8线智力抢答器设计.docVIP

课程设计 题 目 8线智力抢答器 学 院 控制学 院 专 业 电 子 技 术 姓 名 学 号 指导教师 二OO八年一月三日 8路智力抢答器的设计 ? 一 引言 各种智力竞赛越来越多，在答题的过程中一般要分为必答和抢答两种。必答有时间的限制，到时间要告警。而抢答则要求参赛者作好充分的准备，等主持人说完题目，参赛者开始抢答，谁先按钮，就由这个参赛者答题，但是很难确认谁先按的，因此使用抢答器来完成这一功能是很有必要的。 我们这里所设计的抢答器是一种比较简易的抢答器，没有使用特别多的，复杂的元器件。它的特点是电路简单、制作方便、操作简单、方便、性能可靠，实用于多种智力竞赛活动。 本抢答器的电路主要有四部分组成：数字抢答电路、时序控制电路、报警电路以及可以预制时间的定时电路。其中数字抢答部分有一个CD4511译码器和LED数码管显示器组成，可以将八位抢答者的按钮通过CD4511译码驱动LED数码显示管显示出他们最先抢答者的编号。而时序控制电路的功能是当参数选手按抢答器时，使扬声器发声，这时抢答电路和定时电路停止工作。而且设定的时间到后若无人抢答，则报警电路工作。报警电路是当设定的时间到达后或者有人抢答时，报警电路被输入一个高电平，这时报警电路开始工作。 这个抢答器设计基本上满足了实际比赛应用中的各种需要。在实际中有很大的用 二 摘要 抢答器的种类有多种多样。本次设计的抢答器主要是由CD4511译码器，LED 数码显示器，优先编码器 74LS148 和锁存器 74LS297优先编码器 74LS148锁存器 74LS2971.复习编码器、十进制加/减计数器的工作原理，设计可预置时间的定时电路，分析与设计时序控制电路。 （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） 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，扬声器发出声响提示，并在DPY_7-SEG七段数码管上显示选手号码。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。 2.扩展功能： 1） 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。当主持人启动开始键后，定时器进行减计时。 2） 参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。在这段（3）如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。 1．数字抢答器总体方框图??????如图1所示为总体方框图。其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到清零状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置;开始状态，宣布开始抢答器工作。定时器倒计时，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、定时器显示剩余时间。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 ? 总体框图 图1 ? ? 2．单元电路设计???? (1) 抢答器电路?????设计电路如图2所示。电路选用优先编码器 74LS148 和锁存器 74LS297 来完成。该电路主要完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号（显示电路采用七段数字数码显示管） 部分组成：其中定时电路、门控电路及8—3线优先编码器三部分的时序配合很重要！！ 当启动外部操作开关（起始键）时，定时器开始工作，同时打开门控电路，输出有效，8—3线优先编码器等待数据输入， 在定时时间内，优先按动序号开关的组号立即被锁存到显示器上， 与此同时，门控电路变为输出无效，8—3线优先编码器禁止工作； 若定时时间已到而无强答者，定时电路立即关闭门控电路，输出无效，封锁8—3线优先编码器。 ? 工作过程：开关S置于清除端时，RS触发器的 R、S端均为0，4个触发器输出置0，使74LS148的优先编码工作标志端（图中5号端）＝0，使之处于工作状态。当开关S置于开始时，抢答器处于等待工作状态，当有选手将抢答按键按下时（如按下S5），74LS148的输出经RS锁存后，CTR=1,RBO(图中4端) =1,七段显示电路74LS48处于工作状态，4Q3