六路数字抢答器的设计

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1、湖南商学院《电子技术》课程设计报告题　目六路数字抢答器的设计姓名:欧阳娟学号:080910144专业:电子信息工程班级:电信0804班指导教师:何静职称:讲师计算机与电子工程学院2010年6月课程设计评审表姓名欧阳娟学院计算机与电子工程学院学号080910144专业班级电信0804题目六路数字抢答器的设计评审意见评审成绩指导教师签名职称评审时间年月日课程设计作品验收表题目六路数字抢答器的设计参与人员姓名欧阳娟班级电信08

2、04班学号080910144设计任务与要求：1、设计一个供六人使用的抢答器；2、抢答器有锁存和计时功能；3、抢答器有报警功能。作品完成情况：基本完成设计任务与要求。在Proteus软件上的仿真结果完全达到设计要求，实物安装调试过程中完成抢答部分，稍有欠缺。验收情况：验收教师签名：___________　　　　　　年月日目录1绪论11.1设计背景11.2设计任务与要求12总体设计方案12.1方案选择22.2数字抢答器总体方框图23系统详细设计33.2定时电路43.3报警电路53.4时序控制电路53

3、.5相关元器件的介绍63.5.174LS27963.5.274LS14873.5.374LS48译码器83.5.4555定时器84系统仿真与测试94.1Protues的基本操作方法94.2仿真步骤104.3仿真结果及分析105安装与调试135.1安装135.1.1面包板的使用方法及注意事项135.1.2安装注意事项145.2调试145.2.1调试的方法145.2.2调试注意事项156收获与体会16参考文献16附录17六路数字抢答器的设计1绪论1.1设计背景在许多比赛活动中，为了准确、公正、直观地

4、判断出第一抢答者，通常设置一台抢答器，通过数显、灯光及音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名选手参赛使用的数字式竞赛抢答器。数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出；用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路。通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能，构成扩展电路。经过布线、焊接、调试等工作后，数字抢答器成形。1.2设

5、计任务与要求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。在主持人将系统复位并发出抢答指令后，若参赛者按抢答开关，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－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。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．设置定时电路。30秒时仍无人抢答，则报警电路工作表示抢答时

6、间耗尽并禁止抢答。5．设置犯规电路。对提前抢答和超时抢答的组别鸣喇叭示警，并由组别电路显示出犯规组别。2总体设计方案182.1方案选择方案一采用74LS148优先编码器分辨选手抢答的先后，并通过RS锁存器74LS279锁存抢答者的编号，再经过74LS48芯片译码驱动共阴极数码管显示。方案二采用CC4067作为编码电路的核心元件，当有选手抢答时输出四位相应的8421BCD码即可同时供16位选手抢答。经CC4511七段译码器译码后驱动共阴极数码管显示，同时利用CD4069组成一个多谐振荡器，作为十进

7、制计数器CC4510的CP脉冲使其计数并与D触发器CD4013完成自动锁存的功能。结论：与方案二相比，方案一使用的芯片少、电路简单且同样能实现其功能，故选用方案一。2.2数字抢答器总体方框图定时抢答器的总体框图如图1所示。其主要由主体电路和扩展电路两部分组成。主体部分完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，能显示选手的编号。同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答。扩展电路完成定时的抢答功能。显示电路主持人控制开关主体电路控制电路秒脉冲产生电路显示电路译码电路定时电路优先编码电路抢答按

8、钮译码电路锁存器扩展电路图1定时抢答器的总体框图图1所示定时抢器的工作过程是：接通电源时，节目支持人将开关置于“清除”18位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定的时间，当主持持人宣布抢答题目后，说一声“抢答开始”，同时将控制开关拨到“开始”位置，抢答器处于工作状态，定时器倒计时，当定时时间到，却没有选手抢答时，输入电路被封锁，禁止选手超时后抢答。当选手在定时时间内按动抢答键时，抢答器要完成下面几个工作：1.优先编码电路立即分辨出抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后有译码显