1、 电子技术课程设计电子技术课程设计 题目名称： 四人智力竞赛抢答器 设计题目设计题目：四人四人智力竞赛抢答器 设计任务和要求：设计任务和要求： 1设计四人参加的智力竞赛计时抢答器； 2当有某一参赛者首先按下抢答开关时，相应显示灯亮并伴有声响。此时，抢 答器不在接受其他输入信号； 3具有回答问题时间控制功能。要求回答问题的时间小于等于100秒（显示为 0 99），时间显示采用倒计时方式，当达到限定时间时，发出声响以示警告； 4画出完整的电路原理图 题目分析或内容摘要：题目分析或内容摘要： 电路由脉冲产生电路，锁存电路，编码及译码显示电路，倒计时电路和音响 产生电路组成。当有选手抢答时，首先锁存，
2、阻止其他选手抢答，然后编码，再 经 4 线 7 段译码器将数字显示在显示器上同时音响产生。主持人开始时，倒计时 电路启动由 100 计到 0，如有选手抢答，倒计时停止。 整体构思或方案选择整体构思或方案选择: : 主持人 选手 振荡器 计时器 译码器 显示器 扬声器 锁存器 编码转换电路 译码器 扬声器 显示器 单元电路设计单元电路设计: : 1. 以锁存器为中心的编码显示电路以锁存器为中心的编码显示电路 此电路是以四 D 触发器 74LS175 为中心的编码锁存系统， 编码器的作用是把锁存器的 输出转化成 8421BCD 码，进而送给 7 段显示译码器。 如图所示，当无人抢答时，4 个 D
3、触发器的输出 Q “与”在一起，为“1” ，使脉冲 能够进入触发器，有一人抢答时，与门中有一个变为“0” ，使脉冲不能进入触发器，从而 防止其他人抢答，而显示器上只显示先抢答人的编号。 2.脉冲产生电路脉冲产生电路: 该电路是由 555 定时器构成的多谐振荡器， 使其产生需要的方波作为触发器和计数器 的 CP 脉冲，由于电路对脉冲的精确度要求不是很高而晶体振荡需要分频，所以采用 555 定时器构成的多谐振荡器，电路及波形如下图所示： 其周期为 T=0.7(R6+2*R7)C1=0.7*3K*0.1u=210us,这是用于选手选择的脉冲信号，而用于 100 秒倒计时的脉冲信号则需要周期为 1 秒
4、， 其脉冲产生信号仍由 555 定时器构成的多谐振 荡器产生，其电路图如下; 其周期 T=0.7（R8+2*R9）C3=0.7*（1K+2K）*476u=1s,通过示波器，其波形如下： 3.倒计时显示电路倒计时显示电路： 该电路使用了十进制同步减计数器 74LS192，主持人宣布开始时，按下按钮，同时使 计数器置数为“90” ，并在脉冲作用下开始倒计时并在显示器上显示，到零时停止。电路 图如下所示： 4.音响电路音响电路： 当有一个人先按下开关时，会使末端出现高电平，从而使蜂鸣器发出声响,其频率为 200Hz。 5.总体电路总体电路： 6.运行结果：运行结果： 当第一个选手最先按时，他对应的指示灯就亮，而其他人的指示灯不管之后按没按，都不会 亮了，如图： 最后当主持人按置零按钮后全部指示灯都不亮，如图所示： 元器件选择元器件选择： 元件类型元件类型 元件名称元件名称 个数个数/个个 74LS175N U5 1 555_VIRTUAL A1，A2 2 74LS192N U1，U2 2 DCD-HEX U3，
