数电课程设计方案八路抢答器

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8路抢答器设计(含完整图)

8路抢答器设计(含完整图)

数字电路课程设计报告8路数字抢答器1.概述抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按钮S0 ~ S7表示。

另外设置系统清除开关一个,该开关由主持人控制。

抢答器具有锁存与显示功能。

即选手按动按钮,锁存相应的编号,扬声器发出声响提示,并在七段数码管上显示选手号码。

选手抢答实行优先锁存,优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

当主持人按下清除键后,参赛选手可以进行抢答,同时倒计时电路开始倒计时,抢答有效时,红灯亮,倒计时停止,显示器上显示选手的编号,并保持到主持人将系统清零为止。

2、8路数字抢答器各主要芯片介绍2.1、74LS14874LS148是一个8线—3线优先编码器。

74LS148外部管脚图、真值表如图所示:图一 74ls148 真值表由表不难看出,在0=S 电路正常工作状态下,允许70~I I 当中同时有几个输入端同时为低电平,即有编码输入信号。

7I 的优先权最高,0I 的优先权最低。

当07=I 时,无论其它输入端有无输入信号(表中以x 表示),输出端只给出7I 的编码,即000012=Y Y Y ,当74LS148的功能表输 入输 出S0I 1I 2I 3I 4I 5I 6I 7I2Y 1Y 0Y S Y EX Y1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 x x x x x x x x 1 1 1 1 1 1 1 1 x x x x x x x 0 x x x x x x 0 1 x x x x x 0 1 1 x x x x 0 1 1 1 x x x 0 1 1 1 1 x x 0 1 1 1 1 1 x 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0U CC Y EX Y S I 3 I 2 I 1 I 0 Y 0I 4I 5I 6I7S Y 2Y 1GND 图2 74LS148管脚图16 9 74LS148 1 80167==I I 、时,无论其它输入端有无输入信号,只对6I 编码,即输出为001012=Y Y Y 。

数字电子课程设计-八路数字抢答器

数字电子课程设计-八路数字抢答器

目录1.设计的任务与要求 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 设计要求 (1)2.实现原理与电路 (1)3.单元电路设计 (2)3.1 抢答器电路 (2)3.2 定时电路 (3)3.3 时序电路 (5)3.4计分电路 (6)4.主要元器件的选择 (7)5.设计总结 (7)5.1 设计体会 (7)5.2 对设计的建议 (7)参考文献 (8)数字抢答器的设计1. 设计的任务与要求数字抢答器是一种用数字电路技术实现同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按钮S0 ~ S7表示。

抢答器具有具有第一抢答信号的鉴别与保持功能。

即选手按动按钮,锁存相应的编号,并且显示选手编号。

在选手抢答之后,定时器开始进行减计时,在定时时间内回答正确则记一分。

因此,我们此次设计数字钟就是为了了解数字抢答器的原理,从而学会制作数字抢答器。

由于抢答器包括组合逻辑电路和时叙电路。

通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。

1.1设计任务(1)可容纳八组参赛的数字式抢答器。

(2)电路具有第一抢答信号的鉴别与保持功能。

(3抢答优先者声光提示。

(4)回答计时与计分。

1.2 设计要求1.掌握各芯片的逻辑功能和使用方法2.掌握编码器、十进制加/减计数器的工作原理。

3.设计可预置时间的定时电路。

4.了解数字抢答器的组成寄工作原理5.分析与设计时序控制电路。

6.画出定时抢答器的整机逻辑电路图2. 实现的原理与电路2.1.数字抢答器总体方框图如图1所示为总体方框图。

其工作原理为:接通电源后,主持人将开关拨到"清零"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。

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。

8路智力竞赛抢答器(数电课程设计报告)

8路智力竞赛抢答器(数电课程设计报告)

数字抢答器的设计姓名李永宏学号201401910034年级14自动化专业自动化系(院)机械与材料工程学院指导教师王丹1 设计任务与要求 (1)1.1基本功能 (1)1.2 扩展功能 (1)2 设计原理 (1)3 电路设计 (2)3.1 抢答电路 (2)3.2 定时电路 (6)3.3 相关逻辑电路 (8)4元器件的使用列表 (10)5仿真结果 (11)6 设计体会 (11)参考资料 (12)8路智力竞赛抢答器1 设计任务与要求1.1基本功能(1)设计一个智力竞赛抢答器,可同时供8名选手或8个代表队参加比赛,其编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7,各用一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应,分别是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。

