最新多路智能竞赛抢答器设计

多路智能竞赛抢答器

设计

课程设计任务书

学生姓名：专业班级： _

指导教师：工作单位： ____

题目: 多路智能竞赛抢答器设计

初始条件：74LS148、74LS279、74LS48、74LS192、NE555、74LS00、发光二极管、共阴极显示器、74LS121。

要求完成的主要任务（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）

功能要求：

设计一个智力竞赛抢答器，可同时供8名选手参加比赛，并具有定时抢答功能。

设计步骤与要求：

①拟定定时抢答器的组成框图。

②设计并安装各单元电路，要求布线整齐美观，便于级联与调试。

③测试定时抢答器的逻辑功能，以满足设计功能要求。

④画出定时抢答器的整机逻辑电路图。

⑤写出设计性实验报告。

时间安排：

第17周（7、8节）：理论讲解，新1-02

第18～19周：理论设计及实验室安装调试；地点：鉴主15通信工程实验室（1），鉴主13通信工程专业实验室；

第20周：撰写设计报告及答辩；地点：鉴主17楼研究室。

指导教师签名： 2010年 7月 2日

系主任（或责任教师）签名： 2010年7 月 2日

目录

摘要....................................................................................................................................................................... I ABSTRACT ......................................................................................................................................................... I I Keywords: Responder circuit; timing circuits; alarm circuit................................................................................ I I 引言. (1)

1 设计详细任务与要求 (1)

1.1基本功能 (1)

1.2扩展功能 (2)

2方案设计与论证 (2)

3设计方案简述 (3)

4 单元电路设计 (5)

4.1 抢答电路设计 (5)

4.1.1 七段数码显示74LS48 (6)

4.1.2 TTL集成RS触发器74LS279功能介绍 (7)

4.1.3 74LS148优先编码器功能 (8)

4.2定时电路的设计 (9)

4.2.1子电路设计 (9)

4.3 报警电路的设计 (12)

4.3.1主要功能 (12)

4.3.2 电路原理图 (13)

4.4时序控制电路设计 (14)

4.4.1 74LS121功能管脚图 (15)

5 多路智能竞赛抢答器设计总结 (16)

参考文献 (17)

附录 (18)

摘要

数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出；用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路。通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生信号在显示器上输出实现计时功能，构成扩展电路，经过布线、焊接、调试等工作（或仿真）后数字抢答器成形。

关键字：抢答电路；定时电路；报警电路

ABSTRACT

The Digital Responder is composed of the main circuit and expander. The priority encoding circuit, latch and decoding circuit output participating team's input signal on the monitor; the alarm circuit is started with the control circuit and director switch, this two parts make up the main circuits. A second pulse will produce the signal to output through the timing circuit and decoding circuit to realize the time function on the monitor,which constitutes the expander . After undergoing wiring, welding, debugging and other work (or simulation), the Digital Responder would be accomplished.

Keywords: Responder circuit; timing circuits; alarm circuit

多路智能竞赛抢答器设计

引言

抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，设置一个系统清除和抢答控制开关S ，该开关由主持人控制。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，并在LED 数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。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。抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答时间由主持人设定（如30秒）。当主持人启动“开始”键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间为0.5s 左右，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。如果定时时间到，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。

1 设计详细任务与要求

1.1基本功能

1．可同时让8名选手参赛，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76543210,,,,,,,S S S S S S S S 。

2．节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答的开始。

3．数字抢答器应具有数码锁存，显示功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED 数码上显示选手的编号，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。

1.2扩展功能

1．定时抢答功能。抢答器定时为30s，启动起始键后，定时器开始工作，立即减计，并在显示器上显示出来，同时扬声器要短暂报警。

2．参赛选手在设定的时间内抢答（30s），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刻的时间，并保持到主持人将系统清零为止。

3．当定时抢答的时间已到，还没有选手抢答进，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。

2方案设计与论证

方案一：

1）30秒定时器：可由一片74LS161来实现。当74LS161输出为1111时通过与非门将脉冲信号截止，显示器停留在30上。

2）抢答器部分：由8位选手的开关及自己根据实际情况用与非门连接成的简单译码器，输出接七段译码器，七段译码器接数字显示器。抢答成功的选手对应的灯亮且数字显示其编号。

3）时基脉冲选用实验室提供的信号发生器。

4）报警部分：当计时器计到30时，输出一个高电平使二极管发光且发出报警声。方案二：