声光数字显示竞赛抢答器设计1

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1、淮海工学院课程设计报告书课程名称：电子技术课程设计题目：声光数字显示竞赛抢答器设计系（院）：电子工程学院学期：2011-2012-1专业班级：自动化091姓名：谢雄伟学号：030913125评语：成绩：签名：日期：一引言数字技术（DigitalTechnology），是一项与电子计算机相伴相生的科学技术，它是指借助一定的设备将各种信息，包括：图、文、声、像等，转化为电子计算机能识别的二进制数字“0”和“1”后进行运算、加工、存储、传送、传播、还原的技术。由于在运算、存储等环节中要借助计算机对信息进行编码、压缩、

2、解码等，因此也称为数码技术、计算机数字技术等。数字技术也称数字控制技术。数字电路的发展与模拟电路一样经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路等几个时代。但其发展比模拟电路发展的更快。从60年代开始，数字集成器件以双极型工艺制成了小规模逻辑器件。随后发展到中规模逻辑器件；70年代末，微处理器的出现，使数字集成电路的性能产生质的飞跃。在现代测量技术中，数字测量仪表不仅比模拟测量仪表精度高，功能高，而且容易实现测量的自动化和智能化。随着集成技术的发展，尤其是中，大规模和超大规模集成电路的发展，数字电子技术的应用范围将

3、会更广泛地渗透到国民经济的各个部门，并将产生越来越深刻的影响。抢答器主要用于选手做抢答题时，选手进行抢答，抢到题的选手来回答问题。抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。为选手们设计个公平公正的抢答器，保证选手的正常发挥。二摘要数字抢答器控制系统在现今许多工厂、学校和电视台等单位所举办的各种知识竞赛中起着不可替代的作用。基于数字技术设计的电子抢答器，以其价格便宜、安全可靠、使用方便而受到了人们的普遍欢迎。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

4、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。关键字：计分电路。控制电路。定时电路。音响电路。自锁电路。译码与显示驱动电路设计。三设计任务和要求目前竞赛抢答器在很多场合下得到广泛应用。为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，通常设置一台抢答器，通过数字显示、灯光及音响等多种手段指示出第一抢答者。同时，还可以设置记分、犯规及奖惩记录等多种功能。1、用中

5、小规模集成电路设计一个可容纳六组参赛的数字式抢答器，每组设置一个抢答按钮供抢答者使用。所有调试和检测内容均在电脑上仿真进行。2、电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。在主持人将系统复位并发出抢答指令后，若参赛者按抢答开关，则该组指示灯亮并用组别显示电路显示出抢答者的组别，同时扬声器发出“嘀……嘟……”的双音音响持续3s左右。3、设置计分电路。每组在开始时预置成100分，抢答后由主持人记分，答对一次加10分，否则减10分。4、设置犯规电路。对提前抢答和超时抢答的组别鸣喇叭示警，并由组别电路显示出犯规组别。四总体设

6、计方案4.1设计思路（1）本题的根本任务是准桥判断出第一抢答者的信号并将其锁存。实现这一功能可用触发器或者锁存器等。在得到第一信号之后立即将电路的输入锁存，即使其他组的抢答信号无效。同时还必须注意。第一抢答信号应该在主持人发出抢答命令之后才有效，否则应视为提前抢答而犯规。（2）当电路形成第一抢答信号之后，用编码，译码及数码显示电路显示出抢答者的组别，也可以用发光二极管直接显示组别。还可用鉴别出的第一抢答信号控制一个具有两种工作频率交替变化的音频振荡器工作，使其推动扬声器发出两态笛音音响，表示该题抢答有效。（3）

7、计分电路可采用2位七段数码管显示。4.2原理框图图4.1数字抢答器原理框图其工作原理为：通过数字显示、灯光及音响等多种手段指示出第一抢答者。同时，还可以设置记分、犯规及奖惩记录等多种功能五单元电路设计5.1计分电路该电路完成每组在开始时预置成100分，抢答后由主持人记分，答对一次加10分，否则减10分。工作过程：如图所示，是将两片同步十进制计数器接成百进制计数器。该图采用的是并行进位方式的接法。以第一片的进位输出C作为第二片EP和ET的输入，每当第一片计成9（1001）时C变为1，下个CLK信号到达时第二片为工

8、作状态，计入1，而第一片计为0（0000），它的C端3回到低电平。第一片的EP和ET恒为1，始终处于计数工作状态。图5.1计分电路图与仿真结果5.2控制电路 设计思路：6组选手每组选手分别控制一个开关，而74ls147具有低电平有效的功能，将I7,I8,I9端都置1，I1—I6由选手控制，谁先按下按钮通过编码器进行编码，再通过锁存器的输出反响端将原本的信号顺序送到74LS48进行译码以