8路计时抢答器报告.docx

电子课程设计报告
八路智能抢答器
班级:121102班
组员:靳育恒郑亚红
张溦田列敏陈兴
指导老师:王维斌
2015年7月17日
目录
第一章设计任务及要求 1
设计理念 1
设计技术要求 1
第二章总体方案 2
设计思想 2
抢答器组成原理图 2
第三章单元电路的设计 4
抢答电路设计 4
7
报警电路设计 7
时序控制电路设计 8
第四章总体电路图及测试结果 9
抢答器整体电路设计仿真图 9
硬件测试结果分析 10
第五章设计总结 11
主要参考文献 12
附录: 13
附一:原件清单 13
附二:总电路图 13
第一章设计任务及要求
设计理念
智力竞赛是一种生动活波的教育方式,在各种竞赛中,最最激烈的便是抢答环节的比赛,抢答引起参赛者和观众极大地兴趣,在短时间内,参赛选手在主持人抢答的口令下达后开始抢答,充分体现出参赛者思维的活跃。在这类比赛中,对于谁先谁后抢答,在什么时候抢答,如何限定抢答的规定时间等问题,如果单凭主持人的判断,就很容易出现误判。所以,我们就需要一种具备自动锁存,置位,清零等功能的智能抢答器来解决这些问题。
设计技术要求
:
(1) 抢答器同时供八名选手或八个代表比赛,分别用八个按钮S1~S8 表示。
(2) 设置一个系统清除和抢答开关S,该开关由主持人控制。
(3)抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮,锁存相应的编号,在DPY_7-SEG七段数码管上显示选手号码。选手抢答实行优先锁存,优先抢答选手的编号一直保存到主持人将系统清除为止。
:
(1) 抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间由主持人设定(如30秒)。当主持人启动“开始”键后,定时器进行减及时。
(2)参赛选手在设定的时间内进行抢答,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。
(3)如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统报警并禁止抢答,定时显示器上显示00。
第二章总体方案
设计思想
本题的根本任务是准确判断出第一抢答者的信号并将其锁存。实现这一功能可选择使用触发器或锁存器等。在得到第一信号之后应立即将电路的输入封锁,即使其他的抢答信号无效。同时还必须注意,第一抢答信号应在主持人发出抢答命令之后才有效。
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指示出组别。
在主持人还没按下开始抢答按钮之前,参赛者的抢答开关无效:当主持人按下开始抢答按钮之后,开始进行30秒倒计时,此时,若有组别抢答,显示该组别并使抢答指示灯亮表示“已有人抢答”:当计时时间到,仍无组别抢答,则计时指示灯灭表示“时间已到”,主持人清零后开始新一轮的抢答。
抢答器组成原理图
定时抢答器的总体框图如下图示,它由主体电路和扩展电路两部分组成,主体电路完成基本的抢答功能,即抢答开始后,当选手按动抢答键时,能显示选手的编号,同时能封锁输入电路,禁止其他选手抢答。扩展电路完成定时抢答的功能。
图2-1定时抢答器总体框图
定时抢答器的工作过程是:接通电源时,主持人将开关置于“清除”位置,抢答器处于禁止工作状态,编号显示器灭灯,定时显示器显示设定时间。主持人宣布抢答题目后,说一声“抢答开始”,同时将控制开关拨到“开始”位置,扬声器给出响提示,抢答器处于工作状态,定时器倒计时。当给定时间到,却没有选手抢答时,系统报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答。当选手在定时时间内按动抢答键时,抢答器要完成以下四项工作:
优先编码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:
扬声器发出短暂声响,提醒主持人注意;
控制电路要对输入编码电路进行封锁,避免其他选手再次进行抢答;
控制电路要使定时器停止工作,时间显示器上显示剩余抢答时间,并保持到主持人将系统清零为止。
当选手将问题回答完毕后,主持人操作控制开关,使系统回复到禁止工作状态,以便进行下一轮抢答。
第三章单元电路的设计
抢答电路设计
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,送给译码显示电路;二是要使其他选手随后的按键操作无效。选用优先编码器74LS148和RS锁存器74LS279可以完成上述功能,其电路组成如下图示。工作原理是:当主持人开关处于“清除”位置时,RS触发器的R端为低电平,输出端(4Q~1Q)全部为低电平。于是74LS48的BI=0,显示器灭灯;74LS48的选通输入端=0,74LS48处于工作状态,