單片機設(shè)報告格式
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設(shè)計題目：定時搶答器
一、設(shè)計目的
掌握譯碼器、十進制加/減計數(shù)器的邏輯功能和工作原理，設(shè)計可預(yù)置時間的定時電路；分析與設(shè)計時序控制電路。畫出定時搶答器的整機邏輯電路圖，掌握智力搶答器的工作原理及其設(shè)計方法，并對各種元器件的功能和應(yīng)用有所了解。并能對其在電路中的作用進行分析。另外還要掌握電路原理和分析電路設(shè)計流程，每個電路的設(shè)計都要有完整的設(shè)計流程。這樣才能在分析電路是有良好的思路，便于查找出錯的原因。
二、設(shè)計要求
1、搶答器同時供4名選手或4個代表隊比賽，分別用4個按鈕S1 ~ S4表示。
2、設(shè)置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān)R，該開關(guān)由主持人控制。 3、搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動按鈕，鎖存相應(yīng)的編號，并在LED數(shù)碼管上顯示，同時揚聲器發(fā)出音樂提示。先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。
4、搶答器具有定時搶答功能，且一次搶答的時間由主持人設(shè)定（如30秒）。當(dāng)主持人啟動"開始"鍵后，定時器進行減計時，在槍答時間內(nèi)，選手槍答成功，這時計時器停止計時工作，顯示器上顯示參賽者的編號，保持到主持人按復(fù)位鍵為止。當(dāng)規(guī)定時間到，仍無人槍答時，本次槍答無效，揚聲器報警發(fā)出聲音，并禁止槍答，計時器顯示〃00〃。
三、方案設(shè)計與論證
設(shè)計的方案有以下三種：
方案一：用CD4511 、CD4068各一個電阻，開關(guān)，三級管和二級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關(guān)進行輸入編碼當(dāng)按鍵第一次就接下時，輸出由1111110變?yōu)樗酉碌逆I值的BCD編碼經(jīng)4068 8輸入與門和一個三級管控制后輸出CD4511第五腳使其從底電平變?yōu)楦唠娖剑瑥亩i住CD4511，實現(xiàn)槍答功能。記數(shù)器利用兩個CD40110和CD4011組合成30秒的加法記數(shù)器，此電路原理簡單，制作方便，但顯示不為倒計時，觀看比較不直接。
方案二：采用CD40175 四D觸發(fā)器，CD4511，CD4081四2輸入與門各1個電阻開關(guān)，二級管若干，構(gòu)成槍答器，本電路工作原理也利用開關(guān)與二級管結(jié)合做編碼用。同時在按鈕按下的時候也發(fā)出一個脈沖到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（Q反）經(jīng)CD4081與門后控制CD40175的CP脈沖使其電路鎖住封鎖按鍵禁止搶答。倒計時電路采用CD4510與CD4511配合。
方案三：由CD4043一個，電阻，二級管，開關(guān)若干組成。CD4043是一快內(nèi)部由4個高電平有效的RS觸發(fā)觸發(fā)器組成。當(dāng)4個輸出端有其中一個被按下時，CD4023相應(yīng)的輸出端經(jīng)三級管的編碼輸出到數(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筆段引出一個公共的信號給三級管的反向接到開關(guān)的控制端，禁止搶答。把CD4043的四個CR清零接在一起，接個電阻到地，并接一個開關(guān)到電源，按動此開關(guān)則輸出清零。電路進入下一次搶答準(zhǔn)備。
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