数字式抢答器课程设计--数字式竞赛抢答器

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1、数字电子系统设计报告题目名称：数字式竞赛抢答器2014年12月11一、摘要数字式竞赛抢答器主要由74系列集成电路组成。该抢答器除具有基本的抢答功能外,还具有定时、报警和第一抢答信号的鉴别和锁存功能。在主持人将系统复位并发出抢答指令后，若参赛者按抢答开关，则该组指示灯亮并用组别显示电路显示出抢答者的组别，同时扬声器发出声音持续2～3s。此时，电路具备自锁功能，使别组的抢答开关不起作用。若在规定的时间无人抢答或者提前抢答，系统中的蜂鸣器发响，并由组别电路显示出犯规组别，提示主持人本轮抢答无效,以此实现报警功能。计分电路中，

2、每组在开始时预制成100分，抢答后由主持人计分，答对一次加10分，否则减10分。【关键词】集成；蜂鸣器；锁存二、设计目的有许多比赛活动中，为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，通常设置一台抢答器，通过数显、灯光及音响等多种手段指示出第一抢答者。同时，还可以设置记分、犯规及奖惩记录功能。(1).了解抢答器的设计原理(2).掌握其外围电路的设计与主要性能参数测试方法(3).掌握抢答器的设计方法与电子线路系统的装调技术三、设计要求内容和步骤1、设计要求（1）、设计一个可容纳六组参赛的数字式抢答器，每组设置一个抢答按钮供抢答

3、者使用。（2）、电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。在主持人将系统复位并发出抢答指令后，若参赛者按抢答开关，则该组指示灯亮并用组别显示电路显示出抢答者的组别，同时扬声器发出声音持续2～3s。此时，电路应具备自锁功能，使别组的抢答开关不起作用。（3）、设置计分电路。每组在开始时预制成100分，抢答后由主持人计分，答对一次加10分，否则减10分。（4）、设置犯规电路，对提前抢答和超时抢答的组别鸣喇叭示警，并由组别电路显示出犯规组别。（5）、要求设计出电路，并撰写成果说明书。2、设计步骤1.拟定定时抢答器的组成框图。2.设

4、计并安装各单元电路（要求设计布线整齐，美观，便于级联调试）。113.测试定时抢答器的逻辑功能，以满足设计功能的要求。4.画出定时抢答器的逻辑电路。5.写出设计性实验报告。四、电路的基本功能要求及原理方框图1、基本功能要求（1）：设计一个智力抢答器抢答器，能同时供6名选手或6个代表队比赛，他们的编号分别是1，2，3，4，5，6各用一个按纽，按纽编号与选手的编号相对应，分别用6个按钮S1-S6表示。（2）:给主持人设置一个系统清除和抢答开始的控制开关S。（3）：抢答器具有锁存与显示功能。即抢答开始后，若选手按动按钮，锁存器

5、立即锁存相应的选手编号，并在LED数码管上显示选手的编号（1-6），同时扬声器发出声响提示。选手抢答实行优先锁存，禁止其他选手抢答，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。（4）：抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间为30秒，当主持人启动"开始"键后，定时器立刻倒计时，若30秒时间内有选手抢答，则显示器显示倒计时时间，并显示，保持到主持人将系统清除为止。（5）：参赛选手在设定的时间内进行抢答有效，超过时间抢答无效，定时器停止工作，定时显示器显示00。（6）：计分电路，与抢答电路相互独立，每组在开始时预置成

6、100分，答对一次加10分，否则减10分，由主持人计分。2、原理框图11原理框图工作原理：接通电源后，主持人将开关拨到"清零"状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示00；主持人将开关闭合即“开始”状态，宣布"开始"抢答器工作。定时器计时，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。五、抢答器电路当电路接上电源后，整个电路都处于工作状态．当主持人开关打开时，

7、电路处于清零状态．此时，各个触发器的Q非端输出都为１，假设芯片编码器74LS148处于工作状态，此时，输入的都是高电平，而两输出使能端EO和GS的输出状态分别为0和１，GS端与个JK触发器的JK端相连，即各输入端均为1，所以只要当R端为无效电平“1”时，同时有效脉冲边沿过来时触发器就能翻转。当主持人闭合开关，宣布可以抢答后，主线灯亮，此时电路为可抢答状态，当选手按下开关时，CP脉冲由高电平变为低电平，即有一个有效地脉冲边沿过来，触发器发生反转，此时Q端为1，同时对应的灯亮，Q非端输出为0，此时74LS148的其中一个输

8、入端输入信号“0”，OE与GS发生翻转，OE=1，GS=0。使得触发器的JK输入端输入“0”，就算其他选手把开关合上，其对应的触发器也不会翻转。11抢答器电路1、显示电路图3.2显示电路当其中一个选手按下抢答器后，74LS148编码器其中一个输入端为0，例如，当1号选手按下开关，则Q1输入为0，此时Q6Q5Q4Q3Q2Q1为，输出