课程设计---数字智力竞赛抢答器的设计

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1、 接口技术课程设计报告 数字智力竞赛抢答器的设计数字智力竞赛抢答器的设计 学 院： 机械与电子工程学院 年级专业： 机电 103 班 学 号： 姓 名： 指导教师： 完成时间： 2012 年 1 月 17 日 成 绩： 摘 要 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 各种益智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

2、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。 这次设计的智力竞赛抢答器，主要是由三个部分构成：一个是由几个 D 触发器的 构成的用于抢答的部分，一个是由几个 JK 触发器和 7448 构成用于倒计时，另外一部分 则是由两个 74190 构成的一个可逆计数器，即计分器。 关键词：抢答器 计分 倒计时 目 录 1 设计任务 . - 1 - 1.1 设计目的和意义 -

3、1 - 1.2 电路要求 .- 1 - 2 系统设计 . - 1 - 2.1 总体方案设计 - 1 - 2.2 方案论证及选择 - 3 - 3.单元模块设计 - 3 - 3.1 抢答器电路 .- 3 - 3.2 计时器电路 .- 6 - 3.2.1 555 定时器 .- 7 - 3.2.2 减法计数器 - 8 - 3.2.3 数字显示器 - 9 - 3.3 计分器电路 .- 10 - 4.主要器件介绍 - 11 - 5.系统调试与仿真 - 13 - 6. 总结 . - 16 - 6.1 本系统的优缺点 .- 16 - 6.2 心得体会 - 16 - 参考文献 - 16 - - 1 - 1 设计

4、任务 数字智力竞赛抢答器的设计 1.1 设计目的和意义 如今随着各种电视以及其他形式的益智比赛中，都会用到多方抢答器，但是依然存 在很多问题，如不具有超时报警，或者不能清楚的显示是哪一方抢到答题机会等。本次 数字智力竞赛抢答器的设计旨在为诸如此类益智节目等场合使用，不但具有抢答功能， 并且能够显示抢答方，且具有倒计时报警、计分等功能，集多种功能于一身，简便易懂， 经试用希望达到市场推广效果。 1.2 电路要求 自制稳压电源； 抢答器可供四组使用，组别号可以锁存，抢答指示用发光二极管（LED） ； 记分部分独立（不受组别信号控制） ，至少用 2 位二组数码管指示，步进为 10 分，并且具有预置、

5、递增功能； 自动记分（受组别信号控制） ：当主持人分别按步进得分键、递增键后能够将分 值自动累计在某组记分器上； 超时报警。 2 系统设计 2.1 总体方案设计 以下设计的是智力抢答器的方案流程图： 图 2.1 方案一流程图 秒脉冲计 时 控制 显示 抢 答 控 制器 声 光 提示 倒 计 时显示 主 持 人 控制 计分器 - 2 - 抢答器主要是由四个三极管、和四个 D 触发器以及四个或非门构成，其中三极管是 与主持人一起配合使用， 用来控制是否开始抢答， 当主持人将开关接地时， 三极管截至， 此时三极管可以当作一个二极管使用当有选手抢答时就通过三极管将信号传送给 D 触 发器，D 触发器在

6、将信号传送给或非门并将其他选手锁存，同时将信号送给发光二极管 与喇叭。 其工作原理是当主持人按下抢答开关时，选手能进行抢答。当有选手抢时，抢答信 号就通过三极管传入 D 触发器，并且最先收到抢答信息的 D 触发器送出一个反馈信号 将其余三位选手的信号封锁。当选手回答完毕问题时，主持人启动计分器，并且给该选 手加上或减去分数。计分器通过译码器将信号传送给一数码管显示出来。 图 2.2 方案二流程图 方案二的抢答器则主要是由四个 RS 触发器，一个 74LS48 以及一个优先编码器 74LS148 构成，其中四个 RS 触发器的输出接 74LS48，74LS48 在接数码管，R 端接 5V 电源其如图 主持人控 抢 答 控 制器 计分器 显示分数 倒计时器 定 显示时间 选手 声光 提示 - 3 - 图 2.3 RS 触发器 S 端接 74LS48 连接选手的输入信号，当主持人将开关接通时， RS 触发器的 R 端为 低电平，输出端也全部为低电，选手不能抢