抢答器课程设计说明书

专业课程设计说明书
课题名称：六人抢答器电路设计
姓名：胡星
学号：21006021026
专业：电子信息工程
班级：电本一班
成绩：
指导教师：宁仁霞
课题时间：2012年11月7日--2013年1月9日黄山学院教务处制
目录
一、设计目的 (1)
二、课程设计任务及基本要求 (1)
1、设计任务 (1)
2、设计要求 (1)
三、进度安排 (1)
四、摘要 (1)
1、中文摘要 (1)
2、英文摘要 (1)
五、系统框图 (2)
六、六人抢答器总电路图及原理 (3)
七、各分电路及其作用 (3)
1、时序控制电路 (3)
2、封锁电路 (4)
3、编码电路 (5)
4、译码报警电路 (5)
5、语音提示电路 (6)
6、显示驱动电路 (6)
八、心得体会 (7)
九、参考文献 (7)
一、设计目的
1.掌握六人智力竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。

2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。

二、课程设计任务及基本要求
1、设计任务
设计一台可供6名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。

用数字显示抢答倒计时间，由“9”倒计到“0”时，无人抢答，蜂鸣器连续响1秒。

选手抢答时，数码显示选手组号，同时蜂鸣器响1秒，倒计时停止
2、设计要求
(1)6名选手编号为：1, 2, 3, 4, 5, 6 各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1, 2, 3, 4, 5, 6
(2)给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始。

(3)抢答器具有数据锁存和显示的功能。

抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。

抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

(4)如果抢答定时已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。

系统扬声器报警（音响持续1秒），并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示0 三、进度安排
设计时间为两周，第一周查资料、方案论证，完成数字抢答器电路设计，对元器件进行筛选，第二周组装、调试，进行实物检查、设计答辩并完成设计报告。

四、摘要
1、中文摘要：本文介绍了一种采用数字电路制作的多功能数显抢答器，它主要采用了74系列的常用集成电路，它除了具有基本的抢答功能之外，还具有定时报警的功能，和数显的功能，当抢答开始后，系统会自动倒计时，并且时间是可以预设的，期间有人抢答的话系统会停止计时，如果期间没人抢答，系统会有短暂的报警，提示抢答结束。

关键字：PLC、抢答、报警、数显
2、英文摘要
Abstract：This paper introduces a kind of adopting digital circuit made
multi-function digital display responder, it mainly adopts the 74 series of common integrated circuit, it not only has basic vies to answer first function, but also has the timing alarm function, and digital display function, when vies to answer first began, the system will automatically count down, and the time can be preset, someone vies to answer first words during the system will stop time, if no one during the contest, the system will have a short warning and prompt vies to answer first end
key words：microcomputer PLC 、vies to answer first、alarm、digital display
五、系统框图
当主持人宣布开始，定时电路开始秒脉冲电路的作用而进行倒记时，并通过译码器在显示器中显示。

报警电路给出声音提示。

当选手首先按某一开关键时，可通过触发锁存电路被触发并锁存，在输出端产生相应的开关电平信息，同时为防止其它开关随后触发而产生紊乱，最先产生的输出电平变化又反过来将触发电路锁定。

然后在译码器中译码，将触发器输出的数据转换为数码管需要的逻辑状态。

最后在显示电路中显示出所按键选手的号码。

若有多个开关同时按下时，则在它们之间存在着随机竞争的问题，结果可能是它们中的任一个产生有效输出。

如图1.
六、六人抢答器总电路图
图1-2 抢答器总电路图
工作原理：抢答器具有锁存、定时、显示和报警功能。

即当抢答开始后，选手抢答按动按钮，锁存器锁存相应的选手编码，同时用LED数码管把选手的编码显示出来，并且开始抢答时间的倒计时，同时用LED数码管把选手的所剩抢答时间显示出来。

而在选手按键抢答以及抢答时间倒计时到时的时候都有报警以提醒主持人和选手。

抢答时间设定9秒，报警响声持续1秒。

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，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。

七、各分电路图及其作用
1、时序控制电路
图1-3 时序控制电路电路图
时序控制电路是抢答器设计的关键，它要完成以下三项功能：
1）主持人将控制开关拨到“开始”位置时，扬声器发声，抢答电路和定时电路进入正常抢答工作状态。

2）当参赛选手按动抢答键时，扬声器发声，抢答电路和定时电路停止工作。

3）当设定的抢答时间到，无人抢答时，扬声器发声，同时抢答电路和定时电路停止工作。

2、封锁电路
图1-4 封锁电路电路图
封锁电路的作用是当有选手抢答成功时，封锁其他选手的输入信号。

3、编码电路
图1-5 编码电路电路图
4、译码报警电路
图1-6 译码报警电路电路图
译码报警电路的功能是将优先抢答的输入信号变成报警信号，以提醒是哪个选手抢答成功。

5、语音提示电路
图1-7 语音提示电路电路图
语音提示电路的功能是提醒本次的抢答选手是哪一位。

6、显示驱动电路
图1-8 显示驱动电路电路图
显示驱动电路有六个反相器构成，其功能是若有选手抢答成功，驱动相应的指示灯发光。

八、心得体会
这一课程设计使我们将课堂上的理论知识有了进步的了解，并增强了对数
字电子技术这门课程的兴趣。

了解了更多电子元件的工作原理，如：74LS121、74LS48、74ls192等。

但同时也暴露出我在知识上掌握不足等缺点。

其次在此次设计过程中由于我们频繁的使用一电子设计软件如：Multisim等，因此使我熟悉了软件的使用，同时在电脑的电子设计和绘图操作上有了进一步提高。

加上在设计过程中遇到了一些问题，使得我得查找相关资料，从而增长知识的同时增强解决问题和动手的能力，锻炼我做事细心、用心、耐心的能耐。

这一课程设计，使我向更高的精神和知识层次迈向一大步。

所以在以后的学习生活中，我会努力学习，培养自己独立思考的能力，积极参加多种设计活动，培养自己的综合能力，从而使得自己成为一个有综合能力的人才而更加适应社会。

做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。

平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。

而且还可以记住很多东西。

比如一些芯片的功能，平时看课本，这次看了，下次就忘了，通过动手实践让我们对各个元件映象深刻。

认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。

所以这个课程设计对我的作用是非常大的。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的际动手能力和独立思考的能力。

此次课程设计，学到了很多课内学不到的东西，比如独立思考解决问题，出现差错的随机应变，和与人合作共同提高，都受益非浅，今后的制作应该更轻松，自己也都能扛的起并高质量的完成项目。

九、参考文献
[1]钱培怡.电子电路实验及课程设计.西安电子科技大学出版社.1992
[2]王毓银.数字电路逻辑设计（第三版）.高等教育出版社.1999
[3]谢自美.电子线路设计实验测试.华中科技大学出版社.2000
[4]阎石，《数字电子技术基础》，清华大学电子学教研组，高等教育出版社，1983
[5]童诗白.模拟电子技术基础 第四版 [M]北京 高等教育出版社 2005
[6]彭华林等编数字电子技术长沙：湖南大学出版社，2004年
[7]李士雄.数字集成电子技术教程，北京，高等教育出版社，1993年。