数字抢答器课程设计

课程设计说明书 第 II页

目 录

1 绪论 ........................................................................................................................................ 1 1.1 课题描述 ........................................................................................................................ 1 1.2 基本工作原理及框图 .................................................................................................... 1 2 相关芯片及硬件电路设计 .................................................................................................... 2 2.1 74LS48芯片 .................................................................................................................. 2 2.1.1 74LS48的功能特性 ............................................................................................... 2 2.1.2 74LS148 芯片………………………………………………………………….....3 2.1.3 74LS148的功能特性……………………………………………………………...4 2.1.4 555定时电路的介绍……………………………………………………………...5 2.1.5 74LS192芯片及其功能介绍……………………………………………………...6 2.1.6 74LS121芯片及其功能介绍……………………………………………………...7 2.2 数字抢答器原理与原理图……………………………………………………………9 2.3 报警电路原理与原理图……………………………………………………………..10 2.4 定时电路原理与原理图……………………………………………………………..10 2.5 时序控制电路原理与原理图………………………………………………………..11 3 相关电路仿真图…………………………………………………………………………...13 3.1 数字抢答器仿真图…………………………………………………………………..14 3.2 报警及时序控制电路仿真图…………………………………………………..........15 3.3 定时电路仿真图……………………………………………………………………..16 总结 .......................................................................................................................................... 17 致谢 .......................................................................................................................................... 18 参考文献 .................................................................................................................................. 19

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1 绪论

1.1 课题描述

现在抢答器市场竞争激烈，种类繁多。很多单位在举办知识竞赛活动时有抢答一项，需要用到抢答器，普通电子抢答器使用通用集成电路制成，价格高、显示方式简单、性价比较差。本文设计的数字抢答器制作简单，显示方式先进，性价比较高,所以有很大的发展空间。

数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出；用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路。通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能，构成扩展电路。 1.2 基本工作原理及框图

多路数字显示抢答器用于表少年开展科普活动，如智能竞赛等。该课题利用电子技术知识设计出一个多功能数字显示抢答器，抢答器同时供多名选手或多个代表队比赛，分别用多个按钮表示。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。抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。本课题有利于培养学生开发设计能力和创新精神，为今后参加工作或从事通信类、电子类等实际工作奠定基础。

图1 基本工作框图

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2 相关芯片及硬件电路设计

2.1 74LS48芯片

图2 74LS48引脚图

A- D端为译码地址输入端

RBI为脉冲消隐输入端（低电平有效）

BI/RBO为消隐输入/脉冲消隐输出（低电平有效） LT为灯测试输入端（低电平有效） 2.1.1 74LS48的功能特性

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表１ 74LS48的功能表

十进数 或功能 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 BI RBI LT

2.1.2 74LS148芯片

74ls48引脚功能表—七段译码驱动器功能表 BI/RBO 输入 输出 LT RBI D C B A H H H H H H H H H H H H H H H H H x H L x x x x x x x x x x x x x x x x L x 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 x x x x 0 0 0 0 x x x x H H H H H H H H H H H H H H H H L L H a b c d e f g 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 备注 1 2 3 4 74LS148是优先编码器，是为了解决如单片机控制系统和数字电路中，无法对几个按钮的同时响应做出反映的问题，它允许同时输入两个以上编码信号。不过在设计优先编码器时已经将所有的输入信号按优先顺序排了队，当几个输入信号同时出现时，只对其中优先权最高的一个进行编码。74LS148引脚图如图所示：