数字电子技术课程设计报告-智力竞赛抢答器的设计

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1、中南大学信息科学与技术学院数字电子技术课程设计报告智力竞赛抢答器的设计通信0306班　　金明坤　　学号：一．课题名称六路智力竞赛抢答器．二．内容摘要电路原理框图如下：　　　图１（原理框图）　　如电路原理框图，当主持人清零后，指示灯不亮，这时抢答无效．只有当主持人开关按下，处于抢答状态，指示灯发亮,这时当有一个选手抢答后，抢答信号通过优先编码器输送到译码驱动器,再送到显示器,这样七段LED数码显示器就会显示出其号码．这时锁存电路工作，以至于其它的选手再抢答时就无效了．当抢答成功后，报警电路就会发出抢答成功的声音，持续一秒，且频率为1.2KHz．当主持人清零后,指示灯灭,七段LED数码显示器显示为

2、0.三．设计内容及要求１．最多可以容纳６名选手参赛，编号分别为１，２，３，４，５，６．各队用一个按钮抢答，主持人用一按钮清零．２．抢答具有数据锁存功能，并将锁存数据用LED数码显示出来，同时蜂鸣器发出间歇式声响，持续时间为１秒．主持人清零后，声音提示停止．３．抢答先后的分辨率为５ms．四．比较和选择设计系统方案14中南大学信息科学与技术学院数字电子技术课程设计报告１．方案一．　　电路原理图２．接上电源后，主持人开关打开，电路处于清零状态，指示灯不亮．各个触发器的Q端输出都为１，假设芯片编码器74148处于工作状态，此时，输入的都是高电平，而两输出使能端EO和GS的输出状态分别为0和１，与非门（

3、１）被封锁，输出为高电平，而与非门（２）打开，输出与cp脉冲源的状态相反，并将cp信号送到各个JK触发器．当主持人把开关合上，指示灯亮，各触发器处于工作状态，整个电路处于抢答状态，这时只要六名选手中有一位选手合上开关，其所控制的触发器在cp脉冲为下降沿时触发翻转，其Q端输出为０，信号输入到优先编码器74148中，经编码输送到7448七段译码驱动器，最后在显示器上显示选手的代号．在此时，74148的两个输出使能端EO和GS分别输出为１和０．这样与非门（１）打开，并输出为低电平．由５５５连接成的单稳态触发器受到触发，输出为高电平，这样就打开了由５５５连接成的多谐振荡电路，喇叭发出抢答成功的声响．只

4、要在单稳态和多谐振荡电路中选择合适电阻和电容，就可以控制喇叭发声的时间频率．而与非门（２）由于GS为０而被封锁，cp脉冲就无法通过．这样就算其它选手再合上开关，因为没有下降沿其相应的触发器则无法触发．当主持人打开开关后，电路就再一次处于清零状态．在这个电路中，只要我们使用频率足够高的cp脉冲，精度还是比较高的．　　　　　指示灯　　　　　　　（１）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　单稳态多谐　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　振荡

5、器　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（２）图２（方案一电路原理图）14中南大学信息科学与技术学院数字电子技术课程设计报告２．方案二　　　电路原理图如图３．当电路接上电源后，整个电路都处于工作状态．当主持人开关打开时，电路处于清零状态．此时，各个触发器的Q端输出都为１，假设芯片编码器74148处于工作状态，此时，输入的都是高电平

6、，而两输出使能端EO和GS的输出状态分别为0和１，EO的输出控制一个与非门，此时这个与非门被封锁．GS的输出信号送到各触发器的JK端，此时都为高电平．也就是说，只要有触发信号来并且R端为１时，各触发器就会被触发翻转．当主持人开关合上，指示灯亮，此时电路处于抢答状态，当六位选手中有其中一个把开关合上，其相应的触发器cp端就相当于有一个下降沿到来，触发器被触发翻转．其Q端输出为０，信号输入到优先编码器74148中，经编码输送到7448七段译码驱动器，最后在显示器上显示选手的代号．在此时，74148的两个输出使能端EO和GS分别输出为１和０．这样与非门打开，并输出为低电平．由５５５连接成的单稳态触发

7、器受到触发，输出为高电平，这样就打开了由５５５连接成的多谐振荡电路，喇叭发出抢答成功的声响．同样地，只要在单稳态和多谐振荡电路中选择合适电阻和电容，就可以控制喇叭发声的时间频率．而此时因为GS输出为０，各触发器的JK端也就为０，就算此时其它选手再把开关合上，其对应的触发器也不会再触发翻转，仍然会保持原来的状态．当主持人把开关断开时，电路又被清零．图３（方案二电路原理图）14中南大学信息科学与技术学