智力竞赛抢答装置的设计

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1、“三性实验”报告册课程名称：电子技术实验（模电、数电）实验项目名称：智力竞赛抢答装置的设计学院：电子科学与技术专业：电子科学与技术班级：报告人：学号：指导教师：实验时间：提交时间：实验结论：本实验通过同步D触发器、555电路、计数器、共阴数码管、数码管译码器、四路（二路）与非门、各种电容电阻等器件完成了智能竞赛抢答的功能，通过实验测试了各个模块的工作状况，得到了与预期相同的结果（主持人宣布“抢答开始”，计时器开始计时，无人抢答30秒蜂鸣器发出声音报警，取消抢答权。），可见实验测试结果满足设计任务及具体要求，完成了设计任务

2、。教师评语：实验报告中存在的问题实验态度（10分）□很认真□较认真□一般□较差□差□迟到□缺课□早退□请假并补做□批准后有事离开□擅自离开□偶尔在开放期间做实验□很少□从未□需要老师稍加指点□需要老师指点□需要老师反复多次指点□在提示后整理仪器，登记□在提示后仍不进行整理与登记实验设计（25分）设计实验自行设计部分：□选题没意义□无实用价值□选题的范围不合适□难度不合适□工作量不合适□设计思路模糊□技术原理不正确□有明显科学性错误。□设计方案不可行□仪器选择不正确，搭配不合理。□纯属抄袭、拼凑，没有任何创新点。综合实验：□

3、涉及知识面狭窄□综合性差□无实用价值。□涉及技术单一□涉及技术互不相通□有原则上错误。实验实施（30分）□有违反实验室规章制度的行为□造成仪器设备损坏□有意隐瞒所造成的损坏□不及时汇报所造成的损坏□不服从管理人员的正常管理。□缺参数□系统误差□缺个别数据□数据有小偏差□记录潦草□漏记关键数据□漏记部分数据□不按老师要求操作返工数据处理（25分）□全缺□缺漏重要数据□缺部分数据□缺计算过程□计算错误，□缺测量结果表示□缺单位□图上数据不清晰□图上缺少数据□图的比例不合理□图表有误□未用坐标纸画图□数据有偏差□误差太大□原始数

4、据未抄入正文□不能正确处理实验数据。□不能对实验结果进行分析、归纳、评价。对实验结果：□不能提出结论性意见□不能提出改进性意见整体情况（10分）□很认真□较认真□一般□差□内容安排缺乏条理□书写不工整□缺封面□报告没有装订□迟交□潦草□长时间拖欠其它□□□□智力竞赛抢答装置的设计一、实验目的1、掌握组合逻辑电路的设计与测试方法，熟悉常用数字集成电路的使用。2、掌握数字逻辑电路的设计方法，训练自身综合运用数字电路基本知识设计、调试电路的能力。二、具体要求设计一个4人抢答逻辑电路。（1）竞赛主持人有一个按钮，主持人宣布“抢答开

5、始”，电路复位，计时器开始计时，无人抢答30秒蜂鸣器发出声音报警，取消抢答权。（2）每个参赛者控制一个按钮，参赛选手按动按钮发出抢答信号。（3）竞赛开始后，先按动按钮者将对应的一个发光二极管点亮，此时其他3人按动按钮对电路不起作用。三、设计方案1、总体设计原理图图3·1整体抢答器原理图如图3·1所示，整体抢答器原理图（仿真通过）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，定时器显示设定时间；主持人将开关置“开始”状态，宣布"开始"抢答器工作。定时器倒计时。选手在定时时间内抢答

6、时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示。当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。如果再次抢答必须由主持人再次操作"清零"和"开始"状态开关。2、设计思路1.将整个实验分为五大块——主控部分、高平脉冲输出部分和秒脉冲产生部分、计数部分、报警部分、扩展部分。2.分步实现各部分的功能。3.进行各部分的连接。4.调试整体连接后的电路。5.焊接扩展部分并调试。3、各模块的工作原理与调试1>、主控部分1.1主控部分原理图图3.2主控部分原理图图3.2为抢答器的主控部分，该部分由开关、同步D触发器（74LS1

7、75）、四路与非门（74LS20N）、二路与非门（74LS00N）和四个LED灯组成。1.2主控部分原理分析首先，介绍74LS175的工作方式。它是由四个D触发器构成的芯片，共有8个管脚。其管脚图如图3.3所示。图3·374LS175管脚图芯片的各个管脚功能如图中所示（PINNAMES），这里不再累述。图3·474LS175内部结果图如图3.4所示，为74LS175内部结果图，再次图中可以清楚的看到该芯片的工作原理，当CLK有效是（低电平有效）输出全部为零。当置位端（低电平有效）无效且清零端有效时，输出Q=D。主控部分原理

8、总体阐述：抢答开始时（清零端、置位端均无效），主持人清除信号（按下开关J5），74LS175的输出Q1～Q2全为0，所有发光二极管LED均熄灭，当主持人宣布“抢答开始”后（J5断开），选手作出判断（按下开关J1~J4），对应的LED灯亮，同时信号通过两个74LS00N，一个74LS20N和高平脉冲输出，