八路智力竞赛抢答器课程设计

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1、赣南师院物理与电子信息学院数字电路课程设计报告书姓名：管永煌班级：电子信息工程09级学号：090802007时间：2011年6月1日20论文题目八路智力竞赛抢答器设计课程论文要求1.基本功能①设计一个智力竞赛抢答器，可同时供8个代表队参加比赛，他们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。②给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）和抢答开始。③抢答器具有数据锁存和显示功能

2、。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示选手的编号，同时扬声器给出音响提示。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统清零为止。2.扩展功能①抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间可以由主持人设定（如30S）。当节目主持人启动“开始”键后，要求定时器立即计时，并用显示器显示，同时扬声器发出短暂的声音，声响持续时间0.5S左右。②参赛选手在设定的时间内抢答，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时刻的时间，并保持到组

3、成人将系统清零为止。③如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效，系统短暂报警，并封锁输入电路，禁止选手超时抢答，时间显示器上显示00。20设计过程1.设计方案与论证1.1方案一的设计用单片机以及外围电路组成，由于采用单片机，使得外围电路非常简单，而且功能一般的抢答器还要多。组成的抢答器具有智能化，性能好，以及可编程控制等优点，但是考虑到单片机花费成本高以及个人对单片机的知识有限，假如我们的课程设计用单片机来设计就会需要我大量的金钱和时间（花在给单片机知识学习与复习上）显得有点“力不从心”，

4、所以不采用。1.2方案二的设计利用数字电路来自行设计抢答器。自行设计的抢答器针对性强，并且还可以兼顾实用性，可靠性以及经济成本的合理性。另外我对数字电路技术这门课程中的知识的掌握也比较牢固、扎实，能够比较熟练地利用所学知识发挥个人的设计思路，在设计中改进，在改进中设计，针对我们课程设计课题，采用数字电路来自行设计抢答器的方法还可以检查我对我们所学知识的掌握能力，锻炼我们的动手能力，为以后的毕业设计甚至是在一些项目开发中打下基础。1.3抢答器的组成框图综上述权衡优劣分析，我选择方案二对抢答器进行设计。抢答

5、器的总体组成框图如图1所示。图1，抢答器总体框图20设计过程根据对功能要求的简要分析，将抢答器电路分为主体电路和扩展电路两部分组成。主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答按钮时，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。扩展电路完成定时抢答的功能。其工作过程是：接通电源时，节目主持人将开关置于“清除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯，定时显示器上显示设定的时间，当节目主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，扬声器给出声响提示，

6、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，系统报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答。当选手在定时时间内按动抢答按钮时，抢答器要完成以下四项工作：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，然后由译码显示电路显示编号；②扬声器发出短暂声响，提醒节目主持人注意；③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；④控制电路要使定时器停止工作，时间显示器上显示剩余的抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。当选手将问题回答完毕时，主持人操作控制开关，使系统恢复

7、到禁止工作状态，以便进行下一轮抢答。1.4单元电路设计1.4.1抢答电路设计抢答电路的功能有两个：一是能分辨出选手按按钮的先后，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按钮操作无效。选用优先编码器74LS148和RS锁存器74LS279可以完成上述功能，其电路组成如图2所示。20设计过程图2，抢答电路图3,74LS48引脚图20设计过程十进数或功能输入BI/RBO输出备注LTRBIDCBAabcdefg0HH0000H111111011Hx0001H01100002Hx0010H1

8、1011013Hx0011H11110014Hx0100H01100115Hx0101H10110116Hx0110H00111117Hx0111H11100008Hx1000H11111119Hx1001H111001110Hx1010H000110111Hx1011H001100112Hx1100H010001113Hx1101H100101114Hx1110H000111115Hx1111H0000000BIxxxxxxL000000