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1、设计任务书班级姓名学号课程设计题目课程设计起止日期至实习地点一、设计任务与要求基本任务：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SO〜S7表示。2.设置一个系统清除和抢答开始控制开关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,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。扩展任务：1.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
2、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。1.参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。2.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00o二、预习要求1.复习编码器、译码器、十进制加/减计数器和555定时器的工作原理,熟悉常用器件的功能及使用方法。2.设计可预置时间的定时电路。3.分析与设计时序控制电路。4.定时抢答器的总体方框图可参考下图，根据总体框图设计主体电路和扩展电
3、路。5.选定所需器件及参数。主要参考元件:74LS148,74LS279,CD4511,74LS192,NE555,74LS00,74LS121o电阻510Q,1KQ,4.7kQ,5.lkQ,100kQ,10kQ,15kQ,68kQo电容0.luF,lOuf,lOOufoo指导教师20xx年x月xR课程设计报告一•总体方案设计包括：电路工作原理分析与原理图、元器件选择与参数计算、电路调试方法与结果说明；软件设计说明书与流程图、软件源程序代码、软件调试方法与运行结果说明。1.1设计思路①本题的根本任务是准确判断出第一
4、抢答者的信号并将其锁存。实现这一功能可选择使用触发器或锁存器等。在得到第一信号之后应立即将电路的输入封锁，即使其他组的抢答信号无效。同时还必须注意，第一抢答信号应该在主持人发出抢答命令之后才有效。②当电路形成第一抢答信号Z后，用编码、译码及数码显示电路显示出抢答者的组别，也可以用发光二极管直接指示出组别。③在主持人没有按下开始抢答按钮前，参赛者的抢答开关无效；当主持人按下开始抢答按钮后，开始进行30秒倒计时，此时，若有组别抢答，显示该组别并使抢答指示灯亮表示“已有人抢答”；当计时时间到，仍无组别抢答，则计时指示灯灭
5、表示“时间已到”，主持人清零后开始新一轮抢答。、1.2总电路框图图1总电路框图二.各模块设计方案及原理说明2.1抢答电路此部分电路主要完成的功能是实现8路选手抢答并进行锁存，同时有相应发光二极管点亮和数码显示。使用优先编码器74LS148和锁存器74LS297来完成。该电路主要完成两个功能：一是分辨岀选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号（显示电路采用七段数字数码显示管）；二是禁止其他选手按键，其按键操作无效。工作过程：开关S置于〃清除〃端吋，RS触发器的R、S端均为0,4个触发器输出置0
6、,使74LS148的优先编码工作标志端=0,使之处于工作状态。当开关S置于〃开始〃时，抢答器处于等待工作状态，当有选手将抢答按键按下时（如按下D）,74LS148的输出经RS锁存后，经过主控开关（开始状态）和Ys'=0和时序控制，七段显示电路74LS48处于工作状态，4Q3Q2Q二101,经译码显示为“3”。此外，当有输入吋Ys'=1,使74LS148优先编码工作标志端=1,处于禁止状态，封锁其他按键的输入。当按键松开即按下时，74LS148仍处于禁止状态，确保不会出二次按键时输入信号，保证了抢答者的优先性。只要有
7、一组选手先按下抢答器，就会将编码器锁死，不再对其他组进行编码。通过74LS48译码器使抢答组别数字显示0-7o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。原理图如下：74LS04D图2抢答电路2.2倒计时电路iiiiiHID1R0Qiiinii..RPACK7weaRPACK7isBaafes-hU94511BD5VU104511BD5V丁、.200an00*5VCSI6VCancg74LS11D原理图如下：图3倒计时模块仿真电路该部分主
8、要由555定时器秒脉冲产生电路、十进制同步加减计数器74LS192减法计数电路、74LS48译码电路和2个7段数码管即相关电路组成。完成的功能是当主持人按下开始抢答按钮后，进行30s倒计时，到Os时倒计时指示灯亮。当有人抢答吋，计吋停止。两块74LS192实现减法计数，通过译码电路74LS48显示到数码管上，其时钟信号由时钟产生电路提供。74LS192的预置
