八路抢答器专业课程设计实习报告.doc

八 路 抢 答 器设计 摘 要 介绍了数码显示八路抢答器电路组成、设计及功效，电路采取74系列常见集成电路进行设计。该抢答器除含有基础抢答功效外，还含有定时、计时和报警功效。主持人经过时间预设开关预设供抢答时间，系统将完成自动倒计时。若在要求时间内有些人抢答，则计时将自动停止；若在要求时间内无人抢答则抢答无效。 该抢答器关键利用到了编码器，译码器和锁存器：它采取74LS148来实现抢答器选号，采取74LS279芯片实现对号码锁存，采取74LS160实现十进制计数，采取555芯片产生秒脉冲信号来共同实现计时功效。 经过课程设计提升和巩固了所学专业知识，和知识综合应用和焊接技术。 关键词: 抢答器 编码 译码 定时 前 言 进入二十一世纪越来越来多电子产品出现在大家日常生活中，比如企业、学校和电视台等单位常举行多种智力竞赛, 抢答记分器是必需设备。过去在举行多种竞赛中我们常常看到有抢答步骤，举行方多数采取让选手经过举答题板方法判定选手答题权，这在某种程度上会因为主持人主观误断造成比赛不公平性。大家于是开始寻求一个能不依人主观意愿来判定设备来规范比赛。所以，为了克服这种现象惯性发生大家利用多种资源和条件设计出很多抢答器，从最初简单抢答按钮，到以后显示选手号抢答器，再到现在数显抢答器，其功效在一天趋于完善不仅能够用来倒计时抢答，还兼具报警，计分显示等等功效，有了这些更正确地仪器使得我们竞赛变得愈加出色纷呈，也使比赛更突显其公平公正标准。 今天伴随科技不停进步抢答器制作也愈加追求精益求精，大家摆脱了花费很多元件仅来实现用指示灯和部分电路来实现简单抢答功效，使第一个抢答参赛者编号能经过指示灯显示出来，避免不合理现象发生。但这种电路不易于扩展，而且当有更高要求是酒无法实现，比如参赛人数增加。伴随数字电路发展，数字抢答器诞生了，它易于扩展，可靠性好，集成度高，而且费用低，功效愈加多样话，是一个高效能产品。而现在在市场上销售抢答器大多采取可编程逻辑元器件，或利用单片机技术进行设计，此次设计关键利用常见74LS系列集成电路芯片和555芯片，并经过划分功效模块进行各个部分设计，最终完成了八路智力竞赛抢答器设计。 一、设计要求 1.1基础要求 （1）?抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0?~?S7表示。（2）?设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。（3）?抢答器含有锁存和显示功效。即选手按动按钮，锁存对应编号，扬声器发出声响提醒，并在数码管上显示选手号码。选手抢答实施优先锁存，优先抢答选手编号一直保持到主持人将系统清除为止。? 1.2提升要求 ? （1）?抢答器含有定时抢答功效，且一次抢答时间由主持人设定30秒。当主持人开启"开始"键后，定时器进行计数。 （2）?参赛选手在设定时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手编号和抢答时间，并保持到主持人将系统清除为止。 （3）假如定时时间已到，无人抢答，此次抢答无效。 二、系统组成及工作原理 2.2系统工作原理： 定时抢答器总体框图以下图2.2： 图2.2 抢答器工作框图 图所表示电路包含主体电路和扩展电路两部分。其中主体电路完成基础抢答功效，即主持人按下控制开关后，当选手按动抢答键时，数码管显示选手编号，同时封锁输入电路，其它选手抢答无效。扩展电路完成定时抢答功效。图2.2所表示电路工作过程是：接通电源后，主持人将控制开关置于“清除”处，此时抢答器处于严禁状态，选手不能进行抢答，定时显示器显示设定时间（30s），当主持人将控制开关置于 “开始”时，抢答器处于工作状态，同时定时器开始计时。当选手在定时时间内按动抢答键时，电路要完成以下功效： （1）优先编码电路判定抢答者编号，并由锁存器进行锁存，然后经过译码显示电路在数码管上显示抢答者编号； （2）扬声器发出短暂声响；（待定） （3）控制电路对其它输入编码进行封锁，严禁其它选手进行抢答； （4）控制电路要使定时器停止工作，数码管上显示剩下抢答时间，当选手将问题回复完成，主持人操作控制开关进行系统清零，使系统回复到严禁工作状态，方便进行下一轮抢答。当定时时间到，却没有选手抢答时，系统将报警，并封锁输入电路，严禁选手超时后抢答。三、电路设计 各模块设计方案及原理说明 抢答电路 此部分电路关键完成功效是实现8路选手抢答并进行锁存，同时有对应发光二极管点亮和数码显示。 使用优先编码器 74LS148 和锁存器 74LS297 来完成。该电路关键完成两个功效：一是分辨出选手按键前后，并锁存优先抢答者编号，同时译码显示电路显示编号（显示电路采取七段数字数码显示管）；二是严禁其它选手按键，其按键操