基于74LS175芯片的四人抢答器设计

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4人抢答器电路设计解析

4人抢答器电路设计解析

电工学实验A (下)实验报告4 人竞赛抢答器的设计学院名称:材料科学与工程班级:10 级4 班姓名:XXX学号:1810004XX成绩:2013 年1 月12 日目录第一篇实验设计任务介绍 (3)1.1设计题目 (3)1.2实验目的 (3)1.3实验内容 (3)1.4实验要求 (4)第二篇设计背景 (5)第三篇设计原理 (5)3.1抢答器的主要功能简介 (5)3.2抢答器工作原理 (7)32174LS175 原理介绍 (7)32274LS00 原理介绍 (9)323.555原理介绍 (11)第四篇设计电路图介绍 (13)4.1电路设计图 (13)4.2.元件清单 (14)第五篇心得体会 (14)第一篇实验设计任务介绍1.1设计题目数控增益放大器的设计1.2实验目的1、掌握面包板搭接电路技术;2、学习调试系统电路,提高实验技能;3、了解竞赛抢答器的工作原理及其结构。

1.3实验内容1、设计任务:设计制作一个可容纳四组参赛的数字式抢答器。

2、设计要求:(1)每组设置一个抢答按钮,供抢答者使用;(2)电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能;(3)在主持人将系统复位并发出抢答指令后,若有参赛者按抢答开关,则提醒主持人(音频提示或信号灯亮),同时显示出抢答者的组别;(4)同时电路应具备自锁功能,使别组的抢答开关不起作用;(5)要求电路主要选用中规模 TTL或CMO S集成电路。

3、设计要点 :( 1 )抢答控制器:竞赛抢答器的核心,当任意一位参赛者按下开关时,抢答控制器立刻接受该信号,则提醒主持人(音频提示或信号灯亮),同时显示出抢答者的组别。

与此同时,封锁其他参赛者的输入信号,这就要求抢答器的分辨能力高(CP 为1MHZ)同时要求电路有4组输入和输出,电路可考虑用4个D触发器(74LS175)和与非门组成(74LS00和74LS20 ;(2)抢答控制输入电路:有 4个开关组成, 4人各控制一个,按下开关使相应控制端信号为高电平或低电平;( 3)清零装置:供每次比赛前主持人使用,它保证每次抢答前使抢答器清零,避免电路误动作和抢答过程中的不公平。

实验八 智力竞赛抢答装置

实验八   智力竞赛抢答装置

实验八智力竞赛抢答装置综合实验一、实验目的1、学习数字电路中D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源等单元电路的综合运用。

2、熟悉智力竞赛抢赛器的工作原理。

3、了解简单数字系统实验、调试及故障排除方法。

二、实验原理图8-1为供四人用的智力竞赛抢答装置线路,用以判断抢答优先权。

图8-1智力竞赛抢答装置原理图图中F1为四D触发器74LS175,它具有公共置0端和公共CP端,引脚排列见附录;F2为双4输入与非门74LS20;F3是由74LS00组成的多谐振荡器;F4是由74LS74组成的四分频电路,F3、F4组成抢答电路中的CP时钟脉冲源,抢答开始时,由主持人清除信号,按下复位开关S,74LS175的输出Q1~Q4全为0,所有发光二极管LED均熄灭,当主持人宣布“抢答开始”后,首先作出判断的参赛者立即按下开关,对应的发光二极管点亮,同时,通过与非门F2送出信号锁住其余三个抢答者的电路,不再接受其它信号,直到主持人再次清除信号为止。

三、实验设备与器件1、+5V直流电源2、逻辑电平开关3、逻辑电平显示器4、双踪示波器5、数字频率计6、直流数字电压表7、74LS175、74LS20、74LS74、74LS00四、实验内容1、测试各触发器及各逻辑门的逻辑功能。

试测方法参照实验二及实验九有关内容,判断器件的好坏。

2、按图8-1接线,抢答器五个开关接实验装置上的逻辑开关、发光二极管接逻辑电平显示器。

3、断开抢答器电路中CP脉冲源电路,单独对多谐振荡器F3及分频器F4进行调试,调整多谐振荡器10K电位器,使其输出脉冲频率约4KHz,观察F3及F4输出波形及测试其频率4、测试抢答器电路功能接通+5电源,CP端接实验装置上连续脉冲源,取重复频率约1KHz。

