基于multismprotel的数显抢答器的设计 毕业论文

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1、基于Multism/protel的数显抢答器的设计摘  要数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出；用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路。通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计功能，构成扩展电路。经过布线。焊接。调试等工作后数字抢答器形成关键字：抢答电路定时电路报警电路时序控制一、设计任务与要求1.抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0~S7表示。2.设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。3.抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，

2、并在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。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（如30秒）。当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。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。6.如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。二、设计原理与参考电路数字抢答器总体方框图如图1—1所示为总体方框图。其工作原理为

3、：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，定时显示器显示设定时间；主持人将开关置“开始”状态，宣布"开始"，抢答器处于工作状态，定时器倒计时，扬声器给出声响提示。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抢答时，抢答器完成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，并由所存器进行所存，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，避免其它选手再次进行抢答；4）控制电路要使定时器停止工作，时间显示器上显示剩余的抢答时

4、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。图1—1总体方框图三、多功能硬件与软件设计及其理论分析与计算3.1抢答电路参考电路如图２所示。该电路完成两个功能：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；二是禁止其它选手按键操作无效。选用优先编码器74LS148和RS锁存器74LS279可以完成上述功能。工作过程：开关S置于"清除"端时，RS触发器的端为低电平，４个触发器输出（4Q～1Q）全部为低电平，于是74LS148的＝０，显示器灭灯；74LS148的选通输入端=0，74L

5、S148处于工作状态，此时所存电路不工作。当开关S置于"开始"时，优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态，即抢答器处于等待工作状态，等待输入端I7……I0输入信号，当有选手将键按下时（如按下S5），74LS148的输出012=010，ES=0，经RS锁存后，CTR=1,=1，74LS279处于工作状态，４Q３Q２Q=101,经74LS48译码后，显示器显示出"５"。此外，CTR＝１，使74LS148的端为高电平，74LS148处于禁止状态，封锁其它按键的输入。当按键松开时，74LS148的ES为高电平，但由于CTR维持高电平不变，所以74LS148仍处于禁止状态，确保不会出二次按键时

6、输入信号，保证了抢答者的优先性以及抢答电路的准确性。如有再次抢答需由主持人将Ｓ开关重新置“清除”然后再进行下一轮抢答。74LS148为８线－３线优先编码器，表1为其菜单。图2抢答电路表174LS148为８线－３线优先编码器菜单优先编码器中允许几个信号同时输入，但是电路只对其中优先级别最高的进行编码，不理睬级别低的信号，或者说级别低的信号不起作用。也就是说，在优先编码器中是优先级别高的信号排斥级别低的，即具有单方面排斥的特性。集成8线-3线优先编码器中，为选通输入端，当=0时允许编码；当=1时输出2、1、0和ES、ES均封锁、，编码被禁止。YS是选通输入端，级联应用时，高位片的YS端与

7、低片位的端连接起来，可以扩展优先编码功能。ES为优先扩展输出端，级联应用时可作输出位的扩展端。3.2定时电路　由节目主持人根据抢答题的难易程度，设定一次抢答的时间，通过预置时间电路对计数器进行预置，计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。可预置时间的电路选用十进制同步加减计数器74LS192进行设计，具体电路如图1—3所示。图3可指预置时间的定时电3.3报警电路由555定时器和三极管构成的报警电路如图4所示。其中555构成多谐振荡器，振荡频率fo＝1．43／［（