八路智力定时抢答器设计

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1、目录1绪论12设计方案22.1设计方案的选择22.2设计思想与设计原理42.3单元电路的设计52.3.1抢答器部分电路设计52.3.2报警电路设计92.3.3定时电路设计102.3.4秒脉冲设计122.3.5控制部分电路132.4总体设计153设计结果的仿真验证183.1部分电路的仿真183.2总体电路的仿真194设计方案的论证205设计器件清单206功能扩展227设计体会22参考文献24免责声明：文档在线网（文档中国）中所有的文档资料均由文档在线网会员提供。文档在线网会对会员提供的文档资料进行筛选和编辑，但是并不声明或保证其内容的合法性、正

2、确性或可靠性。该文档资料的版权属于提供者所有，有关版权的问题请直接与提供者联系。1绪论智力竞赛是一种生动活泼的教育方式，而抢答就是智力竞赛中非常常见的一种答题方式。抢答能引起参赛者和观众的极大兴趣，并且能在极短的时间内，使人们迅速增加一些科学知识和生活常识。但是，在这类比赛中，对于谁先谁后抢答，在何时抢答，如何计算答题时间等等问题，若是仅凭主持人的主观判断，就很容易出现误判。所以，我们就需要一种具备自动锁存，置位，清零等功能智能抢答器来解决这些问题。在本次课程设计中，将主要设计一个供八人使用的定时抢答器。他要实现以下主要功能：（1）为8位参赛

3、选手各提供一个抢答按钮，分别编号S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7；（2）主持人可以控制系统的清零与抢答开始；（3）抢答器要有数据锁存与显示的功能。抢答开始后，若有任何一名选手按动抢答按钮，则要显示其编号至系统被主持人清零，并且扬声器发生提示，同时其他人再按对应按钮无效；（4）抢答器要有自动定时功能，并且一次抢答时间由主持人任意设定。当主持人启动“开始”键后，定时器自动减计时，并在显示器上显示。同时扬声器上发出短暂声响；（5）参赛选手只有在设定时间内抢答方为有效抢答。若抢答有效，则定时器停止工作，并且显示抢答开始时间直到系统被清零

4、；（6）若设定时间内无选手进行抢答（按对应按钮），则系统短暂报警，并且禁止选手超时抢答，定时器上显示00。数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出；用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路。通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能，构成扩展电路。利用本次设计出的电路制造成的定时抢答器，即可轻松实现在8人或8个代表队之间进行的抢答比赛中进行控制，使得这一活动更加趣味、公平。免责声明：文档在线网（文档中国）中所有的文档资料均由文档在线网会员提供。

5、文档在线网会对会员提供的文档资料进行筛选和编辑，但是并不声明或保证其内容的合法性、正确性或可靠性。该文档资料的版权属于提供者所有，有关版权的问题请直接与提供者联系。2设计方案2.1设计方案的选择一般来说，要设计八路智力定时抢答器，可以有两种不同的方案来进行。其一是各路选手抢答后产生的高低电平直接经过优先编码电路，然后经过锁存器（CD4019）、译码电路到七段数码显示器同时，由秒脉冲产生电路产生的秒脉冲驱动定时电路工作，主持人开关通过控制电路来实现对整体电路的调节；本类定时抢答器的总体方框图如图1所示。图1方案1的总体设计框图同时，我们也可以将

6、抢答按钮与锁存器相连，使得输入锁存器（74LS373）的是直接各位选手的高低电平，而非经过优先编码后的BCD码。然后经优先编码、译码电路后显示在数码管上；同时，由主持人开关及其他部分的线路通过门电路实现对抢答电路和定时电路的控制；本种方案的设计框图如图2所示：对比以上两图可知，第二种方案更为简便直观一些。他省去了用专门的芯片控制电路部分，仅用几个TTL门即可实现主持人对整个电路的控制，并且解决了方案1的中不足：如不易实现主持人、选手和定时器三部分的报警提示问题，还有用集成触发器来代替单稳态部分电路，用现有芯片来取代自己设计，既实现了预期功能，

7、又减少了布线，使得错误产生的概率大大降低。免责声明：文档在线网（文档中国）中所有的文档资料均由文档在线网会员提供。文档在线网会对会员提供的文档资料进行筛选和编辑，但是并不声明或保证其内容的合法性、正确性或可靠性。该文档资料的版权属于提供者所有，有关版权的问题请直接与提供者联系。综上所述，我们选择方案2来继续我们的设计。图2方案2的总体设计电路图2.2设计思想与设计原理它由抢答部分电路、定时部分电路、报警电路、秒脉冲产生电路几部分组成。抢答部分电路完成基本的抢答功能，即抢答开始后，当选手按动抢答键时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其

8、他选手抢答。定时部分电路的主要功能是完成定时抢答，即主持人启动“开始”键后，定时器自动减计时，并在显示器上显示当前时间。赛选手只有在设定时间内抢答时定时器停止工作，