(1)抢答开始前,开关K1、K2、K3、K4均置“0”,准备抢答,将开关S 置“0”,发光二极管全熄灭,再将S置“1”。

抢答开始,K1、K2、K3、,K4某一开关置“1”,观察发光二极管的亮、灭情况,然后再将其它三个开关中任一个置“1”,观察发光二极的亮、灭有否改变。

数电课程设计报告四人智力竞赛抢答器电路的设计

数电课程设计报告四人智力竞赛抢答器电路的设计

数字电子技术实习报告(四人智力比赛抢答器电路的设计)一、设计目的1.掌握四人智力比赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。

2.熟习数字集成电路的设计和使用方法。

二、设计任务与要求1.设计任务设计一台可供 4 名选手参加比赛的智力比赛抢答器。

选手时,数码管显示选手组号,同时对应的LED 灯亮。

2.设计要求1)四名选手编号为 :1,2,3,4。

各有一个抢答按钮,按钮的编号与选手的组号对应,也分别为 1,2,3,4。

2)给主持人设计一个控制按钮,用来控制系统清零 (抢答显示数码管灭灯)和抢答开始。

3)抢答器拥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,该选手编号立刻被锁存,并在抢答器上显示该编号,同时 LED 灯给出灯光提示,封闭输入编码电路,严禁其余选手抢答。

抢答选手编号向来保持到主持人清零为止。

4)用 555 产生频次为 1Hz 的脉冲信号,作为准时计数器的C P 信号。

三、四人智力比赛抢答器的电路原理及设计方案一 :1.四人智力比赛抢答器的原理仿真图以下其工作原理为:接通电源后,主持人将开关拨到" 消除 " 状态,抢答器处于严禁状态,编号显示器灭灯;主持人将开关置开始"状态,宣告 " 开始 "抢答器工作。

选手按抢答按钮抢答时,信号经过 D 触发器锁存并输出到后级得CD4511BCD 译码器和发光二极管;依据信号点亮发光二极管和数码管显示按钮的编号。

当一轮抢答以后,准时器停止、严禁二次抢答、准时器显示节余时间。

假如再次抢答一定由主持人再次操作"消除 "和" 开始 " 状态开关。

2.单元电路的原理剖析:1)抢答器电路其功能主要有74LS175D触发器和74LS20和74LS00达成。

该电路达成两个功能:一是分辨出选手按键的先后,并锁存优先抢答者的编号,;二是严禁其余选手按键操作无效。

工作过程:开关J2 置于 " 消除 " 端时, 74LS17Q5D 触发器的 CLR端均为0, Q端均为 0, =1,所以数码管显示0 全部发光二管Q 不亮;。

电子技术自主设计实验报告 ——四人抢答器

电子技术自主设计实验报告 ——四人抢答器

自主设计实验5.6智力竞赛抢答器设计1.实验目的1)熟悉74LS174 D触发器的管脚排列及功能。

2)熟悉74LS00、74LS20与非门的管脚排列及功能。

3)设计相应的电路图,标注元器件参数,并进行实验。

2.总体设计方案或技术路线利用74LS175 D触发器设计供四人用的智力竞赛抢答器,用以判断抢答优先权。

抢答开始之前,由主持人按下复位开关清除信号,所有的指示灯和数码管均熄灭。

当主持人宣布“开始抢答”后,首先做出判断的参赛者立即按下按钮,对应的指示灯点亮,同时数码管显示该选手的序号,而其余三个参赛者的按钮将不起作用,信号也不再被输出,直到支持人再次清除信号为止。

数码管显示要求利用试验箱上的CD4511数码管实现。

但由于没有买到74LS175 D 触发器,故选择了74LS174 D触发器为六上升沿D触发器来替代作为实验中的主要器件。

74LS174 D触发器输出仅有Q没有Q__,为实现功能通过74LS04非门或74LS00与非门来实现。

3.实验电路图(1)芯片管脚排列图74LS174(2)初步设计电路(3)改进后电路完全用芯片连接4. 仪器设备名称、型号1)直流稳压电源 1台2)数字万用表 1只3)EEL-69模拟、数字电子技术实验箱 1台74LS174D触发器,74LS00、74LS20与非门,74LS04非门,CD4511数码管,电阻,电容,导线若干。

