声光数字显示竞赛抢答器设计1.docVIP

淮海工学院 课程设计报告书 课程名称： 电子技术课程设计 题 目：声光数字显示竞赛抢答器设计 系 （院）： 电子工程学院 学 期： 2011-2012-1 专业班级： 自动化091 姓 名： 谢雄伟 学 号： 030913125 评语： 成绩： 签名： 日期： 一 引言 数字技术（Digital Technology），是一项与电子计算机相伴相生的科学技术，它是指借助一定的设备将各种信息，包括：图、文、声、像等，转化为电子计算机能识别的二进制数字“0”和“1”后进行运算、加工、存储、传送、传播、还原的技术。由于在运算、存储等环节中要借助计算机对信息进行编码、压缩、解码等，因此也称为数码技术、计算机数字技术等。数字技术也称数字控制技术。数字电路的发展与模拟电路一样经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路等几个时代。但其发展比模拟电路发展的更快。从60年代开始，数字集成器件以双极型工艺制成了小规模逻辑器件。随后发展到中规模逻辑器件；70年代末，微处理器的出现，使数字集成电路的性能产生质的飞跃。 抢答器主要用于选手做抢答题时，选手进行抢答，抢到题的选手来回答问题。抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。为选手们设计个公平公正的抢答器，保证选手的正常发挥。 二 摘要 数字抢答器控制系统在现今许多工厂、学校和电视台等单位所举办的各种知识竞赛中起着不可替代的作用。基于技术设计的电子抢答器，以其价格便宜、安全可靠、使用方便而受到了人们的普遍欢迎。 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“嘀……嘟……”的双音音响持续3s左右。 3、设置计分电路。每组在开始时预置成100分，抢答后由主持人记分，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。 四 总体设计方案 4.1 设计思路 （1）本题的根本任务是准桥判断出第一抢答者的信号并将其锁存。实现这一功能可用触发器或者锁存器等。在得到第一信号之后立即将电路的输入锁存，即使其他组的抢答信号无效。同时还必须注意。第一抢答信号应该在主持人发出抢答命令之后才有效，否则应视为提前抢答而犯规。 （2）当电路形成第一抢答信号之后，用编码，译码及数码显示电路显示出抢答者的组别，也可以用发光二极管直接显示组别。还可用鉴别出的第一抢答信号控制一个具有两种工作频率交替变化的音频振荡器工作，使其推动扬声器发出两态笛音音响，表示该题抢答有效。 （3）计分电路可采用2位七段数码管显示。 4.2 原理框图 图4.1 数字抢答器原理框图 其工作原理为：通过数字显示、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、犯规及奖惩记录等多种功能 五 单元电路设计 5.1计分电路 该电路完成每组在开始时预置成100分，抢答后由主持人记分，答对一次加10分，否则减10分。工作过程：如图所示，是将两片同步十进制计数器接成百进制计数器。该图采用的是并行进位方式的接法。以第一片的进位输出C作为第二片EP和ET的输入，每当第一片计成9（1001）时C变为1，下个CLK信号到达时第二片为工作状态，计入1，而第一片计为0（0000），它的C端3回到低电平。第一片的EP和ET恒为1，始终处于计数工作状态。 图5.1 计分电路图与仿真结果 5.2控制电路? 设计思路：6组选手每组选手分别控制一个开关，而74ls147具有低电平有效的功能，将I7,I8,I9端都置1， I1—I6由选手控制，谁先按下按钮通过编码器进行编码，再通过锁存器的输出反响端将原本的信号顺序送到74LS48进行译码以及输出。 图5.2 控制电路图与仿真结果 5.3定时电路 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。 图5.3定时电 图5.4 音响电路图 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。 5.5自锁电路 图5.5 74LS279管脚图 74LS279 RS锁存器，当R=1，S=0时，输出为；当R=1S=1时，锁存器具有保持功能，将输出一直保持为1，达到锁存的目的。 5.6译码与显示驱动电路