数电课程设计---8路智力竞赛抢答器

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1、 机械与电气工程学院 数字电子技术 课程设计报告 姓 名： 学 号： 班 级： 指导教师： 1 8 路智力竞赛抢答器 1 设计任务与要求 1.1 基本功能 （1）设计一个智力竞赛抢答器，可同时供 8 名选手或 8 个代表队参加比赛，其编号分 别是 0、1、2、3、4、5、6、7，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分 别是 S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。 （2）给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零（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功能。抢答开始，若有选手按动抢答按钮，编号立即 锁存，并在 LED 数码管上显示选手的编

2、号，同时扬声器发出音响提示 此外要封锁输人电 路，禁止其他选手抢答，并将优先抢答选手的编号直保持到主持人将系统清零为止。 1.2 扩展功能 （1）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间长度可以由主持人设定（如 30 s） 。 当节目主持人启动“开始”键后，要求定时器立即减计时，并用显示器显示，同时扬声器发出 短暂的音响，音响持续时间为 0.5 s 左右。 （2）参赛选手在设定的时间内抢答，抢答有效；有效抢答结束定时器停止工作显示 器上显示选手的编号和抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清零为止。 （3）如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答，本次抢答无效，系统短暂报警，并 封锁输入电路，禁止

3、选手超时后做无效抢答，时间显示器上显示 00。 2 设计原理 定时抢答器的总体框图如图 1 所示， 它由主体电路和扩展电路两部分组成。 主体电路完 成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，能显示选手的编号，同时能封锁 输入电路，禁止其他选手抢答；扩展电路完成定时抢答的功能。 2 图 1- 1 定时器总体框图 图 1 所示的定时抢答器的工作过程是： 接通电源时， 节目主持人将开关置于“清除”位置， 抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯，定时显示器显示设定的时间；当节目主持人宣 布抢答题目后， 说一声“抢答开始”， 同时将控制开关拨到“开始”位置， 扬声器发出音响提示， 抢答器处于工

4、作状态，定时器倒计时开始。当定时时间到，却没有选手抢答时，系统报警， 并封锁输入电路，禁止选手在超时后抢答。当选手在定时时间内按动抢答键时，抢答器要完 成以下四项工作： （1）优先编码电路立即分辨出抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码电路 显示编号； 扬声器发出短暂音响，提醒节目主持人注意。 （2）控制电路要对输人编码电路进行封锁，避免其他选手再次进行抢答。 （3）控制电路要使定时器停止工作，时间显示器上显示剩余抢答时间并保持到主持 人将系统清零为止。当选手将问题回答完毕，主持人操作控制开关使系统回复到禁止工作 状态，以便进行下轮抢答。 3 电路设计 3.1 抢答电路 抢答电路的功能有两个：是能分辨选手按键的先后，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。 方案一：方案一： 选用优先编码器 74LS148 和八 D 锁存器 74LS573（或 74LS373）可以完成上述功能。 通过 74LS573 可以一次性锁存八个信号输入的功能，将八个抢答的信号送给它 29 的八个 输入管脚，再将它 1912 的八个管