5.理论分析或仿真分析结果(1)理论分析清零端R__D和时钟脉冲C是六个D触发器共用的。

抢答前先清零,1Q-4Q均为“0”,相应的发光二极管LED1-LED4都不亮;1Q__-4Q__均为“1”,与非门G1输出为“0”,扬声器不响。

同时G2输出为“1”,将G3打开,时钟脉冲C可以经过G3进入D触发器的C端。

此时,由于S1-S4均未按下,1D-4D均为“0”,所以触发器的状态不变。

抢答开始,若S1首先被按下,1D和1Q均变为“1”,相应的发光二极管LED1亮;1Q__变为“0”,G1的输出为“1”,扬声器发响。

四路抢答器的设计和制作[1]

四路抢答器的设计和制作[1]

课程设计报告设计课题:四人抢答器学院:系别:专业:电子信息工程学号:姓名:指导老师:四路抢答器的设计和制作摘要:实现抢答器功能的方式有多种,可以采用模拟电路、数字电路或模拟混合电路,可以实现多路抢答的功能。

现介绍的是用数字电路设计的四路抢答器,以74LS175、74LS00、74LS20为核心,具有反应快、功能齐全、实用性强的特点。

关键词:抢答器、电路、仿真、设计一、设计目的和要求1 设计目的1.进一步掌握数字电子技术课程所学的理论知识。

2.熟悉几种常用集成数字芯片,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。

3.了解数字系统设计的基本思想和方法,学会科学分析和解决问题。

4.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。

2 设计要求1.每个参加者控制一个按钮,用按动按钮发出抢答信号。

2.竞赛主持人另有一个按钮,用于将电路复位。

3.竞赛开始后,先按动按钮者对应的一个发光二极管点亮,此后其他3人再按动按钮对电路不起作用。

二、前言在日常生活中各种竞赛场合经常要用到抢答器,在电视台和娱乐场所等大型场合中的智力抢答更是不可缺的系统,其利用的是大型显示屏显示数字。

抢答器不但在以上场合取到很大的作用,而且在现代制造业中也有很重要的作用。

现代电子技术的飞跃发展,各类智能化产品相应而出,抢答器器也不例外;数字电路具有电路简单、可靠性高、成本低等优点,本设计就以数字电路为核心设计四路抢答器。

而本次课程设计技术目标与要求是设计四路的抢答器,附有简单的抢答功能,不仅可以用于比赛,娱乐抢答,知识竞赛等活动,也可以用于各类需要竞争的场合,抢答器的运用非常附有人性化,应用非常广泛。

三、功能介绍(1)抢答器最多可供4名选手参赛,编号为1—4号,各队分别用一个按钮(分别为S2—S5)控制,并设置一个系统清零和抢答控制开关S1,该开关由主持人控制。

(2)抢答器具有数据锁存功能,并将锁存数据用LED数码管显示出来,直到主持人清零。

四人智力抢答器电子技术课程设计

四人智力抢答器电子技术课程设计

电子技术课程设计报告题目名称:姓名:专业:指导教师:摘要本报告设计的四路智力竞赛抢答器电路主要采由74系列常用集成电路组成,涉及到触发器、编码器、加法器、555定时器和RC电路组成的多谐振荡电路。

该抢答器具有基本的抢答功能,当一轮抢答开始后,首先抢答的人由触发器保持状态并阻止其他任何选手输入状态,此次设计的抢答器在选手输入信号后先经过D触发器,再经过优先编码器编码,所有选手没有优先级之分,真正做到比赛的公平公正性。

主持人可以通过控制按钮结束本轮的抢答并可以从新开始下一轮抢答。

本次设计的抢答器运用74HC175上升沿D触发器记录第一个抢答人的状态;运用八输入与非门74LS30D控制触发器的工作,从而使第一个抢答者的状态保持,而其他人无法再抢答。

电路中需要的时钟信号由555多谐振荡电路实现。

关键词: 抢答器触发器 555时钟信号发生器前言 (3)第1章设计思路和总体框架图 (3)1.1 系统总体框图 (3)1.2 设计思路 (4)第2章单元电路设计 (4)2.1抢答电路设计 (4)2.1.1电路简介 (4)2.1.2工作原理 (5)2.1.3集成电路逻辑功能分析 (6)2.2时钟信号发生电路设计 (11)2.2.1 设计分析 (11)2.2.2 工作原理 (11)第3章实物制作 (13)3.1实物介绍 (13)3.2 焊接过程 (14)第4章总结 (15)参考文献 (16)元器件清单 (16)完整电路原理图 (17)目前无论是国内还是国外,智力抢答类的娱乐节目以其知识的普及性和娱乐宣传性,一直受到广大电视观众的喜好和好评,是全家老少皆宜的电视类节目。

