八路智力抢答器的设计与制作.doc

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1、学生诚信承诺书和论文使用授权说明样张（A4纸　210×297mm）智力竞赛抢答器的设计与制作摘要：随着社会和科技的发展，用于人们生活中的电子产品也越来越多，其所占的分量也越来越大。灵活应用所学的知识，设计满足需求的产品。此次设计的抢答器，是根据平时学习的数电知识，基于74系列的八路智力抢答器。关键词：八路，抢答器，锁存，复位，清零1引言1.进入21世纪越来越多的电子产品出现在人们的日常生活中，例如学校企业和电视台等单位常举办各种智力竞赛，抢答记分器是必要的设备。过去在举行的各种竞速赛中我们经常看到有抢答的环节，举办方多采用让选手通过举答

2、题板的方法判段选手的答题权，这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。人们因此开始寻求一种能不依人的主观意愿来判断的设备来规范比赛。于是，为了克服这种现象的惯性发生人们利用各种资源和条件设计出很多的抢答器。从最初的简单抢答按钮，再到后来的显示选手号的抢答器，再到现在的数显抢答器，其功能在一天的趋于完善。有了这些更精确的仪器使得我们的竞赛变得更加精彩纷呈，也使比赛更凸显其公平公正的原则。今天随着科技的进步，人们摆脱了耗费很多元件进来实现用指示灯和一些电路来实现的简单的抢答功能，使第一个抢答的参赛者的编号能通过指示灯显示出来，

3、避免不合理现象的发生。随着电子电路的发展，数字抢答器诞生了。它易于扩展，可靠性好，集成度高，而且费用低，功能更加多样化，是一种高效能的产品。并且在此基础上，为了避免不必要的麻烦和争端，还设计了自动锁存，置位，清零等功能来解决这一问题。这是科技高速发展的产物，是满足大众需求的产品。与此同时，给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答开始。抢答器具有数据锁存和显示功能，抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED上显示出显示出相应的编号。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

4、统清零为止。2方案论证与比较本课题有两种设计方案。方案一：在抢答器中我们主要运用了数字电子技术的几种基本芯片。运用的都是74ls系列的芯片，在本设计中运用了74LS148来实现抢答器的选号,用74LS279实现对号码的锁存,74LS48一系列的集成电路。优点：该方案结构简单，成本低，设计及使用方便，实用可靠便于制作和满足教学的要求。缺点：在面包板上连线比较复杂，不利于后面的检查。方案二：抢答器的工作原理是基于单片机AT89C51的定时器T0、T1的中断来完成，其余状态利用循环调用显示了程序，并用共阴极LED数码管来显示。优点：该方案使用

5、方便，更加的可靠。缺点：结构复杂，必须用单片机和一些集成电路，造价有些高。综合比较两种方案：方案一简单可靠，而且是和我们现阶段的学习及应用，且简单易懂，直观明了，而方案二比起方案一造价高，结构复杂，且一些知识并没有学到。因此选用方案一。3总体设计方案框图系统框图如图1所示：图1总体设计框图抢答器的工作过程是：接通电源时，节目主持人将开关置于“清零”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灯灭。当主持人宣布抢答题目后，“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—当选手在定时间内按动抢答键时，抢答器要完成以下三项工作：

6、①优先编码器立即辨出抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码显示电路显示编号；②控制电路要对输入编码电路进行封锁，避免其他选手再次进行抢答；③主持人可以将系统清零。当选手将问题回答完毕，主持人操作开关，使系统回复到禁止工作状态，以便进行下一轮抢答。4电路的设计基本抢答器的电路图如下：图2抢答器电路图抢答电路的功能是：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示电路用，二是要使其他选手的按键操作无效。选用优先编码器74LS148和锁存器74LS279可以很方便的实现N=8的抢答器，编号显示选用数码管显示。74LS48的

7、引脚接受来自74LS279的输出信号并把它译码显示在数码管上（数码管的引脚图74LS148,74LS279，74LS48的引脚图及功能图见附录所示）其工作原理是:当主持人控制开关处于“清除”位置时，RS触发器的R端为低电平，输出端（4Q~~1Q）全部为低电平，于是74LS148的BI=0，显示器灯灭；74LS148的选通输入端ST=0,74LS148处于工作状态，此时锁存电路不工作。当主持人开关拨到“开始”位置时，优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态，即抢答器处于等待状态，等待输入端I7……I0输入信号，当有选手将按键按下时（如按下S

8、5）,74LS148的输出Y2’Y1’Y0’=010,YEX’=0,经RS锁存后，CTR=1,BI’=1,74LS279处于工作状态，4Q3Q2Q=101，经74LS148译码后，显示器显示出“5”。此外，