课程设计--- 多路抢答器的设计

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1、 课课 程程 设设 计计 说说 明明 书书 课程名称：多课程名称：多 路路 抢抢 答答 器器 专业班级：专业班级：1 0 自自 动动 化化 3 学学 号：号：20101547* 姓姓 名：名： *Elena* 指导老师：指导老师： * 2012 年年 06 月月 22 日日 河北联合大学轻工学院河北联合大学轻工学院 - 1 - 多路抢答器的设计多路抢答器的设计 一一 引言引言 当今社会发展迅速，应用于抢答节目的智能抢答器早就问世。其功能的实现方式多种多样， 并逐渐趋向于可靠性好、集成度高、制造费用低、功能更加多样话的一种高效能的产品。本次设计 主要利用常见的 74LS 系列集成电路芯片和一些门

2、电路， 并通过划分功能模块进行各个部分的设计， 最后完成了八路智力竞赛抢答器设计。 二二 设计任务分析及功能介绍设计任务分析及功能介绍 （一）基本功能：（一）基本功能： （1）抢答器同时供 8 名参赛选手使用，每个选手控制一个按钮，用按动按钮的方式发出抢答信号； （2）竞赛主持人另有一个按钮，用于将电路启动和复位； （3）抢答器具有锁存与显示功能。主持人启动开关后，开始抢答，当抢答者按动按钮，锁存相应 的编号，扬声器发出声响提示，并在七段数码管上显示抢答者号码。抢答实行优先锁存，优先抢答 选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止（即按下“复位”后） 。 （二）设计思路：（二）设计思路： （1）

3、抢答器使用 74HC175(4D 触发器)记录第一个抢答者的状态 （2）用 74HC133（13 输入与非门）控制触发器，使得第一个抢答者的状态锁定，其它抢答者抢答 无效。 （3）由 clock 提供时钟信号 （4）用 74HC148（优先编码器）编码 （5）用 74HC283（全加器）将编码加 1（0001） ，使得选手编号由 07 变为 18（即由“00000111” 到“00011000” ） （6）用 7448（BCD 显示译码器）驱动数码管显示选手编号 三三 设计过程设计过程 - 2 - 1 总体框图设计总体框图设计 抢答器的整体构成框图如图 3-1 所示。 框图说明： 当选手开始抢

4、答， D 触发器会将第一个抢答者的信号锁存， 其它抢答者信号无效， 然 后编码器开始编码，加法器对编码加 1，得到预期信号，显示译码器显示出信号。一次抢答结束后， 主持人通过控制“清零端”使系统初始化。 2 单元电路设计单元电路设计 2.1 抢答电路抢答电路 2.1.1 电路简介电路简介 图 3-2-1 所示为抢答电路，有抢答和清零的功能。J 开关由主持人控制，一端接地，一端接两片触发 器 74HC175 的清零端，当 J 闭合后，CLR 端接地，触发器复位清零。J1J8 为八位选手对应的抢答 开关，LED1LED8 为相应八位选手的显示灯，没有抢答时八个 LED 均保持熄灭状态。 抢答抢答 按钮按钮 编码器编码器 D触发器触发器 加法器加法器 主持人主持人 控控 制制 时钟时钟 信号信号 译码译码 显示显示 锁存锁存 声音提声音提 示电路示电路 图 3-1 - 3 - 2.1.2 工作原理工作原理 抢答电路利用了触发器的工作原理：如果没有一定频率的时钟信号输入，D 触发器 74HC175 就不能正常工作。 电路中将触发器输出的八