数字式竞赛抢答器课程设计

《数字式竞赛抢答器课程设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、《电子技术》课程设计报告课题：数字式竞赛抢答器班级电气3081学号3082110103学生姓名专业电气工程及其自动化系别电子信息工程系指导教师电子技术课程设计指导小组电子信息工程系2010年12月11数字式竞赛抢答器一、设计目的a）培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。b）学习较复杂的电子系统设计的一般方法，了解和掌握模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计，自行制作和自行调试。c）进行基本技术技能训练

2、，如基本仪器仪表的使用，常用元器件的识别，测量，熟练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。d）培养学生的创新能力。。e）熟悉常用数字逻辑电路的工作原理及使用方法f）掌握数字式竞赛抢答器的电路的组成、工作原理和设计方法。二、设计要求a）设计制作一个可容纳8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。b）根据数字式抢答器的功能和使用步骤，设计抢答者的输入抢答锁定电路，抢答者的显示电路。c）设计定时电路，声，光报警或音乐片驱动电路d）设计控

3、制逻辑电路，启动、复位电路。注；抢答器使用步骤为（1）电路上电前，由主持人进行系统复位，确定抢答允许时间。（2）抢答者听到抢答命令后，通过各自的按钮开关输入抢答序号三、总体设计1．数字抢答器总体方框图11    总体方框图如图1所示。其工作原理：先接通电源，主持人将开关调到"清零"状态，此时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。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，其效果为：优先判断、编号锁存、编号显示

4、、扬声器提示。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操作"清除"和"开始"状态开关。译码显示译码电路锁存器优先编码电路抢答按钮主体电路主持人控制开关报警电路显示电路定时电路秒脉冲产生电路控制电路译码电路扩展电路图1设计框图2、总体设计思路本设计有一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。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。当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响。抢答器具有锁存与显示功能。即选手

5、按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示编号，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系统清除。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。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。抢答器可同时供8名选手使用，用8个按钮S0~S7表示。113、数字抢答器总排线图此图由仿真软件做出。11一、单元电路设计1．抢答部分电路如图2所示。图2抢答部分电路电路功

6、能：1.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该编号；2.是禁止其他选手按键操作无效。注：本部分电路主要器件为集成块74LS148。74LS148为8线－3线优先编码器，详见其功能表图3。112．定时部分电路图4可预置时间的定时电路主持人设定一次抢答的时间，通过预置时间电路对计数器预置，计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。3．报警部分电路报警电路如图5所示，由555定时器和三极管构成的。555构成多谐振荡器，振荡频率fo＝1．43／［（RI＋2R2）C］，其输出信号经三

7、极管推动扬声器。PR是控制信号，当PR为高电平，多谐振荡器工作，反之电路停振。11图5报警电路4．时序控制电路 时序控制电路将完成三个功能：（1）．主持人将控制开关拨到“开始”位置时，抢答电路和倒计时电路工作，电路进行正常抢答状态。（2）．当参赛选手按动抢答按钮，扬声器发出声音并且对应组别的指示等发光，提示哪个参赛选手优先抢答，此时倒计时电路停止工作。（3）．当设定的抢答时间到之后无人抢答，扬声器发声报警，同时抢答电路和倒计时电路停止工作。11图6时序控制电路图6工作原理：主持人控制开关从“清除”

8、位置拨到“开始”位置，来自图2中的74LS279的输出1Q=0，经G3反相，A＝1，时钟信号CP能够加到74LS192的CPD时钟输入端，定时电路进行递减计时。同时在定时时间未到时，则“定时到信号”为1，门G2的输出=0，使74LS148处于正常工作状态从而实现功能①的要求。当选手在定时时间内按动抢答键时，1Q＝1，经G3反相A＝0，封锁CP信号，定时器处于保持工作状态；同时门G2的输出=1，74LS148处于禁止工作状态，从而实现功能②的要求。当定时时间到，则“定时到信号”为0，