項(xiàng)目五

數(shù)字搶答器的設(shè)計(jì)與制作

1、任務(wù)確定2、整體設(shè)計(jì)3、電路設(shè)計(jì)4、電路調(diào)試5、整理與總結(jié)計(jì)劃課時(shí)---4課時(shí)1任務(wù)確定

知識(shí)與能力目標(biāo)1、能制定項(xiàng)目開(kāi)發(fā)實(shí)施方案2、根據(jù)任務(wù)進(jìn)行人員分工，及協(xié)作開(kāi)發(fā)3、能夠進(jìn)行產(chǎn)品成本估算1、了解機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程2、掌握電子元器件的檢測(cè)方法1.1任務(wù)要求

1.搶答器同時(shí)供8名選手或8個(gè)代表隊(duì)比賽，分別用8個(gè)按鈕S0~S7表示。

2.設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)清除和搶答控制開(kāi)關(guān)S，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)出報(bào)警聲響提示。選手搶答實(shí)行優(yōu)先鎖存，優(yōu)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)，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)的時(shí)間0.5秒左右。5.參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行搶答，搶答有效，定時(shí)器停止工作，顯示器上顯示選手的編號(hào)和搶答的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。

6.如果定時(shí)時(shí)間已到，無(wú)人搶答，本次搶答無(wú)效，系統(tǒng)報(bào)警并禁止搶答，定時(shí)顯示器上顯示00。1.2任務(wù)要求

本項(xiàng)目的安排流程：任務(wù)一、確定任務(wù) 0.5課時(shí)任務(wù)二、整體設(shè)計(jì) 0.5課時(shí)+課外時(shí)間任務(wù)三、電路設(shè)計(jì) 2課時(shí)+課外時(shí)間任務(wù)四、電路調(diào)試 0.5課時(shí)任務(wù)五、創(chuàng)新與整理 0.5課時(shí)小組分工:3人一個(gè)小組,選出一名組長(zhǎng)統(tǒng)籌安排工作任務(wù)，3人分工完成查找資料、方案論證、電路設(shè)計(jì)、電路焊接、調(diào)試與測(cè)試、答辯驗(yàn)收等任務(wù)。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1.3可行性分析

接通電源后，主持人將開(kāi)關(guān)撥到"清除"狀態(tài)，搶答器處于禁止?fàn)顟B(tài)，編號(hào)顯示器滅燈，定時(shí)器顯示設(shè)定時(shí)間；主持人將開(kāi)關(guān)置

"開(kāi)始"狀態(tài)，宣布"開(kāi)始"搶答器工作。定時(shí)器倒計(jì)時(shí)，揚(yáng)聲器給出聲響提示。選手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)搶答時(shí)，搶答器完成：優(yōu)先判斷、編號(hào)鎖存、編號(hào)顯示、揚(yáng)聲器提示。當(dāng)一輪搶答之后，定時(shí)器停止、禁止二次搶答、定時(shí)器顯示剩余時(shí)間。如果再次搶答必須由主持人再次操作"清除"和"開(kāi)始"狀態(tài)開(kāi)關(guān)。數(shù)字搶答器框圖2整體設(shè)計(jì)

知識(shí)與能力目標(biāo)1、能制定整體設(shè)計(jì)方案2、能夠完成電路各模塊具體形式的設(shè)計(jì)1、掌握搶答電路2、掌握定時(shí)電路3、掌握?qǐng)?bào)警電路4、掌握時(shí)序控制電路

2.1方案制定1.搶答電路該電路完成兩個(gè)功能：一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號(hào)，同時(shí)譯碼顯示電路顯示編號(hào)；二是禁止其他選手按鍵操作無(wú)效。

2.定時(shí)電路由節(jié)目主持人根據(jù)搶答題的難易程度，設(shè)定一次搶答的時(shí)間，通過(guò)預(yù)置時(shí)間電路對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行預(yù)置，計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖由秒脈沖電路提供。可預(yù)置時(shí)間的電路選用十進(jìn)制同步加減計(jì)數(shù)器74LS192進(jìn)行設(shè)計(jì)3.報(bào)警電路

由555定時(shí)器和三極管構(gòu)成的報(bào)警電路,其中555構(gòu)成多諧振蕩器，振蕩頻率fo＝1．43／［（RI＋2R2）C］，其輸出信號(hào)經(jīng)三極管推動(dòng)揚(yáng)聲器。PR為控制信號(hào)，當(dāng)PR為高電平時(shí)，多諧振蕩器工作，反之，電路停振。4.時(shí)序控制電路時(shí)序控制電路是搶答器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它要完成以下三項(xiàng)功能：

①主持人將控制開(kāi)關(guān)撥到“開(kāi)始”位置時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時(shí)電路進(jìn)入正常搶答工作狀態(tài)。

②當(dāng)參賽選手按動(dòng)搶答鍵時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時(shí)電路停止工作。

③當(dāng)設(shè)定的搶答時(shí)間到，無(wú)人搶答時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，同時(shí)搶答電路和定時(shí)電路停止工作。

3電路設(shè)計(jì)

知識(shí)與能力目標(biāo)1、能夠生成元件報(bào)表單2、學(xué)會(huì)讀元件的數(shù)據(jù)手冊(cè)1、掌握常用儀器儀表的實(shí)用2、掌握元件的檢測(cè)方法3、電路設(shè)計(jì)學(xué)會(huì)搶答器的設(shè)計(jì)方法和性能指標(biāo)測(cè)試方法。將學(xué)習(xí)的基本理論綜合運(yùn)用于實(shí)踐中，掌握數(shù)字電路設(shè)計(jì)的基本方法、設(shè)計(jì)步驟，培養(yǎng)綜合設(shè)計(jì)與調(diào)試能力培養(yǎng)實(shí)踐技能，提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。3.1搶答電路的設(shè)計(jì)3.2定時(shí)電路的設(shè)計(jì)3.3報(bào)警電路的設(shè)計(jì)3.4時(shí)序控制電路的設(shè)計(jì)4組裝與調(diào)試

知識(shí)與能力目標(biāo)1、掌握電路焊接方法與要求2、掌握參數(shù)的測(cè)試方法