2022年智能数字抢答器课程方案 .pdf

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1、个人资料整理仅限学习使用电子技术课程设计报告书课题名称智能数字抢答器的设计姓名学号院、系、部物理与电信工程系专业电子信息工程指导教师2009 年 12 月 30 日2008级通信工程专业电子技术课程设计精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 8 页个人资料整理仅限学习使用智能数字抢答器的设计1 设计目的1）熟悉集成电路的引脚安排。一、设计任务及要求：设计任务：设计一个具有锁存与显示功能的8 人抢答逻辑电路。要求：1. 抢答器同时供8 名选手或 8 个代表队比赛，分别用8 个按钮 S0 S7表示。2. 设置一个系统清除和抢答控制开

2、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）。5. 参赛选手在设定的时间内进行抢答，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的时间，并保持到主持人将系统清除为止。指导教师签名：2009 年 12 月 30 日二、指导教师评语：指导教师签名：2009 年 12 月 30 日三、成绩验收盖章2009年 12 月 30 日精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 8 页个人资料整理仅限学习使用图 1 数字抢答器框图2）掌握各芯片的逻辑功能及

3、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 设计过程3.1 方案论证如图 1 所示，当接通电源后，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

4、由主持人再次操作“清除”和“开始”状态开关。3.2 电路设计精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 8 页个人资料整理仅限学习使用图 2 数字抢答器电路抢答器电路如图2 所示，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“清除”端时， RS触发器的端均为， 4 个触发器输出置，使74LS148 的，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的输出经 RS锁

5、存后， 1Q=1 ，=1，74LS48处于工作状态， 4Q3Q2Q=101，经译码显示为“ 5”。此外， 1Q ，使74LS148，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的此时由于仍为1Q ，使，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开关重新置于“清除”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，设定一次抢答的时间，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。精选学习资料

6、- - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 8 页个人资料整理仅限学习使用报警电路如图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/RI2R2）C，其输出信号经三极管推动扬声器。PR 为控制信号，当PR 为高电平时，多谐振荡器工作，反之，电路停振。图 3 可预置时间的定时电路图 4 报警电路精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 8 页个人资料整理仅限学习使用时序控制电路如图5 所示。时序控制电路是抢答器设计的关键

7、，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G1的作用是控制时钟信号CP的放行与禁止，门G2的作用是控制 74LS148的输人使能端。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， A1，则时钟信号 CP能够加到74LS192 的 CPD时钟输入端，定时电路进行递减计时。同时，在定时时间未到

8、时，则“定时到信号”为 1 ，门 G2的输出=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，1Q1，经 G3反相， A0，封锁 CP 信号，定时器处于保持工作状态；同时，门G2的输出=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，=1，74LS148 处于禁止工作状态，禁止选手进行抢答。同时，门G1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。4 系统调试与仿真结果1）组装调试抢答器电路。2）可预置时间的

9、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。 、要求纸制文档一份，用A4 纸张打印。(2 、电子文档一份，用自己的学号和姓名命名文件名。(3 、必须有仿真结果。设计时间：第 17 星期一 18 周星期五注意： 第 18 周星期五下午五点之前必须提交所有材料给指导老师。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 8 页个人资料整理仅限学习使用精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 8 页