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淘豆网网友近日为您收集整理了关于四人抢答器电路设计数字电子技术课程设计的文档，希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍：广东石油化工学院课程设计说明书课程名称:数字电子技术课程设计题目:抢答器电路设计学生姓名:专业:班级:学号:指导教师:李新超日期:日茂名学院课程设计任务书一、设计题目抢答器电路设计二、主要内容及要求(1)可容纳四组参赛的数字式抢答器。(2)当某台参赛者按下抢答开关时,由数码管显示该台编号并伴有声响。此时,抢答器不再接收其他输入信号。(3)电路具有定时功能。要求回答问题的时间≤60秒(显示为00~59),时间显示采用倒计时方式。当达到限定时间时,发出声响提示。(4)具有计分功能。要求能设定初始分值,能进行加减分。(5)在复位状态下台号数码管不作任何显示(灭灯)。三、进度安排十七周星期一接收任务书。十七周星期二开始上网收集资料。十七周星期三开始进行设计,先分段把各个重要部分用protuse仿真软件。十八周星期六进行整体设计,将设计好的各个部分连接起来进行整体电路的仿真。十八周星期日对仿真好的电路进行整理写实验报告。十九周星期一进行答辩和交报告。四、总评成绩指导教师学生签名题目:抢答器电路设计一、设计任务与要求(1)可容纳四组参赛的数字式抢答器。(2)当某台参赛者按下抢答开关时,由数码管显示该台编号并伴有声响。此时,抢答器不再接收其他输入信号。(3)电路具有定时功能。要求回答问题的时间≤60秒(显示为00~59),时间显示采用倒计时方式。当达到限定时间时,发出声响提示。(4)具有计分功能。要求能设定初始分值,能进行加减分。(5)在复位状态下台号数码管不作任何显示(灭灯)。二、方案设计与论证抢答器的基本工作原理:1、当主持人按下“开关”按钮后,选手可以通过按按钮的快慢来决定由谁来回答,按得快的选手的编号显示在电子显示管上并伴有响声。2、此后选手输入被锁住,如果主持人按下复位键则编号显示处不作任何显示。3、然后主持人就按下计时开关,选手开始作答,作答的时间少于60秒,以倒数的方式进行,而且通过显示屏把时间显示出来。4、当选手作答仅剩10秒时,开始通过喇叭响来做提示。如果到了显示“00”时,计时器不再进行倒数而停留在“00”状态。5、此时选手仍没有作答成功,则主持人会对该选手进行减分处理,如果在“00”之前作答成功则加分,分数也是通过计分器显示出来。6、之后主持人按下开关,所有的显示及工作状态回到初始状态以便进行下一次答题。原理框架图(图1)主持人选手抢答声音提示记分器控制电路定时电路显示时间封锁电路编码器台号显示图1.原理框架图方案一、对照上面原理框架图,各个主要的部分选用对应功能的芯片进行设计,如果在仿真时没能找到相应的芯片则用相近的。比如在选手抢答时的输入用74148优先编码器进行编码让一个输入有效,并用七段显示译码器显示出台号。方案二、对照框架图,选用各种逻辑站以及相关的逻辑函数进行设计,编号进直接把锁存器的输出转化8421BCD码,并通过逻辑函数表达式的方式输入到显示译码器中让其显示出来。通过比较可以得出方案一更可行,理由在于芯片组上集成的功能要强大些,且用的元器件的数目会相对少一些这样会更美观而且不容易出错。三、单元电路设计与参数计算1、封锁电路封锁电路的主要功能是分辨选手按键的先后,并能把第一个抢答者的编号锁存起来,并使其他选手的按键操作无效。