电子技术课程设计：数字式竞赛抢答器

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1、电子技术课程设计报告书课题：数字式竞赛抢答器院（系）：机电工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：xxx学号：XXX题目类型：¨理论研究¨实验研究þ工程设计¨工程技术研究¨软件开发2014年1月3日18前言随着科技的日新月异，促使人们开始学科学、学技术、学知识。抢答器是一个机关学校开展智力竞赛活动必不可少的设备，广泛应用于学校、教育部门、企事业工会组织、俱乐部等单位组织举办各种知识、技术竞赛及文娱活动时作抢答使用。本次课程设计的题目为数字式竞赛抢答器，设计的任务为使它具有数字显示抢答者序号功能同时配以声、光报警，以响应抢先抢答

2、者的信号和序号，对犯规抢答者(包括提前和超前抢答)除声、光报警外，还有显示抢答犯规者序号的功能，同时还可以设置记分和奖罚记录等多种功能。在资料收集方面，主要是参考了《电子技术基础》（第五版）以及《数字逻辑电路实验·设计·仿真》一书，结合了一些网络资料，以及一些集成块的使用说明书。在整个工作过程中，根据收集来的资料绘制出大概的原理图，然后通过Proteus仿真，与此同时运用DXP绘制PCB图。然后利用热转印法做电路板，焊接元器件。最后进行调试。18目录前言……………………………………………………………………………………2一、系统概

3、述……………………………………………………….41.1设计思路………………………………………………………………………..41.2设计方案及论证……………………………………………………………….51.3工作过程及原理………………………………………………………………..7二、单元电路设计与仿真………………………….92.1编码单元………………………………………………………………………...92.2锁存单元………………………………………………………………………102.3设定抢答时间单元……………………………………………………………..

4、122.4译码单元……………………………………………………………………….13三、电路的安装与调试………………………………...14四、结束语………………………………………………………………1518系统概述1.1设计思路1.设计一个竞赛抢答器，可同时供8名选手或者8个代表队参加比赛，他们的编号分别是1、2、3、4、5、6、7、8，各用一个抢答器的按钮，按钮的编号与选手的编号相对应。2.给节目主持人设计一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答开始。3.抢答器具有数据锁存、显示的功能和声音提示功能。抢答开始后，若有选手按动按钮，编号立

5、即锁存，在数码管上显示选手的编号，并有声音提示。此外，要封锁其他选手抢答。优先抢答的选手的编号一致保持到主持人将系统清零为止。结构框图：抢答按钮编码电路译码电路优先锁存电路时钟电路数码管犯规报警电路抢答有效电路总开关181.2设计方案及论证本设计可利用74LS148、74LS/HC279、74LS86、74LS48等组成显示单元，保证了选手抢答后的编码、优先锁存、译码和数码显示，而该单元又分为正确抢答部分与犯规部分的报警电路（由蜂鸣器与LED等组成），能及时对选手的抢答进行响应。在时钟单元则利用了类逻辑运算芯片，保证了一定频率的

6、触发脉冲，还有减法的计数方式，以及时间的显示。电路原理图如下：18181.3工作过程及原理1.抢答器供8名选手比赛，分别用8个按钮表示。工作原理：这个功能只需要通过管脚分配把按钮分配到实验版上的拨动开SW0到SW7关，让每个选手拨动开关后产生相应的信号就可以了。选手1号到7号与8号选手拨动按钮发出信号通过74LS148或者74HC148编码器进行编码，编码后输出信号进行下一步的译码和锁存。2.分别设置一个总开关（抢答控制开关）S、时复位了、开关S1和时钟电路开关S2，所有开关由主持人控制。工作原理：在这里首先通过接地分配把开S分

7、配到相应一个拨动开关。该开关联系到两个74LS192的复位端，高电平有效，从而达到清零的功能。3.抢答器具有锁存与显示功能工作原理：即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。74LS279具有锁存功能，可以在一个选手按下按钮后进行锁存，其他的选手不能在抢答。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（30秒）。当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时。工作原理：74LS192具有减法功能，通过使用74LS192可以对设定的时间进行自减。利用555组成的电路可以给定74L

8、S192秒脉冲。同时74LS192结合74LS4818可以对所设定的抢答时间和选手抢答的时间显示出来。5.参赛选手在设定的时间内进行抢答，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的时间，并保持到主持人将系统清除为止。工作原理：选手进行抢答，通过编码