模电课程设计---智力竞赛抢答器

《模电课程设计---智力竞赛抢答器》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、电子技术课程设计——智力竞赛抢答器学院班级：指导教师：2012年6月18日智力竞赛抢答器一、设计任务1.设计目的：学会运用所学的知识制作了一个简易的四路抢答器。2.技术指标：(1)抢答器开关部分：此部分由四个开关组成。(2)信号选择部分：对信号的选择以时间的先后顺序为依据，哪一路信到就选择哪一个信号，同时对其它后到的信号进行封锁即关闭对信号的接收(3)时钟脉冲源部分：可为电路提供稳定的时钟信号，以保证电路的正常工作二、设计方案论证。鉴于设计任务首先提出三种方案：方案一：用电源、开关、直接控制发光二极管使选手抢答是对应的二极管直接发光。方案二：用发光二极管显示，用74LS175N对

2、输入信号进行选择，同时实际对后到的信号进行封锁。方案三、根据电路求出要显示不同的路数的数字所需的编码，将其存在一个表中待用时取出，4路抢答输入信号有4各按键控制，程序一直判断是否有按键按下，没有则循环，有则通过输入信号储存起来，后对输入信号进行扫描判断，最后根据扫描结果转入查表程序取数，通过数码管显示输出结果，同时发光二极管灯亮表示抢答成功。以上三个方案经过研究决定选择第二种方案，由于第一种方案过于简单，并且无法准确判断哪个选手最先抢答成功，第三个方案太过复杂，以目前所学知识无法设计成功，第二种方案比较适合目前所学知识并且使用性强，所以选择第三种方案。三、电路结构及其工作原理1.

3、电路的结构框图：总开关电路部分信号反应电路部分抢答器开关电路↓信号选择部分→→↑震荡电路部分图1智力竞赛抢答器框图2.电路的原理图：图2智力抢答器电路原理图3.电路工作原理：抢答开始时，由主持人清除信号，按下开关E,74LS175N的输出Q1～Q4全为0，此时所有的发光二极管LED均熄灭，当主持人宣布“抢答开始”后，首先作出判断的参赛者立即按下开关，D型触发器接收该信号并输送出去，对应的发光二极管点亮，同时，通过与非门送出信号锁住其余三个抢答者的电路，不再接受其它的信号，其它三个LED不能被点亮。从而，可以确定最先按下按钮的选手获得答题权。最后主持人再次清除信号，进行新一轮的抢答

4、四、电路主要元件简介1.直流稳压电源；2.电阻：500Ω(R1、R2、R3、R4)、1kΩ（R5）、10kΩ（R6）；3.电容：0.1μF(C1)；4.发光二极管4只；5.按键5个；6.集成电路74LS175N一片、74LS74N一片及门电路；7.D型触发器动作特点为：（1）只有当CLK变为有效电平时，触发器才能接受输入信号，并按照输入信号将触发器的输出置成相应的状态。（2）在CLK=1的全部时间里，S和R状态的变化都可能引起输出状态的改变。在CLK回到0以后，触发器保存的是CLK回到0以前瞬间的状态。下表格1为D型触发器的特性表，其中，Q为触发器的初始状态，Q*为触发器的次态。

5、CLKDQQ*0×000×111000101011011111表格1D型触发器的特性表如图3、图4分别为74LS175N和74LS74N的引脚排列图和功能表，其中74LS74N为正沿触发双D型触发器(带预置端和清除端)，74LS175N为四D触发器。74LS175N图3D型触发器引脚排列图74LS74N的功能表表格274LS175N的功能表表格3D型触发器的功能表五、电路仿真过程及结果电路采用Multisim软件进行仿真，以下为仿真过程及结果：一、开关选择电路仿真二、脉冲发生电路三、总电路图当主持人清零时所有二极管均不发光，仿真图如下：结果总结：当主持人将开关置于开始状态，即断开

6、时，选手开始抢答，最先按下开关的选手对应得二极管发光，其余选手再按开关则对应的二极管不发光，当重新开始新一轮的抢答时，主持人先将电路进行清零处理即将开关space闭合，所有的选手二极管均不发光，新一轮的抢答开始。选手抢答是二极管波形如下：六、课程设计体会：通过制作这个简易的四路抢答器，我从中感受到了把学过的理论知识应用到实践的成就感。生活中处处都是知识，处处都是财富。生活中也随处可以见到所学过的知识。我了解了设计电路的程序，并对电路设计过程也有了一个较为系统的了解。同时对单个的元器件的特性有了进一步的了解。比如，LED有它自己的工作电压和电流，所以和发光二极管串联的电阻要选择合适

7、的阻值。D型触发器属于电平触发的触发器，当引脚CLK为高电平时，触发器工作，为低电平时，触发器停止工作；该电路所用的D型触发器是一个四个单触发器集成在一起的芯片，当其中的一个输入为高电平时（比如当开关A闭合时，输入引脚1D为高电平）1Q为高电平，对应的LED发光，同时～Q为低电平，最终导致CLK为低电平，触发器停止工作，其它的LED不亮，从而可以判断出该选手获得答题权。以往总觉得它是个复杂的，但通过这次的课程设计，我才真正懂得了复杂的事物都是由简单的部件拼凑出来的道理。智能抢答器