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山东科技大学电工电子实验教学中心 创新性实验设计报告 实验项目名称 新型竞赛用智力抢答器的设计与实现 组长姓名 胡克克 学号 200901101509 手机 Email www.who.ker@163.com 成员姓名 赵辉 学号 200901101437 成员姓名 戴经纬 学号 200901101439 专 业 通信工程 班级 ＿ 09级3班 ＿ ＿ 指导教师及职称 卫永琴 开课学期 至＿ 学年＿ ＿学期 提交时间 年 月 日 一、实验摘要 针对目前几种智力竞赛抢答器电路的优缺点,我们设计和改良的该款抢答器, 将锁存器、编码器、译码器和显示器综合到一个电路中。功能强大、使用方便。具有声光显示，语音提示等功能。 二、实验目的 1、通过创新设计培养创造力和想象力，培养动手动脑能力。 2、熟悉数字电路的使用，了解几种常用原件的基本功能。 3、了解科创的基本流程。 三、实验设计方案 1、实验原理 1.1 电路设计 主电路如图1所示，数码显示电路如图2所示，电源部分采用集成稳压电路, 器件可以选用w78xx系列, 组成固定正电压输出, 且这类芯片只有3 个引脚, 使用方便 ,c1可以消除因输人线路较长引起的自激振荡,c2 用于消除电路高频噪音, 如图3所示。 1.2工作原理 此抢答器用一片74Ls174上升沿D型触发器、74Ls148优先编码器、74Ls247四线七段译码器和5EF105共阳极七段数码管构成。 具有六个抢答按钮, 六路输出指示, 同时利用六个互补输出接至同一与非门实现自锁, 控制CP脉冲的输入。 1.2.1抢答前,将74LS174清零, 六个输出端为零, 六只小灯不亮，将六路输出信号取反送人G1与非门得到0,再经G2输出1,从而使门G3打开,保证CP脉冲信号顺利进人74LS174的9管脚CP脉冲输入端由于六个开关未接通, 六个D 触发器的输入信号均为0,即使CP脉冲进人触发器, 它的输出仍为0 ,六只小灯不发光。74LS174为输人和输出低电平有效。当没人抢答时74LS174的输人端均为1,输出也为111,所以数码显示器显示数字8，同时,A点电位接近于0 伏, 三级管V1的基极电位也接近于0伏,自激振荡电路不工作, 扬声器不发声。? 图 1、主电路 图2、数码显示电路 2)工作阶段 (1)输人锁存与报警电路.开始抢答时，若K，先接通，Dl先为1.当CP脉冲到来时，输出端Ql为高电平，L，小灯亮，A点电位升高，只级管V，基极电位也升高，自激振荡电路正常工作，扬声器发出嘟的响声，提醒主持人.而Ql为。使G，输出1，G:输出。，封锁G3，CP脉冲不能进入74LS174，所以其他按钮此时不起作用.上述分析说明若第一组抢答后，其他各组抢答均无效，若另一组先抢答，情形相似. (2)编码与译码显示电路.当Kl先接通时，Ql输出。，74LS148相应的输出信号VZVIV。是001.送到74lJS247四线七段译码器输人端，再由消噪电路74LS247的输出驱动共阳极七段数码管SEF105显示数码1. 3)复位 只有清零之后才能进行下一轮的抢答.清零按钮与开关K7同时动作.K7是一常闭开关. 图3、消噪电路 2、实验内容 3、实验步骤和计划 1、在仿真软件上仿真并进行简单调试。 2、仿真无误后，按电路图在试验箱上组装电路，调试。 3、设计实物 四、实验仪器、设备和材料： 实验仪器: 数字电子实验箱：THD-4 实验器件： 74Ls174 w7800 74Ls247 5EF105七段显示器 灯泡 导线 开关 电阻 电容 三极管 D触发器（6个） 五、指导老师对实验设计方案的意见： 指导老师签名：