八路抢答器 设计报告

课程设计报告报告

实验名称：八路抢答器

专业班级：电信1003班

学生姓名：舒海

学号： 1

指导教师：吕宗旺

实验设计时间：2012-2013学年第一学期

电子信息工程专业课程设计任务书

说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页信息科学与工程学院课程设计成绩评价表

课程名称：数字电路课程设计

设计题目：八路数字抢答器

专业：电子信息工程班级：电信1003 姓名：舒海学号：1

一、实验名称：八路数字抢答器

二、实验目的：

1.熟悉芯片引脚的识别方法，以及原理。

2.掌握与非门实现其他逻辑门电路的方法。

3. 掌握电路板的焊接技术。

4.加深对模拟电路和数字电路课程的理解和认识。

三、实验要求：

主持人没有宣布抢答开始时，抢答不起作用，在主持人宣布抢答开始后，可以进行抢答。它的任务是从八名参与者中确定出最先的抢答者，立即将其编号锁存，并在LED数码管上显示选手的编号，同时用LED灯显示。此外，封锁输入电路，禁止其他选手抢答，优先抢答选选手的编号一直保存到主持人将系统清零为止（即复位操作）。为此我们小组决定就这次机会设计一个低成本但又能满足需要的八路智力竞赛抢答器，并通过安装与调试。

四、使用元件：

以及排线、焊锡若干。

五、工作原理：

接通电源后，主持人先进行复位，此时七段显示器显示

“0”此时抢答器处于显示状态。当主持人宣布“开始抢答”此时抢答器开始工作。当参加智力竞赛的选手摁下手中的抢答器时LED数码管会点亮提示同时，七段显示器显示该小组的编号。只有最先抢答者的编号才能被锁存，并在LED数码管上显示选手的编号。

由以上两个条件可以想到：用D触发器来实现，D触发器是一个输出跟输入一样的触发器。将主持人的开关和D 触发器的清零端相连。D触发器是一个在CP脉冲上升沿时反转的触发器。所以只要有一个抢答器输出为1时，就让所有抢答器的脉冲没有上升沿，这样就轻而易举的让其他小组的抢答无效了。LED数码管的提示延续到主持人清零为止，不能在变。当一轮抢答结束后，主持人将其清零，准备下一轮抢答。

其中的工作细节其实就是BCD码的编码和译码，并显示于七段显示器上。

下面以第一位抢答者输入有效为例解释整个电路工作原理：在没有输入之前，74HC373的OE为低电平，LE为高电平，其八个输入均为高电平，当第一位抢答者抢答有效时，此时，74HC373的第一位输入变为低电平，整个输入锁存为：L H H H H H H H H ，输入到74HC147的输入，根据74HC147的编码原则，其输出为H H H L ，再经过反相器74LS04，其输出变为L L L H ，对应的BCD码就是“1”，

通过CD4511驱动七段显示器，将其显示在七段显示器上。

附件1：

74HC373的功能表如下所示

附件2：

74HC147编码原理真值表：

六、组成框图：

抢答按钮锁存器优先编码译码电路复位开关控制电路显示电路

七、调试过程：

开始时，七段式显示器显示不正常，数字显示从2-9，然后根据七段式显示器的引脚原理，判断高低电平，然后继

续反向向上推理，当调试到74HC147时发现功能脚9即引脚10,显示异常，在正常显示时，9引脚必须接高电平，经过查看，发现9引脚没接入高电平，空着忘记接入。最终，将9引脚接到+5V高电平后，八路抢答器显示正常，并能顺利工作。

八、心得体会：

数字电路设计开始设计时一头雾水，虽然把各个元件都在网上查了，并且下载，自己把各个元件的功能图又重新在我的笔记上画了一遍，随后我就开始想，但是什么也想不出来，一头雾水。后来自己又到网上浏览一些抢答器电路的设计，网上好多抢答器的设计报告，但是和自己用的元件都不一样，后来发现原理都一样。于是，我找到一篇课程报告，仔细分析他的原理过程，后来终于明白了，并用自己仅有的元件开始重新设计我的电路。

首先我是在multisim上面开始设计电路，调出元件，一个个接入，连接电路才是个需要很多知识的，必须弄清楚各个元件的分类以及引脚，对应到自己使用的元件上。举个例子，multisim上面有好多七段显示器，如果自己不查清楚，不知道自己用对应到他上面是什么类型的，所以经过大概2

天时间，我把电路设计好了，开始调试过程，开始时调试并不成功，但是又没发现什么错误，后来急于还有考试，所以就开始了焊接，因为我知道电路原理是这样的，不会有错。

后来焊好以后，开始请教别人，寻找自己的错误，经过几天不懈的努力，终于将八路抢答器设计成功。

总之，每次尝试都会有很多启迪，只要是自己动手，不在于多少，只在于用心