(2)给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零(编号显示数码管灭灯)和抢答的开始。

(3)抢答器具有数据锁存和显示功能。

抢答开始,若有选手按动抢答按钮,编号立即锁存,并在LED数码管上显示选手的编号,同时扬声器发出音响提示此外.要封锁输人电路,禁止其他选手抢答,并将优先抢答选手的编号—直保持到主持人将系统清零为止。

1.2 扩展功能(1)抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间长度可以由主持人设定(如30 s)。

当节目主持人启动“开始”键后,要求定时器立即减计时,并用显示器显示,同时扬声器发出短暂的音响,音响持续时间为0.5 s左右。

(2)参赛选手在设定的时间内抢答,抢答有效;有效抢答结束定时器停止工作.显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间,并保持到主持人将系统清零为止。

(3)如果定时抢答的时间已到,却没有选手抢答,本次抢答无效,系统短暂报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后做无效抢答,时间显示器上显示00。

2 设计原理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。

数电课程设计八路智力竞赛抢答器设计

数电课程设计八路智力竞赛抢答器设计

数电课程设计八路智力竞赛抢答器设计课程设计任务书题目: 八路智力竞赛抢答器设计初始条件:◆教材:《电子线路设计·实验·测试》第三版谢自美主编华中科技大学出版社◆元器件:74LS48三片,72LS192两片,74LS279、74LS148、74LS00、74LS11、555各一片,数码管三个,发光二极管一个,开关、电阻、电容若干,面包板,导线若干◆仿真:Proteus仿真软件要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)◆多路智力竞赛抢答器功能要求:基本功能:1.设计一个智力竞赛抢答器,可同时供8名选手或8个代表队参加比赛,她们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7,各用一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应,分别是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。

2.给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零(编号显示数码管灭灯)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,编号立即锁存,并在LED数码管上显示出选手的编号,同时扬声器给出音响提示。

另外,要封锁输入电路,禁止其它选手抢答。

优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

扩展功能:1.抢答器具有定时抢答的功能,且一次抢答的时间能够由主持人设定。

当节目支持人按下“开始”按钮后,要求定时器立即倒计时,并在显示器上显示,同时扬声器发出短暂的声响,声响持续时间0.5s左右。

2.参赛选手在设定的时间内抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间,并保持到主持人将系统清零为止。

3.如果定时抢答的时间已到,却没有选手抢答,则本次抢答无效,系统短暂报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器上显示00.报告要求:课程设计的内容要求用A4纸打印,且页数不得少于20页。

时间安排:第20周理论设计、实验室安装调试地点安排:鉴主15楼通信实验室一指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日摘要在各种智力竞赛场合,抢答器是必不可少的最公正的用具。

数电八路抢答器课程设计

数电八路抢答器课程设计

数电八路抢答器课程设计一、引言数电八路抢答器是一种基于数字电路设计的设备,用于进行抢答竞赛。

本课程设计将详细介绍数电八路抢答器的原理、设计过程和实现方法。

二、数电八路抢答器的原理数电八路抢答器由主控制器、显示屏、按钮和信号输入模块组成。

其工作原理如下:1. 主控制器通过按钮检测模块检测每个参赛者的按键动作。

2. 当有参赛者按下按钮时,按钮检测模块会向主控制器发送信号。

3. 主控制器根据接收到的信号判断哪个参赛者按下了按钮,并将该参赛者的编号发送给显示屏。

4. 显示屏上显示被判定为第一名的参赛者编号。

三、数电八路抢答器的设计过程1. 系统需求分析我们需要明确系统的功能需求和性能要求。

根据题目要求,我们需要实现一个能够支持最多8位参赛者同时抢答并显示第一名的系统。

2. 系统框架设计系统框架设计是整个设计过程的基础,它包括主控制器、显示屏、按钮和信号输入模块之间的连接关系和通信机制。

我们需要根据系统需求,确定各个模块的功能和接口。

3. 电路设计在电路设计中,我们需要根据系统框架设计的结果,选择合适的数字电路元件,并进行电路连线。

主要包括按钮检测模块、信号输入模块和显示屏的电路设计。

4. 电路测试与调试完成电路设计后,我们需要进行测试与调试。

通过外部信号源模拟参赛者按下按钮的动作,检验按钮检测模块是否正常工作;测试信号输入模块是否能够正确接收到参赛者编号;验证显示屏是否能够正常显示第一名参赛者的编号。

