8路计时抢答器课程设计报告.doc

班级:121204
组员:王辰硕石昕喆毕卓滔
杨潘君杨锐胡敏
指导教师:杨斌
完成时间:2017年7月13日
西北工业大学明德学院
八路抢答器课程设计报告
目录
一、设计任务与要求 1
二、设计方案与单元电路设计 1
1
2
(1)抢答器电路 2
(2)定时电路 5
(3) 报警电路 5
(4) 时序控制电路 6
三、元器件选择 7
四、综合电路设计 8
五、实验中遇到的困和解决方法 9
六、自我总结与自我评定 9
参考文献 11
一、设计任务与要求
,分别用8个按钮S0 ~ S7 表示。
,该开关由主持人控制。
,即选手按动按钮,锁存相应的编号,并在LED数码管上显示,同时扬声器发出警报声响提示。选手抢答实行优先锁存,优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
,且一次抢答的时间由主持人设定(如30s)。当主持人启动“开始”键后,定时器进行减计时,同时扬声器发出短暂的响声, s左右。
,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时间,并保持到主持人将系统清除为止。
,无人抢答,则本次抢答无效,系统报警并禁止抢答,定时显示器上显示00。
二、设计方案与单元电路设计

如图3-1所示。其工作原理为: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,编号显示器灯灭,定时器显示设定时间;主持人将开关至于“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,并且定时器停止,禁止二次抢答,定时器显示剩余时间。如果再次抢答必须由主持人再次操作“清除”和“开始”状态开关。

(1)抢答器电路
参考电路如图3-2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,同时译码器显示电路显示编号;二是其他选手按键操作无效。其工作过程为开关S置于“清除”端时,RS触发器Q端均为0,4个触发器输出置零,使74LS48的=0,使之处于灭灯状态。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S6),74LS148的输出YEX经RS锁存后,Q1 =1,=1,74LS48处于工作状态,Q4Q3Q2=101,经译码显示为“5”。此外,Q1=1,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的线此时由于仍为Q1=1,使=1,所以74LS148仍处于禁止状态,确保不会二次按键时输入信号,保证了抢答者的优先性。如有再次抢答须由主持人将S开关重新置“清除”,然后再进行下一轮抢答。74LS148为3-8线优先编码器,其功能如表1所示;74LS48真值表如表2所示;74LS279真值表如表3所示;74LS192真值表如表4所示。
图3-2 数字抢答器电路
表1 .74LS148功能真值表

表2. 74LS48功能真值表


表4. 74LS192功能真值表及引脚图
(2)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。可预置时间的定时电路选用十进制同步加减计数器74LS192进行设计,具体电路如图3-3所示。
图3-3 可预置时间的定时电路
报警电路
由555定时器和三极管构成报警电路如图3-4所示。其中555构成多谐振荡器,震荡频率f0=/[(R1+2R2)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-
时序控制电路
时序控制电路是抢答器设计的关键,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入正常抢答工作状态。
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。根据上面的功能要求以及图3-2所示,设计的时序控制电路如图3-5所示。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的输入使能端。图3-4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,来自于图2中的7