说到这类电视节目,就不得不提到节目中的抢答的环节,多位选手在主持人一声令下开始抢答,先按抢答器者独占先机,这种情况总是扣人心弦,让观众和选手都心动不已。

激动之后,大家有没有想过节目中抢答用的电路时如何实现的吗?选手限时抢答,谁先抢答在其前面的LED灯就会亮,同时其他较晚的人再按键是没有任何效果的。

智力竞赛抢答装置实验报告

智力竞赛抢答装置实验报告

智力竞赛抢答装置实验报告智力比赛抢答装置试验报告一、试验目的1、学习数字电路中D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源等单元电路的综合运用;2、认识智力比赛抢答器的工作原理;3、了解简答数字系统设计、调试及故障排解办法。

二、试验原理下图为四人用的智力比赛抢答装置线路,用以推断抢答优先权。

智力比赛抢答器装置原理图图中F1为四D触发器74LS175,它具有公共置0端和公共CP端,引脚罗列间附录;F2为双4输入与非门74LS20;F3是由74LS00组成的多谐振荡器;F4是由74LS74组成的四分频电路;F3、F4组成抢答器中的CP时钟脉冲源。

抢答开头时,由主持人清除信号,按下复位开关S,74LS175的输出Q1~Q4全为0,全部发光二极管LED灯均熄灭,当主持人宣布“抢答开头”后,首先做出推断的参赛者立刻按下开关,对应的发光二极管点亮,同时,通过与非门F2送出信号锁住其余3个抢答者的电路,不再收受其他信号,直到主持人再次清除信号为止。

三、试验设备与器件(1)+5V直流电源(2)规律电平开关(3)规律电平显示器(4)双踪示波器(5)数字频率计(6)直流数字电压表(7)74LS175,74LS20,74LS74,74LS00四、试验内容(1)测试各触发器及各规律门的规律功能。

测试办法参照数字电子技术基础试验的有关内容,推断器件的好坏。

(2)按图10-1接线,抢答器五个开关接试验装置上的规律开关,发光二极管接电平显示器。

(3)断开抢答器电路中CP脉冲源电路,单独对多谐振荡器F3及分频器F4举行调试,调节多谐振荡器10kΩ电位器,使其输出脉冲频率约4kHz,观看F3和F4输出波形及测试其频率。

(4)测试抢答器电路功能。

接通+5V电源,CP端接试验装置上延续脉冲源,取重复频率约1kHz。

1)抢答开头前,开关K1,K2,K3,K4均置“0”,预备抢答,将开关S置“0”,发光二极管全熄灭,再将S置“1”。

抢答开头,K1,K2,K3,K4某一开关置“1”,观看发光二极管的亮、灭状况,然后再将其他三个开关中任一个置“1”,观看发光二极管的亮、灭有否转变。

四路抢答器报告

四路抢答器报告

数字电路课程设计报告题目:四人抢答器摘要 (1)Abstract (1)1、题目要求 (2)1.1设计任务 (2)2、题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能 (2)2.1题目的意义 (2)3、系统总体框图 (3)4、方案论证 (4)5、系统硬件设计 (4)5.1选手按键和LED显示电路 (4)5.2时钟产生电路 (5)5.3主持人控制电路 (6)5.4系统总电路 (7)6、系统性能测试与分析 (7)6.1测试使用的仪器: (7)6.2性能测试与结果分析 (7)7、调试过程遇到的问题与解决方法 (8)8、课程设计体会 (8)9、参考文献 (8)四人抢答器摘要本系统是一个四人抢答器,主要由按键输入模块、信号控制模块、时钟模块、LED显示模块和报警电路组成。

