数字电路课程设计----九路抢答器

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1、数电课程设计报告书题目：九路抢答器一、设计任务与要求设计一九路抢答器，达到以下功能：（1）抢答器同时供9名选手或8个代表队比赛，分别用9个按钮S1~S9表示。（2）设置一个系统清零控制开关S，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，扬声蜂鸣器发出声响提示，并在G七段数码管上显示选手号码。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。二、方案设计与论证1、初步设想设计这个电路要求适应以下的情况：（1）抢答器同时供9名选手或9个代表队比赛，分别用8个按钮S1~S9表示。（2）设置一个系统清零开关S，该开关由主持人控制

2、。（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LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。2、设计思路和方案基于这个设计的上述要求，根据功能要求，我们须设计有抢答电路、译码显示电路、主持人控制电路、报警电路。各个电路都有其自己的功能：（1）控制电路必须做到：主持人将开关拨到"清除"状态，显示管显示00（2）抢答电路必须做到：选手在主持人说抢答时，实现：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。（3）警报电路的作用在于收到信号后发出警报。（4）译码显示电路的任务是"翻译"二进制编码并在

3、数码管上显示。-7-各个部分分工合作，要互相配合，每一个部分都对其他部分产生影响缺一不可，在设计电路时应注意对其他电路的影响，要符合其他电路的要求。图1是九路抢答器的方框图。开关控制报警电路抢答按钮优先编码电路译码电路锁存电路显示电路图13、具体方案方案一：如图2所示，用八路抢答器为例，其工作原理为：通过8个按钮代表8个选手，用74LS48进行优先编码，然后用RS锁存器构成锁存电路，再用74LS48进行译码，最后用七段显示管来显示。图2-7-方案二：通过九个按钮开关代表九个选手，用二极管来进行编码，然后通过CD4511构成译码电路，用三极管和二极管组成锁存电路，用蜂鸣器报警，最好用

4、七段显示管用来显示抢答者的编号。虽然两种方案都可以达到效果，可是第一种的电路更复杂，给焊接增添了难度，而且所用器件更多，花费也更大，综合以上因素，选用第二种方案。三、实验的原理与电路:1、单元电路设计（1）、抢答编码电路，如图3所示，图3具体的编码情况如下表1所示，编号分别代表九个人按下去之后的编码情况：编号RRRR-7-110002010031100400105101060110711108000191001表1（2）报警电路如图4所示，用三极管驱动蜂鸣器进行报警图4图4（3）清零电路，用一个开关接到CD4511的4脚BI消隐功能，另一端接到地，为当正常显示时给高电平，若要清零

5、，则按下开关，接到低电平上。（4）锁存电路如图5所示：译码器的锁存电路由三极管和二极管组成，当5脚LE为高电平，此时有锁存作用。图5（5）译码显示电路，如图6所示：-7-图6四、总的原理图五、仪器：1.集成电路：CD4511一个2.电阻：10K六个，300欧姆七个，2.2千欧姆一个，100千欧姆一个3.电容：47uF一个，4.三极管：两个90145．二极管：17个1N41486.其它：按键开关10个，共阴极数码显示器1只，16脚底座一个，电路板一块，蜂鸣器一个-7-六、调试将9V与地接好后，蜂鸣器一直叫，按按键开关发现7、8、9不能锁存，后来就去检查电路，将检查出来的错误全都改正好

6、，然后再继续调试，发现还有一个错误，8始终锁存不了，到后来实在没有办法，再悍了一个，按正常方式接好电路图，按下任意开关后，再按其他的都不会显示，蜂鸣器会正常报警，按下清零按钮后，可以正常清零，调试成功‘ 七、设计心得与体会:平常看电视的时候也会看到选手在抢答的时候，在主持人说开始抢答的时候，谁按开关最大，就会显示是哪个选手抢到，觉得很新鲜。现在轮到我自己来做还是有些兴奋的，但脑袋里没什么想法，不知道该怎样完成这个设计，后来在曾老师的讲解下，雏形已经出来，然后开始画图，接着就兴奋的开始悍电路板啦！到后来确是苦不堪言啊！因为没有布线，之前在脑子里放好的线路安排不适合这个中等的板子，有什

7、么办法呢？只能硬着头皮做下去，到后来飞了很多线，可结果是色香味皆不俱全啊！悍的难看就罢啦，当我把9V和地接好的时候，按了几个开关，发现只有7、8、9这三个数可以锁存，然后蜂鸣器一直会叫，看到这番景象，知道肯定有地方悍错啦！后来通过不屑的检查电路，蜂鸣器会正常的报警啦！可遗憾的是，唯独一个8始终锁存不了啊!急得我像热锅上的蚂蚁一样，可是就算是到最后，还是这样，眼看截止日期快到啦！最终决定重新悍一个，因为我觉得检查的时间比悍的时间更长！这次没有匆忙的就焊上去，而是先布好线