1、 数字电子技术课程设计数字电子技术课程设计 一一. .课程设计的题目:课程设计的题目:四人智力竞赛抢答器。 二二. .设计任务和要求设计任务和要求: 1 1. .设计任务设计任务 设计一台可供 4 名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。 用数字显示抢答倒计 时间,由“9”倒计到“0”时,无人抢答,蜂鸣器连续响 1 秒。选手抢答时,数 码显示选手组号,同时蜂鸣器响 1 秒,倒计时停止。 2 2. .设计要求设计要求 (1)4 名选手编号为:1,2,3,4。各有一个抢答按钮,按钮的编号与选手 的编号对应,也分别为 1,2,3,4。 (2)给主持人设置一个控制按钮,用来控制系统清零(抢答显示数码管灭灯)
2、和抢答的开始。 (3)抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后,若有选手按动抢答按 钮,该选手编号立即锁存,并在抢答显示器上显示该编号,同时扬声器给出音响 提示,封锁输入编码电路,禁止其他选手抢答。抢答选手的编号一直保持到主持 人将系统清零为止。 (4)抢答器具有定时(9 秒)抢答的功能。当主持人按下开始按钮后,定时 器开始倒计时,定时显示器显示倒计时间,若无人抢答,倒计时结束时,扬声器 响,音响持续 1 秒。参赛选手在设定时间(9 秒)内抢答有效,抢答成功,扬声 器响,音响持续 1 秒,同时定时器停止倒计时,抢答显示器上显示选手的编号, 定时显示器上显示剩余抢答时间,并保持到主持人将系统清
3、零为止。 (5)如果抢答定时已到,却没有选手抢答时,本次抢答无效。系统扬声器报 警(音响持续 1 秒) ,并封锁输入编码电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器 显示 0。 (6)可用石英晶体振荡器或者 555 定时器产生频率为 1Hz的脉冲信号,作 为定时计数器的 CP 信号。 三三. .原理电路和程序设计:原理电路和程序设计: 1数字抢答器总体方框图 如图 11、1 所示为总体方框图。其工作原理为:接通电源后,主持 人将开关拨到“清除“状态,抢答器处于禁止状态,编号显示器灭灯,定时器显示 设定时间;主持人将开关置开始“状态,宣布“开始“抢答器工作。定时器倒计时, 选手在定时时间内抢答时,抢答器
4、完成:优先判断、编号锁存、编号显示,当一 轮抢答之后,定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示零。如果再次抢答必须由 主持人再次操作“清除“和“开始“状态开关。 图 11、1 数字抢答器框图 2单元电路设计 (1) 抢答器电路 参考电路如图 11、所示。该电路完成两个功能:一是分辨出选手按 键的先后,并锁存优先抢答者的编号,同时译码显示电路显示编号;二是禁止 其他选手按键操作无效。工作过程:开关 S 置于“清除“端时,RS 触发器的 端 均为,个触发器输出置,使 74LS148 的 ,使之处于工作状态。当开 关 S 置于“开始“时,抢答器处于等待工作状态,当有选手将键按下时(如按下 S4) , 74LS148的输出 经RS锁存后, 1Q=1,74LS48处于工作状态, QQQ=100, 经译码显示为“4“。此外,1,使 74LS148 ,处于禁止状态,封锁其 他按键的输入。当按键松开即按下时,74LS148 的 此时由于仍为,使 ST,所以 74LS148 仍处于禁止状态,确保