数电课程设计抢答器.doc

《数电课程设计抢答器.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、西安邮电学院数字电路课程设计报告书——数字抢答器学院名称：电子工程学院学生姓名：专业名称：电子科学与技术班级：科技0904实习时间：2011年12月5日——2011年12月16日题目：数字电路抢答器一实验目的1.学习并掌握抢答器的工作原理及其设计方法2.熟悉各个芯片的功能及其各个管脚的接法。3.灵活运用学过的知识并将其加以巩固，发散思维，提高学生的动手能力和思维的缜密。二实验要求预习要求：1）复习编码器，十进制加/减计数器的工作原理。2）设计可预置时间的定时电路。3）分析与设计时序控制电路。4）画出定时抢答器的整体逻辑电路

2、图。设计要求：抢答器的基本功能：1.设计一个智力抢答器，可同时供四名选手或四个代表队参加比赛，编号为一，二，三，四，各用一个抢答按钮，分别用四个按钮S0——S3表示。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的功能，抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示出选手的编号，此外，要封锁输入电路，实现优先锁存，禁止其他选手抢答，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。简言之，有选手按下时，显示选手的编号。同时，其他人

3、再按下时电路不做任何处理。也就是说，如果有选手按下以后，别的选手再按的话电路不会显示是他的编号。扩展功能：1）抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间由主持人设定为10秒，当节目主持人说比赛开始后，要求定时器开始计时，计数并在显示器上显示。2）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清零为止。数码管和发光二极管要接限流电阻100欧，防止被烧坏。3）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00.三使用元件1.数字

4、试验箱。2.集成电路两片74LS161，一片74LS148，一片74LS75，两片74LS48，一片74LS20，一片74LS00，两片74LS04，一个用来产生脉冲信号555。3.电阻4.7K两个，电阻100欧四个，电阻150K一个，电容103，电容4.7uF，面包板一片，一卷导线，一把斜口钳，万用表，示波器，两个数码管，电源。四总体方案的设计1）电路总体设计抢答电路其工作原理为：接通电源后，主持人开关开始时接地处于禁止状态，抢答电路的数码管显示为0，定时器显示时间为0；此时,若有人抢答,为违规抢答,数码管显示其编号,同

5、时红灯警告.定时器显示不变;主持人将开关置“开始"端，宣布"开始"，抢答器工作，同时定时器计时,选手在规定时时间内抢答时，抢答器完成:优先判断,编号锁存,抢答电路数码管显示其编号，计时部分停止计时，同时绿灯亮。若在10秒内无人抢答，10秒到后抢答器自动锁定，计数器停止计数，抢答无效。如果再次抢答必须由主持人再次操作"清除"和"开始"状态开关。2）其基本工作原理为：接通电源后，主持人将开关接地，抢答器处于禁止状态，组号显示器显示“0”；若有队员在此时抢答，则表示犯规，其对应的红灯亮，并显示其组号，由于锁存电路的原因，只记录下

6、第一组的组号。在主持人读完题目后，将开关接上电源，宣布"开始"抢答，计时器开始计时，选手在规定时间内抢答，其对应的绿灯亮，并显示其对应的组号，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编码显示。当一轮抢答之后，计时器停止、禁止二次抢答。如果再次抢答必须由主持人再次清零。五单元电路的设计抢答器的组成：抢答器的一般构成框图，它主要由开关阵列电路、触发锁存电路、编码器、7段显示器几部分组成。下面逐一给予介绍。（1）开关阵列电路该电路由多路开关所组成，每一竞赛者与一组开关相对应。开关应为常开型，当按下开关时，开关闭合；当松开开关时，开关自动

7、弹出断开。（2）触发锁存电路当某一开关首先按下时，触发锁存电路被触发，在输出端产生相应的开关电平信息，同时为防止其它开关随后触发而产生紊乱，最先产生的输出电平变化又反过来将触发电路锁定。若有多个开关同时按下时，则在它们之间存在着随机竞争的问题，结果可能是它们中的任一个产生有效输出。3）编码器74LS148编码器的作用是将某一开关信息转化为相应的8421BCD码，以提供数字显示电路所需要的编码输入。74LS148为优先（高位优先）编码器，当任意输入为低电平时，输出为相应的输入编号的8421码（BCD码）的反码译码驱动电路将编

8、码器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态，并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。(4)译码驱动及显示单元编码器实现了对开关信号的编码并以BCD码的形式输出。为了将编码显示出来，需用显示译码电路将计数器的输出数码转换为数码显示器件所需要的输出逻辑和一定的电流。一般这种译码通常称为7段译码