实现该电路的功能的主要芯片是74175(图1为功能表,图2为逻辑功能图,图3为锁存器电路)表1图2工作原理:当主持人控制开关处于“清零”位置时该电路清零即当RD接低电平时,1Q,2Q,3Q,4Q全为低电平,各显示灯均熄灭,即此时封锁器电路不工作,当主持人将开关拨到“开始”后即RD为高电平时,此时锁存器处于工作状态,即抢答器电路处于等待工作状态。这时当有选手将按键按下时(如按下SW2)。此时1D=1,由D触发器的功能可知,此时1Q=1,1Q=0。当1Q=0时,1Q2Q3Q4Q经过与非门变为1再经过非门变为0,再和4个选手组成的或门逻辑器再与,选手就可以通过开关来抢答,而且只有一次输入变化,因此CP只接收到一次的电平变化,因此那就后就保持了第一次的输出所以就封锁了CP的输入,此时74175不再工作,从而实现了封锁其他选手的作答。只有在第一个人答完以后,由主持人操作清零开关使抢答器电路复位,才能进行下一步的抢答。图32.显示编号的电路当有选手按下了开关后,快的那个选手的编号可以被输出并记忆起来送到7组成的编码器和七段显示器组成的显示台号电路中去显示出选手编号。74148是低电平有效的优先编码器,其功能表表2所示:输入输出EIA1A0GSEOH××××××××LHHHHHHHHL×××××××LL××××××LHL×××××LHHL××××LHHHL×××LHHHHL××LHHHHHL×LHHHHHHL×LHHHHHHHHHHHHHHHLLLLLHLLHLHLHLLHLHHLHHLLLHHLHLHHHLLHHHHLH(L低电平H高电平×任意电平)表2图4图4为74148的逻辑图十进制或功能输入BI/RBO输出字形LTRBIDCBAabcdefgHHHHHHHHHHHHHHHHH×××××××××××××××LLLLLLLHLLHLLLHHLHLLLHLHLHHLLHHHHLLLHLLHHLHLHLHHHHLLHHLHHHHLHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHLHHLLLLHHLHHLHHHHHLLHLHHLLHHHLHHLHHLLHHHHHHHHLLLLHHHHHHHHHHLLHHLLLHHLHLLHHLLHLHLLLHHHLLHLHHLLLHHHHLLLLLLL乱码(L低电平H高电平×任意电平)表3.七段LED译码驱动器7448功能表图5图5是封锁电路和台号显示电路合在一起的电路图,只有两个合在一起才能很好的在一次答题中只显示一个选手号。由于74175是低电平有效,可以将从74175输出端1Q,2Q,3Q,4Q分别接到其1,2,3,4端,其余的5,6,7端均接高电平,这样就可以形成,最高输出4而不会出现显示大于4的可能出现。由于其输出以为低电平有效,正常情况下每个输出经过一个非门后就可进行显示编号。在复位状态下台号数码管不作任何显示(灭灯),所以必须要接的功能表与电路分别如表3所示3.抢答器定时电路在比赛规则里,要求选手的答题时间不能超到60秒,因此必须要有一个定时电路,这个电路可以设计成60进制加法器,但是更多的情况下,为了直观的原消隐脉冲消隐灯测试×HL×L×××××LLLL××××LLHLLLLLLLLLLLLLLHHHHHH8因我们采用的是60进制减法计数器。如果选手能在60秒里答对,则算答题成功,否则为失败。而且在最后的10秒钟伴有响声做为提示,当时最后到达00时,响声也会停止。为了实现60进制减法计数器,采用了74192芯片,它具有加减法功能,是同步10进制的。74LS192(54/74194)两个引脚图管脚及功能表如下:74LS192是同步十进制可逆计1播放器加载中，请稍候...
