七路搶答器報告.doc

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1、電子課程設計實驗報告名稱：學號：專業(yè)：姓名：目錄一、前言2二、設計內(nèi)容與要求3三、設計思想和原理43.1總體設計方案43.1.1設計思路43.1.2設計框圖53.2單元電路設計53.2.1搶答部分53.2.2定時部分9四、芯片管腳圖和真值表14五、心得與體會20附錄211、元器件清單212、電路原理圖223、PCB板圖與工藝圖23一、前言隨著科學技術的不斷發(fā)展，人們學科學、學技術、學知識的手段也多種多樣，例如七路搶答器作為一種工具，已廣泛應用于各種智力和知識競賽場合。智力競賽是一種生動活潑的教育方式，而搶答就是智力競賽中非常常見的一種答題方式。搶答能引起參賽者和觀眾的極大興趣，并且能

2、在極短的時間內(nèi)，使人們迅速增加一些科學知識和生活常識。但是，在這類比賽中，對于誰先誰后搶答，在何時搶答，如何計算答題時間等等問題，若是僅憑主持人的主觀判斷，就很容易出現(xiàn)誤判。所以，我們就需要一種具備自動鎖存，置位，清零等功能智能搶答器來解決這些問題。利用本次設計出的電路制造成的定時搶答器，即可輕松實現(xiàn)在7人或7個代表隊之間進行的搶答比賽中進行控制，使得這一活動更加趣味、公平。在本次課程設計中，將主要設計一個供七人使用的定時搶答器。主要實現(xiàn)以下功能：（1）為7位參賽選手各提供一個搶答按鈕，分別編號S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7；（2）主持人可以控制系統(tǒng)的清零與搶答開始；（3）

3、搶答器要有數(shù)據(jù)鎖存與顯示的功能。搶答開始后，若有任何一名選手按動搶答按鈕，則要顯示其編號至系統(tǒng)被主持人清零，同時其他人再按對應按鈕無效；（4）搶答器要有自動定時功能，當主持人啟動“開始”鍵后，定時器自動減計時，并在顯示器上顯示；（5）參賽選手只有在設定時間內(nèi)搶答方為有效搶答。若搶答有效，則定時器停止工作，并且顯示搶答開始時間直到系統(tǒng)被清零；（6）若設定時間內(nèi)無選手進行搶答（按對應按鈕），則系統(tǒng)禁止選手超時搶答；（7）優(yōu)先編碼電路、鎖存器、譯碼電路將參賽隊的輸入信號在顯示器上輸出。數(shù)字搶答器由主體電路與擴展電路組成，優(yōu)先編碼電路、鎖存器、譯碼電路將選手的輸入信號在顯示器上輸出；用控制電

4、路和主持人開關啟動電路，以上兩部分組成主體電路。經(jīng)過布線、焊接、調(diào)試等工作后數(shù)字搶答器成形。二、設計內(nèi)容與要求設計目的：通過本課程設計，掌握數(shù)字電路系統(tǒng)的設計方法?；竟δ埽?.設計一個智力搶答器，可同時供7名選手參加比賽，對應7個搶答按鈕。2.主持人設置一個控制開關，用來控制系統(tǒng)的清零（顯示數(shù)碼管滅）和搶答開始。3.搶答器具有數(shù)據(jù)所存功能，搶答開始后，若有選手搶答，編號立即鎖存，LED顯示選手編號，并封鎖輸入電路。4.參賽選手在設定的時間（9秒倒計時）內(nèi)搶答，搶答有效，定時器停止工作，顯示選手編號和搶答時刻的時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。5.如果定時搶答的時間已到，卻沒有選手

5、搶答，本次搶答無效，并封鎖輸入電路，禁止超時搶答。擴展功能：1.揚聲器給出搶答音響提示或報警提示。2.延長搶答時間（如30秒倒計時）。3.主持人設定搶答時間，啟動開始后，定時器立即減計時，并用顯示器顯示。三、設計思想和原理1.1總體設計方案1.1.1設計思路①主持人按下復位按鈕后，控制電路對編碼電路、鎖存電路控制使搶答器允許輸入，使之處于等待狀態(tài)。②當有人搶答時，信號通過按鈕送到編碼電路，編碼電路通過編碼把結果送入鎖存電路鎖存，鎖存電路把結果又傳給譯碼電路，譯碼電路把送來的信號譯碼驅(qū)動顯示電路，顯示出搶答者的組號。③在優(yōu)先搶答者按鈕的同時控制電路通過對編碼電路和鎖存電路的使能控制使別

6、的搶答者再按鈕時失去作用，實現(xiàn)第一搶答信號得鑒別和鎖存功能。接通電源后，主持人將開關撥到"清零"狀態(tài)，搶答器處于禁止狀態(tài)，編號顯示器滅燈，定時器顯示設定時間；主持人將開關置"開始"狀態(tài)，宣布"開始"搶答器工作。定時器倒計時，選手在定時時間內(nèi)搶答時，搶答器完成——優(yōu)先判斷、編號鎖存、編號顯示。當一輪搶答之后，定時器停止、禁止二次搶答、定時器顯示剩余時間。如果再次搶答必須由主持人再次操作"清除"和"開始"狀態(tài)開關。1.1.1設計框圖顯示電路譯碼電路定時電路秒脈沖信號發(fā)生電路顯示電路譯碼電路優(yōu)先編碼電路搶答按鈕控制電路主持人按鈕鎖存器1.2單元電路設計1.2.1搶答部分此部分電路主要完成的

7、功能是實現(xiàn)7路選手搶答并進行鎖存，同時有相應發(fā)光二極管點亮和數(shù)碼顯示。使用優(yōu)先編碼器74LS148和鎖存器74LS279來完成。該電路主要完成兩個功能：一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號，同時譯碼顯示電路顯示編號（顯示電路采用七段數(shù)字數(shù)碼顯示管）；二是禁止其他選手按鍵，其按鍵操作無效。編碼部分主要由芯片74LS148優(yōu)先編碼器完成。它對由按鈕送來的信號進行優(yōu)先編碼，并輸出結果。以下是對74LS148的介紹：74LS148的輸入端和輸出端為低電