單片機設報告格式

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設計題目：定時搶答器

一、設計目的

掌握譯碼器、十進制加/減計數器的邏輯功能和工作原理，設計可預置時間的定時電路；分析與設計時序控制電路。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計方法，並對各種元器件的功能和應用有所瞭解。並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計流程，每個電路的設計都要有完整的設計流程。這樣才能在分析電路是有良好的思路，便於查找出錯的原因。

二、設計要求

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、設定一個系統清除和搶答控制開關R，該開關由主持人控制。 3、搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動按鈕，鎖存相應的編號，並在LED數碼管上顯示，同時揚聲器發出音樂提示。先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統清除爲止。

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定（如30秒）。當主持人啓動"開始"鍵後，定時器進行減計時，在槍答時間內，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，保持到主持人按復位鍵爲止。當規定時間到，仍無人槍答時，本次槍答無效，揚聲器報警發出聲音，並禁止槍答，計時器顯示〃00〃。

三、方案設計與論證

設計的方案有以下三種：

方案一：用CD4511 、CD4068各一個電阻，開關，三級管和二級管若干及七段顯示器構

成搶答電路。本電路的控制方法是利用開關進行輸入編碼當按鍵第一次就接下時，輸出由1111110變爲所接下的鍵值的BCD編碼經4068 8輸入與門和一個三級管控制後輸出CD4511第五腳使其從底電平變爲高電平，從而鎖住CD4511，實現槍答功能。記數器利用兩個CD40110和CD4011組合成30秒的加法記數器，此電路原理簡單，製作方便，但顯示不爲倒計時，觀看比較不直接。

方案二：採用CD40175 四D觸發器，CD4511，CD4081四2輸入與門各1個電阻開關，二級管若干，構成槍答器，本電路工作原理也利用開關與二級管結合做編碼用。同時在按鈕按下的時候也發出一個脈衝到CD40175的CP輸入端，使其輸出在CP脈衝下翻轉，利用四D觸發器的四個（Q反）經CD4081與門後控制CD40175的CP脈衝使其電路鎖住封鎖按鍵禁止搶答。倒計時電路採用CD4510與CD4511配合。

方案三：由CD4043一個，電阻，二級管，開關若干組成。CD4043是一快內部由4個高電平有效的RS觸發觸發器組成。當4個輸出端有其中一個被按下時，CD4023相應的輸出端經三級管的編碼輸出到數碼顯示器使其顯示當前按下的按鈕組。從數碼顯示器的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，並接一個開關到電源，按動此開關則輸出清零。電路進入下一次搶答準備。