5. 系统集成与优化在完成各个模块的测试与调试后,我们需要将它们进行集成,并对整个系统进行优化。

可以添加声音提示功能或增加LED灯效果来提高用户体验。

四、数电八路抢答器的实现方法1. 硬件实现硬件实现是将上述设计过程中得到的电路图和元件连接起来以构建实际的抢答器设备。

可以使用面包板或印刷电路板来搭建电路,并根据需要进行元件的布局和焊接。

2. 软件实现软件实现是编写嵌入式程序,控制各个模块的工作。

主要包括按钮检测模块、信号输入模块和显示屏的控制程序。

完整版数电课程设计八路抢答器

完整版数电课程设计八路抢答器

数字电子技术课程设计报告八路智力竞赛抢答器的设计专业:电子信息科学与技术班级:2012级1班姓名:学号:指导老师:电子通信与物理学院日期: 2015 年 1 月 10 日指导教师评语1设计要求在当代社会中企业、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛, 抢答记分器是必要设备。

过去在举行的各种竞赛中我们经常看到有抢答的环节,举办方多数采用让选手通过举答题板的方法判断选手的答题权,这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。

人们于是开始寻求一种能不依人的主观意愿来判断的设备来规范比赛。

因此,为了克服这种现象的惯性发生人们利用各种资源和条件设计出很多的抢答器,从最初的简单抢答按钮,到后来的显示选手号的抢答器,再到现在的数显抢答器,其功能在一天天的趋于完善不但可以用来倒计时抢答,还兼具报警等等功能,有了这些更准确地仪器使得我们的竞赛变得更加精彩纷呈,也使比赛更突显其公平公正的原则。

在这一背景下本文利用74LS系列芯片设计了一种有效、便捷的八路数字抢答器。

设计要求如下:利用数字电路设计一个八路抢答器,允许八路参加,并具有锁定功能,用LED显示最先抢答的队号码,系统设置外部清除键,按动清除键,LED 显示器自动清零灭灯。

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,发光二极管灯灭。

2 设计任务本次描述的八路抢答器功能指标为:设计一个能支持八路抢答的智力竞赛抢答器;主持人按下开始抢答的按键后,有短暂的报警声提示抢答人员抢答开始且指示灯亮表示抢答进行中;在开始抢答后数码管显示30秒倒计时;有抢答人员按下抢答键后,在数码管上显示抢答成功人员1的编号,倒计时暂停,同时后续抢答人员的抢答将无效;当主持人再次按下按键回到复位状态,倒计时的数码管保持显示30,显示人员编号的数码管灭,指示灯灭。

本次设计的电路由包括抢答电路、定时电路、报警电路在内的三部分电路组成。

八位抢答器课程设计

八位抢答器课程设计

八位抢答器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生理解抢答器的基本工作原理,掌握其电路组成及功能。

2. 学生了解数字电路基础知识,并能运用到抢答器的设计中。

3. 学生掌握抢答器程序设计的基本方法,能运用所学知识分析并解决实际问题。

技能目标:1. 学生能独立完成抢答器的电路搭建,提高动手实践能力。

2. 学生能通过编程实现抢答器的功能,培养编程思维和解决问题的能力。

3. 学生具备团队协作能力,能在小组合作中发挥个人优势,共同完成抢答器的设计与制作。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发创新意识。

