课程设计(综合实验)报告
( 2009-- 2010年度第2学期)
名 称： 电子技术基础课程设计 题 目： 智力竞赛抢答器 院 系： 能源动力与机械工程学院 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数： 1
成 绩：
日期：2010年 7月 6日
课程 课程设计（综合实验）报告
《电子技术》综合实验
任 务 书
一、 目的与要求
1.目的
1.1课程设计是教学中必不可少的重要环节，通过课程设计巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能，提高综合运用知识的能力，逐步增强实际工程训练。
1.2注重培养学生正确的设计思想，掌握课程设计的主要内容、步骤和方法。
1.3培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。 1.4提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及其基本工程素质。 2.要求
2.1 能够根据设计任务和指标要求，综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。
2.2根据课题需要选择参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。要求通过独立思考、深入钻研课程设计中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。 2.3进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则。
2.4学会电子电路的安装与调试技能，掌握常用仪器设备的正确使用方法。利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法，解决实验中出现的问题。 2.5学会撰写课程设计总结报告。
2.6通过课程设计，逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度，培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。要求学生在设计过程中，坚持勤俭节约的原则，从现有条件出发，力争少损坏元件。
2.7在课程设计过程中，要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。 二、 主要内容
共有8个既有学习价值又有一定的实用性和趣味性的设计课题，学生根据自身情况自由选择其中之一。
1.移位寄存器型彩灯控制器 2.智力竞赛抢答器 3.电子拔河游戏机 4.交通信号灯控制器 5.数字电子钟 6.电子密码锁 7.电子秒表
8. 数字电子钟（硬件）
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三、 进度计划
序号 设计(实验)内容 完成时间 备注 1 2 3 4 5 设计内容讲解、学习资料查找方法 发放材料、清点材料、熟悉各种元器件 查找资料、设计电路、绘制总体电路草图 电路组装并调试或在Multisim上绘制电路图、仿真并调试 验收、撰写实验报告 半天 半天 1天 2天 1天 四、 设计（实验）成果要求
1.学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计，通过论证与选择，确定总体方案；然后对方案中单元电路进行选择和设计计算；最后画出总体电路图。
2.预设计经指导教师审查通过后，学生即可向实验室领取所需元器件等材料，在面包板上组装、调试电路，使之达到设计指标要求。
3.在Multisim软件平台上学生可直接设计、仿真和实现，直至达到设计要求。 五、 考核方式
综合以下指标评定课程设计总成绩：优、良、中、及格和不及格。 1.设计方案的正确性与合理性；
2.实验动手能力(安装工艺水平、调试中分析解决问题的能力以及创新精神等)； 3.总结报告；
4.答辩情况(课题的论述和回答问题的情况)； 5.设计过程中的学习态度、工作作风和科学精神。
学生姓名：位召祥
指导教师：董宏伟
2010年 7月 6 日
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一、课程设计(综合实验)的目的与要求：
设计一个智力竞赛抢答器，此抢答器可以容纳六组参赛队，每组设置一个抢答按扭供抢答者使用。设置一个“系统复位”或“抢答准备命令”按扭和一个“抢答开始命令”按扭供主持人使用。电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。在主持人将系统复位并发出“抢答开始命令”后，若参赛者按下抢答按扭，就显示最先抢答者的组号，指示抢答有效，并以灯和声音警示。若系统复位但未发“抢答开始命令”，参赛者就按下抢答按扭，也显示抢答者的组号，但只是抢答无效，并以灯和声音警示。要求确定第一个输入的抢答信号，并保持该信号不变，同时使后输入的信号无效。电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。在主持人将系统复位并发出“抢答开始命令”后，若参赛者按下抢答按扭，就显示最先抢答者的组号，指示抢答有效，并以灯和声音警示。若系统复位但未发“抢答开始命令”，参赛者就按下抢答按扭，也显示抢答者的组号，但只是抢答无效，并以灯和声音警示。要求确定第一个输入的抢答信号，并保持该信号不 变，同时使后输入的信号无效。
