青岛农业大学 多路智能抢答器 数字电子课程设计报告.docVIP

. .. 青 岛 农 业 大 学 理学与信息科学学院 数 字 电 路 课 程 设 计 报 告 设 计 题 目 多路智力抢答器设计 学生专业班级 学生姓名（学号） 设计小组其他同学姓名（学号） 指 导 教 师 完 成 时 间 2012.12.1 实 习（设计）地点 信息楼245 2012年12月3日 多路智力抢答器设计 【摘要】：随着各种竞赛、文体娱乐活动的兴起，智力抢答器作为一种准确、公正辅助工具已被广泛的使用。它能准确、公正、直观地判断出抢答者。 通过抢答者的指示灯显示、数码显示和警示显示等手段指示出第一抢答者。 而且随着数字科技的迅速发展，抢答器也向着数字智能化发展。数字抢答器由主体电路与扩展电路两大部分组成：由优先编码电路、锁存器、译码器等组成的抢答部分；通过定时电路和译码电路组成的计时部分。抢答器除具有基本的抢答功能外，还具有定时、计时和报警多重功能。主持人通过时间预设开关预设供抢答的时间，系统将完成自动倒计时。 【关键字】：抢答器 锁存器 报警电路 译码电路 课程设计的目的和任务 1、设计目的： （1）熟悉智力竞赛抢答器的工作原理，掌握抢答电路、优先编码电路、锁存电路、定时电路、报警电路、时序控制电路、译码电路、显示电路及报警电路的设计方法。 （2）结合课程中所学的理论知识，独立设计方案，达到学有所用的目的。 （3）学会查阅相关手册与资料，进一步熟悉常用的电子器件类型与特性，并掌握合理选用的原则，培养独立分析和解决问题的能力。 2、基本功能： （1）设计一个智力竞赛抢答器，可同时供8名选手或8个代表队参加比赛，他们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是S0——S7。 （2）给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）和抢答的开始。 （3） 抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管行显示出选手的编号，同时扬声器给出音响提示。此外，要封锁输入电路，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零为止。 3、扩展功能 抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间可以由主持人设定（如30s）。当节目主持人启动“开始”键后，要求定时器立即减计时，并用显示器显示，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续时间0.5s左右。 参赛选手在设定的时间内抢答，抢答有效，显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清零为止。 如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效，系统短暂报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器上显示00。 二、分析与设计 1．设计任务分析 根据设计要求可以分析该多路智力抢答器可分成两大部分,分别是抢答部分这也是整个电路的主体部分，另外为抢答器的计数部分即扩展部分。而整个电路的原理框图如下： 图1 由图1可看出抢答器的主体电路由选手的抢答按钮、优先编码器、锁存器、译码器、LED数码管、主持人控制电路及报警电路组成，其扩展电路由脉冲产生电路、定时电路及译码电路和显示电路组成。当抢答器工作时，主持人控制总按钮，主持人开启按钮抢答器清零、译码器开始工作，声响电路发出报警表示抢答开始，同时计时电路开始30秒倒计时。当有选手按下抢答按钮后，控制电路是锁存器锁存各个抢答路的电平高低，发光二级管亮表示有抢答，从而锁存了第一位抢答者的抢答信号，同时切断其他抢答者的抢答信号，阻止其他选手的抢答。编码器将抢答结果译成二进制数送给下一级译码显示电路，译码显示电路显示抢答成功者的号码。声响电路可以发出提醒声响，定时电路有定时抢答功能，并能显示倒计时的时间。而且当定时时间到如果没有抢答，声响电路发出警告，同时译码器关闭，禁止选手再进行抢答。 2、设计方案论证 抢答部分的设计 抢答电路的功能有两个：一是能分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示电路用；二是要使其他选手的按键操作无效。选用优先编码器74LS48和74LS297锁存器可以