数字电路抢答器课题设计

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1、湖南高速铁路职业技术学院课题设计设计题目：4人抢答器电路的制作与调试学院名称:湖南高速铁路职业技术学院刘杨、李远长、乔春云、团队小组:许凯、肖婉玲专业：通信技术班级：通信1101指导教师：龙剑小组负责人:乔春云说明：数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出；用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路。通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能，构成扩展电路。经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。实验部分1)•设计任务与要求1.抢答器同时供4名选手或4个代表队比赛，分别用5个

2、按钮S0-S4表示。2.设置一个抢答控制开关Ss此开关由主持人控制。3.抢答器具冇锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，同吋蜂鸣器发出报警声响提示。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开关S4闭合为止。4.抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的吋间由主持人设定(如30秒)。当主持人启动勺键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。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复原为止。6.如果定时时间已到，无人抢答，木

3、次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00o2)•实验仪器设备:1.数字实验箱1AfW1■■*q■二答的元器件清单_,i]D锁存器155^^(1u21CC4O42&标f单诙莎需"■，・、丿G1aCalCJ2k74LS121D触发器〃3555；74LS74r鼻门〔GG、G~l74LS00CC4011f•进制计数器卜进制计数器驱动器:15CC40192:〔蜂鸣器HAu54发光二极管VDBTS11405〃6174LS48电阻器R,,心,&,&,民IK.100K.50K.3000驱动器U7174LS48i

4、电容器JCSQ0.01plF2.4

5、iFJOjjlF数码器1

6、〃8JBS201J—H按钮S0.Sl*222反相器7404电位器R.A+■i■■■i——,■■■150K2.元件清单图)3）•方案论证与比较：与普通抢答器相比，本作品有以下几方面优势：1、具有清零装置和抢答控制，可由主持人操纵避免有人在主持人说“开始”前提前抢答违反规则。2、具有定时功能，在3（）秒内无人抢答表示所有参赛选手获参赛队对木题弃权。3、30秒时仍无人抢答其报警电路工作表示抢答时间耗尽并禁止抢答。4）•总体设计思路：（一）设计任务与要求：1）、设计任务与要求1.抢答器同时供4名选手或4个代表队比赛，分别用5个按钮S（）〜S4表示。2.设置一个抢答控制开关氐，该开关由

7、主持人控制。3.抢答器具有锁存少显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。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开关S4断开为止。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30秒）。当主持人启动S4键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。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，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00o

8、（二）设计原理与参考电路1数字抢答器总体方框图图4-3-23智力抢答器方框如图4223所示为总体方框图。其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到“闭合“状态，抢答器处于禁止状态，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”状态，宣布”开始”抢答器工作。定时器倒计时，扬声器给出声响提示。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、扬声器提示。当一伦抢答Z后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时I'可。如果再次抢答必须由主持人再次操作”断开”和“闭合”状态开关。5).多功能硬件与软件设计及其理论分析：各单元部分电路设计如下：(1)抢答器

9、电路DnD、A>CLKPOLCC40422k&参考电路上图所示。由CMOS四D锁存器CC4042和门电路组成，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；二是禁止其他选手按键操作无效。工作过程：抢答开始前，抢答者的四个按钮So〜S3均没有按下，锁存器的输入端D(厂D3都为()，支持人将开关S4闭合，使时钟端CP为1,将锁存器清零，四个LED均不亮，同时G门输出为0,送入控制电路，使蜂鸣器不发生。当主持人将％断开时，此时假若有人抢答，如果按下按钮S2,锁存器的输入端D2将变成为1