二、设计（实验）正文
设计方案：该抢答器电路分为四部分：抢答电路，计时电路，计分电路及控制电路。其中各部分关系如图一：
主持人
抢答电路 选手
图一
1、控制电路：
控制电路主要由一些单刀双掷开关、VCC+5V电源及接地端组成。其原理是：通过单刀双掷开关切换接入高低电位，向外输出高低电平，控制抢答器其他部分电路。该部分电路包括：主持人使用的预置分数开关Jset，计分开关Jscore，加分开关Ju，减分开关Jd，预备抢答开关Jready，开始抢答开关Jbegin，组别重置开关Jj和选手使用的抢答开关J1、J2、J3、J4、J5、J6。其电路图如图二：
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控制电路 计时电路 计分电路
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图二
2、计时电路：
计时电路由74LS160计数器，时钟信号发生器，DCD_HEX显示器及一些逻辑门构成，其主要功能是接到抢答开始命令后，开始计时，时间为十秒。若超出时间仍未抢答，则本题作废，由74LS160输出端反馈至clr计时清零，同时向抢答电路输出封锁信号，封锁锁存器输入端；若在规定时间内有人抢答，则抢答有效，由抢答电路输出的清零信号至clr计时清零。
图三
3、计分电路：
计分电路由两个74LS192芯片，三个DCD_HEC构成。74LS192芯片是双时钟可逆十进制计数器，异步清零，异步置数。其功能表如下： CR 1 * LD * 0 CPu * * 4
CPd * * 功能 异步清零 异步置数 课程 课程设计（综合实验）报告
0 0 1 1 / 表一
/ 加法计数器 减法计数器 该电路图中使用两个74LS192计数器做计分电路，其中一个为十位，一个为百位。十位计数器的up，down输入端分别从控制电路的接收加减分命令，百位计数器的up，down输入端分别从十位计数器的CO，BO输出端接收加减分命令。两者的预置数为10000 0000，置数端LD从控制电路接收置数命令。两者的输出信号接到DCD _HEX显示器，显示分数。电路图如下：
图四
4、抢答电路：
抢答电路是抢答器的核心部分。由一个74LS148编码器，六个同步RS锁存器及一些逻辑门元件构成。74LS148编码器输入低电平有效，输出高电平有效，使能端EI低电平芯片处于工作状态。同步RS锁存器使能端EI为高电平时有效，R,S输入端使锁存器置零或置一。而set低电位，reset高电位会使锁存器直接置零。在本电路中，选手控制电路输出信号接入RS的S端，R端接地，set端接地，reset端接收重置信号。控制电路的预备抢答命令与RS反馈信号及计时信号控制RS输出使能端，控制电路的开始抢答命令与RS反馈信号检测选手是否有违规抢答行为。六个RS的！Q输出端作为74LS148编码器的输入端，编码器的使能端接地，输出端接DCD-HEX显示器，用于显示组别。 5、总电路图：
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图五
三、课程设计总结：
该智力竞赛抢答器可供最多六人参加的比赛使用。结构简单，操作简单，扩展性强，可根据实际情况改装成大于或小于六人的比赛。通过multism软件模拟仿真，电路基本满足功能要求，稳定性良好。 通过本次课程设计，我学到不少东西，也得到了不少锻炼。在做课程实际之前，从大处着眼，统筹兼顾的看问题是必须的。首先的第一要务是将整个任务书综合考虑，比如本次的智力竞赛抢答器的设计，首先是把大的总的任务分成了控制，计分，计时，抢答四个部分，分配各个部分的功能。然后就是分块设计：
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分块设计中主要考虑各个设计电路与其他部分的联系，各个部分电路功能的实现。最后就是各部电路的整体连接与调试。
整个设计过程，从原来的看到设计任务书的一头雾水，再经过大量恶补资料的充实，再到电路的基本完稿、测试调整，最终到完成，付出了不少的努力。当看到自己设计的电路终于运行成功的的时刻，内心的充实感与自豪感是无法言喻的，相信每个做过课程设计的人在面对自己的第一个作品时，心情都是一样的。
四、参考文献
《电子技术基础》 中国电力出版社 李月乔 2010《数字只能抢答器设计》 黎明职业大学学报
年2月 黄矽琳 2008年6月 7
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