1、 数字电子技术实习报告数字电子技术实习报告 名称：名称：四人智力竞赛抢答器四人智力竞赛抢答器的的设计设计 专业：专业：电气工程及其自动化电气工程及其自动化 前言前言 关于这次设计的用于多人竞赛抢答的器件，在现实生活中很常见，尤其是 在随着各种智益电视节目的不断发展，越来越多的竞赛抢答器被用在了其中，这 种抢答器的好处是不仅能够锻炼参赛选手的反应能力， 而且能增加节目现场的紧 张、活跃气氛，让观众看得更有情趣。可见抢答器在现实生活中确实很实用，运 用前景非常广泛。 在知识竞赛中，特别是做抢答题时，在抢答过程中，为了知道哪一组或哪 一位选手先答题，必须要有一个系统来完成这个任务。如果在抢答中，只靠
2、人的 视觉是很难判断出哪组先答题。 这次设计就是用几个触发器以及三极管巧妙的设 计抢答器，使以上问题得以解决，即使两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出 哪组优先答题。本文主要介绍了抢答器的工作原理及设计，以及它的实际用途。 一、实验目的一、实验目的 1.掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。 2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。 二、实验内容和要求二、实验内容和要求 设计实现一个可容纳四组参赛者的数字智力竞赛抢答器。 （1） 计一个智力竞赛抢答器，可同时供 4 名选手参加比赛，他们的编号分别 是 1、2、3、4，各用一个抢答按钮 （2） 给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统
3、的清零（编号显示数码管 灭灯）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， 编号立即锁存，并在 LED 数码管行显示出选手的编号，同时扬声器给出音响提 示。此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持 到主持人将系统清零为止。 （4）用 555 产生频率为 1HZ 的脉冲信号，作为定时计数器的 CP 信号。 三、电路原理及设计三、电路原理及设计 电路主要由脉冲产生电路、锁存电路、编码及译码显示电路和 LED 产生电路 组成。当有选手抢答时，首先锁存，阻止其它选手抢答，然后编码，在经 4 线 7 段译码器将数字显示在显示器上
4、同时产生 LED 光。主持人宣布开始抢答，清零 显示和 LED。 1. 以锁存器为中心的编码显示电路 抢答信号的判断和锁存可采用触发器或锁存器。 若以四 D 触发器 74LS175 为中心构成编码锁存系统， 编码的作用是把锁存器的输出转化为8421BCD码， 进而送给 7 段显示译码器。 抢答信号的锁存可通过 D 触发器的输出相 “与” 反馈门控制触发脉冲实现， 当无人抢答时，4 个 D 触发器的输出 Q 非相与，为“1”时，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。 锁存编码真值表如下所示： 锁存器输出 编码器输出 Q4 Q3 Q2 Q1 D C B A 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 2. 脉冲产生电路：采用 555 可产生脉冲，电路可通过更改 RC 参数调整脉冲 频率。 3. LED 电路的调试。 四、芯片管脚图四、芯片管脚图 1. 图为 74LS175 芯片的管脚图： 2.左图为芯片 74LS00 的管脚图，
