西安邮电学院

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1、西安郵電學院电子设计报告书题目:数字抢答器系别：计算机系班级：计科0307班姓名：陈旭学号：13号实验日期：05年5月30日—05年6月10日数字电路课程设计一、课程设计题目：数字抢答器二、设计任务和要求：1.抢答器同时供4名选手或4个代表队比赛，分别用4个按钮S１~S４表示。2.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。3.抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。4.抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如50秒）。当

2、主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时。5.参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。6.如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，禁止抢答，定时显示器上显示00。7．在主持人未启动“开始”键前，如有抢答者则对应红灯亮，同时数码管显示其号码。三、总体方案选择：数字抢答器总体方框图： 如图所示为总体方框图。其工作原理为：接通电源后，主持人开关开始时接地处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置“开始"端，宣布"开始"，抢答器工作，同时定时器倒计时。选手犯规提

3、前抢答时，抢答器完成：编号锁存、编号显示以及对应红灯亮。选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示。当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。如果再次抢答必须由主持人再次将开关接地。定时控制电路输入控制电路抢先信号锁定电路编码电路译码电路脉冲产生电路四、单元电路的设计：1、锁存电路：该电路完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号；二是禁止其他选手按键操作无效。工作过程：开关S开始接地，锁存器输出端Q1、Q2、Q3、Q4均为0，且开始时4个选手开关均接地。在主持人开关未与“开

4、始“端相接前如有选手拨动开关则对应其号码的红灯亮且同时数码管显示其号码，与此同时锁存器处于锁定状态。当主持人开关与“开始”端接通后，计时器开始计时，此刻选手拨动开关，显示器显示其号码，红灯不会亮，且锁存器此时锁定，其余输入均无效。锁存器输出编码器输出数码管输出Q1Q2Q3Q4ABCD010000001101000010200100011300010100474LS20Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4D1D2D3D4G12G345V5V&主持人控制信号2、定时电路由节目主持人根据抢答题的难易程度，设定一次抢答的时间，通过预置时间电路对计数器进行预置，计数器的时钟

5、脉冲由秒脉冲电路提供。可预置时间的电路选用十进制同步计数器74LS161进行设计。CTT8421CTPLDCR74161COCP8421CTP8421CTTLDCR74161COCP8421ccCO“1”“1”CP01101111011+116215314474481351261171089VCCA1A2LTBI/RBRBIA3A0fgabcde3、时序控制电路 时序控制电路是抢答器设计的关键，它要完成以下三项功能：①主持人将控制开关拨到"开始"位置时，抢答电路和定时电路进人正常抢答工作状态。②当参赛选手按动抢答键时，抢答电路和定时电路停止工作。③当设定的抢答

6、时间到，无人抢答时，抢答电路和定时电路停止工作。4，脉冲产生电路:由555定时器构成的多谐振荡器，使其产生需要的方波作为触发器和计数器的CP脉冲，电路如下图所示：+5v182755536455550.01uf5.1k150kkk4.7uf五、总体电路图：74LS48A0A1A2A374LS48A0A1A2A3+5V&Q0Q1Q2Q3CTTLDCTPCOCR＞CPD0D1D2D31Q0Q1Q2Q3CTTLDCTPCOCR＞CPD0D1D2D31111111111555+74LS16174LS161&&&&++1D0D1D2D3ER174LS75ER2Q1Q2Q3

7、Q4Q1Q2Q3Q4+5V&1&A0A1A2A374LS48六、实验仪器设备：1.集成电路74LS042片，74LS082片，74LS201片，74LS321片，NE5551片，74LS1612片，74LS483片，74LS751片。2.电阻5.1KΩ1只，150KΩ1只，220Ω4只。3.电容0.01uF1只，4.7uf1只。4.其它：发光二极管红色4只，共阴极显示器3只。七、电路组装、调试过程中发生的问题及解决方法：1)数码管不发光，原因：针脚电阻接触不良。解决：换电阻重新接入。2)计数器不计数，原因：555输出频率恒定。解决：检查555各个接端，发现电容

8、接反，更正后即可计时。3)计数器开始时