6人抢答器课程设计

目录

1 设计任务与要求 ............................................................................................... 1 1.1 设计任务 .................................................................................................... 1 1.2 设计要求 .................................................................................................... 1 2 总体方案设计 ................................................................................................... 1 2.1 主体电路设计 ............................................................................................ 1 2.2 扩展电路设计 ............................................................................................ 1 3 单元模块设计 ................................................................................................... 2 3.1 秒脉冲产生电路设计 ................................................................................ 2 3.2 抢答电路设计 ............................................................................................ 3 3.3 定时电路设计 ............................................................................................ 4 3.4 控制电路设计 ............................................................................................ 4 3.5 报警电路设计 ............................................................................................ 5 3.6 译码显示电路设计 .................................................................................... 5 4 芯片选择 ........................................................................................................... 6 4.1 优先编码器 74LS148 ............................................................................... 6 4.2 计数器74LS192 ........................................................................................ 7 4.3 触发器 74ls279 ......................................................................................... 8 4.4 译码器 74ls48 ........................................................................................... 8 5 电路仿真分析 ................................................................................................... 9 6 安装调试 ......................................................................................................... 11 8 心得体会 ......................................................................................................... 12 参考文献 ............................................................................................................. 12 附录1 .................................................................................................................. 12 附录2 .................................................................................................................. 12

抢答器设计

1 设计任务与要求 1.1 设计任务

设计一个能完成6人抢答的抢答器。

1.2 设计要求

（1）主持人有开始键和复位键，按下开始键后才能开始抢答，否则犯规。 （2）正常抢答后显示抢到的队号，有铃声响起,如果犯规则显示队号,并报警。 （3）如果20秒内没有抢答，则说明该题超时作废，电路报警。 （4）复位键用于恢复犯规或超时状态。

2 总体方案设计 2.1 主体电路设计

（1）有多路抢答，抢答台数为6。

（2）具有抢答开始后20秒倒计时，20秒倒计时后无人抢答显示超时，并报警。 （3）能显示超前抢答台号并显示犯规报警。

（4）系统复位后进入抢答状态，当有一路抢答按键按下，该路抢答信号将其余各路抢答信号封锁，同时铃声想起，直至主持人清零，显示牌显示该路抢答台号。

2.2 扩展电路设计

（1）抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间为20秒。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。

（2）参加选手在未开始抢答时按下抢答键，则犯规。显示选手的编号,并报警。 （3）参加选手在设定的时间内抢答，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刻的时间，并保持到主持人将系统清零为止。

（4）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，封锁输入电

路，禁止选手超时后抢答。

如图1所示为总体方框图。其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到"清零"状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置;开始"状态，宣布"开始"抢答器工作。定时器倒计时，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。当一轮抢答之后，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。

图1 总体方框图

3 单元模块设计 3.1 秒脉冲产生电路设计

设计电路见图2所示。由555定时器构成的多谐振荡器是数字钟的核心部分，需要由它产生CLK信号控制着计数器的计数。振荡器的稳定性及频率的精确度决定了数字钟计时的准确程度，一般来说555产生出来的秒脉冲不太稳定，所以我们需要在555定时器的5角处连一个C（0.01uf)的电容，达到精确及保护电路的作用。另外，在上图构成的多谢振荡器电路中，要求R1为5.1K的电阻、R2为4.7K的电阻，C1为100uf的电容，Vcc为+5V电源。

图2 秒脉冲产生电路图

3.2 抢答电路设计

设计电路见图3所示。电路选用优先编码器 74LS148 ,74LS48,LED数码管和锁存器 74LS279来完成。该电路主要完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号（显示电路采用七段数字数码显示管）；二是禁止其他选手按键，其按键操作无效。工作过程：开关从左到右，分别是1,2,3,4,5,6,7.7是控制清零端，当7断开（清零）时，如果1到6开关有闭合的,数码管会显示闭合开关的编号；当7闭合时，抢答器处于工作状态，当有选手将抢答按键按下时（如按下1），74LS148的输出经74LS48译码器接到七段显示电路处于工作状态，1Q2Q3Q=001,经译码显示为“2”。此外，4Q＝1，使74LS148 优先编码工作标志端（图中5号端）＝1，处于禁止状态，封锁其他按键的输入。当按键松开时， 此时由于4Q仍为1，使优先编码工作标志端为1，所以74LS148仍处于禁止状态，确保不会出二次按键时输入信号，保证了抢答者的优先性。如有再次抢答需由主持人将7开关重新置“清零”然后才可能进行。

图3 抢答电路

3.3 定时电路设计

具体如图4所示，该部分主要由555定时器秒脉冲产生电路、十进制可逆计数器74LS192、74LS48译码电路和2个7段数码管即相关电路组成。具体电路如图3所示。两块74LS192实现减法计数， …… 此处隐藏：3938字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……