电子课程设计--多路竞赛抢答器设计.docx

电子课程设计--多路竞赛抢答器设计 电子课程设计--多路竞赛抢答器设计 课程名称：电子课程设计——多路竞赛抢答器设计 一、 前言··············································3 二、 功能介绍···········································3 三、 总体设计方案······································3 四、 单元模块设计······································4 、抢答电路设计···································4 、定时电路设计·······························5 、控制电路和报警电路设计···························6 、振荡电路·······································8 五、 电路参数的计算及元器件的选择····················8 六、 主要芯片介绍·····································10 七、 设计总结··········································13 八、 参考资料···········································13 九、 附录··············································14 1.1主要功能介绍 （1）抢答器最多可供8名选手参赛，编号为1~8号，各队分别用一个按钮（分别为S1~S8）控制，并设置一个系统清零和抢答控制开关S ，该开关由主持人控制。 （2）抢答器具有数据锁存功能, 并将锁存数据用LED 数码管显示出来。 （3）开关S 作为清零及抢答控制开关（由主持人控制），当开关S 被按下时抢答电路清 零，松开后则允许抢答。输入抢答信号由抢答按钮开关S1~S8实现。 （4）有抢答信号输入（开关S1~S8中的任意一个开关被按下）时，并显示出相 对应的组别号码。此时再按其他任何一个抢答器开关均无效，指示灯依旧“保持” 第一个开关按下时所对应的状态不变。 1.2扩展功能介绍 （1）抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间可以由主持人设定（如30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）参加选手在设定的时间内抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示 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）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，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。 （4）当选手抢答完后，主持人可根据相关题的加减分对选手进行加分或减分。 2、总体方案设计 如图1所示的总体方框图。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，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。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。主要使用74LS148,74LS279,74LS192, 74LS48，74LS00N,74LS08N. 图1 总体方框图 3、单元模块设计 3．1抢答器电路功能介绍 设计电路见图2所示。电路选用优先编码器 74LS148 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S 置于 清除 端时，RS 触发器的 R 、S 端均为0，4个触发器输出置0，使74LS148的优先编码工作标志端（图中5号端）＝0，使之处于工作状态。当开关S 置于 开始 时，抢答器处于等待工作状态，当有选手将抢答按键按下时（如按下S5），74LS148的输出经RS 锁存后，CTR=1,RBO(图中4端) =1,七段显示电路74LS48处于工作状态，4Q3Q2Q=101,经译码显示为“5”。此外，CTR ＝1，使74LS148 优先编 码工作标志端（图中5号端）＝1