六路抢答器设计课程设计说明书.docVIP

数字电子技术课程设计报告 学 院: 专 业: 电子信息工程 题 目: 六路抢答器设计 班 号: 姓 名: 学 号: 指导教师: 目录 一、设计任务和要求································ 3 二、设计的方案的选择与论证························ 4 三、电路设计与分析································ 6 1.抢答电路设计································· 6 2.限时电路设计································· 11 3.报警电路设计································· 14 4.抢答器整体电路······························· 15 5.运行结果····································· 15 四、总结及心得····································· 17 五、附录··········································· 19 六、参考文献······································· 20 设计任务和要求 （一）设计任务： 1.七个按钮作为输入原件。其中一个供主持人专用，另外六个供参赛选手抢答使用； 2.主持人控制一个按键，作用是完成整个系统的清零以及抢答的开始； 3.抢答器具有数据锁存的显示功能。抢答开始后，若有选手按动按键，则其编号立即在LED数码管显示出来，并锁存该信号，扬声器给出音响提示。同时，禁止其他选手再抢答； 4.抢答器具有定时抢答功能，主持人可以根据需要设定时间。当主持人按动开始按键后，则定时器进入减计时并在数码管上显示剩余时间； 5.参赛选手在设定时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器显示抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清零为止； 6.如果在设定时间内没有选手抢答，则本次抢答无效，系统封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，定时器上显示“00”。 （二）设计要求： 1.设计时要综合考虑实用、经济并满足性能指标要求； 2.必须独立完成设计课题； 3.合理选用元器件； 4.按时完成设计任务并提交设计报告。 （三）设计目的： 1.通过电路的设计学习555定时器和74LS192以及74LS48等相关芯片的使用以及了解其内部原理结构，最终运用数电知识对总体电路进行规划，利用适合的芯片完成要求的功能。 2.能够利用MULTISTM等仿真软件对设计的电路进行仿真，并查找和修改其中的错误，然后对电路进行优化达到更好的效果，对对课堂上的数电知识进行大串联，这样能更好的将理论结合到实际，对以后的工作和学习将起到很大的帮助。 设计的方案的选择与论证 （一）总体设计思路 六路智力抢答器主要是由定时电路、抢答电路以及报警电路组成。抢答电路中包括六个抢答的开关、优先编码器、锁存器、译码器、数码管，六个抢答的开关相当于六个输入信号，经过优先编码器后出来三个信号，加上一个主持人控制的总开关，就总共有四个输入信号，这四个信号通过锁存器来进行存储，再通过译码芯片后输入到数码管就可以显示出先抢答的选手号码。而定时电路主要是由LCM555构成的多谐振荡器、十进制计数器、译码器、以及数码管组成，LCM555产生的脉冲信号周期为1s，输出给十进制加减计数器的减功能端，由两片十进制加/减计数器就可以组成一个30s的倒计时电路，每片十进制计数器都是由译码芯片和数码管来进行显示。抢答电路以及定时电路是由一个三输入的与门来进行连接，此与门输出信号给十进制计数器（高位）的减功能端。报警电路的控制是由抢答电路和主持人开关来控制的,由两个单稳触发器触发一个短暂延时信号给555延时报警。 比赛开始时，节目主持人将开关置于“清除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编码显示器灭灯，限时显示器上显示限定时间。当节目主持人宣布“抢答开始”并将控制开关拨到“开始”位置，抢答器处于工作状态，限时器开始倒计时。若限定时间到，却没有选手抢答时，报警电路报警，指示灯亮起，并封锁输入电路禁止选手超时抢答。若选手在限定时间内按动抢答按钮，抢答器需完成以下工作： 1.优先编码器电路立即分辨出抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码显示电路显示编号； 2.指示灯亮起以及发出提示音响，提醒节目主持人注意； 3.控制电路对输入编码电路进行封锁，避免其他选手再次进行