2. 学生在学习过程中,养成积极思考、勇于探索的良好习惯。

3. 学生通过小组合作,培养沟通协调能力和团队精神,树立集体荣誉感。

课程性质:本课程为信息技术与电子技术的结合课程,注重实践操作和团队合作。

学生特点:八年级学生对电子技术有一定的基础,好奇心强,具备一定的动手能力和合作意识。

教学要求:结合学生特点,以实践为主,引导学生主动探究,注重培养学生的创新精神和实践能力。

将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行教学设计和评估。

二、教学内容1. 数字电路基础知识:介绍抢答器中涉及的逻辑门电路、触发器等基本元件,对应教材第3章相关内容。

- 逻辑门电路原理与功能- 触发器种类及其应用2. 抢答器电路设计与搭建:讲解抢答器电路原理,引导学生进行电路搭建,对应教材第4章相关内容。

- 抢答器工作原理- 电路元件选择与连接- 抢答器电路搭建与调试3. 抢答器程序设计:教授编程基础知识,指导学生进行抢答器程序设计,对应教材第5章相关内容。

- 编程语言基础- 程序流程图设计- 抢答器程序编写与调试4. 抢答器功能实现与优化:培养学生解决问题和团队协作能力,对应教材第6章相关内容。

- 抢答器功能测试与优化- 团队合作与分工- 项目总结与展示教学大纲安排:第一周:数字电路基础知识学习,了解逻辑门电路和触发器原理。

第二周:抢答器电路设计与搭建,动手实践电路连接与调试。

八路竞赛抢答器的设计方案

八路竞赛抢答器的设计方案

八路竞赛抢答器的设计方案一,设计题目、目的及要求1.1设计题目8路抢答器的设计1.2设计目的1、熟悉74ls148、74ls28、74ls29的功能和应用掌握其工作原理,并熟练运用它们。

2、熟悉面包板的使用。

3、掌握数字抢答器的工作原理以及制作方法。

4、增强动手能力,把握严谨的工作态度。

5、熟练运用所学习的模电及数电知识。

1.3设计要求1、八个选手或代表队参加比赛,编号0,1,2,3,4,5,6,7,各用一个抢答按钮,其编号与参赛者的号码一致。

此外,一个按钮给主持人用来清零;2、抢答器具有数据锁存功能,并将所锁存的数据用数码管显示出来;3、数码管不显示后动作选手编号,只显示先动作选手编号,并保持到主持人清零为止;4、选手只有在主持人说开始抢答后才能开始抢答拨动开关。

5、并且抢答结束后裁判没有清零,选手不得动自己的开关。

二、方案设计2.1、总体设计思路按照题目的要求,经过自己的思考与分析以后,将思路确定。

要满足题目所说的,要能完成抢答功能,当某一个选手输入后,屏幕上能显示出该选手的号码,同时通过锁存能限制其他选手的抢答,并且自己抢答后,由于锁存效果也不能反悔。

当抢答开始时,主持人未说开始抢答时,裁判的开关置于清零端,由于此时数码管处于灭灯状态,所以无论选手如何操作,数码管也不会有数据显示,由此想到用裁判来控制清零端,当裁判清零时,即可清除数码管上的数字,并且由于开始时屏幕上不能有显示,所以当裁判置于开始端的时候,数码管译码器的灭灯输入端依然是灭灯输入,只有当选手触发时才能改变电平,输入内容。

另外锁存端必然是反馈锁存,所以要使用后面芯片的信号来反馈给前面的芯片的使能端以控制其使能输入,由此阻断其他选手的输入信号。

锁存后如果没有其他信号去解锁,系统就处于禁止工作状态不能再工作,所以想到要用裁判清零来控制使能端,在消除数码管显示的同时来解锁使能端,让电路恢复其功能。

2.2、方案设计2.2.1 设计方案1(个人方案)根据以上思路,决定使用以下流程图作为本次课程设计的方案,基本能实现抢答器的功能,可以完成说明书上的要求。

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惠州学院HUIZHOU UNIVERSITY《数字电子技术基础》——课程设计项目__ 八路抢答器 __ 专业_ _ 年级班别__ 姓名学号1 姓名学号2 姓名学号3 指导教师2012年6月 25日前言智力竞赛是一种生动活泼的教育方式,而抢答就是智力竞赛中非常常见的一种答题方式。

