电子技术课程设计（论文）-六路数字抢答器的设计

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1、课程设计(论文)题目名称智能抢答器课程名称电子技术课程设计学生姓名学号系、专业电气工程及其自动化指导教师2010年1月15日摘要随着电子技术的发展，它在各个领域的应用也越来越广泛。人们对他的认识也逐步加深。人们也利用了电子技术以及相关的知识解决了一些实际问题。如：智能抢答器的设计与制作。抢答器是竞赛问答中一种常用的必备装置,从原理上讲,它是一种典型的数字电路。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；主持人按开始按钮示意开始，以上两部分组成主体电路。通过定时电路实现计时功能，构成扩展电路。经

2、过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。在抢答电路中利用一个优先编码器译出最先抢到答题权的选手的编号并经LED显示器显示出来，同时还要封锁电路以防其他选手再抢答。当选手问答完成后，主持人将系统恢复至零。关键词：控制电路;报警电路;定时电路目录摘要Ⅰ1绪论11.1设计背景11.2设计任务与要求12总体设计方案23系统详细设计33.1抢答器电路33.2定时电路43.3报警电路53.4相关元器件的介绍64系统仿真与测试94.1仿真步骤94.2仿真结果及分析95收获与体会11参考文献12元件清单131绪论1.1设计背景在许多比赛活动中，为了准确、公正、直

3、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设计任务与要求1．设计制作一个可容纳六组参赛的数字式

4、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。1

5、32总体设计方案6路数字智能抢答器采用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。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钮译码电路锁存器主体电路主持人控制开关扩展电路图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：

6、接通电源时，节目支持人将开关置于“清除”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，然后有译码显示电路显示编号；2.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.控制电路要使定时器停止工作，时间器上显示抢答时间，并保

7、持到主持人将系统清零为止，以便进行下一轮抢答。133系统详细设计3.1抢答器控制电路图2抢答器控制电路13参考电路如图所示。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"清除"端时，RS触发器的端均为０，４个触发器输出置０，使74LS148的＝０，使之处于工作状态。当开关S置于"开始"时，抢答器处于等待工作状态，当有选手将键按下时（如按下S5），74LS148的输出经RS锁存后，Q1=1,=1,74LS48处于工作状态，Q４Q３Q２=101,经译码

8、显示为"５"。此外，Ｑ1＝１，使74LS148＝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