数字电路课程设计报告书——四路抢答器

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1、西安邮电学院数字电路课程设计报告书——数字抢答器学院名称：电子工程学院学生姓名：专业名称：班级：实习时间：2011年6月20日一2011年7月1日摘要：本课题设计是“四人抢答器”，包括可分为三部分，有脉冲信号产生、抢答器、倒计时三个模块。先根据要求用74LS75双锁存器构造四人抢答器，用BCD-7段译码器显示抢答者编号，用555定时器产生脉冲信号，脉冲信号周期为1.0024s。通过74LS161做个位计吋器，用置数法通过反码实现减法计数，在用BCD-7段译码器显示倒计时。数码管与74LS48配合使用，本次课题使用的数码管需要74LS48驱动工作，其允许抢答时间

2、为10s。关键字：锁存器脉冲信号减法器第一节第二节第三节第四节第五节第六节第七节目录引言方案论证系统设计系统调试与结果课程设计器件设计总结参考文献第一章引言在举办各种智力竞赛活动中，常常需要确定谁是第一抢答的人。数字式抢答器利用电子器件可以准确的解决这一问题。数字式抢答器允许抢答者在规定的吋间范围内进行抢答，可以用数字显示抢答者的序号，并配冇相应的灯光指示和声报警功能；对犯规抢答者（指在抢答开始命令下达前抢答者），除用声、光报警外，还应显示岀犯规者的序号；若规定抢答时间已到，要告示任何输入的抢答信号均无效，除非重新下达抢答命令。木次课程设计，主耍掌握译码器、十

3、六进制加/减计数器的逻辑功能和工作原理，设计可预置时间的定时电路；分析与设计时序控制电路。画出定时抢答器的整机逻辑电路图，掌握智力抢答器的工作原理及其设计方法，并对齐种元器件的功能和应用有所了解。并能对其在电路屮的作用进行分析。另外还要掌握电路原理和分析电路设计流程，每个电路的设计都要有完整的设计流程。这样才能在分析电路是有良好的思路，便于查找出错的原因。在本次课程设计中，将主要设计一个供八人使用的定吋抢答器。他要实现以下主要功能：（1）为4位参赛选手各提供一个抢答按钮，分别编号1、2、3、4；（2）主持人可以控制系统的清零与抢答开始；（3）抢答器要有数据锁存

4、与显示的功能。抢答开始后，若有任何一名选手按动抢答按钮，则要显示其编号及绿灯亮至系统被主持人清零，同吋其他人再按对应按钮无效。，显示违规抢答者，红灯亮；（4）抢答器要有口动定时功能，并且一次抢答时间为10秒。当主持人启动“开始”键后，定时器自动减计时，并在显示器上显示；（5）参赛选手只冇在设定时间内抢答方为冇效抢答。若抢答冇效，则定时器停止工作，并且显示抢答开始时间直到系统被清零；（6）若设定时间内无选手进行抢答（按对应按钮），红灯亮，此时抢答无效。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4人或4个代表队Z间进行的抢答比赛中进行控制，使得这一活动

5、更加趣味、公平。第二节方案论证1、抢答器的组成方框图为:方案:采用74LS75四D触发器、四输入与门、二输入与非门、BCD-7段译码器，各5个开关，二级管及电阻若干，构成枪答器，用二级管显示对应抢答者，并用BCD-7段译码器显示对应抢答者的编号，当有人抢答时，及当有人按下抢答开关后，用低电平锁住四D触发器。当使用清零开关后才允许下次抢答。倒计时控制，采用74LS161四位二进制计数器、五个非门、四输入与门和BCD-7段译码器。用74LS161四位二进制计数器控制倒计时间，输入一个脉冲计时一次，用BCD-7段译码器显示时间。用置数法进行74LS161倒计时设计，

6、通过非门输出反码，实现减数计算。倒计时受三方面控制，用四输入与门实现，一是主持人，二是抢答者，三是吋间。主持人按下开关控制时间计时开始；当有人抢答吋，输出低屯平经过反码器输出高电平控制吋间，当为高电平时时间停止计时;当时间为0时，停止计时。若时间到0还没有人抢答，用二极管显示时间已到，此后抢答无效。只有当三个控制通知为一时工作，其他时候保持输岀。主持人控制74LS161的置入端。用555定吋器构成多谐振荡器，设计脉冲信号。第三节系统设计1、抢答电路：该电路的根本任务是准确的判断出第一抢答者的信号并将其锁存。实现这一功能可用触发器和锁存器等。在得到第一信号后应立

7、即将电路的输入封锁，即使其他组再次发出抢答信号也无效。同时述必须注意，第一抢答信号应该在主持人清零之后才有效。当电路形成第一抢答信号之后，用编码、译码及数码显示电路显示出抢答者的组别，并用发光二级管直接指示出组别（这里我们采用LED数码管显示）。同时用第一抢答信号控制一个发光二级管，发光二级管不亮表示该题抢答有效。本电路用一个74LS75双锁存器、BCD-7段译码器和LED数码管显示器组成，可以将四位抢答者的按钮通过双锁存器，驱动LED数码管显示器显示出他们最先抢答者的序号。当有人抢答时，抢答电路和定时电路停止工作。2、1HZ脉冲产生电路：该电路的采用555定

8、时电路。555定时电路是一种电路简单且