位智力抢答器

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1、第1章概述8位智力抢答器在现代社会中，智力竞赛正在逐步成为一种生动的教育方式，而抢答就是智力竞赛中非常常见的一种答题方式。抢答能引起参赛者和观众的极大兴趣，并且能在极短的时间内，使人们迅速增加一些科学知识和生活常识。但是，在这类比赛中，对于谁先谁后抢答，在何时抢答，抢答是否有效，如何计算答题时间等问题，若是仅凭主持人的主观判断，就很容易出现误判。所以，我们就需要一种具备自动锁存、启动、复位、显示抢答相关信息、判断抢答是否有效等功能智能抢答器来解决这些问题。在本次课程设计中，我们主要设计了一个供八人使用的数字定时抢答器。它主要实现以下功能：1.为

2、8位参赛选手各提供一个抢答按钮，分别编号Key1、Key2、Key3、Key4、Key5、Key6、Key7、Key8。2.主持人可以对抢答器进行复位以及发出抢答开始的信号。3.抢答器要有数据锁存与显示的功能。当主持人按下“复位”键后，无论是发出抢答信号，无论抢答是否超时，只要有任何一名选手按动抢答按钮，则要显示其编号直至持人再次按下“复位”键，并且扬声器发生相应的提示，同时红绿指示灯亮起，表示抢答是否有效，此时其他人再按对应按钮无效。4.抢答器要有自动定时功能。一次抢答时间由电路中的电容和电阻共同决定（本次设计使用10kΩ电阻和470μf电容

3、，使得一次抢答时间在5秒左右）。当主持人按下“启动”键后，集成555定时器自动计时。5.抢答器要有判断抢答是否有效的功能。参赛选手只有在设定时间内抢答方为有效抢答。若抢答有效，则定时器停止工作，直至主持人再次按下“复位”键，同时数码管显示抢答者的号码，扬声器发出短提示，绿色指示灯亮起一段时间，表示抢答有效。若选手抢答时已经超出了设定时间，则扬声器会一直发出报警声，同时数码管显示抢答者的号码，红色指示灯亮起，表示抢答无效。若有选手在主持人按下“启动”键之前进行了抢答，则扬声器会一直发出报警声，同时数码管显示抢答者的号码，红色指示灯亮起，表示该选手

4、抢答犯规。35/35优先编码电路、锁存器、译码电路的作用是将参赛队的输入信号在数码管上输出，即显示抢答者的号码。555定时器的作用是设定抢答器的抢答时间，其中电阻和电容也可换成可变电阻和可变电容，以方便调节抢答时间的长短。以上电路便可构成抢答器的基础部分。另外，本次课程设计还采用了红绿指示灯、扬声器、JK触发器以及各种必要的逻辑门构成了外部扩展电路，来实现抢答的有效性，报警提示等附加功能使抢答器的功能更加完全和人性化。利用本次设计出的电路制造成的定时抢答器，即可轻松实现在8人或8个代表队之间进行的抢答比赛中进行控制，使得这一活动更加趣味、公平。

5、35/35第2章课程设计任务及要求2.1设计任务一、设计目的1.进一步熟悉中、小规模数字集成电路的工作原理及使用方法。2.掌握数字式抢答器的设计、组装与调试方法。二、设计内容电路上电后在抢答前，由主持人进行系统复位，确定抢答允许时间。主持人发出抢答命令同时按下启动定时开关。抢答者听到抢答开始命令后，通过各自的按钮开关输入抢答信号。数字抢答器具有数字显示抢答者序号功能。同时配有声、光报警，并且有抢答序号锁定功能。对犯规抢答者（包括提前抢答和超时抢答）除有声、光报警外，还有显示抢答犯规者序号功能。2.2设计要求完成原理图设计、模拟仿真，按要求完成设

6、计报告。1.理论设计部分⑴独立完成系统的原理设计。说明系统实现的功能，应达到技术指标，进行方案论证，确定设计方案。⑵画出电路图，说明各部分电路的工作原理，初步选定所使用的各种器件的主要参数及型号，列出元器件明细表。2.模拟仿真⑴根据理论设计用multisim7在计算机上进行仿真。验证所设计方案的正确性。⑵分析电路的工作原理，写出仿真报告。3.安装调试部分⑴实现给定的数字式抢答器，进行单元测试和系统调试。⑵若系统出现故障，排除系统故障，分析并记录系统产生故障的原因，并将此部分内容写在报告中。4.写出课程设计总结报告35/35第3章系统设计3.1方

7、案论证本次课程设计是基于我们的数字电子技术理论课来进行操作的，也涉及了一些我们写没有见过的电路元件。另外，我们所设计的抢答器应该具有普遍适用性和经济性。总之，对于本次课程设计的整体电路，我们应该从经济性、实用性和设计意义等方面来进行方案论证。首先，从经济性方面来看，本次设计的数字抢答器，主体电路是由功能部件或单元电路组成的。所以在设计这些电路或选择部件时，尽量选择同类型的部件，比如所有的功能部件都选择TTL集成电路或都采用CMOS集成电路，另外整个系统所使用的部件应该尽可能少。具体来说，本次课程设计选取了众多的74系列芯片，既有简单的门电路，如

8、74LS00与非门，74LS08与门和74LS32或门等等，也有复杂一点的中等规模集成电路，如74LS373地址锁存器，74LS148优先编码器等。这