 在八段显示器上
5、显示相应的号码，并锁存，并禁止其他按钮的输入。 方案选择：方案选择： 虽然单片机具有很灵活的编程性，但由于我们还没开设单片机的学习，我们对虽然单片机具有很灵活的编程性，但由于我们还没开设单片机的学习，我们对 其不能熟练操作，而且数字电路其不能熟练操作，而且数字电路的制作方案比较容易实现并且原理方面比较简的制作方案比较容易实现并且原理方面比较简 单，单，所以我们选择了方案一，运用所学数电及其相关知识解决相关问题。所以我们选择了方案一，运用所学数电及其相关知识解决相关问题。 三、原理设计、原理设计 3.1 总体方案设计总体方案设计 3.1.1 设计思路设计思路 本题的根本任务是准确判断出第一抢答者的信号并将其锁存。 实现这一功能 可选择使用触发器或锁存器等。在得到第一信号之后应立即将电路的输入封锁， 即使其他组的抢答信号无效。 同时还必须注意， 第一抢答信号应该在主持人发出 抢答命令之后才有效。 当电路形成第一抢答信号之后， 用编码、 译码及数码显示电路显示出抢答者 的组别，也可以用发光二极管直接指示出组别。 在主持人没有按下开始抢答按钮前， 参赛者的抢答开关无效； 当主持人按下 开始抢答按钮后，开始进行 8 秒倒计时，此时，若有组别抢答，显示该组别并使 抢答指示灯亮表示“已有人抢答” ；当计时时间到