抢答能引起参赛者和观众的极大兴趣,并且能在极短的时间内,使人们迅速增加一些科学知识和生活常识。

但是,在这类比赛中,对于谁先谁后抢答,在何时抢答,如何计算答题时间等等问题,若是仅凭主持人的主观判断,就很容易出现误判。

所以,我们就需要一种具备自动锁存,置位,清零等功能智能抢答器来解决这些问题。

在本次课程设计中,将主要设计一个供八人使用的定时抢答器,利用本次设计出的电路制造成的定时抢答器,即可轻松实现在八个人之间进行的抢答比赛中进行控制,使得这一活动更加趣味、公平。

目录一设计目的 (4)二设计课题及其技术要求2.1基本功能 (4)2.2拓展功能 (4)三设计总体思路3.1抢答器的组成框图 (5)3.2具体电路 (7)(1)抢答电路 (7)(2)定时电路 (8)(3)报警电路 (9)(4)时序控制电路 (10)(5)整机电路 (11)四元件选择 (12)五心得体会 (13)附录:参考文献 (14)一、设计目的1、巩固和加深对电子电路基本知识的理解,提高综合运用本课程所学知识的能力。

2、培养根据设计需要选学参考书籍,查阅相关手册、图表和文献资料的自学能力。

3、通过电路方案的分析、论证和比较,设计计算和选取元器件、电路组装、调试和检测等环节,初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。

4、学会简单电路的实验调试和性能指标的测试方法,提高学生动手能力和进行数字电子电路实验的基本技能。

二、其技术要求2.1基本功能如下:①设计一个智力竞赛抢答器,可同时供8名选手或8个代表队去参加比赛,他们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7,各用一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应,分别是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。

②给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零(编号显示数码管灯灭)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,编号立即锁存,并在LED数码管上显示出选手的编号,同时扬声器给出音响提示。

此外,要封锁输入电路,禁止其他选手抢答。

优先抢答选手的编号一致保持到主持人将系统清零为止。

2.2拓展功能如下:1) 抢答器具有定时抢答的功能,且一次抢答的时间可以由主持人设定(如30s)。

当节目主持人启动“开始”开关后,要求定时器立即减计时,并用显示器显示,同时扬声器发出短暂的声响,声响持续时间0.5s左右。

2) 参赛选手在设定的时间内抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间,并保持到主持人将系统清零为止。

3) 如果定时抢答的时间已到,却没有选手抢答时,本次抢答无效,系统短暂报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器上显示00。

三、设计总体思路3.1抢答器的组成框图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,能显示选后的编号,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)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,定时显示器显示设定的时间;当节目主持人宣布抢答题目后,说一声“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,定时器倒计时;当定时时间到,却没有选手抢答时,系统报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答。

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.控制电路要使定时器停止工作,时间显示器上显示剩余的抢答时间,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。

图(1) 定时抢答器总体框图3.2具体电路①抢答电路抢答电路的功能有两个:一是能分辨出选手按键的先后,并锁存优先抢答者的编号,供译码显示电路用;二是要使其他选手的按键操作无效。

选用优先编码器74LS148和RS 锁存器74LS279可以完成上述功能,其电路组成如图(2)所示。

其工作原理是,当主持人控制开关处于“清除”位置时,RS 触发器的R 端为低电平,输出端(4Q~1Q )全部为低电平,于是74LS48的BI =0,显示灯灭。

74LS148的选通输入端ST =0,74LS148处于工作状态,此时锁存电路不公作。

当主持人开关拨到“开始”位置时,优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态,即抢答器处于等待工作状态,等待输入端7I ……0I 的输入信号,当有选手将键按下时(如按下S3),74LS148的输出012Y Y Y =010,EX Y =0,经RS 锁存器侯,CTR=1,BI =1,74LS279处于工作状态,4Q3Q2Q=101,经74LS48译码后,显示器显示出“5”。

此外,CTR=1,使74LS148的ST 端为高电平,74LS148处于禁止工作状态,封锁了其他按键的输入。

当按下的键松开后,74LS148的EX Y 为高电平,但由于CTR 维持高电平不变,所以74LS148仍处于禁止工作状态,其他按键的输入信号不会被接受。

这就保证了抢答者的优先性以及抢答电路的准确性。

当优先抢答者回答完问题后,由主持人操作控制开关S ,使抢答电路复位,以便进行下一轮抢答。

图(2)抢答电路②定时电路节目主持人根据抢答器的难易程度,设定一次抢答的时间,通过预置时间电路对计数器进行预置,选用十进制同步加/减计数器74LS192进行设计,计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。

