八人抢答器课程设计3

1、iminatoncal 1rod . .np.te"sacCent h-e,m p.ve okesw okigcndtonsa ndw ovinme'eacCent o.ue.rom oesaet电子技术课程设计题目：八人抢答器系部：机电工程系班级；07级机电（3）班学生姓名：指导教师：完成时间：2008.12.21河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院电子技术课程设计任务书班级07机电（3）学生姓名指导教师课程设计题目八人抢答器主要 设计 内容设计抢答器电路、设计可预置时间的定时电路 设计报警电路、设计时序控制电路主要指标 和设 计要 求1 .抢答器同时供8名选手或8个代

2、表队比赛，分别用8个按钮SO S7 表小02 .设置一个系统清除和抢答控制开关 S,该开关由主持人控制。3 .抢答器具有锁存与显示功能。4 .抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如 30 秒）05 .参赛选手在设定的时间内进行抢答， 抢答后效，定时器停止工作，显 示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。主要 经专 资料 及文 献1康华光.电子技术基础.北京：高等教育出版社，1999年2彭华林等编.数字电子技术.长沙：湖南大学出版社，2004年3金唯香等编.电子测试技术.长沙：湖南大学出版社，2004年4侯建军.数字电路实验一体化教程.北京：清华大学出版

3、社，北京 交逋大学出版社，2005年5向心.数字电子技术基础.北京：高等教育出版社，2001年1设计目的iminatoncal |rod -，nprosstteriousacCent h-e,m p.ve oke okigcndiiono ndw or-vton.e，eve.cCenl oocure. o t(1)熟悉集成电路的引脚安排。(2)掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。(3) 了解面包板结构及其接线方法。(4) 了解数字抢答器的组成及工作原理。(5)熟悉数字抢答器的设计与制作。2设计思路(1)设计抢答器电路。(2)设计可预置时间的定时电路。(3)设计报警电路。(4)设计时序控制电路。3设

4、计过程3.1 方案论证数字抢答器总体方框图如图1所示。图i数字抢答器框图其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到“清除”状态， 抢答器处于禁止 状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置于“开始”状态， 宣布“开始”抢答器工作。定时器倒计时，扬声器给出声响提示。选手在定时时 间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。当一 轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。如果再次抢答 必须由主持人再次操作“清除”和“开始”状态开关。3.2 电路设计抢答器电路如图2所示乂开当 - n机 除主控关都Q K10?oCTB n 12 将 Yeh YS_

5、74LSHS_7 E片出 B12豆 无I10KQX8图2数字抢答器电路该电路完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编 号，同时译码显示电路显示编号；二是禁止其他选手按键操作无效。工作过程：开关S置于“消除”端时，RS触发器的R端均为0, 4个触发 器输出置0 ,使74LS148的ST = 0 ,使之处于工作状态。当开关S置于“开始” 时，抢答器处于等待工作状态，当有选手将键按下时（如按下S5）, 74LS148的输出KXK =010，yex =0,经RS锁存后，1Q=1, BT =1, 74LS48处于工作状态， 4Q3Q2Q=1Q1经译码显示为“ 5” 。止匕外，1Q=

6、1 ,使74LS148ST = 1 ,处于禁 止状态，封锁其他按键的输入。当按键松开即按下时，74LS148的YEX =1此时由 于仍为1Q= 1 ,使ST = 1 ,所以74LS148仍处于禁止状态，确保不会出二次按 键时输入信号，保证了抢答者的优先性。如有再次抢答需由主持人将S开关重新 置于“消除”然后再进行下一轮抢答。定时电路如图3所示。由节目主持人根据抢答题的难易程度， 设定一次抢答的时 问，通过预置时间电路对计数器进行预置，计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。 可预置时间的电路选用十进制同步加减计数器 74LS192进行设计。d - ntoubeSoolkgladrerga定时到信号1

