数字定时抢答器设计报告材料.doc

《数字定时抢答器设计报告材料.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、数字电子技术课程设计报告题目：数字定时抢答器姓名：xxxxxxxxx学号：201022212010223420103733班级：农业电气化及其自动化2010级1班指导老师：xxx设计时间：2012年10月15号—10月28号信息与工程学院目录一、设计任务与要求…………………………………………………3二、设计原理和系统框图……………………………………………4三、单元电路设计……………………………………………………5四、电路测试数据和结果……………………………………………11五、结束语……………………………………………………………13六、参考文献………………………………………………………

2、…15七、整机电路原理图…………………………………………………15一、设计任务与要求1.设计一个智力竞赛抢答器，可同时供8名选手或8个代表队比赛，他们的编号分别是0.1.2.3.4.5.6.7各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应2.设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。3.抢答器具有锁存与显示功能。抢答开始后，若有选手按动即选手按动按钮，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。此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。4.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）

3、。当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。5.参赛选手在设定的时间进行抢答，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。6.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00。二、设计原理和系统框图分析总体框图的功能，描述总体框图的工作过程。定时抢答器的总体框图所示，它由主体电路和扩展电路两部分组成。主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答按钮时，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。扩展电路完成定时抢答的功能。工

4、作原理为：接通电源后，主持人的开关处于“清除”位置时，抢答器处于禁止状态，选手编号的LED数字显示器灯不亮，抢答定时时间LED数字显示器显示设定时间。当主持人把开关拨到“开始”位置后，抢答器进入工作状态，选手们进行抢答。当其中一个选手按下抢答按钮后，其他选手再按按钮无效，报警器发出声响表示进入回答问题状态，选手编号的LED数字显示器显示出抢答成功的选手的编号，与此同时定时时间开始倒计时，抢答定时时间LED数字显示器显示出该选手所剩下的回答问题的时间。当抢答定时时间到了，优先编码电路停止工作，选手门不能继续抢答。抢答定时时间LED数字显示器显示时间为“0”。  原理及设计：该部分主要由

5、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。具体电路如图3所示。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。74192的预置数控制端实现预置数，由节目主持人根据抢答题的难易程度，设定一次抢答的时间，通过预置时间电路对计数器进行预置，计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。按键弹起后，计数器开始减法计数工作，并将时间显示在共阴极七段数码显示管DPY_7-SEG上，当有人抢答时，停止计数并显示此时的倒计时时间；如果没有人抢答，且倒计时时间到时，输出低电平

6、到时序控制电路，控制报警电路报警，同时以后选手抢答无效。三、单元电路设计给出单元电路图，分析各单元电路的功能，记录各单元电路的功能。1、抢答电路设计设计电路如图2所示。电路选用优先编码器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。图2工作过程：开关S置于"清除"端时，RS触发器的R、S端均为0，4个触发器输出置0，使74LS148的优先编码工作标志端（图中5号端）＝0，使之处于工作状态。当开关S置于"开始"时，抢答

7、器处于等待工作状态，当有选手将抢答按键按下时（如按下S5），74LS148的输出经RS锁存后，CTR=1,RBO(图中4端)=1,七段显示电路74LS48处于工作状态，4Q3Q2Q=101,经译码显示为“5”。此外，CTR＝１，使74LS148优先编码工作标志端（图中5号端）＝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的此时由于仍为CTR＝１，使优先编码工作标志端（图中5号端）＝１，所以74LS148仍处于禁止状态，确保不会出