按键输入模块分为四个选手按键和一个支持人控制按键。

信号控制模块分别由四D触发器74LS175、双四输入与非门74LS20和四2输入与非门74LS00构成。

时钟模块由555组成,输出时钟脉冲为74LS175提供工作时钟。

抢答信号由四个选手按键输入,当第一个抢答信号产生并且74LS175的时钟信号上升沿到来后,相应的D触发器输出不同的电平,相应的LED就亮,蜂鸣器报警,而且同时74LS175的时钟脉冲信号被封锁而停止工作,其他三个抢答者的信号输入被封锁,直到主持人再次清除信号为止,从而实现抢答器的功能。

关键词:74LS175 74LS20 74LS00 555 时钟信号AbstractThis system is a four man vies to answer first device, and the main key input module, signal control module, clock module, LED display module and alarm circuit component. Key input module can be divided into four players keys and a hostess control buttons. Signal control module respectively by four D flip-flop 74 LS175, double four input and 74 LS20 sr and four double input and a 74 LS00 sr. The clock module composition by 555, the clock pulse output for 74 LS175 provide working clock. Vies to answer first signal by four players key input, when the first vies to answer first signal and 74 LS175 clock signal rise after coming along, the corresponding D flip-flop output of different level, the corresponding leds light, a buzzer alarm, and at the same time 74 LS175 clock pulse signal is closed and stop working, and the other three vies to answer first person signal input were closed, until the host again so clear signal, so as to realize the function of the contest. Keywords: 74 LS175 74 LS20 74 LS00 555 clock signal1、题目要求1.1设计任务使用中小型集成电路和门电路设计四人抢答器要求完成以下功能•可同时供4名选手参加比赛,各用一个抢答按钮,按钮编号和选手的编号相对应;•用发光二极管显示第一抢答者对应的指示灯亮;并使其余抢答开关不起作用;•主持人用一个控制开关,用来控制抢答器的清零和抢答开始;•使用555定时器产生一个1KHz的周期信号作为时钟信号。

智力竞赛抢答器电路课程设计说明书

智力竞赛抢答器电路课程设计说明书

智力竞赛抢答器电路设计1 技术指标设计一个四组抢答器,有人抢答时,蜂鸣器发声,同时优先抢答者对应的指示灯亮,而后抢答者对应的指示灯不亮。

主持人具有将抢答器复原的功能。

2 设计方案及其比较2.1 方案一采用74LS175为主芯片的设计方案图1为74LSl75管脚图。

其中,CLR是异步清零控制端(低电平有效)。

D1~D4是并行数据输入端,CLK为时钟脉冲端,Q1~Q4是并行数据输出端,/Q1~/Q4是Q1~Q4的反码数据输出端。

(注:/Q1代表Q1的非,下同)图1 74LS175管脚图表1为74LS175的功能表。

当CLK引脚输入上升沿时,D1~D4被锁存到输出端(Q1~Q4)。

在CLK其他状态时,输出与输入无关。

其异步复位端为低电平时,Q1~Q4输出为低,/Q1~/Q4输出为高。

表1 74LS175的功能表清零时钟输入输出工作模式CLR CLK 1D 2D 3D 4D 1Q 2Q 3Q 4Q0 ×××××0 0 0 0 异步清零1 ↑1D 2D 3D 4D 1D 2D 3D 4D 数码寄存1 1 ××××保持数据保持1 0 ××××保持数据保持抢答器的电路设计图使用Protel绘制,结果如图2所示。

图2 抢答器电路设计图方案一其工作原理为:电路上电后,按下复位按键S0(裁判)实现清零功能,/Q1~/Q4 输出高电平,与之相连接的指示用的四个LED全熄灭。

同时以Q1~Q4作为输入的或非门输出为高电平,经非门输出低电平,蜂鸣器不响;经与门使脉冲正常输入。

松开复位键,电路进入准备状态。

假设有按键S3 (3号选手)被按下,Q3输出变为高电平,/Q3变为低电平。

从而导致对应得LED被点亮,或非门的输出将由高变成低电平,经非门变为高电平使蜂鸣器鸣叫。

同时或非门的低输出经过与门使得脉冲信号无法进入CLK端,即芯片的CLK 保持低电平,此时芯片处于数据保持状态,按下除复位之外的任何的按键都将不会发生电路状态的变化,即输入被锁定,达到阻止其他选手抢答的目标。

