数电课设—四位抢答器设计

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1、目录摘要21.设计要求3初始条件31.2具体要求32.结构设计32.1电路组成32.2电路实现方法33.方案选择43.1方案一43.2方案二73.3方案比较94•硬件设计94.1系统框图94.2总体电路及其说明104.2.1抢答电路104.2.2定时电路124.2.3总电路135.电路调试及评价145.1调试记录及结果分析145.2成果评价及改进方法156.总结16参考文献17附录元器件功能介绍18摘要随着电子技术的发展，它在各个领域的应用也越来越广泛。人们对它的认识也逐步加深。人们也利用了电子技术以及相关的知识解决了一些实际问题。女n：智能抢答器的设计

2、与制作。抢答器是竞赛问题中一种常用的必备装置，从原理上讲，它是一种典型的数字电路。数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。主持人按开始按钮示意开始，通过优先编码电路、锁存电路、译码电路将抢答成功的的输入信号在显示器上输出，以上部分组成主体电路。通过定吋电路实现计时功能，构成扩展电路。经过连接实物电路、调试电路等工作后数字抢答器成形。在抢答电路中利用一个优先编码器译出最先抢到答题权的选手的编号并经LED显示器显示出来，同时述要封锁电路以防其他选手再抢答。当选手答题完成后，主持人将系统恢复至零。关键词：抢答；锁存；显75;计时智能抢答器的设计与制作1・设计要求初

3、始条件1.可同吋供8名选手抢答输入，每人一个开关；2•稳定显示与输入开关编号相对应的数字0-7；3.主持人一个开关以控制开始或显示清04.当有人抢答时，其对应编号立即显示并锁存，且其他选手被禁止1•2具体要求1.抢答器具有定时抢答功能.H—次抢答的时间可由主持人设定。2.在主持人启动“开始”键之前，选手抢答无效，定时器不工作。3•当节目主持人启动”开始”键后，要求定时器立即开始减计时，并用显示器显示。4.参赛选手在设定的时间内抢答，抢答有效，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消零为止。6.第一位抢答的选手按键后其

4、他选手不能再答。5.如果定时抢答器时间已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效，并自动封锁输入电路，禁止选手超时后抢答。2・结构设计2.1电路组成八位抢答器电路由抢答电路、显示电路、脉冲信号发生电路、计时电路组成。2.2电路实现方法(1)抢答电路的实现：首先设置一个系统清除和抢答控制开关S,该开关由主持人控制。该开关不仅可以控制抢答电路的开闭，并且可将它的输出信号与相应的门组合后形成控制计时电路的信号。抢答器供8名选手比赛，分别用8个按钮SO〜S7表示。通过拨动代表0~7号选手的开关SW0到SW7,让每个选手拨动开关后产生和应的信号。不同的开关发出信号通过优

5、先编码器74LS148进行编码，编码后输出信号进行下一步的译码和锁存。锁存功能可由具有锁存功能的触发器或者门电路来实现。当有选手抢答后，其他选手再按键显示也不会发生变化，计吋电路也不受此信号的影响。即实现抢答功能。(1)显示电路的实现：对于这样的一个仅需要显示数字的设计，很容易联想到使用七段数码管来实现的数字的显示，而且七段数码管可以显示16种不同的输出，对于这种只需要有不少于八种的输出的设计来说，七段数码管完全可以达到要求。应选择合适的译码器与数码管配合使用，并且这种译码器的选择必须结合数码管是共阴述是共阳的情况而定。(2)脉冲信号发生电路的实现：根据

6、本实验的具体要求，锁存器需要有脉冲信号的输入，口计时电路也需要脉冲信号输入，即需要有相应的脉冲发生器。结合所掌握的知识，利用NE555芯片以及一些简单的元器件连接成多谐振荡电路，便可产生连续的脉冲信号。且对于实际不同的脉冲频率的要求，需要设计不同的电阻、电容值。(3)计吋电路的实现：抢答器具有定吋抢答功能，且一次抢答的吋间由主持人设定(如,30秒)。当主持人启动〃开始〃键后，计时电路进行减计时。可以利用具有减计时功能的计时器如74LS192或40192等。通过使用减计时器对设定的时间进行自减。则需要给定计时器秒脉冲。同时将计时电路与译码电路结合，可以将所

7、设定的抢答时间和选手抢答的时间显示出来。参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，计时停止且系统阻止选手在计时结束后抢答。这两部分的功能由各种门相互配合实现。1.方案设计与选择3.1方案一(1)方案一总电路图1所示SWO-o$Vl^SPDT-UOUSW1-oU1DOSVl^SPDT-UQJUL1201D2D3$Vl^SPDT-UOMSVl^SPDT-UOUaA^SPDT-llQlL12SV^PDT-UdUSVl^SPDT-UOMSV

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