八路抢答器数电课程设计

课程设计说明书

课程设计名称：脉冲数字电路课程设计课程设计题目：八路抢答器

学院名称：信息工程学院

专业：电子信息工程班级：

学号：姓名：

评分：教师：

20 12 年 10 月 26 日

数字电路课程设计任务书

20 12 －20 13 学年第 1学期第 6 周－ 7 周

题目八路抢答器

内容及要求

〖基本要求〗利用数字电路设计一八路抢答器，要求：

1．允许八路参加，并具有锁定功能，用LED实现最先抢答的队号码，系统设置外部清除键，按动清除键，LED显示器自动清零灭灯。

2．数字显示功能：数字抢答器定时为30S，启动开启键以后要求Ⅰ)定时开始；Ⅱ)扬声器要短暂报警；Ⅲ)发光二极管亮灯；如果在30S内抢答有效,计时结束，30S内抢答无效，系统短暂报警，发光二极管灯灭。

〖提高要求〗计分显示，可以进行加／减分。

进度安排

1.仿真、画PCB线路板图、领元器件：2天

2. 制作、焊接：1天

3．调试：2天

4. 验收：0.5天

5. 提交报告：2012-2013学年第1学期6～7周

学生姓名：刘勤意

指导时间：第6～7周指导地点：E 楼 311

室任务下达20 12年 10 月 8 日任务完成20 12年10 月17

日

考核方式 1.评阅□√ 2.答辩□√ 3.实际操作□√ 4.其它□

指导教师赵明镜系（部）主任王忠华

注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份

备查。

2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档

。

摘要

在市场上可能有很多的八路数显智力竞赛抢答器，但是本设计从最基本的原理出发，结合数字电路知识设计出的只是利用到了最基本的复位方式。本设计介绍了数码显示八路抢答器的组成、设计及功能，电路采用74系列常用集成电路进行设计。该抢答器除具有最基本的抢答功能外，还具有定时、计时和报警功能。主持人通过时间预设开关预设供抢答的时间，系统将完成自动倒计时。若在规定的时间内有人抢答，则计时将自动停止；若在规定的时间内无人抢答，则系统将报警，提示本轮抢答无效。若超过抢答时间，也无效。

本设计中抢答器主要运用到了编码器，译码器和锁存器；它采用74ls148来实现抢答器的选号，采用74ls373来实现对号码的锁存。采用74ls192实现十进制的减法计数，采用555芯片产生秒脉冲信号来实现倒计时功能。由555定时器和三极管构成报警电路。

通过此课程设计提高和巩固了专业知识，以及知识的综合应用和焊接技术。增强了所学专业的兴趣。

关键词：抢答器编码译码定时报警

目录

前言 (5)

第一章设计内容及要求 (6)

1.1设计任务及要求 (6)

1.1.1实验目的 (6)

1.1.2设计要求 (6)

第二章系统组成及工作原理 (7)

2.1系统组成 (7)

2.2工作原理 (7)

第三章模块电路设计及其工作原理 (8)

3.1 抢答电路的设计 (8)

3.2报警电路设计 (12)

3.3定时电路设计 (13)

3.4时序电路的设计 (14)

第四章实验仿真及测试结果分析 (15)

4.1抢答电路仿真 (15)

4.2倒计时电路仿真 (16)

第五章实验结果及分析 (17)

5.1实验中出现的问题及解决方法 (17)

5.2实验结果 (18)

第六章实验总结 (19)

参考文献 (20)

附录1 (21)

附录2 (22)

附录3 (23)

前言

《数字电子技术基础》是一门发展迅速、实践性和应用性很强的电子技术专业基础课程。为了适应现代电子技术飞跃发展的需要，更好的培养21世纪应用型电子技术人才，需要在加强学生基础理论学习的同时，还要加强实验技能的训练。进入21世纪越来越多的电子产品出现在人们的日常生活中，例如学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛，抢答计分器是必备。过去举行的各种竞赛我们常看到有抢答的环节，举办方多采用让选手通过举答题板的方式判断选手的答题权。这在某种程度上会因为主持人的主观臆断造成比赛的不公平性。因此抢答器逐渐出现在人们的视野中。这些准确的仪器是的我们的比赛更加精彩纷呈。

如今随着科技的不断进步，抢答器的制作也更加追求精益求精。人们摆脱了耗费很多元件仅来实现指示灯和一些电路来实现简单的抢答功能，使第一个抢答的参赛者的编号能通过指示灯显示出来，避免不合理的现象发生。但这种电路不易扩展，并且当有更高要求时无法实现。随着数字电路的发展，数字抢答器出现了，它易于扩展，可靠性好，集成度高，况且费用低，功能多样化。而如今市场上销售的抢答器多采用可编程逻辑元器件，或利用单片机技术进行设计。本设计主要利用74ls系列集成芯片和555芯片。通过各功能模块的设计，最后整合实现八路抢答器的设计。

第一章设计内容及要求

1.1实验目的

通过八路数字抢答器的设计实验，使我们回顾所学的数字电子技术基础理论和基础实验，掌握组合电路、时序电路、编程器件和任意集成电路的综合使用及设计方法，熟悉掌握优先编码器、触发器、计数器、单脉冲触发器、555电路、译码/驱动电路的应用方法，熟悉掌握时序电路的设计方法。达到数字实验大纲所要求掌握的基本内容。

1.2 设计要求

〖基本要求〗利用数字电路设计一八路抢答器，要求：

1) 允许八路参加，并具有锁定功能，用LED实现最先抢答的队号码，系统设置外部清除键，按动清除键，LED显示器自动清零灭灯。

2)数字显示功能：数字抢答器定时为30S，启动开启键以后要求Ⅰ)定时开始；Ⅱ)扬声器要短暂报警；Ⅲ)发光二极管亮灯；如果在30S内抢答有效,计时结束，30S内抢答无效，系统短暂报警，发光二极管灯灭

〖提高要求〗1)按钮到控制中心距离为20M

2）计分显示，可以进行加／减分