基于74LS171四路抢答器课程设计.doc

分类号UDC单位代码10644

密级公开学号201310530203

课程设计

基于74LS171四路抢答器电路分析

课程名称:数字电子技术基础

作者:赵雪

指导教师:易鸿

系别：物理与机电工程学院

专业：电子科学与技术

提交论文日期：2014年12月28日

论文答辩日期：2014年12月30日

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中国?达州

2014年12月

目录TOC\o1-3\h\z\u

摘要 3

一.设计背景 4

二．抢答器目前存在的主要问题 5

三．电路分析 5

3.1主要器件介绍 6

74LS171 6

74LS00 7

3.2部分电路分析 8

按键设置部分 8

与非逻辑部分 9

3.2.3电路显示部分 9

四．电路整体效果 10

摘要

本次课程设计的内容为基于74LS171的四路抢答器。首先从了解芯片开始，74LS171是带清除端的4D触发器，该芯片引入一个时钟脉冲（CLK）作为控制信号，只有当CLK到来时电路才被“触发”而动作，并根据输入信号改变输出状态。在时钟信号触发时才能动作，以区别没有时钟信号控制的锁存

器。发现该芯片满足四路抢答器设计要求，同时在生活中有着尤为广泛的应用。该芯片从属74LS系列，L是指低功耗，S是指肖特基三极管（SBD），由普通的双极型三极管和肖特基势垒二极管（SchottkyBarrierDiode）组合而成。74LS就是低功耗肖特基系列。本次设计通过proteus仿真软件，将设计的电路图置于软件中，检验结果，观察现象。

关键词：74LS171四路抢答器单周期脉冲信号

一.设计背景

现如今，抢答器这一产品是各类知识竞赛活动所不可或缺的设备之一，无论是在学校、广场、军队还是电视竞答节目，都会使用抢答器。当今的社会竞争日益激烈，选拔人才，评选优胜，知识竞赛之类的活动愈加频繁，而在竞赛中往往分为几组参加，这时针对主持人提出的问题，如果要是让抢答者用举手等方法，这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。比赛中为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，这就要有一种抢答设备作为裁判员，这就必然离不开抢答器。

抢答器是一种应用非常广泛的设备，在各种竞赛、抢答场合中，它能迅速、客观地分辨出最先获得发言权的选手。早期的抢答器只由几个三极管、可控硅、发光管等组成，能通过发光管的指示辩认出选手号码。现在大多数抢答器均使用单片机或数字集成电路，并增加了许多新功能，如选手号码显示、抢按前或抢按后的计时、选手得分显示等功能。

随着科技的发展，现在的抢答器有着数字化，智能化的方向发展，这就必然提高了抢答器的成本。鉴于现在小规模的知识竞赛越来越多，操作简单，经济实用的小型抢答器必将大有市场。因此，我选择简易逻辑数字抢答器这一课题。

本系统采用模块化设计智能抢答器，在抢答比赛中广泛应用，各组分别有一个抢答按钮。主持人有开始和结束、复位键。在后台主持人可以修改，抢答时间和选手回答问题的时间设置，新时间开始有效，主持人按键开始后，选手开始抢答为有效，如果主持人没有按下开始键而选手就抢答视为犯规，主持人可按键结束，新一轮抢答开始。

通过研究并在设计后发现，采用数字电路技术设计的抢答器与目前常用的抢答器相比，首先，电路连接简单，因为大多数功能单元都能通过数字电路完成，第二，工作性能可靠，抗千扰能力优于目前抢答器。所以本研究是一个实用的工程设计，具有创新性。

二．抢答器目前存在的主要问题

随着改革开放事业的不断深入，促使人们学科学、学技术、学知识的手段多种多样，抢答器作为一种工具，已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。但抢答器的使用频率校低，且有的要么制作复杂，要么可靠性低，减少兴致。作为一个单位若专购一台抢答器虽然在经济上可以承受，但每年使用的次数极少，往往因长期存放使（电子器件的）抢答器损坏，再购置的麻烦和及时性就会影响活动的开展。目前多数抢答器存在3个不足之处：首先，现场线路连接复杂。因为每个选手位于抢答现场的不同位置，每个选手与控制台之间要有长长的连接线。选手越多，连接线就越多、越乱，这些连接线不仅影响了现场的美观，而且降低了抢答器的可靠性，增加了安装的难度，甚至影响了现场人员的走动。其次，电路复杂。因为简单逻辑电路只完成号码处理、计时、数据运算等功能，其它