智能抢答器课程设计

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1、《数字电路》课程设计智力竞赛抢答计时器的设计姓名：专业：自动化班级：学号：指导教师：日期：2013.12.16~2013.12.20目录设计目的1设计任务书2设计内容3一、电路各部分组成和工作原理3二、元器件的选取及其电路图和功能5三、整机电路图10四、元件明细表11五、设计过程中遇到的问题和解决的方法12六、心得体会13七、参考文献14智力竞赛抢答计时器设计目的通过指导学生循序渐进地独立完成数字电路的设计任务，加深学生对理论知识的理解，提高学生的动手能力，独立分析、解决问题能力，协调能力和创造性思维能力。提高

2、学生在数字电路应用方面的实践技能，树立严谨的科学作风，培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力，学生通过电路的设计、安装、调试、整理资料等环节，初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法，本课程设计培养、启发学生的创造性思维，进一步理解数字系统的概念，掌握小型数字系统的设计方法，掌握小型数字系统的组装和调试技术，掌握查阅有关资料的技能。课程设计目的是一方面使我们能够进一步理解课程内容，基本掌握数字系统设计和调试的方法，增加集成电路应用知识，培养我们的实际动手能力以及分析、解决问

3、题的能力。另一方面也可使我们更好地巩固和加深对基础知识的理解，学会设计中小型数字系统的方法，独立完成调试过程，增强我们理论联系实际的能力，提高电路分析和设计能力。通过实践引导我们在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。通过设计，一方面可以加深我们的理论知识，另一方面也可以提高我们考虑问题的全面性，将理论知识上升到一个实践的阶段。14设计任务书一、设计题目：智力竞赛抢答计时器二、技术要求：1.设计一个三人参加的智力竞赛抢答计时器。2.当有某一参赛者首先按下抢答开关时，相应显示灯亮并伴有声响。此

4、时，抢答器不再接收其他输入信号。3.电路具有控制回答问题时间的功能。要求回答问题的时间小于100秒（显示为0~99），时间显示采用倒计时的方式。当达到限定时间是，发出声响以示警告。三、给定条件及元器件：1．要求电路主要选用中规模TTL集成电路CT74系列。2．电源电压为5V。3．用LED数码管显示时间。四、设计内容：a)电路各部分的组成和工作原理。b)元器件的选取及其电路图和功能。c)整机电路图d)元件明细表e)参考文献f)在设计过程中遇到任何问题，其原因及解决办法的心得体会。14设计内容下文将介绍电路所实现的

5、功能及各个部分实现某种功能的工作原理，以及在画图调试过程中所遇到的问题和解决的方法。电路实现的具体功能（1）回答倒计时。主持人提出问题后，按下开始抢答按钮，倒计时将显示50s倒计时，若在这五十秒内没有人回答问题，主持人将提出下一个问题。（2）抢答功能，三个选手面前各一个按钮，若在抢答时限50s内，有选手想要回答问题，则按下面前的按钮，此时，他面前的灯亮，且音响电路发音，倒计时将停止倒计时且全都显示零。一旦一个选手按下抢答开关，其他选手无论再按开关将无效。（3）主持人清零。有选手按下开关后灯亮声响，这时，如果主持

6、人按下清零按钮，灯灭，铃不响，同时倒计时装置显示99s倒计时，若这位选手在99秒内没有回答出问题，铃将响以提示主持人该位选手没有在规定时间内回答出问题。若选手在规定时间内回答出问题，主持人可以按下暂停按钮，倒计时停止计时。一、电路各部分组成和工作原理根据上面所说的功能要求，智力竞赛抢答计时系统的组成框如图一所示。它主要由六部分组成；1、抢答器——14是三人抢答计时器的核心。当参赛者的任意一位首先按下抢答开关时，抢答器即刻接受该信号，指使相应发光二级管亮且音响电路发出声音，与此同时，封锁住其他参赛者的输入信号。图

7、一.智力竞赛抢答计时系统组成框图2、抢答控制电路——由三个开关组成。三名参赛者各控制一个，拨动开关使相应控制端的信号为高电平或低电平。3、清零装置——供比赛开始前裁判员使用。它能保证比赛前触发器统一清零，避免电路的误动作和抢答过程的不公平。4、显示声响电路——比赛开始，当某一参赛者按下抢答器开关时，触发器接受该信号，在封锁其他开关信号的同时，使该路的发光二极管发出亮光和蜂鸣器发出声响，以引起人们的注意。5、计时显示声响电路——14是对抢答者回答问题时间进行控制的电路。抢答开始时，主持人按下回答倒计时按钮，选手必

8、须在这50s内进行抢答。若规定回答问题时间小于等于100秒（显示为0—99），那么显示装置应该是一个二位数字显示的计数系统。6、振荡电路——它应该提供给抢答器、计时系统和声响电路工作的控制脉冲。二、元器件的选取及其电路图和功能1、抢答器抢答器是由三个D型触发器和一个与非门组成。它的工作原理是这样的：如果参赛者A首先按下开关，使该端的输入信号为高电平，触发器1的输入端D接收该信号使输出Q