课程设计---数字智力竞赛抢答器的设计

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1、接口技术课程设计报告数字智力竞赛抢答器的设计学院：机械与电子工程学院年级专业：机电103班学号：姓名：指导教师：完成时间：2012年1月17日成绩：中国陕西杨凌摘要关于这次设计的用于多人竞赛抢答的器件，在现实生活中很常见，尤其是在随着各种益智电视节目的不断发展，越来越多的竞赛抢答器被用在了其中，这种抢答器的好处是不仅能够锻炼参赛选手的反应能力，而且能增加节目现场的紧张、活跃气氛，让观众看得更有情趣。可见抢答器在现实生活中确实很实用，运用前景非常广泛。在知识竞赛中，特别是做抢答题时，在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一位选手先答题，必须要有一个系统来完成这个任务。如果在抢

2、答中，只靠人的视觉是很难判断出哪组先答题。这次设计就是用几个触发器以及三极管巧妙的设计抢答器，使以上问题得以解决，即使两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。本文主要介绍了抢答器的工作原理及设计，以及它的实际用途。这次设计的智力竞赛抢答器，主要是由三个部分构成：一个是由几个D触发器的构成的用于抢答的部分，一个是由几个JK触发器和7448构成用于倒计时，另外一部分则是由两个74190构成的一个可逆计数器，即计分器。关键词：抢答器计分倒计时目录1设计任务-1-1.1设计目的和意义-1-1.2电路要求-1-2系统设计-1-2.1总体方案设计-1-2.2方案论证及选

3、择-3-3.单元模块设计-3-3.1抢答器电路-3-3.2计时器电路-6-3.2.1555定时器-7-3.2.2减法计数器-8-3.2.3数字显示器-9-3.3计分器电路-9-4.主要器件介绍-10-5.系统调试与仿真-13-6.总结-16-6.1本系统的优缺点-16-6.2心得体会-16-参考文献-16-1设计任务数字智力竞赛抢答器的设计1.1设计目的和意义如今随着各种电视以及其他形式的益智比赛中，都会用到多方抢答器，但是依然存在很多问题，如不具有超时报警，或者不能清楚的显示是哪一方抢到答题机会等。本次数字智力竞赛抢答器的设计旨在为诸如此类益智节目等场合使用，不但具

4、有抢答功能，并且能够显示抢答方，且具有倒计时报警、计分等功能，集多种功能于一身，简便易懂，经试用希望达到市场推广效果。1.2电路要求⑴自制稳压电源；⑵抢答器可供四组使用，组别号可以锁存，抢答指示用发光二极管（LED）；⑶记分部分独立（不受组别信号控制），至少用2位二组数码管指示，步进为10分，并且具有预置、递增功能；⑷自动记分（受组别信号控制）：当主持人分别按步进得分键、递增键后能够将分值自动累计在某组记分器上；⑸超时报警。2系统设计2.1总体方案设计以下设计的是智力抢答器的方案流程图：图2.1方案一流程图-15-抢答器主要是由四个三极管、和四个D触发器以及四个或非门

5、构成，其中三极管是与主持人一起配合使用，用来控制是否开始抢答，当主持人将开关接地时，三极管截至，此时三极管可以当作一个二极管使用当有选手抢答时就通过三极管将信号传送给D触发器，D触发器在将信号传送给或非门并将其他选手锁存，同时将信号送给发光二极管与喇叭。其工作原理是当主持人按下抢答开关时，选手能进行抢答。当有选手抢时，抢答信号就通过三极管传入D触发器，并且最先收到抢答信息的D触发器送出一个反馈信号将其余三位选手的信号封锁。当选手回答完毕问题时，主持人启动计分器，并且给该选手加上或减去分数。计分器通过译码器将信号传送给一数码管显示出来。显示分数选手抢答按键计分器主持人控

6、制抢答控制器定时器倒计时器声光提示显示时间图2.2方案二流程图方案二的抢答器则主要是由四个RS触发器，一个74LS48以及一个优先编码器74LS148构成，其中四个RS触发器的输出接74LS48，74LS48在接数码管，R端接5V电源其如图-15-图2.3RS触发器S端接74LS48连接选手的输入信号，当主持人将开关接通时，RS触发器的R端为低电平，输出端也全部为低电，选手不能抢答。当断开时，RS触发器处于工作状态中，当有选手抢答时，信号输入S端，并且锁定其他选手。2.2方案论证及选择通过以上两种方案的比较可知，方案一的设计是每当有选手抢答成功时，都会有声光伴随，而且

7、是具体到每一位，给人直观的感觉。方案二的设计则是用一个数码显示器显示抢答成功者的号码，与第一个相比显得不能让人一下就反映过来谁是抢答成功者；另外方案一更加的简洁、易行，而且使用到的元器件也都是我们所常用到的一些元件比如：555，74LS148以及开关二极管电容电的电路与方案二比较显得更简单、明了。这样就是就选择第一种方案。3.单元模块设计此部分主要是详细介绍该智力抢答器各个组成模块，以及各模块的器件组成以及相应的功能。此智力竞赛抢答器由三部分组成：抢答器、计时器以及计分器。下面就依次介绍各组成部分的设计方法，功能等。3.1抢答器电路这个抢答器设计成可