四人竞赛抢答器实验报告

四人竞赛抢答器实验报告

数电实验报告:侯婉思专业:通信工程班级:1111学号:11387121指导老师:田丽娜四人竞赛抢答器实验报告一.前言现今,形式多样、功能完备的抢答器已广泛应用于电视台、商业机构、学校、企事业单位及社会团体组织中,它为各种知识竞赛增添了刺激性、娱乐性,在一定程度上丰富了人们的业余生活。

对于抢答器我们大家都知道那是用于选手做抢答题时用的,选手进行抢答,抢到题的选手来回答问题。

抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。

选手们都站在同一个起跑线上,体现了公平公正的原则。

本文介绍了一种用74系列常用集成电路设计的高分辨率的4路抢答器。

该抢答器为全数字集成电路设计,具有分组数多、分辨率高等优点。

该抢答器除具有基本的抢答功能外,还具有优先能力,定时及复位功能。

主持人通过控制开关使抢答器达到复位的功能。

二.实验目的1. 学习并掌握抢答器的工作原理及其设计方法2. 熟悉各个芯片的功能及其各个管脚的接法。

3. 灵活运用学过的知识并将其加以巩固,发散思维,提高学生的动手能力和思维的缜密。

三.设计任务与要求1、设计任务设计一台可供4名选手参加比赛的竞赛抢答器。

选手抢答时,数码显示选手组号。

2.设计要求:抢答器的基本功能:1.设计一个智力抢答器,可同时供四名选手或四个代表队参加比赛,编号为一,二,三,四,各用一个抢答按钮,分别用四个按钮S0——S3表示。

2.给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零(编号显示数码管清零)。

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,此外,要封锁输入电路,实现优先锁存,禁止其他选手抢答,优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

简言之,有选手按下时,显示选手的编号。

同时,其他人再按下时电路不做任何处理。

也就是说,如果有选手按下以后,别的选手再按的话电路不会显示是他的编号。

四路智力抢答器仿真设计

四路智力抢答器仿真设计

一.设计题目四路智力抢答器仿真设计二.主要内容设计4人数字式竞赛抢答器三.具体要求(1)在给定5V直流电源电压的条件下设计一个可以容纳四组参赛者的抢答器,组成设定一个抢答按钮供参赛者使用。

(2)设置一个系统清零和抢答控制开关K(该开关由主持人控制),当开关K被抢按下时,抢答开始(允许抢答),打开后抢答电路清零。

(3)抢答器具有一个抢答信号的鉴别、锁存及显示功能。

即有抢答信号输入(参赛者的开关中任意一个开关被按下)时,锁存相应的编号,并在LED数码管上显示出来,同时扬声器发生声响。

此时再按其他任何一个抢答器开关均无效,优先抢答选手的编号一直保持不变,直到主持人将系统清除为止。

四.进度安排第一天上午:介绍设计所用仿真软件;布置任务,明确课程设计的完整功能和要求。

下午:图书馆查阅资料。

第二天全天:消化课题,了解设计要求,明确被设计系统的全部功能。

第三天全天:确定总体设计方案,画出系统的原理框图。

第四天全天:绘制单元电路并对单元电路进行仿真。

第五天全天:分析电路,对原设计电路不断修改,获得最佳设计方案。

第六天上午:完成整体设计并仿真验证。

下午:准备课程设计报告。

第七天上午:对课程设计进行现场运行检查,给出实践操作成绩。

五.成绩评定成绩分为三部分:考勤占30%,实践操作占40%,课程设计报告占30%四路智力抢答器一.设计内容四路智力抢答器二.设计目的及要求1.掌握抢答器的工作原理及其设计方法2. 学会用Multisim10软件操作实验内容3. 掌握设计性试验的实验方法基本要求:(1)在给定5V直流电源电压的条件下设计一个可以容纳四组参赛者的抢答器,每组设定一个抢答按钮供参赛者使用。

(2)设置一个系统清零和抢答控制开关K(该开关由主持人控制),当开关K被按下时,抢答开始(允许抢答),打开后抢答电路清零。

(3)抢答器具有一个抢答信号的鉴别、锁存及显示功能。

即有抢答信号输入(参赛者的开关中任意一个开关被按下)时,锁存相应的编号,并在LED数码管上显示出来,同时扬声器发生声响。

四人智力抢答器课程设计报告

四人智力抢答器课程设计报告

数字电子技术课程设计报告设计课题: 四人智力竞赛抢答器学院:专业: 电子信息工程班级: 2010级电信(1)班姓名:学号:日期 2012年 12月9日——2012年12月23日指导教师: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。

