数字电子技术课程设计报告-多路智力竞赛抢答器设计精选.doc

目录 摘要 1 1、方案选择 2 1.1实现方案 2 1.2采用数字电路 2 2、基本原理电路 4 2.1原理与分析 4 2.2原理框图 4 3、 5 3.1 〈74LS148〉 5 3.2 〈7447〉 6 3.3 〈555〉 8 3.3.1 NE555构成的单稳态触发器 10 3.3.2 NE555构成的多谐振荡器 10 4、 12 4.1单元电路设计 12 4.1.1抢答器电路 12 4.1.2报警电路 13 4.2 整体电路 14 5、仿真分析 15 5.1抢答电路仿真 15 6、 17 7、 18 8、 19 摘要 数字电子技术已经广泛地应用于计算机，自动控制，电子测量仪表，电视，雷达，通信等各个领域。例如在现代测量技术中，数字测量仪表不仅比模拟测量仪表精度高，功能高，而且容易实现测量的自动化和智能化。随着集成技术的发展，尤其是中，大规模和超大规模集成电路的发展，数字电子技术的应用范围将会更广泛地渗透到国民经济的各个部门，并将产生越来越深刻的影响。随着现代社会的电子科技的迅速发展，要求我们要理论联系实际，数字电子逻辑课程设计的进行使我们有了这个非常关键的机会。 抢答器的这一产品是各种竞赛活动中不可缺少的设备，它的发展也是比较快的，从一开始的光具有抢答锁定功能的一个电路，到现在的具有倒计时、定时、自动（或手动）复位、报警（即声响提示，有的以音乐的方式来体现）、屏幕显示、按键发光等多种功能的技术合并，这就可以说明其多种功用及发展的快速智力竞赛抢答器、有锁定功能抢答器、多功能智力抢答器……可以说是多不胜数。抢答器适用于各类知识竞赛、文娱综艺节目，尤其是在电视上的各种知识竞赛，除了可以把各抢答组号、违例组号、抢答规定时限、答题时间倒计时/正计时在仪器面板上显示外，还可外接大屏幕显示屏显示给赛场与观众，活跃现场气氛，便于监督，公平竞争；有的抢答器功能还被用在电脑游戏的抢占上，谁快谁就有奖；有的小型的还可用来训练小孩的反应能力。 多路智力竞赛抢答器设计 1 方案选择 1.1实现方案 抢答器的设计方案种类很多，可以用单片机来完成，它的功能强大制作简单，并且外围的元件也很少；也可以用可编程逻辑器件PLC来实现，他的制作也是比较简单；最后也可以用数字电路来实现，它的原理比较简单，集成块的价格也比较便宜且很容易购买，与我们所学内容联系紧密，能将我们所学知识用于实际，对巩固所学知识有重要意义，对我们掌握集成芯片逻辑功能的应用有很大帮助，另外有一些成型电路，如NE555标准秒脉冲电路等，使设计更加方便快捷。 1.2采用数字电路 定时抢答器的总体框图如图1所示，它由主体电路和扩展电路两部分组成。主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答。扩展电路完成定时抢答的功能。 图1 图1所示的定时抢答器的工作过程是：接通电源时，节目主持人将开关置于“清除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯，当节目主持人宣布“抢答开始”，同时将控制开关拨到“开始”位置，扬声器给出声响提示，抢答器处于工作状态。当选手在定时时间内按动抢答键时，抢答器要完成以下四项工作： ①优先编码电路立即分辨出抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码显示电路显示编号； ②扬声器发出短暂声响，提醒节目主持人注意； ③控制电路要对输入编码电路进行封锁，避免其他选手再次进行抢答； ④控制电路要使显示电路保持工作，并保持到主持人将系统清零为止。当选手将问题回答完毕，主持人操作控制开关，使系统回复到禁止工作状态，以便进行下一轮抢答。 2、基本原理电路 2.1原理与分析 其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到清除状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯；主持人将开关置开始状态，宣布开始抢答器工作，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。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。 2.2原理框图 图2.2.1 3、电路元件的选择及参数 3.1 〈74LS148〉 8线-3线优先编码器74LS148 图3.1.1 74LS148引脚图 输入 输出 EI I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 A2 A1 A0 GS EO 1 x x x x x x x x 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 x x x x x x x 0 0 0 0 0 1 0 x x x x x x 0 1 0 0 1 0 1 0 x x x x x 0 1 1 0 1 0 0 1 0 x x x x 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 x x x 0 1 1