数字电子技术课程设计--八路抢答器

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1、 1 数字电子技术数字电子技术 课课 程程 设计设计 任任 务务 书书 专专 业业 班班 级级 姓姓 名名 学学 号号 指指 导导 老老 师师 年月日 2 目录目录 摘要摘要 第一章第一章 设计技术要求设计技术要求 第二章第二章 系统的组成框图及工作原理系统的组成框图及工作原理 第三章第三章 单元电路设计单元电路设计 1.1 抢答电路的设计 1.2 定时电路的设计 1.3 报警电路的设计 1.4 时序控制电路的设计 第四章第四章 整机电路的设计整机电路的设计 第五章第五章 元件清单元件清单 第六章第六章 参考文献参考文献 第七章第七章 设计总结设计总结 3 摘要摘要 进入 21 世纪越来越来多

2、的电子产品出现在人们的日常生活中，例如企业、 学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛, 抢答记分器是必要设备。 主要介绍了数码显示八路抢答器电路的组成、设计及功能，电路采用 74 系 列常用集成电路进行设计。该抢答器除具有基本的抢答功能外，还具有定时、计 时和报警功能。主持人通过时间预设开关预设供抢答的时间，系统将完成自动倒 计时。若在规定的时间内有人抢答，则计时将自动停止；若在规定的时间内无人 抢答，则系统中的蜂鸣器将发响，提示主持人本轮抢答无效，实现报警功能，若 超过抢答时间则抢答无效。 该抢答器主要运用到了编码器，译码器和锁存器：它采用 74LS148 来实现 抢答器的选号，采用 74LS

3、279 芯片实现对号码的锁存，采用 74LS192 实现十进 制的减法计数，采用 555 芯片产生秒脉冲信号来共同实现倒计时功能。 关键词关键词: 抢答器 编码 译码 定时 报警 第一章第一章 设计技术的要求设计技术的要求 （1） 设计 8 路抢答器，编号与参赛选手一一对应。 （2） 具有优先显示抢答序号及时间的功能并禁止其他选手的抢答。 （3） 主持人预置抢答时间，控制比赛的开始与结束。 （4） 报警电路：主持人按下“开始”键时报警并进入抢答状态； 当抢答者发出抢答信号时报警提示； 在规定抢答终止时间到时报 警。 第二章第二章 系统的组成框图及工作原理系统的组成框图及工作原理 抢答器的组成框

4、图抢答器的组成框图 4 抢答按 钮 优先编 码电路 锁存器 译码电路 显示电路 主持人控 制电路 控制电路报警电路 主体电路 脉冲产 生电路 定时电路译码电 路 显示电路 扩展电路 八路智力抢答器总体框图八路智力抢答器总体框图 制作者制作者 08机设机设（一一）班班 陈隆超陈隆超 200810310127 系统的工作原理 如图所示电路包括主体电路和扩展电路两部分。其中主体电 路完成基本的抢答功能，即主持人按下控制开关后，当选手按动抢答 键时， 数码管显示选手编号， 同时封锁输入电路， 其他选手抢答无效。 扩展电路完成定时抢答的功能以及报警功能。 电路的工作过程是： 接通电源后， 主持人将控制开

5、关置于 “清除” 处，此时抢答器处于禁止状态，选手不能进行抢答，定时显示器显示 设定的时间（30s），当主持人将控制开关置于 “开始”时，扬声器 5 发出声响，抢答器处于工作状态，同时定时器开始倒计时。当选手在 定时时间内按动抢答键时，电路要完成以下功能： （1）优先编码电路判断抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然 后通过译码显示电路在数码管上显示抢答者的编号； （2）扬声器发出短暂声响； （3） 控制电路对其余输入编码进行封锁，禁止其他选手进行抢答； （4）控制电路要使定时器停止工作，数码管上显示剩余的抢答时 间，当选手将问题回答完毕，主持人操作控制开关进行系统清零，使 系统回复到禁止工作状

6、态，以便进行下一轮抢答。当定时时间到，却 没有选手抢答时，系统将报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢 答。 第三章第三章 电路设计电路设计 3.1 抢答电路的设计 抢答电路的功能有两个：一是能分辨出选手按键的的先后，并锁 存优先抢答者的编号， 供译码显示电路用； 二是要使其他选手的按键 操作无效。选用优先编码 74LS148 和 RS 锁存器 74LS279 可以完成上 述功能。其电路组成如图 3-1 所示。 其工作原理是：当主持人控制开关处于“清零”位置时，RS 触 发器的 R 端为低电平，输出端（4Q1Q）全部为低电平。于是 74LS48 的 BI=0，显示器灭灯；74LS148 的选通输入端 ST=0，74LS148 处于工 作状态， 此时锁存电路不工作。 当主持人将开关拨到 “开始” 位置时， 优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态， 既抢答器处于等待工作 状态，等待输入端 I7、I6、I5、I4、I3、I2、I1、I0 输入信号，当 有选手将