通过本学年的《数字电路技术》的学习我们知道了它的原理其实是比较简单的,主要就是通过四D触发器74LS175为中心构成编码锁存系统控制选手的抢答情况,再通过逻辑电路将输入开关、脉冲及输出LED灯、数码管和扬声器连接起来即可。

电路由主体电路和扩展电路两部分组成,主体电路主要由74LS175,即4D触发器来构成抢答锁存器,由主持人来控制74LS175的清零端。

当清零端为高电平“1”时,选手开始抢答,最先按键的选手相应的LED发光二极管发光,并且扬声器发出声音,同时,由4个Q及门电路组成的锁存电路来控制其他选手再按键时不再起作用。

扩展电路主要包括秒脉冲发生电路和定时电路,并且在设计中加入了报警电路,以提示选手和观众。

经Proteus仿真软件验证抢答器原理图无误,可实现设计所要求功能。

关键词:四人智力竞赛抢答器、74LS175、脉冲、锁存器目录1 设计任务及要求 (1)2 比较和选定设计的系统方案、画出系统框图 (1)2.1 方案比较 (1)2.2 系统框图 (3)3单元电路设计、参数计算和器件选择 (3)3.1抢答电路设 (3)3.2 定时电路设计 (6)3.3报警电路设计 (9)4完整的电路图及电路的工作原理 (10)4.1完整电路图 (10)4.2 工作原理 (11)5经验体会 (12)参考文献 (12)附录A:系统电路原理图 (13)附录B:元器件清单 (14)四人智力竞赛抢答器1 设计任务及要求(1)设计一个供四人参赛的抢答器,能准确分辨、记录第一个有效按下抢答键者,稍后的其他人按下开关则无效。

抢答器具有显示功能,即选手按动按钮,相应的LED发光二极管发光,同时扬声器发出声音。

数电课程设计—四人智力抢答器(黄欢)

数电课程设计—四人智力抢答器(黄欢)

课题:四人智力抢答器专业:计算机科学与技术班级:01学号: 20102225姓名:黄欢指导教师:周冬芹设计日期:2012年6月5日成绩:重庆大学城市科技学院电气学院四人智力竞赛抢答器设计报告一、设计目的作用1.掌握四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、设计要求(1) 4名选手编号为:1,2,3,4。

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。

(2) 给主持人设置一个控制按钮,用来控制系统清零和抢答的开始。

(3) 抢答器具有数据锁存的功能。

抢答开始后,若有选手按动抢答按钮,该选手指示灯亮并立即锁存,同时扬声器给出音响提示,禁止其他选手抢答。

抢答选手的指示灯一直保持到主持人将系统清零为止。

三、设计的具体实现1、系统概述根据所给的器材可猜测:定时器(NE555)用于产生矩形脉冲,四D触发器(74LS175)输入端用于接四个选手的开关按钮,对应输出端接发光二极管显示哪个选手的按钮。

怎样才能阻止当第一个选手按下按钮后同时能阻止其他选手的按键不起作用呢?所给的器材中还有双四输入与非门(74LS20),四二输入与非门(74LS00),可知要运用这两个与非门来实现抢答器的锁存功能,即是:抢答开始后,若有选手按动抢答按钮,该选手指示灯亮并立即锁存,同时扬声器给出音响提示,禁止其他选手抢答。

抢答选手的指示灯一直保持到主持人将系统清零为止。

当没有选手按键时,扬声器不发声。

2、单元电路设计与分析(1)设计的原理图如下图(1)所示,有下图可知:当有选手先按下按钮时,双四输入与非门(74LS20)的输出为1,进入四二输入与非门U3后输出为0,再和定时器的输出脉冲一起通过四二输入与非门U4后(输出为1)接到四D触发器的CP 端,即可把触发器的信号脉冲锁定在高电平1,禁止其他选手抢答,同时从74LS20输出的高电平与定时器的输出脉冲通过四二输入与非门U5后,输出也为矩形脉冲,通过三极管放大后传到扬声器发声;当没有选手按下按钮时,双四输入与非门(74LS20)的输出为0,进入四二输入与非门U3后输出为1,再和定时器的输出脉冲一起通过四二输入与非门U4后(输出为矩形脉冲)接到四D触发器的CP端,即触发器的信号脉冲正常输入。

