八人智力竞赛抢答器课程设计报告 - 图文

许昌学院 电子课程设计报告

题目名称： 八路智力竞赛抢答器 专 业： 电气信息类 班 级： 10级电气6班 指导教师： 周雅、李明

电气信息工程学院

2012年05月25日

摘要

本报告设计的八路智力竞赛抢答器电路主要采由74系列常用集成电路组成，涉及到触发器、编码器、加法器、译码器、555定时器和RC电路组成的多谐振荡电路。该抢答器具有基本的抢答功能，通过共阴极数码管显示选手的号码。当一轮抢答开始后，首先抢答的人由触发器保持状态并阻止其他任何选手输入状态，此次设计的抢答器在选手输入信号后先经过D触发器，再经过优先编码器编码，所有选手没有优先级之分，真正做到比赛的公平公正性。编码后的信号经过加法器后输出合适的的二进制码，再经过显示译码器的作用，驱动共阴极数码管显示抢答选手的编号。主持人可以通过控制按钮结束本轮的抢答并可以从新开始下一轮抢答。

本次设计的抢答器运用74HC175上升沿D触发器记录第一个抢答人的状态；运用十三输入与非门74HC133控制触发器的工作，从而使第一个抢答者的状态保持，而其他人无法再抢答；运用优先编码器74HC148编码；采用全加器74HC283将编码加0001，输出合适的二进制数；最后采用BCD-显示译码器7448驱动数码管显示选手编号。电路中需要的时钟信号由555多谐振荡电路实现。

关键词: 抢答器 触发器 编码器 加法器 显示译码器 555时钟信号发生器

数电仿真设计——八路智力竞赛抢答器

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目录

前言 ..................................................................................................................................................................... 3 第1章 设计思路和总体框架图 ....................................................................................................................... 4

1.1 系统总体框图 ..................................................................................................................................... 4 1.2 设计思路 ............................................................................................................................................. 4 第2章 单元电路设计 ....................................................................................................................................... 5

2.1抢答电路设计 ....................................................................................................................................... 5

2.1.1电路简介 .................................................................................................................................... 5 2.1.2工作原理 .................................................................................................................................... 6 2.1.3集成电路逻辑功能分析 ............................................................................................................ 7 2.2数码管显示电路设计 ........................................................................................................................... 9

2.2.1电路设计分析 ............................................................................................................................ 9 2.3时钟信号发生电路设计 ..................................................................................................................... 11

2.3.1 设计分析 ................................................................................................................................. 11 2.3.2 工作原理 ................................................................................................................................. 11

第3章 实物制作 ............................................................................................................................................. 13

3.1实物介绍 ............................................................................................................................................. 14 3.2 焊接过程 ............................................................................................................................................ 15 第4章 总结 ..................................................................................................................................................... 16 参考文献 ........................................................................................................................................................... 18 元器件清单 ....................................................................................................................................................... 19 完整电路原理图 ............................................................................................................................................... 20

数电仿真设计——八路智力竞赛抢答器

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前言

目前无论是国内还是国外，智力抢答类的娱乐节目以其知识的普及性和娱乐宣传性，一直受到广大电视观众的喜好和好评，是全家老少皆宜的电视类节目。说到这类电视节目，就不得不提到节目中的抢答的环节，多位选手在主持人一声令下开始抢答，抢答时间有限，先按抢答器者独占先机，这种情况总是扣人心弦，让观众和选手都心动不已。激动之后，大家有没有想过节目中抢答用的电路时如何实现的吗？选手限时抢答，谁先抢答就会在其前面的LED屏上限时，同时其他较晚的人再按键是没有任何效果的。当一轮抢答结束后，主持人操作手中的控制器就可将先前维持住的抢答状态复位清零。这种抢答方式有效地提高了竞赛的公平和公正性，避免了一些不合理现象的发生。当今社会发展迅速，应用于此类抢答节目的智能抢答器早就问世。其功能的实现方式多种多样，并逐渐趋向于易于扩展、可靠性好、集成度高、制造费用低、功能更加多样话的一种高效能的产品。本次设计主要利用常见的74LS系列集成电路芯片和555芯片，并通过划分功能模块进行各个部分的设计，最后完成了八路智力竞赛抢答器设计，同时制作出了简易的实物以供实践演示。

数电仿真设计——八路智力竞赛抢答器

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第1章 设计思路和总体框架图

1.1 系统总体框图

1.2 设计思路

本次设计的抢答器运用74HC175上升沿D触发器记录第一个抢答人的状态；运用十三输入与非门74HC133控制触发器的工作，从而使第一个抢答者的状态保持，而其他人无法再抢答；运用优先编码器74HC148编码；采用全加器74HC283将编码加“0001”，输出合适的二进制数；最后采用BCD-显示译码器7448驱动数码管显示选手编号。电路中需要的时钟信号由555多谐振荡电路实现。

如框图所示，当选手进行抢答时，触发器会将最先按抢答器的选手信号锁存起来，不会受其他选手的影响。然后通过编码器编码，加法器的作用是对编号的码加“0001”，从而满足显示译码器的要求，正确的显示出选手的编号。主持人可以通过控制触发器“清零”从而使整个系统初始化。

数电仿真设计——八路智力竞赛抢答器

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