1、1 1.1.课题简介课题简介 1.11.1 课题背景及意义课题背景及意义 单片机把我们带入了智能化的电子领域,许多繁琐的系统若由单片机进行 设计,便能收到电路更简单、功能更齐全的良好效果。若把经典的电子系统当 作一个僵死的电子系统,那么智能化的现代电子系统则是一个具有“生命”的 电子系统。 对于抢答器我们大家都知道那是用于选手做抢答题时用的,选手进行抢答, 抢到题的选手来回答问题。抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具 备足够的知识面和一定的勇气。选手们都站在同一个起跑线上,体现了公平公 正的原则。 本实验设计的数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。优先编码电 路、锁存器、译码电路将参赛队
2、的输入信号在显示器上输出;用控制电路和主 持人开关启动报警电路,以上两部分组成主体电路。通过定时电路和译码电路 将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能,构成扩展电路。经过布线、 焊接、调试等工作后数字抢答器成形。更具有实用性。 1.21.2 相关原理论证相关原理论证 制作抢答器可以用好多的方法,可以用 PLC 来实现,它的功能强大制作简 单,并且外围的元件也很少;也可以用单片机来实现,他的制作也是比较简单; 还可以用我们学过的 EDA 技术来制作;最后也可以用数字电路来实现,它的原 理比较简单,集成块的价格也比较便宜且很容易购买,与我们学完的单片机 原理联系紧密,能将我们所学知识用于实际
3、,对巩固所学知识有重要意义, 使总体方案易于实现。但由于专用电路芯片通常是厂家特殊设计开发的,一般 不易买到或价格较高,用其它方式设计的需要设计者具有相应的理论知识,并 要通过仿真器,应用软件,计算机等辅助设备才能验证完成,不利于设计者的 设计和制作,综上所述所以本方案用单片机来实现。 而有些实际竞赛的场合,只要满足显示抢答有效和有效组别即可,故我打 算用一片 74HC373(8 位数据锁存器)来实现此简易抢答器的功能,这是一个 显示方式简单,价格低廉,经济实用的抢答器设计方案。在要求不高的场合, 能完全符合要求。 2 2.2.总体设计方案总体设计方案 2.1 本数字抢答器的组成 本抢答器的电
4、路主要有四部分组成:数字抢答电路、时序控制电路、报警 电路以及可预置时间的定时电路。其中数字抢答部分有一个 74DC373 锁存器和 LED 数码管显示器组成,可以将八位抢答者的按钮通过 LED 数码管显示器显示 出他们最先抢答者的序号。而时序控制电路的功能是当参赛选手按动抢答器时, 使扬声器发声,这时抢答电路和定时电路停止工作。而且设定的时间到达后若 无人抢答,则报警电路工作。报警电路工作的条件是当设定时间到达后或者有 人抢答时,报警电路被输入一个高电平,这时此电路工作。 2.2 数字抢答器主要功能 抢答器原理:每个选手的座位前安装一只抢答按钮开关和一只信号灯。主 持人的座位前安装一只复原按钮开关、一只蜂鸣器和一只抢答器工作状态指示 灯。每当主持人口头发出允许抢答的号令之后,哪个队先按下座位上的按钮开 关,该座位的信号灯就先被点亮,同时封锁其他按钮开关的活动。并且熄灭主 持人座位上的状态指示灯和发出 3 声类似于电话振铃的提示声,以“声明”此 次抢答动作已经完成。在主持人确认后,按下复原按钮,状态指示灯重新点亮, 并且同时发出“笛笛”声,为下一次的抢答作好准备。