数字式竞赛抢答器实验报告

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1、《电子技术综合设计》题目：数字式竞赛抢答器学院：信息工程学院专业：电子信息工程学号：2012550732姓名：田湘指导教师：完成日期：2014年10月119目录一、设计任务及系统功能简介31、基本功能：32、选做扩展功能：3二、实现的原理与电路31、设计原理32、单元电路设计：4（1）抢答电路4（3）计分电路11三、整机电路原理图12抢答电路13四、所用原件列表15五、心得体会17七、参考文献：19119一、设计任务及系统功能简介1、基本功能：（1）设计一个可容纳8组参赛的数字式抢答器，每组设一个按钮，

2、供抢答使用。（2）抢答器具有第一信号鉴别和锁存功能，使除第一抢答者外的按钮不起作用。（3）设置一个主持人“复位”按钮。（4）主持人复位后，开始抢答，第一信号鉴别锁存电路得到信号后，由指示灯显示抢答组的编号，同时扬声器发出2~3秒的音响。2、选做扩展功能：（5）设置一个计分电路，每组开始预制100分，由主持人计分，答对一次加10分，答错一次减10分。二、实现的原理与电路1、设计原理图1抢答器总体框图定时抢答器的总体框图如图1所示，它由主体电路和扩展电路两部分构成，主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，

3、当选手按动抢答键时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答。扩展电路完成各选手的得分显示功能。119定时抢答器的工作过程是：接通电源时，主持人将开关置于“清除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯；抢答开始时，主持人将控制开关拨到“开始”位置，发光二极管灯亮，抢答器处于工作状态，这时，抢答器完成以下工作：（1）优先编码器电路立即分辨出抢答者编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码显示电路显示编号；（2）扬声器发出短暂声响，提醒主持人注意；（3）控制电路要对输入编码电路进行封锁，避免其

4、他选手再次进行抢答；（4）当选手将问题回答完毕，主持人操作计分开关，计分电路采用十进制加/减计数器、数码管显示。本轮抢答完毕，主持人操作控制开关，使系统回复到禁止工作状态，以便进行下一轮抢答。2、单元电路设计：（1）抢答电路设计电路如图1.1所示。电路选用优先编码器74LS148和锁存器74LS297来完成。该电路主要完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并通过74LS279锁存优先抢答者的编号，同时通过74LS48译码显示电路显示编号（显示电路采用七段数字数码显示管）；二是禁止其他选手按键，其按键操

5、作无效。工作过程：开关J3为主持人开关，将开关按两次之后（实验中采用的是弹簧开关，即会自动复原，只需摁一次），抢答器处于等待工作状态，当有选手将抢答按键按下时（如5号），74LS148的输出（101）经74LS279锁存，同时将输出二进制码（0101)经过译码器74LS48译码后将译码显示电路显示编号5（显示电路采用七段数字数码显示管）。表1.2为锁存器74LS279引脚图与功能表，其中74LS279中两个S端都连在一起，所以不会有什么影响。图1.3为优先编码器74LS48引脚图以及功能真值表，表1.4

6、为74LS148的引脚图以及功能真值表。图1.1抢答电路119图1.2锁存器74LS279的引脚图与功能表图1.374LS48功能真值表119图1.374LS48引脚图表1.474LS148的引脚图以及功能真值表119（2）控制电路实验设计电路图如图2.1所示，控制电路主要完成以下功能：主持人将控制开关拨到“开始”位置时，可以用555定时器构成的多谐振荡器使发光二极管闪烁，使抢答电路进入正常抢答工作状态；当参赛选手按动抢答键时，二极管再次发亮，并使抢答电路停止工作。工作过程：当优先编码器74LS148开

7、始工作，其引脚GS=0接到单稳态触发器74LS121的4脚，而根据其工作原理，当3、4脚都为低电平时，5脚的上升沿会使74LS121有输出（其5脚是在主持人开关摁下两次之后，才会有的上升沿），且输出Q为低电平，此时，555定时器构成的多些振荡器复位，开始工作，从而，发光二极管的灯亮。图2.2为555定时器的引脚图和组成框图以及功能表，图2.3为555定时器组成的多谐振荡器，2.4为74LS121的引脚图和功能表。图2.1控制电路119图2.2555定时器的原理图功能表555定时器的原理图和功能表如图2.

8、2．它是由3个阻值为5K欧的电阻组成的分压器，两个电压比较器C1和C2，基本RS触发器，放电BJTTD以及缓冲器G4组成。定时器的主要功能取决于比较器,比较器的输出控制RS触发器和放电TD的状态.图中Rd为复位输入端,当Rd为低电平时,不管其他输入端的状态如何,输出Vo为低电平。由图可知,当5脚悬空时,比较器C1和C2和比较电压分别为2/3Vcc和1/3Vcc。由功能表可知:当VI1>2/3Vcc,VI2>1/3Vcc时,比较器C1输出低电