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广东石油化工学院课程设计说明书课程名称:数字电子技术课程设计题目:抢答器电路设计学生姓名:专业:班级:学号:指导教师:李新超日期:日茂名学院课程设计任务书一、设计题目抢答器电路设计二、主要内容及要求(1)可容纳四组参赛的数字式抢答器。(2)当某台参赛者按下抢答开关时,由数码管显示该台编号并伴有声响。此时,抢答器不再接收其他输入信号。(3)电路具有定时功能。要求回答问题的时间≤60秒(显示为00~59),时间显示采用倒计时方式。当达到限定时间时,发出声响提示。(4)具有计分功能。要求能设定初始分值,能进行加减分。(5)在复位状态下台号数码管不作任何显示(灭灯)。三、进度安排十七周星期一接收任务书。十七周星期二开始上网收集资料。十七周星期三开始进行设计,先分段把各个重要部分用protuse仿真软件。十八周星期六进行整体设计,将设计好的各个部分连接起来进行整体电路的仿真。十八周星期日对仿真好的电路进行整理写实验报告。十九周星期一进行答辩和交报告。四、总评成绩指导教师学生签名题目:抢答器电路设计一、设计任务与要求(1)可容纳四组参赛的数字式抢答器。(2)当某台参赛者按下抢答开关时,由数码管显示该台编号并伴有声响。此时,抢答器不再接收其他输...
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课程设计报告 课程设计报告(四人智力抢答器)
智力竞赛抢答计时器一、 设计要求与任务1设计任务智力竞赛抢答器是一名裁判员，他的任务是从若干竞赛者中确定最先抢答者，并要求参赛者在规定的时间里回答完问题。(wwW.niUBb.Net)本设计要求设计一个四人参加的智力竞赛抢答器，每个参赛者控制一个按钮，用按动按钮发出抢答信号；竞赛主持人另有一个按钮，用于将电路复位，竞赛开始后，先按动按钮者将对应的一个发光二级管点亮，此后其他三人再按动按钮对电路不起作用，同时电路具有回答问题时间控制功能，要求回答时间小于60秒（显示0~59），时间显示选用倒计时方式，当达到规定时间时给出警告（警告灯闪烁）。 2设计要求1）4名选手编号分别为1，2，3，4；各有一个按钮，按钮的编号与选手编号灯对应，也分别为1，2，3，4；2）给主持人设置一个控制开关按钮，用来控制系统清零（抢答显示灯，数码管灭灯）和抢答的开始。3）抢答器具有数据锁存和显示功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即补锁存，并输入编码电器，并在抢答显示器上显示时钟倒计时，封锁其他选手抢课程设计报告 课程设计报告(四人智力抢答器)答。(wWw.NIUBB.NET）直到抢答倒计时回到“0”后，回答时间到，由主持人将系统清零；4）抢答器具有定时（60秒）回答功能，当主持人按下开始按钮，并有选手第一时间抢答时，定时器开始计时，并在数码管上显示倒计时时间，倒计时结束时，回答时间到，蜂鸣器音响持续1秒，由主持人手动清零，进入下一道题的抢答环节；5）计时器采用频率为1HZ的脉冲信号作为定时计数器的CP信号，抢答电路中74LS161，CP则采用1KHZ，观察较为明显些。二、 硬件电路设计及描述由于设计任务是倒计时器，所以要用到减法器，又因为是十进制的所以我选择的主要芯片是74LS192两片，抢答功能，我利用了74LS161的预置功能，若有选手抢答时，74LS161不断反馈，不断循环预置功能，预置后，其他选手再按下抢答开关，也显示不出来，被封锁；接下来是实现显示的功能，我用的是74LS48芯片和共阴极七段显示器个两片，再根据需要我还用了74LS00（与非门）、74LS04（非门）。其中，74LS04（非门）用两片。1、74LS19274LS192是一种十进制同步加 / 减计数器（双时钟），它的逻辑符号和引脚图分别为图（1）和图（2）所示：课程设计报告 课程设计报告(四人智力抢答器)图（1）图（2）192 的清除端是异步的。