八路抢答器课程设计

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1、目录目录21设计任务目的及要求31.1设计目的31.2设计要求31.3实际实现的功能32工作原理及设计方案42.1设计方案选取42.2最终实施方案72.3原理框图72.4设计思路82.5设计流程图93整体电路设计94单元电路设计与实现104.1锁存与编码单元104.1.1锁存单元104.1.2编码单元114.1.3反相单元124.2设定抢答时间单元及译码单元124.2.1设定抢答时间单元134.2.2译码单元154.3脉冲产生单元174.4报警发声单元194.5状态控制单元195实物制作225.1绘制印刷电路PCB图235.2制作印刷电路板和焊接电路265实验结果286总结2830参考文

2、献29301设计任务目的及要求1.1设计目的通过课程设计，对数字逻辑的基本内容有进一步的了解，特别是时序逻辑电路的设计。能把本学期学到的数字逻辑理论知识进行实践，操作。在提高动手能力的同时对常用的集成芯片有一定的了解，在电路设计方面有感性的认识。而且在进行电路设计的时候遇到问题，通过独立的思考有利于提高解决问题的能力。在经过课程设计后，更明白数字逻辑电路设计的一般方法，以及在遇到困难怎么排除问题。1.2设计要求（1）基本功能在主持人宣布下，四组参与抢答。当有抢答者首先按下抢答开关时，相应显示灯亮并伴有声响、并且显示其组号。同时，抢答器不再接收其它组的抢答干扰。电路具有时间控制功能。要求在

3、限定时间10秒（或30秒）后无人抢答时，该题作废，用声响提示。（2）增加功能：无人抢答时，可以显示顺计时（或倒计时）的时间。1.3实际实现的功能1.抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮1~8表示。2.设置一个系统清除开关RES和抢答开始控制开关STA，该开关由主持人控制。3.抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在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）。当主持人启动30"开始"键后，定时器进行减计时。5.参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上

4、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，系统通过一个指示灯报警并禁止抢答，定时显示器上不显示。2工作原理及设计方案抢答器是为竞赛参赛者答题时进行抢答而设计的一种优先判决器电路，竞赛者可以分为若干组，抢答时各组对主持人提出的问题要在最短的时间内做出判断，并按下抢答按键回答问题。当第一个人按下按键后，则在显示器上显示该组的号码，同时电路将其他各组按键封锁，使其不起作用。回答完问题后，由主持人将所有按键恢复，重新开始下一轮抢答。抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间可以由主持人设定（如,30秒）。当主持人启动"开始"键后，定时器

5、进行减计时。参赛选手在设定的时间内进行抢答，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。如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统通过一个指示灯报警并禁止抢答，定时显示器上不显示。因此要完成抢答器的逻辑功能，该电路至少应包括输入开关、数字显示、判别组控制以及组号锁存等部分。2.1设计方案选取2.1.1方案一：30图3方案一完整原理图（1）方案介绍:抢答电路：使用74ls112双下降沿J-K触发器锁存抢答信息，当有人抢答时，利用触发器相应输出信号，通过74LS20、74LS32、74LS02组成的门电路锁定74LS112和74LS192，

6、至此，抢答与计时电路均封锁。同时使用74ls148作为编码器，对抢答的编号进行编码，输出BCD码的低3位，再将这3位的BCD码连接BCD型共阴数码管里显示出抢答者的编号，此时蜂鸣器响一秒。主持人电路：利用74ls192计数器作为倒计时的芯片，当主持人按下抢答复位键时，74ls192被置九，同时将显示上次抢到题目的选手编号的数码管清零，并开始倒计时，并通过74ls148编码器将即时时间进行编码，并送到BCD型共阴数码管，显示此时的时间。假如在9秒内有人抢答，则计数器停止倒计时，并将74LS112触发器锁存，禁止选手抢答，停止倒计时，蜂鸣一秒。否则倒计时结束后，锁存计数器192和抢答器，禁止

7、抢答并蜂鸣一秒。（2）流程图:如图430图4整个电路流程如图1所示，主要分为两部分，一个是倒计时部分，一个是抢答部分，其中抢答器部分由锁存器电路，编码器电路，数码管、小灯显示电路组成，其中倒计时电路由倒计时芯片192，编码器148，数码管显示电路，倒计时采样1hz的脉冲作为时钟信号输入端。2.1.2方案二：整体的电路可以分为两部分，一个是抢答电路，第二部分是定时，报警电路。1.抢答器供8名选手比赛，分别用8个按钮1~8表示。这个功能