课程设计八路抢答器设计报告

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1、八路竞赛抢答器设计报告目录一、设计任务和要求2二、设计的方案的选择与论证32.1系统设计思路32.2系统设计的原理框图32.3设计方案的可行性论证4三、主要器件介绍53」555定时器53.2主要芯片介绍6四、单元电路设计、分析与仿真84.1抢答判别和显示电路84.2定时抢答与六路彩灯循环电路104.3报警电路114.4加减计分电路124.5时序控制电路13五、设计心得15六、附录16元器件明细表16七、参考文献17一、设计任务和要求1.1设计目的（1）掌握抢答器电路的原理。（2）了解数字集成电路的使用方法。（3）进行电路设计，并学会运用Protel等电路设计及仿真软件。（4）熟悉Mu

2、ltisim的基本使用方法，并运用其进行电路的仿真。1.2设计任务设计一个智力竞赛抢答器，可同时共8名选手参加比赛，并具有定时抢答功能。1.3设计要求1.3.1抢答器的基本功能（1）设计一个智力竞赛抢答器，可同时供8名选手或8个代表队参加比赛，他们的选号分别是1、2、3、4、5、6、7、8,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SI、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8。（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）和抢答器的开始。（3）抢答器具有数据锁存和显示的功能。1.3.2抢答器的扩展功能（1）抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢

3、答的时间可以由主持人设定（如30秒）。当节目主持人启动“开始”键后，要求定时器立即减计时，并用数码显示器及对应选手指示灯显示，同时扬声器发出短暂的声响。（2）参加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，并保持到主持人将系统清零为止。（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，系统发出持续报警声，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器上显示00o（4）设计计分电路。每组在开始时预置成60分，抢答后主持人计分，答对一次加10分，答错一次减十分。（5）六路彩灯循环电路。主持人宣布抢答开始按下抢答开关后，六路循环彩灯

4、依次闪亮，肓到选手抢答成功或者抢答时间到为止。二、设计的方案的选择与论证2.1系统设计思路（1）本题的根本任务是准确判断出第一抢答者的信号并将其锁存。实现这一功能可选择使用触发器或锁存器等。在得到第一信号之后应立即将电路的输入封锁，即使其他组的抢答信号无效。同时还必须注意，第一抢答信号应该在主持人发出抢答命令之后才有效。（2）当电路形成第一抢答信号之后，用编码、译码及数码显示电路显示出抢答者的组别，也可以用发光二极管直接指示出组别。（3）主持人宣布开始时，循环彩灯闪亮，当选手抢答成功后循环彩灯停止闪亮，选手开始回答问题，由主持人判断正误，正确加十分，错误减十分。（4）在主持人没有按下

5、开始抢答按钮前，参赛者的抢答开关无效；当主持人按下开始抢答按钮后，开始进行30秒倒计时，此时，若有组别抢答，显示该组别并使抢答指示灯亮表示“已有人抢答”；当计时时间到，仍无组别抢答，则系统发出报警声表示“时间已到”，主持人清零后开始新一轮抢答。综上，该八路抢答器应包括以下几个部分：抢答判别和显示部分、定时部分、彩灯循环闪亮部分，加减计分部分，时序控制部分、报警部分。2・2系统设计的原理框图图2.1设计原理框图2.3设计方案的可行性论证抢答器的工作过程是：接通电源后，节目主持人置于“清除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯，定时显示器显示设定的时•间，当节目主持人宣布抢答节目

6、后，发岀“抢答开始”指令，同吋将控制开关拨到“开始”位置，扬声器给岀声响提示，抢答器处于工作状态，定吋器计吋，彩灯循环电路开始工作。当计时时间到，却没有选手抢答吋，系统报警，并锁存输入电路，禁止选手超吋后抢答，同时彩灯循环电路停止工作。但选手在定吋吋间内按动抢答器吋，抢答器要完成以下六项工作。（1）首先把选手的编号锁存，然后优先编码电路立即分辨出抢答者的编号，然后由译码显不电路显不编号。同吋74LS373芯片将选手编号锁存，然后通过选手对应指示灯亮提示成功抢答的抢答者。（2）彩灯循环电路停止工作。（3）扬声器发出短暂声响，提醒主持人注意。（4）控制电路要对输入电路进行封锁，避免其他选

7、手进行抢答。（5）控制电路要使定吋器停止个工作，吋间显示器显示剩余的抢答吋间，并保持到主持人系统清零为止。（6）当选手将问题冋答完毕，主持人判断正误，正确给对应选手加十分,错误减十分。主持人操作控制开关，使系统恢复到禁止工作状态，以便进行下一轮的抢答。综上所述，此方案可实现设计任务的基本功能以及扩展功能，因此，此方案可行。三、主要器件介绍2.1555定时器(1)电路组成及其引脚"ccRd图3.1555内部电路及其引脚图(2)555电路构成多谐振荡器图3.2