單片機(jī)設(shè)報(bào)告格式
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設(shè)計(jì)題目：定時(shí)搶答器
一、設(shè)計(jì)目的
掌握譯碼器、十進(jìn)制加/減計(jì)數(shù)器的邏輯功能和工作原理，設(shè)計(jì)可預(yù)置時(shí)間的定時(shí)電路；分析與設(shè)計(jì)時(shí)序控制電路。畫(huà)出定時(shí)搶答器的整機(jī)邏輯電路圖，掌握智力搶答器的工作原理及其設(shè)計(jì)方法，并對(duì)各種元器件的功能和應(yīng)用有所了解。并能對(duì)其在電路中的作用進(jìn)行分析。另外還要掌握電路原理和分析電路設(shè)計(jì)流程，每個(gè)電路的設(shè)計(jì)都要有完整的設(shè)計(jì)流程。這樣才能在分析電路是有良好的思路，便于查找出錯(cuò)的原因。
二、設(shè)計(jì)要求
1、搶答器同時(shí)供4名選手或4個(gè)代表隊(duì)比賽，分別用4個(gè)按鈕S1 ~ S4表示。
2、設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)清除和搶答控制開(kāi)關(guān)R，該開(kāi)關(guān)由主持人控制。 3、搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動(dòng)按鈕，鎖存相應(yīng)的編號(hào)，并在LED數(shù)碼管上顯示，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出音樂(lè)提示。先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。
4、搶答器具有定時(shí)搶答功能，且一次搶答的時(shí)間由主持人設(shè)定（如30秒）。當(dāng)主持人啟動(dòng)"開(kāi)始"鍵后，定時(shí)器進(jìn)行減計(jì)時(shí)，在槍答時(shí)間內(nèi)，選手槍答成功，這時(shí)計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)工作，顯示器上顯示參賽者的編號(hào)，保持到主持人按復(fù)位鍵為止。當(dāng)規(guī)定時(shí)間到，仍無(wú)人槍答時(shí)，本次槍答無(wú)效，揚(yáng)聲器報(bào)警發(fā)出聲音，并禁止槍答，計(jì)時(shí)器顯示〃00〃。
三、方案設(shè)計(jì)與論證
設(shè)計(jì)的方案有以下三種：
方案一：用CD4511 、CD4068各一個(gè)電阻，開(kāi)關(guān)，三級(jí)管和二級(jí)管若干及七段顯示器構(gòu)
成搶答電路。本電路的控制方法是利用開(kāi)關(guān)進(jìn)行輸入編碼當(dāng)按鍵第一次就接下時(shí)，輸出由1111110變?yōu)樗酉碌逆I值的BCD編碼經(jīng)4068 8輸入與門(mén)和一個(gè)三級(jí)管控制后輸出CD4511第五腳使其從底電平變?yōu)楦唠娖剑瑥亩i住CD4511，實(shí)現(xiàn)槍答功能。記數(shù)器利用兩個(gè)CD40110和CD4011組合成30秒的加法記數(shù)器，此電路原理簡(jiǎn)單，制作方便，但顯示不為倒計(jì)時(shí)，觀看比較不直接。
方案二：采用CD40175 四D觸發(fā)器，CD4511，CD4081四2輸入與門(mén)各1個(gè)電阻開(kāi)關(guān)，二級(jí)管若干，構(gòu)成槍答器，本電路工作原理也利用開(kāi)關(guān)與二級(jí)管結(jié)合做編碼用。同時(shí)在按鈕按下的時(shí)候也發(fā)出一個(gè)脈沖到CD40175的CP輸入端，使其輸出在CP脈沖下翻轉(zhuǎn)，利用四D觸發(fā)器的四個(gè)（Q反）經(jīng)CD4081與門(mén)后控制CD40175的CP脈沖使其電路鎖住封鎖按鍵禁止搶答。倒計(jì)時(shí)電路采用CD4510與CD4511配合。
方案三：由CD4043一個(gè)，電阻，二級(jí)管，開(kāi)關(guān)若干組成。CD4043是一快內(nèi)部由4個(gè)高電平有效的RS觸發(fā)觸發(fā)器組成。當(dāng)4個(gè)輸出端有其中一個(gè)被按下時(shí)，CD4023相應(yīng)的輸出端經(jīng)三級(jí)管的編碼輸出到數(shù)碼顯示器使其顯示當(dāng)前按下的按鈕組。從數(shù)碼顯示器的b筆段引出一個(gè)公共的信號(hào)給三級(jí)管的反向接到開(kāi)關(guān)的控制端，禁止搶答。把CD4043的四個(gè)CR清零接在一起，接個(gè)電阻到地，并接一個(gè)開(kāi)關(guān)到電源，按動(dòng)此開(kāi)關(guān)則輸出清零。電路進(jìn)入下一次搶答準(zhǔn)備。
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