具体电路如图(3)所示,图(3) 可预置时间的定时电路③ 报警电路由555定时器和三极管构成的报警电路如图(4)所示。

其中555构成多谐振荡器震荡频率C R R C R R f )2(43.12ln )2(102121+≈+=其输出信号经三极管推动扬声器。

PR 为控制信号,当PR 为高电平时,多谐振荡器工作。

反之,电路停振。

图(4)报警电路④时序控制电路时序控制电路时抢答器设计的关键,它要完成以下三项功能:●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。

●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。

●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。

根据上面的功能要求以及图(2)和图(3),设计的时序控制电路如图(5)所示。

图中,门G1的作用是控制时钟信号CP的放行与禁止,门G2的作用是控制74LS148的输入使能端ST。

图(5)A的工作原理是,主持人控制开关从“清除”位置拨到“开始”位置时,来自于图(2)中的74LS279的输出CTR=0,经G2反相,A=1,则从555输出端CP时钟输入端,定时电路进来的时钟信号CP能够加到74LS192的D行递减计时。

同时,在定时时间未到时,来自于图(3)中74LS192的BO=1,门G2的输出ST=0,使74LS148处于正常工作借位输出端2状态,从而实现第一个功能的要求。

当选手在定时时间内按动抢答键时,CTR=1,经G3反相,A=0,封锁CP信号,定时器处于保持工作状态;同时,门G2的输出ST=1,74LS148处于禁止工作状态,禁止选手进行抢答。

同时,门G1处于关门状态,封锁CP信号,使定时电路保持00状态不变,从而实现第三个功能的要求。

74LS121用于控制报警电路及发声的时间。

A 抢答与定时电路的时序控制电路B 报警电路的时序控制电路图(5) 时序控制电路⑤整机电路定时抢答器的主体逻辑电路如图(6)所示。

图(6) 定时抢答器的主体逻辑电路四、元件选择序号元件名称型号数量1 六门反相器SN74HC04N 12 双4输入与门HD74LS21P 13 4线—七段译码器HD74LS48P 34 8线—3线优先编码器SN74HC148N 15 十进制计数器CD74HC192E 26 RS触发器SN74LS279AN 17 555定时器NE555P 28 单稳态触发器DM74121N 19 陶瓷电容0.1μF 210 电解电容10μF 111 电解电容100μF 112 电阻1KΩ 113 电阻15KΩ 214 电阻68KΩ 215 电阻510 Ω 4五、心得体会数电的课程结束后,接下来的是课程设计,刚开始时,对项目的选取举棋不定。

因为刚刚接触数电时,学的是逻辑、学的是芯片,74、74、74……听到最多的,但很陌生,所以很纠结项目的选定,经小组讨论决定,选最接近娱乐生活用的八路抢答器。

选定项目后,就开始去摸索所学的74系列各芯片的相关设置与功能。

在前几次课程实验后,对相关芯片有所了解,所以就可以很快得开展电路设计、仿真、调试……整整用了两天。

由于对电路有所把握,所以在实验室搭建电路验收很顺利。

这次实践的机会让我们认识到实践是检验真理的唯一标准,在实际中遇到突发的情况也能随机应变,即时想出对策,而且能运用周围的现有的材料改变本来的电路,但不改变原理。

虽然整个过程艰苦,但这次的动手机会让我获益良多,从实践能力和意志品质方面都有了进一步的提高。

确实,学电子类的靠技术吃饭,要多动脑,多动手实践才能真正去把握,仅仅学理论是行不通的,接下来,我们会在学好各专业知识外,加强动手实操,培养自己与电子的相关技术。

非常感谢老师的耐心授课与指导,给予我们这么好的锻炼机会。

谢谢老师。

附录:参考文献[1] 阎石. 《数字电子技术基础》.高等教育出版社[2] 童诗白.《模拟电子技术基础》.高等教育出版社[3] 魏晓慧.《电子工艺技能实训》.科学出版社[4].穆秀春.《从Protel到Altium Designer》.电子工业出版社[5].藤井信生(日)薛培鼎(译).《电子实用手册》.机械工业出版社。

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