多功能数字显示抢答器课程设计

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1、课程设计说明书第Ⅱ页电子技术课程设计多功能数字显示抢答器设计院（系）名称信息工程学院专业班级09普本电信二班学号090102024学生姓名郑克海指导教师乐丽琴2011年6月6日课程设计说明书第Ⅱ页多功能数字显示抢答器设计摘要抢答器在竞赛中有很大用处,它能准确、公正、直观地判断出第1抢答者。通过抢答器的指示灯显示、数码显示和警示蜂鸣等手段指示出第1抢答者。本课程设计介绍一种数字式抢答器的设计方案,其电路结构简单,由Protel99SE软件进行电路设计,利用EDA工具软件编译仿真验证,实现系统功能,非常

2、适用于多种竞赛场合。该多功能数字显示抢答器完成两个功能：一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编号；二是禁止其他选手按键操作无效。其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到"清除"状态，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；主持人将开关置于开始"状态，宣布"开始"抢答器工作。定时器倒计时，报警电路的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：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余

3、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。关键词：Protel99SE软件,抢答器,定时器,报警电路课程设计说明书第Ⅱ页目录1绪论11.1设计目的11.2设计任务及要求12系统框图及原理简述22.1系统框图22.2原理简述238路抢答器主要芯片介绍23.0优先编码器74LS14833.1译码器及应用43.2BCD显示译码驱动器74LS4863.3RS触发器73.4计数器74LS19293.5555定时器124单元电路设计134.1抢答部分134.2定时电路154.3时钟产生和

4、时序控制电路164.4报警控制电路175系统测试185.0单元电路检测185.0.1抢答电路185.0.2定时电路185.0.3时序控制及报警电路185.1整机调试19课程设计说明书第Ⅱ页总结20致谢21参考文献22课程设计说明书第Ⅱ页1绪论1.1设计目的1.掌握八人抢答器电路的设计、组装与调试方法。2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。1.2设计任务及要求（1）可同时供8名选手或8个代表队参加比赛，他们的编号分别是I0～I7，各用一个抢答按钮，按钮的编号分别与选手的编号相对应，分别是S0～S7。(

5、2）给节目主持人设置一个控制开关S，用来控制系统的清零和抢答的开始。(3）抢答器具有数据锁存和显示功能，抢答开始以后，若有选手按动抢答按钮，编号便立即锁存，并在LED数码管上显示出选手的编号，同时，扬声器发出音响提示。此时，输入回路封锁，禁止其他选手抢答。优先抢答的选手的编号一直保持到主持人将系统清零时为止。（4）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，当节目主持人启动“开始”键后，要求定时器立即进行减法计数，并用显示器显示，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续时间为0.5秒左右。（5）

6、参赛选手在设定的时间内抢答有效，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时为止。（6)如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答时，则本次抢答无效，系统短暂报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器上显示00。课程设计说明书第Ⅱ页2系统框图及原理简述2.1系统框图图1系统框图2.2原理简述定时抢答器的总体框图如上图所示，它由主体电路和扩展电路两部分组成。主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，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。

7、扩展电路完成定时抢答的功能。定时抢答器的工作过程是：接通电源时，节目主持人将开关置于“清除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯，定时器倒计时。当定时时间到，却没有选手抢答时，系统报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答。当选手在定时时间内按动抢答键时，抢答器要完成以下四项工作：①优先缎电路立即分辨出抢答者的编号，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，提醒节目主持人注意；③控制电路要对输入编码电路进行封锁，避免其他选手再次进行抢答；④控制电路要使定时器停止工作

8、，时间显示器上显示剩余的抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。当选手将问题回答完毕，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。课程设计说明书第Ⅱ页38路抢答器主要芯片介绍3.0优先编码器74LS148编码器在同一时刻内只允许对一个信号进行编码，否则输出的代码会发生混乱。优先编码器既在同一时间内，当有多个输入信号请求编码时，只对优先级别高的信号进行编码的逻辑电路，称为优先编码器。常用的集成优先编码器有74LS148（8线－3线）和74LS147