六路抢答器的设计与制作

（2008届）

毕业设计（论文）

题 目 六路抢答器的设计与制作

系 别 信 息 电 子 系 专 业 应用电子技术 班 级 姓 名 指导教师

2008年 5 月 26 日

毕业设计 六路抢答器的设计与制作

目 录

摘要 …………………………………………………………………………3 第1章 抢答器的设计要求及功能…………………………………………4

1.1 设计要求 …………………………………………………………4 1.2 扩展功能 …………………………………………………………4 1.3 设计电路方框图 …………………………………………………4 第2章 抢答器主要电路设计………………………………………………5

2.1译码驱动设计………………………………………………………5 2.2 开始提示电路设计 ………………………………………………6 2.3 定时电路设计 ……………………………………………………7 第3章 电路扩展设计 ……………………………………………………9

3.1可预置时间的定时电路……………………………………………9 3.2 报警电路 …………………………………………………………10 第4章 电路的制作与调试…………………………………………………12 心得体会………………………………………………………………………13 参考文献………………………………………………………………………14 致 谢 ………………………………………………………………………15 附录一 六路抢答器的整体电路图…………………………………………16 附录二 电路元器件明细表 ………………………………………………17 附录三 芯片内部结构图及引脚图…………………………………………18

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六路抢答器设计与制作

【摘要】数字电路在日常生活中的应用很多，随着它的发展，其应用将会越来越广泛。工厂、学校和电视台等单位常举办各种智力比赛，抢答器是必要设备。抢答器是一名公正的裁判员，它由主体电路与扩展电路组成，其基本原理是主持人按开始按钮示意开始，利用一个优先编码器，译出最先抢到答题权的选手的编号，并经LED显示器显示出来，同时还要封锁电路以防其他选手再抢答。本文所介绍了一种六路抢答器的设计与制作。 【关键词】抢答；锁存；计时；显示

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第1章 抢答器的设计要求及功能

1．1设计要求：

1、设计一个同时可供6名选手或6个代表队参加比赛，他们的编号分别为“0”、“1”、“2”、“3”、“4”、“5”各用一个抢答按钮，编号与参赛者的号码一一对应，分别为“S0”、“S1”、“S2”、“S3”、“S4”、“S5”。

2、抢答器具有数据锁存功能，并将锁存的数据用LED数码管显示出最先抢答成功者的编号。抢答器对抢答选手动作的先后有很强的分辨能力，即使他们的动作仅相差几毫秒，也能分辨出抢答者的先后来，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。抢答后显示优先抢答者序号，同时发出音响。并且阻止其它抢答者的序号。

3、给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统清零“S8”和抢答开始“S9”。

1.2 扩展功能

1、当主持人按下“S8”开关，使得抢答器再次进入禁止状态，选手编号的LED数字显示器灯熄灭，电路进入原来的初始状态，准备进入下一轮的抢答。

2、抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间长短由主持人设定，当主持人启动“S9”开关后，定时开始绿灯亮红灯灭允许作答，定时结束绿灯灭红灯亮不得作答。

1.3 设计电路方框图

根据抢答器的功能要求，电路框图如图1.1所示： 抢答按钮 编码器 七段显示译码器 数码显示器

复位按钮 锁存器 开始按钮 振荡器 扬声器

定时按钮 定时器 显示器

图1.1 电路框图

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第2章 抢答器主要电路设计

2.1译码驱动设计

为了将编码显示出来，需用显示译码电路将计数器的输出数码转换为数码显示器件所需要的输出逻辑和一定的电平，这种译码器通常称为７段译码显示驱动器。

显示器件采用7段数码管显示电路。7段数码管显示电路有共阳显示模式和共阴显示模式两种。

如果7段数码管选用共阳显示模式，那就需要选用如74LS47等译码驱动集成电路。连接时将7段数码管的abcdefg7个发光二极管的正极连接在一起并接到5V电源上，而把其余的7个负极接到74LS47相应的abcdefg输出端上。

如果7段数码管选用共阴显示模式，那就是把7段数码管的abcdefg 7个发光二极管的负极连接在一起并接地；同它们的7个正极分别接到译码驱动电路的相对应的驱动端上，并且由译码驱动电路输出高电平时，点亮7段数码管的相应笔划，如果要显示数字1，那么译码驱动电路输出段bc为高电平，其他段扫描输出端为低电平。配接共阴显示模式数码管的译码驱动集成电路有74LS48、CD4511等。

本设计拟采用共阴显示模式的7段数码管显示电路，所以选择CD4511。CD4511功能表如表2.1所示:

输 入 LE /BI /LT D C X X 0 X X X 0 1 X X 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 表2.1 HCF4511真值表 输 出 A a b c d e f g X 1 1 1 1 1 1 1 X 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 B X X 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 显示 8 消隐 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 消隐 消隐 - 5 -

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