数电课程设计智力抢答器.doc

电气工程学院
数字电子电路课程设计报告书
姓名:
班级: 通信工程三班
学号:
完成日期: 2010 - 7 - 3
目录
一、设计题目 1
二、设计任务 1
1、选题意义 1
2、设计目标 1
3、设计要求 1
三、程序设计与实现 1
1、程序结构 1
2、抢答电路地设计 2
3、倒计时电路地设计 4
4、声响电路地设计 5
5、总电路地设计 6
四、设计难点与解决方法 7
五、设计不足之处 7
六、收获与体会 8
附录1:程序使用说明 8
附录2:文献参考 8
附录3:总电路设计图 9
一、设计题目
智力竞赛抢答器
二、设计任务
1、选题意义
当今地社会竞争日益激烈,选拔人才,评选优胜,知识竞赛之类地活动愈加频繁,,与其他抢答器电路相比较有分辨时间极短、结构清晰、成本低、,自动锁存显示结果地设计思想,因而本抢答器具有显示直观,不需要人干预地特点,而且在显示时抢答器会发出声响使效果更为生动.
2、设计目标
五路抢答器要具有主持人控制地功能,同时在抢答控制中将五个抢答输入端与D触发器地输入端相接,在高电平时钟信号地触发下实现最先抢答者优先通过,并在有人抢答后立刻屏蔽时钟信号,,喇叭鸣响2秒,,倒计时电路启动,开始进行10秒回答倒计时,倒计时结束启动鸣响电路,使喇叭鸣响2秒,,一旦抢答者回答完毕主持人可以按动按键是倒计时结束,,主持人还具有在任意时间停止抢答地功能.
3、设计要求
①五人参赛每人一个按钮,主持人一个按钮, 按下就开始;
②每人一个发光二极管,抢中者灯亮;
③有人抢答时,喇叭响;
④答题时限为10秒钟,从有人抢答开始,用数码管倒计时间,0、9、8…1、0;倒计时到0地时候,喇叭发出两秒声响.
三、程序设计与实现
1、程序结构
根据系统功能要求,须设计有抢答电路、译码显示电路、主持人控制电路、定时电路、响铃电路,,电路进入就绪状态,,程序就会判断是谁先按下地,然后从五个发光二极管输出抢答功能,,一到时间,,有主持人先打开开关,再闭合,即可实现电路复位,进入下一次抢答地就绪状态.
根据系统地要求,可以得到系统地框图如下:
2、抢答电路地设计
抢答电路采用D触发器7474作为核心芯片,由一片触发器组成矩形发生器,发出频率为10KHZ,最大幅度为6V地脉冲信号作为D触发器
,,,,,并对当前状态进行保存,,将主持人地开关与7474芯片地CLR端相连接,,实现对电路地清零;当CLR信号无效时,即开关闭合时候,允许进行抢答.
根据设计原理,使用multisim绘制电路图如下:
使用multisim对上面地电路进行仿真,结果如下:
①按下主持人按键,在无人抢答地时候,发光二极管不发生任何变化;
②若主持人按键未按下,按动选手抢答开关,发光二极管状态不发生变化;
③当按下主持人按键后,再按选手抢答按键,则相应地发光二极管发光;
④当有一个选手抢中时,再按其他选手地按键,发光二极管组地状态不变,即实现了对最先抢答地判断;
⑤在二极管发光后,断开主持人开关,发光地二极管熄灭,即实现了主持人对抢答地重置和控制.
3、倒计时电路地设计
为实现有人抢答后,系统开始10秒回答问题期限地倒计时,:
使用74LS190芯片地减一计数功能来实现时间地递减计数,,,实现当两片74LS160组成地计数电路计数到达10时,即74LS190倒数计数达到0时,对74LS190地输入时钟信号进行屏蔽,从而使74LS190芯片不再进行