电子课程设计报告-九人智力抢答器课程设计报告

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1、华北科技学院华北科技学院电子课程设计报告题目名称：九人智力抢答器专业：电子信息工程类班级：14级电信4班学号：姓名：指导教师：电气信息工程学院20数电仿真设计——九人智力抢答器华北科技学院2016年12月25日摘要本报告设计的九人智力抢答器电路主要采由74系列常用集成电路组成，涉及到触发器、编码器、译码器、计数器、555定时器和RC电路组成的多谐振荡电路。该抢答器具有基本的抢答功能，通过共阴极数码管显示选手的号码。当一轮抢答开始后，首先抢答的人由触发器保持状态并阻止其他任何选手输入状态，此次设计的抢答器在选手输入信号后先经过优先编码器编码，再经过D触发器，所

2、有选手没有优先级之分，真正做到比赛的公平公正性。编码后的信号经过加法器后输出合适的的二进制码，再经过显示译码器的作用，驱动共阴极数码管显示抢答选手的编号。主持人可以通过控制按钮结束本轮的抢答并可以重新开始下一轮抢答。本次设计的抢答器运用74HC175上升沿D触发器记录第一个抢答人的状态；运用74LS20控制触发器的工作，从而使第一个抢答者的状态保持，而其他人无法再抢答；运用优先编码器74LS148编码；输出合适的二进制数；最后采用BCD-显示译码器74LS48驱动数码管显示选手编号。电路中需要的时钟信号由555多谐振荡电路实现。关键词:抢答器触发器编码器计数

3、器显示译码器555时钟信号发生器20数电仿真设计——九人智力抢答器华北科技学院目录前言3第1章设计思路和总体框架图41.1系统总体框图41.2设计思路41.3方案设计41.3.1方案一41.3.1方案二51.3.1方案确定5第2章单元电路设计62.1抢答电路设计62.1.1电路简介62.1.2工作原理72.1.3集成电路逻辑功能分析82.2数码管显示电路设计102.2.1电路设计分析102.2.2显示电路132.3时钟信号发生电路设计132.3.1设计分析132.3.2工作原理14第3章总结17附录18元器件清单18完整原理图19参考文献2020数电仿真设计

4、——九人智力抢答器华北科技学院前言目前无论是国内还是国外，智力抢答类的娱乐节目以其知识的普及性和娱乐宣传性，一直受到广大电视观众的喜好和好评，是全家老少皆宜的电视类节目。说到这类电视节目，就不得不提到节目中的抢答的环节，多位选手在主持人一声令下开始抢答，抢答时间有限，先按抢答器者独占先机，这种情况总是扣人心弦，让观众和选手都心动不已。激动之后，大家有没有想过节目中抢答用的电路时如何实现的吗？选手限时抢答，谁先抢答就会在其前面的LED屏上限时，同时其他较晚的人再按键是没有任何效果的。当一轮抢答结束后，主持人操作手中的控制器就可将先前维持住的抢答状态复位清零。这

5、种抢答方式有效地提高了竞赛的公平和公正性，避免了一些不合理现象的发生。当今社会发展迅速，应用于此类抢答节目的智能抢答器早就问世。其功能的实现方式多种多样，并逐渐趋向于易于扩展、可靠性好、集成度高、制造费用低、功能更加多样话的一种高效能的产品。本次设计主要利用常见的74LS系列集成电路芯片和555芯片，并通过划分功能模块进行各个部分的设计，最后完成了九人智力抢答器设计，同时制作出了简易的实物以供实践演示。20数电仿真设计——九人智力抢答器华北科技学院第1章设计思路和总体框架图1.1系统总体框图扬声器数码显示脉冲电路倒计时器译码器数码显示扬声器编码器锁存器译码器

6、主持人选手图1.1总体框图1.2设计思路本次设计的抢答器运用74HC175上升沿D触发器记录第一个抢答人的状态；运用十三输入与非门74HC133控制触发器的工作，从而使第一个抢答者的状态保持，而其他人无法再抢答；运用优先编码器74LS148编码；输出合适的二进制数；最后采用BCD-显示译码器74LS48驱动数码管显示选手编号。电路中需要的时钟信号由555多谐振荡电路实现。如框图所示，当选手进行抢答时，触发器会将最先按抢答器的选手信号锁存起来，不会受其他选手的影响。然后通过编码器编码，显示译码器，正确的显示出选手的编号。主持人可以通过控制触发器“清零”从而使整

7、个系统初始化。1.3方案设计1.3.1方案一电路大致可以由四个功能模块组成：以锁存器为中心的编码显示电路部分，脉冲产生电路部分，倒计时显示电路部分，音响电路部分。在锁存器为中心的编码显示电路部分中，由锁存器74LS373，编码器74LS148，显示器和门电路组成。使用74LS373作为锁存电路，当有人抢答时，20数电仿真设计——九人智力抢答器华北科技学院利用锁存器的输出信号将时钟脉冲置零，74LS373立即被锁存，同时蜂鸣器鸣叫1s，这时抢答无效，使用74LS148作为编码器，对输入的型号进行编码，输出4位的BCD码，再将这四位的BCD码输入数码管里显示出抢

8、答者的编号；在脉冲产生电路部分中，用555定时器予以