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《武汉科技大学电子技术课程设计数字式竞赛抢答器》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、数字式竞赛抢答器一、设计冃的・掌握数字式竟赛抢答器的电路的组成、工作原理和设计方法。・熟悉常用数字逻辑电路的工作原理及使用方法。二、设计内容及要求在许多比赛活动中，为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，通常设置一台抢答器,通过数显、灯光及咅响等多种手段指示出第一抢答者。同时还可以设置记分、犯规及奖励记录等多种功能。该设计就是针对上述各种要求设计出的供6名选手参赛使丿IJ的数字式竞赛抢答器。木题要求是：1.设计制作一个可容纳六组参赛的数字式抢答器，每组设计一•个抢答按钮供抢答者使用。2.电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。给主持人设置一个
2、控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始。在主持人将系统复位并发岀抢答指令后,若参赛者按卜•抢答开关，则该组指示灯亮并用组别显示电路显示出抢答者的组别，同时扬声器发出“嘀一嘟”的双音音响持续2〜3秒。此时，电路应具备自锁功能，使别组的抢答开关不起作用。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。3.设置记分电路。每组在开始时预置成100分，抢答后由主持人记分，答对一次加10分，否则减10分。4.设置30秒的抢答定时电路。当主持人按卜开始按钮后，定时器开始倒计时,定时显示器显示倒计时时间。若30秒内无人抢答，倒计时结束时
3、，扬声器响，音响持续2〜3秒。若参赛选手在设定时间（30秒）内抢答有效，则抢答成功，扬声器响，音响持续2〜3秒，同时定时器停止倒计时，抢答显示器上显示选手的编号。抢答成功后立即启动2分钟的答题定时电路，定时显示器上显示剩余答题时间，并保持到主持人将系统清零为止。5.设置犯规电路。对提前抢答和超时抢答（答题时间设定为2分钟）的组别鸣喇叭示,并由组别显示电路显示出犯规组别。6.用石英品体振荡器或555集成定吋器产牛频率为lHj勺脉冲信号，作为宦时计数器的CP信号。三、设计思路（1）本题的根本任务时准确的判断出笫一抢答者的信号并将具锁存。实现这一
4、功能可用触发器和锁存器等。在得到第一信号后应立即将电路的输入封锁，即使其他纟fl再次发岀抢答信号也无效。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Z后才冇效，否则应视为提前抢答而犯规。（2）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，也可以用发光二级管直接指示出组别。还可以川鉴别出的第一•抢答信号控制一个具有两种工作频率的交替变化的音频振荡器工作，使其推动扬声器发出两个笛音音响，表示该题抢答冇效。（3）记分电路可采用3位七段数码管显示，由于每次都是加或减10分，故个位总保持为零，只要I•位和百位做加/
5、减计数即可,可采用两级十进制加/减计数器完成。四、参考方案1•总体方案原理椎图:图1数字式智力竞赛抢答器原理框图具工作原理为：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，定吋器显示设定吋间；主持人将开关置拨至开始〃状态，宣布〃开始〃，抢答器工作。抢答定时器30秒倒计时，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、编号显示、扬声器提示等功能。如果再次抢答必须由主持人再次操作〃清除〃和〃开始〃状态开关。2.单元电路参考方案(1)抢答开关电路参考方案1利用8线/3线优先编码器741
6、48实现抢答功能的鉴别与锁存，电路如图2所示。KOIVTn珈!3
7、IIIII114CTR74LS279吃Y074LS148BMn1299TEXYS31110KOX8图2抢答开关电路方案1图该电路完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示该编号；二是禁止其他选手按键操作无效。工作过程：开关S置于〃清零〃端时，RS触发器的尺端均为0,4个触发器输出置0,使74LS148的ST=°,使Z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，当有选手将键按卜•时（如按下S5）,74LS148的输!l
8、
9、=010?丫战=°，经RS锁存后，1Q二1,二1,74LS48处于工作状态,4Q3Q2Q二101,经译码显示为〃5〃。此外，1Q=1,使74LS148的ST=,处于禁止状态，封锁其他按键的输入。当按键松开即按下吋，74LS148的bx=1，此时由于仍为1Q=1,使ST=1,所以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。如有再次抢答需由主持人将S开关重新置于“清除”端，然后再进行下一轮抢答。74LS148为8线一3线优先编码器，图3为其功能表。输入输出STINJIN、INqIN3INJN5INC*1
10、XXXXXXX11111011111111111100XXXXXX0000U10冕XXXXX01001010XXXX011010010XXX0111011010XX0111110
