1、1 论文题目:论文题目: 学学 院:院: 专专 业:业: 年年 级:级: 学学 号:号: 学生姓名:学生姓名: 指导教师:指导教师: 2011 年 7 月 7 日 数电课程设计论文数电课程设计论文 2 数电课程设计 数字抢答器 数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。 优先编码电路、 锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上 输出;用控制电路和主持人开关启动报警电路,以上两部分组成主体 电路。 通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出 实现计时功能,构成扩展电路。 借助这个思路,可以运用数电原理、各种元件,构成一个可供八位 选手使用的八位数字抢答器电路。 一、预设功能 1、抢答器
2、共八路,可供八位选手参加比赛,其编号分别为 0、1、 2、3、4、5、6、7,此外,此外还有一个按钮给主持人用来清零。 2、答器具有数据锁存功能,并将锁存的数据用 LED 数码管显示出 来。在主持人将系统清零后,若有参赛者按动按钮,数码管立即显示 出最先动作的选手的编号。 3、抢答器对抢答选手动作的先后有很强的分辨能力,即使他们的 动作仅相差几毫秒,也能分辨出抢答者的先后来。 即不显示后动作的 选手编号。 4、主持人有控制开关,可以手动清零复位。 5、竞赛器具有可调倒计时的功能,当主持人启动“开始”键后, 定时器进行倒计,也可根据比赛的实际情况设计答题倒计时的时间。 二、设计原理 3 1、设计
3、的主要难题是准确判断出第一抢答者的信号并将其锁存。 实现这一功能可选择使用触发器或锁存器等。 在得到第一信号之后应 立即将电路的输入封锁,即使其他组的抢答信号无效。同时还必须注 意,第一抢答信号应该在主持人发出抢答命令之后才有效。 2、当电路形成第一抢答信号之后,用编码、译码及数码显示电路 显示出抢答者的编号,也可以用发光二极管直接指示出组别。 3、在主持人没有按下开始抢答按钮前,参赛者的抢答开关无效; 当主持人按下开始抢答按钮后,开始进行 30 秒倒计时,此时,若有 选手抢答,显示该组别并使抢答指示灯亮表示“已有人抢答” ;当计 时时间到,仍无选手抢答,则计时指示灯灭表示“时间已到” ,主持
4、 人清零后开始新一轮抢答,这个问题,可以由计数器和秒脉冲电路组 成的倒计时电路解决,秒脉冲电路可以用 555 定时器组成。 三、设计过程 (一) 抢答电路 此部分电路主要完成的功能是实现 8 路选手抢答并进行锁存,同 时有相应发光二极管点亮和数码显示。 使用优先编码器 74LS148 和锁存器 74LS297 来完成。该电路主 要完成两个功能: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(显示电路采用七段数字数码显示 管) ; 二是禁止其他选手按键, 其按键操作无效。 工作过程: 开关 S 置 于“清除“端时,RS 触发器的 R、S 端均为 0,4 个触发器输出置 0, 使 74LS148 的优先编码工作标志端 0,使之处于工作状态。当开 4 关 S 置于“开始“时,抢答器处