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,掌握组合威廉希尔官方网站 、时序威廉希尔官方网站 、编程器件和任意集成威廉希尔官方网站 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威廉希尔官方网站 、译码/驱动威廉希尔官方网站 的应用方法,熟悉掌握时序威廉希尔官方网站 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)威廉希尔官方网站 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威廉希尔官方网站 显示出抢答者的组别,同时指示灯(发光二极管)亮。此时,威廉希尔官方网站 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
方案一:抢答器各部分采用中小规模集成数字威廉希尔官方网站 ,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威廉希尔官方网站 应用技术成熟,性能可靠,能方便地完成选手抢答的基本功能。它由主体威廉希尔官方网站 和扩展威廉希尔官方网站 组成。主体威廉希尔官方网站 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,同时封锁输入威廉希尔官方网站 ,禁止其他选手抢答。扩展威廉希尔官方网站 完成定时抢答功能,报警功能等。
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,此时威廉希尔官方网站 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威廉希尔官方网站 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,在八段显示器上显示相应的号码,并锁存,并禁止其他按钮的输入。
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,我们对其不能熟练操作,而且数字威廉希尔官方网站 的制作方案比较容易实现并且原理方面比较简单,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。
三、原理设计
3.1 总体方案设计
3.1.1 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威廉希尔官方网站 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。
当威廉希尔官方网站 形成第一抢答信号之后,用编码、译码及数码显示威廉希尔官方网站 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,仍无组别抢答,则计时指示灯灭表示“时间已到”,主持人清零后开始新一轮抢答。
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