多路抢答器设计(正文)

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1、西华大学课程设计说明书目录1前言12总体方案设计22.1设计方案一22.2设计方案二32.3方案比较42.4方案选择43单元模块设计53.1抢答器设计53.2计时电路设计63.4时基电路的设计73.5报警电路设计84特殊器件介绍94.174LS373的介绍94.1.1真值表94.1.2.高阻态94.1.4.数据缓冲94.274LS148的介绍104.374LS192的介绍115系统调试135.1抢答器调试135.2时基电路调试135.3报警电路调试145.4倒计时电路调试156系统功能167设计总结178致谢189参考文献1910附录1：电路原理图20西华大学课程设计说明书1

2、前言随着电子技术的飞跃发展，社会发展步入了信息时代，随着信息时代对人才高素质和信息化的要求，随着高等教育发展的趋势，人们的生活水平提高，对精神文明生活的要求也跟着提高，这对电子领域提出了跟更高的要求。电子学是一门应用很广泛的科学技术，发展及其迅速。要想学好这门技术，首先是基础理论的系统学习，然后要技术训练，进而培养我们对理论联系实际的能力，设计电路的能力，实际操作的能力，以及培养正确处理数据、分析和综合实验结果、检查和排除故障的能力。同时也加深我们对电子产品的理解。智力抢答器的设计和测试作为此次课程设计的课题，我们采用一般意义上的设计方案，即采用集成芯片构成电路。数字电路具有

3、很多的有点：①便于高度集成化。由于数字电路采用二进制，因此单元电路的结构简单，允许电路参数有较大的离散性，便于集成。②工作可靠性高，抗干扰能力强。数字信号用二进制表示，数字电路的识别能力强。③数字电路集成产品多，通用性强，成本低。第20页西华大学课程设计说明书2总体方案设计2.1设计方案一如图2.1所示为总体方框图。抢答按钮被按下时，通过优先编码电路进行编码，通过锁存器进行锁存后打到让其他选手无法抢答，锁存后，其他抢答按钮再按下无效。再由译码电路译码，由译码显示的选手编号由555构成的单稳态组成一个定时器，定时30秒，由555构成的多谐振荡器使扬声装置发出连续的2秒钟的响声。

4、主持人通过锁存器控制清零端。当主持人按下清零按钮时，一译码电路的输入全为零，从而达到清零的目的。其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到“清零”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯：主持人将开关置“开始”状态，宣布“开始”抢答器工作。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码显示扬声器提示。，禁止2次抢答。如果再次抢答必须由主持人由控制电路再次操作“清除”和“开始”状态开关，清除和开始均由控制电路进行控制。抢答按钮被按下时，通过优先编码电路进行优先编码，通过锁存器进行锁存后达到禁止其他抢答，锁存后，其他按钮再按下无效。控制电路对优先编码

5、电路和锁存器进行控制，并且由主持人开关控制。再由译码电路译码，由译码显示选手的编号。抢答按钮主持人清零按钮优先编码电路锁存器译码电路译码显示抢答指示灯电路定时电路脉冲产生电路报警电路图2.1方案一系统框图第20页西华大学课程设计说明书2.2设计方案二当某一选手按下抢答按钮，先经由锁存器锁存，达到其他选手再抢答便无效的目的，再通过优先编码器进行编码，从而共同实现当一名选手按下抢答按钮后其余选手再按无效，然后通过优先编码器对输入的信号进行编码，然后经由译码电路，最后在LED 数码管显示器上显示对应的编号，从锁存器的一个端口出来的信号通过定时电路和脉冲产生电路，实现两秒的定时，最后

6、在扬声电路中持续响两秒钟。主持人在译码器的输入端有一个控制按钮，当一按下时，译码器的输入为零，从而实现清零功能。这样设计的电路就可以实现很强的先后分辨能力，即使先后只差几毫秒也可以分辨出来。同时只要主持人不清零，选手的编号就会一直保持下去。本抢答器可同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个开S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8 表示。同时设置一个系统清除和抢答控制开关，该开关由主持人控制。此抢答器应具有数据锁存功能与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在数码管上显示，同时蜂鸣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

7、清零为止。报警电路脉冲产生电路译码显示器主持人清零按钮抢答按钮锁存器8——3优先编码器译码器抢答指示灯电路定时电路图2.2方案二系统框图第20页西华大学课程设计说明书2.3方案比较通过对方案一和方案二的比较可以看出，主要的区别方案一先进行编码后进行锁存。方案二是先进行锁存后进行编码。方案一是先编码后进行锁存，通过输入的编码输出来控制锁存，从而达到锁存。但方案一有个问题就是输入的信号和从编码器输出的信号的一个先后顺序，存在竞争。如果编码器输出信号的传到速度比信号的输入速度快，在实际电路仿真中，有可能不能达