数字电子技术课程设计报告-多路智力竞赛抢答器设计.doc

目录
摘要 1
1、方案选择 2
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2、基本原理电路 4
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3、电路元件的选择及参数 5
〈74LS148〉 5
〈7447〉 6
〈555〉 8
NE555构成的单稳态触发器 10
NE555构成的多谐振荡器 10
4、电路设计及仿真 12
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整体电路 14
5、仿真分析 15
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6、收获、体会和建议 17
7、元器件清单 18
8、主要参考资料 19
摘要
数字电子技术已经广泛地应用于计算机,自动控制,电子测量仪表,电视,雷达,通信等各个领域。例如在现代测量技术中,数字测量仪表不仅比模拟测量仪表精度高,功能高,而且容易实现测量的自动化和智能化。随着集成技术的发展,尤其是中,大规模和超大规模集成电路的发展,数字电子技术的应用范围将会更广泛地渗透到国民经济的各个部门,并将产生越来越深刻的影响。随着现代社会的电子科技的迅速发展,要求我们要理论联系实际,数字电子逻辑课程设计的进行使我们有了这个非常关键的机会。
抢答器的这一产品是各种竞赛活动中不可缺少的设备,它的发展也是比较快的,从一开始的光具有抢答锁定功能的一个电路,到现在的具有倒计时、定时、自动(或手动)复位、报警(即声响提示,有的以音乐的方式来体现)、屏幕显示、按键发光等多种功能的技术合并,这就可以说明其多种功用及发展的快速。当今智力竞赛抢答器、有锁定功能抢答器、多功能智力抢答器……可以说是多不胜数。抢答器适用于各类知识竞赛、文娱综艺节目,尤其是在电视上的各种知识竞赛,除了可以把各抢答组号、违例组号、抢答规定时限、答题时间倒计时/正计时在仪器面板上显示外,还可外接大屏幕显示屏显示给赛场与观众,活跃现场气氛,便于监督,公平竞争;有的抢答器功能还被用在电脑游戏的抢占上,谁快谁就有奖;有的小型的还可用来训练小孩的反应能力。
本报告先分析了抢答器的各种方案并选择了合适的一种,再阐述了总体电路原理。对本设计中的各芯片功能进行介绍,分析其在电路中的用途。单元电路设计以及总体电路设计进行仿真并进行仿真结果分析。
关键字:抢答器;复位;显示;报警
多路智力竞赛抢答器设计
1 方案选择

抢答器的设计方案种类很多,可以用单片机来完成,它的功能强大制作简单,并且外围的元件也很少;也可以用可编程逻辑器件PLC来实现,他的制作也是比较简单;最后也可以用数字电路来实现,它的原理比较简单,集成块的价格也比较便宜且很容易购买,与我们所学内容联系紧密,能将我们所学知识用于实际,对巩固所学知识有重要意义,对我们掌握集成芯片逻辑功能的应用有很大帮助,另外有一些成型电路,如NE555标准秒脉冲电路等,使设计更加方便快捷。

定时抢答器的总体框图如图1所示,它由主体电路和扩展电路两部分组成。主体电路完成基本的抢答功能,即开始抢答后,当选手按动抢答键时,能显示选手的编号,同时能封锁输入电路,禁止其他选手抢答。扩展电路完成定时抢答的功能。
抢答
按钮
优先编
码电路
锁存器
译码电路
显示电路
节目主持人
控制开关
控制电路
报警电路
主体电路
图1
图1所示的定时抢答器的工作过程是:接通电源时,节目主持人将开关置于“清除”位置,抢答器处于禁止工作状态,编号显示器灭灯,当节目主持人宣布“抢答开始”,同时将控制开关拨到“开始”位置,扬声器给出声响提示,抢答器处于工作状态。当选手在定时时间内按动抢答键时,抢答器要完成以下四项工作:
①优先编码电路立即分辨出抢答者的编号,并由锁存器进行锁存,然后由译码显示电路显示编号;
②扬声器发出短暂声响,提醒节目主持人注意;
③控制电路要对输入编码电路进行封锁,避免其他选手再次进行抢答;
④控制电路要使显示电路保持工作,并保持到主持人将系统清零为止。当选手将问题回答完毕,主持人操作控制开关,使系统回复到禁止工作状态,以便进行下一轮抢答。
2、基本原理电路

其工作原理为:接通电源后,主持人将开关拨到"清除"状态,抢答器处于禁止状态,编号显示器灭灯;主持人将开关置开始"状态,宣布"开始"抢答器工作,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。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。

抢答
按钮
优先编
码电路
锁存器
译码电路
显示电路
节目主持人