多路智能抢答器课程设计

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1、辽宁工程技术大学电子技术课程设计1.设计详细任务与要求15辽宁工程技术大学电子技术课程设计1.1基本功能1．可同时让4名选手参赛，他们的编号分别是0、1、2、3，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是。2．节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答的开始。3．数字抢答器应具有数码锁存，显示功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码上显示选手的编号，同时扬声器给出音响提示。此外，要封锁输入电路，禁止其他其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。1.2扩展功能1．定时抢答功能。抢答器定时为10s，启动起始键后，定时器开始工

2、作，立即减计，并在显示器上显示出来，同时扬声器要短暂报警。2．参赛选手在设定的时间内抢答（10s），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时刻的时间，并保持到主持人将系统清零为止。3．当定时抢答的时间已到，还没有选手抢答进，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。15辽宁工程技术大学电子技术课程设计2方案设计与论证方案一：1）10秒定时器：可由一片74LS161来实现。当74LS161输出为1111时通过与非门将脉冲信号截止，显示器停留在10上。2）抢答器部分：由4位选手的开关及自己根据实际情况用与非门连接成的简单译码器，输出接七

3、段译码器，七段译码器接数字显示器。抢答成功的选手对应的灯亮且数字显示其编号。3）时基脉冲选用实验室提供的信号发生器。4）报警部分：当计时器计到10时，输出一个高电平使二极管发光且发出报警声。方案二：1）10秒定时器：可由两片74LS192构成。当第一片为零即输出1111时通过74LS20将脉冲信号截止，使其显示为00。2）抢答器部分：由一74LS148优先编码器实现抢答功能，用74LS279将选手代码锁存直到主持人清零为止，然后用7段译码器显示选手代码。3）脉冲产生电路可由一74LS121来产生，提供给定时电路及声响电路。4）报警部分：由一NE555定时器来控制，当倒计时为零时产生报警声响。

4、经过分析及研究我决定用第二种方案，因为它对我们比较实际，大部分元器件我们已经学过，而且原理较简单，现在应用到设计中来提高我们对这些元件的记忆，加深对他们的了解，为以后的设计提供了较好的应用。15辽宁工程技术大学电子技术课程设计3设计方案简述定时抢答的总体框图如图所示，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，扩展电路完成定时抢答的功能。系统框图抢答按钮优先编码电路锁存器译码电路译码显示主持人控制开关控制电路报警电路秒脉冲产生电路定时电路译码电路显示电路主体电路扩展电路抢答器的组成框图如图所示的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

5、禁止工作状态，编号显示器灭灯，定时显示器上显示设定的时间，当节目主持人宣布抢答题目后，说一声“抢答开始”，同时将控制开关拨到开始位置，扬声器给出声响提示，抢答器处于工作状态，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按钮时，抢答器要完成以下四项工作：①　优先编码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　扬声器发出短暂的声响，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,并保持到主持人将系统清零为止。抢答完毕时，主

6、持人操作控制开关，使系统回复到禁止工作状态，以便下一轮抢答。15辽宁工程技术大学电子技术课程设计4.单元电路的设计4.1抢答电路的设计抢答电路的功能有两个：一是能分辨出选手按按钮的先后，并锁存优先抢答器的编号，供译码显示电路用；二是要使其他选手的按按钮操作无效。选用优先编码器74LS148和RS锁存器74LS279可以完成上述功能，其电路组成图如图所示。该部分电路的工作原理是：当主持人控制开关处于“清除”位置时，RS触发器的端为低电平，输出端（4Q~1Q）全部为低电平。于是74LS48的,显示灯灭，74LS148的选通输入端,74LS48处于工作状态，此时锁存电路不工作。当主持人开关拨到“开

7、始”位置时，优先编码器电路和锁存电路处于同时工作状态，即抢答器处于等待工作状态，等待输入端输入信号，当有选手将按钮按下时（如按下S5）,74LS48的输出,,经RS锁存后，CTR=1,,74LS279处于工作状态，4Q3Q2Q=101,经74LS48译码后，显示器上显示出“5”，此外CTR=1，是74LS148的端为高电平，74LS148处于禁止工作状态，封锁其他按钮的输入。当按下的按钮松开后，74LS148