7、3l4-5VI4LS48 丫名i5A? Aa Ai Aq d74LS19214 9 101T15加据萨元滞i5Ktl736555+5V74LS48 VgA? Aa Ai AqBO5+ 5V74LS19214_9| 10数据预置端5+5V210uFF5V=D.l uF1QLj定时到信号图3可预置时间的定时电路报警电路如图4所示。由555定时器和三极管构成的报警电路如图 4所示。其中 555构成多谐振荡器，振荡频率fo=1.43/ (R + 2R) C,其输出信号经三极管反之，电路推动扬声器。PR为控制信号，当PR为高电平时，多谐振荡器工作, 停振。时序控制电路如图5所示。时序控制电路是抢答器设计

8、的关键，它要完成以下三 项功能： 主持人将控制开关拨到“开始”位置时，扬声器发声，抢答电路和 定时电路进人正常抢答工作状态。 当参赛选手按动抢答键时，扬声器发声，抢答电路和定时电路停止工作。 当设定的抢答时间到，无人抢答时，扬声器发声，同时抢答电路和定时电路 停止工作。图中，门G的作用是控制时钟信号 CP的放行与禁止，门G的作用 是控制74LS148的输人使能端STo图5的工作原理是：主持人控制开关从“清除”位置拨到“开始”位置时， 来自图2中的74LS279的输出1Q=0,经G3反相，A = 1,则时钟信号CP能够 加到74LS192的CR时钟输入端，定时电路进行递减计时。同时，在定时时间未

9、 到时，则“定时到信号”为1 ,门G的输出ST=0,使74LS148处于正常工作状 态，从而实现功能的要求。当选手在定时时间内按动抢答键时，1Q= 1,经G3反相，A = 0,封锁CP信号，定时器处于保持工作状态；同时，门G的输出ST=1, 74LS148处于禁止工作状态，从而实现功能的要求。当定时时间到时，则“定 时到信号”为0, ST=1, 74LS148处于禁止工作状态，禁止选手进行抢答。同时， 门G处于关门状态，封锁CP信号，使定时电路保持00状态不变，从而实现功 能的要求。集成单稳触发器 74LS121用于控制报警电路及发声的时间。Gi鬻铲IQ 1O-»口4TE；TD 74

10、L51216 rPR+5VG3ST1R-t Rftlt/CgjfGNDlOOkG11图 5时序控制电路4系统调试与结果(1)组装调试抢答器电路。(2)可预置时间的定时电路，并进行组装和调试。当输人 1Hz的时钟脉冲信号 时，要求电路能进行减计时，当减计时到零时，能输出低电平有效的定时时间到 信号。(3)调试报警电路。(4)定时抢答器的联调，注意各部分电路之间的时序配合关系。然后检查电路 各部分的功能，使其满足设计要求liminationcoal productionprocessintheofvariousaccident hidden,im provedw orkersw orkingcon

11、ditionsandw orkenvironment,preventaccident occurred,promotesafet5 主要仪器与设备数字电路实验箱 或EDA软件MAX PLUS集成电路74LS148 1 片，74LS279 1 片，74LS48 3 片，74LS192 2 片，NE555 2片，74LS00 1 片，74LS121 1 片。电 阻 510 Q2 只，1KQ9 只，4.7k Ql 只，5.1k Ql 只， 100kQl 只，10kQ 1 只，15kQ 1 只，68k Ql 只。电 容 0.1uF 1 只， 10 uF 2只，100 uF 1 只。三极管3DG12 1

12、 只。其 它 发光二极管2 只，共阴极显示器3 只。6 设计总结6.1 设计体会通过这次对数字抢答器的设计与制作，让我了解了设计电路的程序，也让我了解了关于抢答器的基本原理与设计理念，要设计一个电路总要先用仿真仿真成功之后才实际接线的。但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样，因为， 再实际接线中有着各种各样的条件制约着。而且， 在仿真中无法成功的电路接法，在实际中因为芯片本身的特性而能够成功。所以， 在设计时应考虑两者的差异，从中找出最适合的设计方法。此外，本实验也可通过EDA软彳MAX PLUS实现。通过这次学习，让我对各种电路都有了大概的了解，所以说， 坐而言不如立而行，对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。6.2 对设计的建议我希望老师在我们动手制作之前应先告诉我们一些关于所做电路的资料、原理， 以及如何检测电路的方法，还有关于检测芯片的方法。这样会有助于我们进一步的进入状态，完成设计。7 参考文献1 康华光 . 电子技术基