四人竞赛智力抢答器

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1、机电与车辆工程学院硬件综合实训总结题目：四人智力竞赛抢答器专业：电子信息工程班级：二班姓名：姜勇学号：1665090208指导教师：李双喜、张玉山、王晴晴13目录一.设计任务和要求………………….…………（2）1.设计任务………………….…………………...（2）2.设计要求………………….…………………...（2）二.原理电路方案设计………………….……..（2）1.设计方案………………….…………………...（2）2.系统框图………………….…………………...（3）3.单元电路设计………………….………………（4）4.整体电路图………………

2、….…………….…..（9）5.PCB电路图………………….…………………（9）6.焊接的电路板………………….……………....（10）三.电路调试过程与结果………………….…..（10）四.原件清单列表………………….…………..（12）五.总结………………….………………………（13）六.参考文献………………….…………………（13）13四人智力竞赛抢答器课程设计报告一、设计任务和要求1、设计任务设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。用数字显示抢答倒计时间，由“9”倒计到“0”时，无人抢答，蜂鸣器连续响1秒。选手抢答时，数码显示选手

3、组号，同时蜂鸣器响1秒，倒计时停止。2、设计要求(1)4名选手编号为：1，2，3，4。各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1，2，3，4。(2)给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始。(3)抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。(4)抢答器具有定时（9秒）抢答的功能。当主持人按下开始按钮后，定时器开始倒计时，定时

4、显示器显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响，音响持续1秒。参赛选手在设定时间（9秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，音响持续1秒，同时定时器停止倒计时，抢答显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。(5)如果抢答定时已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。系统扬声器报警（音响持续1秒），并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示0。(6)可用石英晶体振荡器或者555定时器产生频率为1Hz的脉冲信号，作为定时计数器的CP信号。二、原理电路设计：1、设计方案抢答电路：使用74ls175作

5、为锁存电路，当有人抢答时，13利用锁存器的输出信号号将时钟脉冲置零，74ls175立即被锁存，同时蜂鸣器鸣叫1s，这时抢答无效，使用74ls148作为编码器，对输入的型号进行编码，输出4位的BCD码，再将这四位的BCD码输入共阴数码管里显示出抢答者的编号。主持人电路：；利用74ls190计数器作为倒计时的芯片，当主持人按下抢答按钮时，74ls190被置九，同时将显示上次抢到题目的选手编号的数码管清零，并开始倒计时，，并通过74ls48编码器将即时时间进行编码，并送到7段共阴数码管，显示此时的时间。假如在9秒内有人抢答，则计数器停止倒计时，将锁存器

6、锁存，禁止选手抢答，蜂鸣器鸣叫一秒，停止倒计时。2、系统框图；锁存器电路编码器电路译码器电路数码管显示倒计时电路编码器电路数码管显示1khz脉冲电路1hz脉冲电路单稳态电路蜂鸣器电路门单元电路选手抢答主持人按钮整个电路如上图所示，主要分为两部分，一个是倒计时部分，一个是抢答电路，其中抢答器电路由锁存器电路，编码器电路，译码器电路，数码管显示电路组成，其中锁存器电路可用1khz脉冲电路作为其时钟端输入脉冲，倒计时电路由倒计时芯片，编码器电路路，数码管显示电路，倒计时采样1hz的脉冲作为时钟信号输入端。单稳态电路可以控制蜂鸣器鸣叫的时间，按要求可设置

7、为1秒钟。133、单元电路设计；（1）、锁存器电路的设计锁存器电路采用以74ls175为中心的锁存器系统，当4个抢答输入端中出现低电平输入时信号时，锁存器立即锁存，禁止抢答，其原本为4个高电平的输出端也变成3高一低，可以利用一个4输入与非门将其与非，再接一个非门后，可以与74ls175的时钟信号相与非，使得CLK端的输入信号为底电平，从而阻止其余选手的抢答，从而达到锁存的目的74ls175的真值表如下：锁存器的单元电路设计如下：13（2）、编码器电路的设计编码器采样74ls148作为编码芯片，将输入的信号进行编码，然后输出2二进制码，由于74ls

8、175为优先编码其，故需要将其未用到的高优先级的端和74ls175的输出的4与非端进行连接，避免在无人抢答时输出型号。74ls148的真