（www.NIubB.net)当清除端（MR）为高电平时，不管时钟端（CPD、CPU）状态如何，即可完成清除功能。192的预置是异步的。 当置入控制端（PL）为低电平时，不管时钟CP的状态如何，输出端（Q0～Q3） 即可预置成与数据输入端（P0～P3）相一致的状态。192的计数是同步的，靠 CPD、CPU同时加在 4 个触发器上而实现。在CPD、CPU上升沿作用下Q0～Q3同时变化，从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。当进行加计数或减计数时可分别利用CPD或CPU，此时另一个时钟应为高电平。
当计数上溢出时，进位输出端（TCU）输出一个低电平脉冲，其宽度为CPU低电平部分的低电平脉冲；当计数下溢出时，错位输出端（TCD）输出一个低电平脉冲，其宽度为CPD低电平部分的低电平脉冲。 当把TCD和TCU分别连接后一级的CPD、CPU，即可进行级联。74LS192的引脚功能如下：TCD错位输出端（低电平有效）、TCU进位输出端（低电平有效）、CPD减计数时钟输入端（上升沿有效）、CPU加计数时钟输入端（上升沿有效）、MR 异步清除端、P0 ～ P3 并行数据输入端、PL异步并行置入控制端（低电平有效）、Q0 ～ Q3 输出端 。课程设计报告 课程设计报告(四人智力抢答器)2、74LS16174LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器，他可以灵活的运用在各种数字电路，以及单片机系统种实现分频器等很多重要的功能，本次实验，采用了74LS161的预置功能，若有选手抢答时，74LS161不断反馈，不断循环预置功能，预置后，其他选手再按下抢答开关，也显示不出来，被封锁；如下所示：&74ls161引脚&
图3 管脚图介绍：时钟CP和四个数据输入端P0~P3课程设计报告 课程设计报告(四人智力抢答器)清零/MR使能CEP，CET置数PE数据输出端Q0~Q3以及进位输出TC. (TC=Q0?Q1?Q2?Q3?CET)&74LS161功能表1&从74LS161功能表功能表中可以知道，当清零端CR=“0”，计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“0”，这个时候为异步复位功能。(wWw.nIubB.neT)当CR=“1”且LD=“0”时，在CP信号上升沿作用后，74LS161输出端Q3、Q2、Q1、Q0的状态分别与并行数据输入端D3，D2，D1，D0的状态一样，为同步置数功能。而只有当CR=LD=EP=ET=“1”、CP脉冲上升沿作用后，计数器加1。74LS161还有一个进位输出端CO，其逻辑关系是CO=课程设计报告 课程设计报告(四人智力抢答器)Q0?Q1?Q2?Q3?CET。（WWW.niuBB.Net］合理应用计数器的清零功能和置数功能，一片74LS161可以组成16进制以下的任意进制分频器。三、 电路图及电路功能描述四人智力抢答器的原理图如下图（4）所示：图（4）根据原理图可知，倒计时器电路的原理是用减法器来倒计时，然后再用译码器和显示器将结果显示出来，在显示倒计时的时候，我还用了蜂鸣器和灯来作为提示的效果，以作为抢答回答时间限制，当作一个反馈。图中，74LS192芯片仅仅是用来选手回答问题的一个时间倒计时，CP采用了1HZ的脉冲作为定时计数器的CP信号；重点在于，74LS161的抢答功能，在74LS161芯片中，四输入，课程设计报告 课程设计报告(四人智力抢答器)分别是四组参赛选手的抢答按钮，四输出，接参赛选手对应的抢答灯号；输出过程中，将各个选手的输入分别用非门进行一次反向输出，再两两相与非，两两相与非的结果再非一次，再与非，最终的输出接回74LS161的LD端，从而实现了74LS161的预置功能，通过不断的预置，预置后，其他选手再按下抢答开关，也显示不出来，被封锁；从而达到了抢答功能。（wwW.NiuBb.NEt）抢答并回答时间到后，由主持人手动将系统清零，进入下一抢答环节。欢迎您转载分享：