4路智力抢答器及原理电路图

4路智力抢答器及原理电路图

4路智力抢答器及原理电路图1(设计目的当今的社会竞争日益激烈,选拔人才,评选优胜,知识竞赛之类的活动愈加频繁,而在竞赛中往往分为几组参加,这时针对主持人提出的问题,如果要是让抢答者用举手等方法,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。

比赛中为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者,这就要有一种抢答设备作为裁判员,这就必然离不开抢答器。

在数字电路设计的过程中具体的目的如下: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,并掌握抢答器的基本原理,掌握4D锁存器、计数器、555定时器的工作原理和使用方法。

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,学会使用Multisim仿真软件。

2(设计要求及方案论证2(1设计要求(1)四组参赛者在进行抢答时(用4组彩灯代表),当抢先者按下面前的按钮时,抢答器能准确地判断出抢先者,并以声、光为标志。

要求声响、光亮时间为9秒后自动熄灭。

(2)抢答器应具有互锁功能,某组抢答后能自动封锁其他各组进行抢答。

(3)抢答器应具有限时(抢答时间、回答问题时间)的功能。

限时档次分别为30秒、60秒、90秒;时间到时应发出声响。

同时,时间数据要用数码管显示出来。

(4)抢答者犯规或违章时,应自动发出警告信号,以提示灯光闪为标志。

(5)系统应具有一个总复位开关。

12(2方案论证方案一,用优先编码器74LS148和74LS279锁存器实现抢答和锁存功能,用加法器74LS160实现计数功能,但此方案电路繁琐复杂,不做选用。

方案二,用4D触发器74LS175实现抢答并锁存功能,用计数器74LS192实现定时功能,此方案电路相对简单,并且74LS192可以实现减数倒计时功能,所以选用方案二。

课程设计四人抢答器实验报告

课程设计四人抢答器实验报告

课程设计四人抢答器实验报告课程设计四人抢答器实验报告电气学院四人智力抢答器设计报告一、设计目的作用1.掌握四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、设计要求设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。

当主持人说开始时,四人开始抢答,电路能判别出四路输入信号中哪一路是最先输入信号,并给出声、光、数码显示。

(1) 4名选手编号为:1,2,3,4。

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。

(2) 给主持人设置一个控制按钮,用来控制系统清零和抢答的开始。

(3) 抢答器具有数据锁存的功能。

抢答开始后,若有选手按动抢答按钮,该选手指示灯亮并立即锁存,同时扬声器给出音响提示,禁止其他选手抢答。

抢答选手的指示灯一直保持到主持人将系统清零为止。

(4)选择B题的除了具有上述功能外,还要在声、光显示的同时,在数码管上显示选手的编号,编号一直保持到主持人将系统清零为止。

三、设计的具体实现1、系统概述电路主要由脉冲产生电路,锁存电路,编码及译码显示电路和音响产生电路。

当有选手抢答时首先锁存,防止其他选手抢答,然后编码,再经4线7段译码器将数字显示到显示器上同时产生音响,电路结构系统如图:(1)以锁存其为中心的编码显示器抢答信号的判断和锁存可以采用触发器或锁存器。

若以四D触发器74LS175为中心构成编码锁存系统,编码的作用是把锁存器的输出转化为8421BCD码,进而送给7段显示译码器。

其真值表为:锁存器输出编码器输出Q4 Q3 Q2 Q1 D C B A0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 1 0 0 0 10 0 1 0 0 0 1 00 1 0 0 0 0 1 11 0 0 0 0 1 0 0(2)脉冲产生电路:采用555组成的振荡器做触发器的时钟脉冲。

(3)音响电路:可以利用555组成的振荡器输出脉冲,接入蜂鸣器,当选手按下按键时鸣叫,知道主持人清零为止。

基于74LS175芯片的四人抢答器设计

基于74LS175芯片的四人抢答器设计

电子科学与技术系学年论文中文题目:基于74LS175芯片的四人抢答器设计英文题目: Based on the 74LS175 chip of chip of the design of vies to answer first four people姓名:支晓东学号:1207010331专业名称:电子科学与技术指导教师:梅金硕2015年6月12日基于74LS175芯片四人抢答器的设计作者:支晓东哈尔滨理工大学电子科学与技术系[内容摘要]:随着电子技术的发展,它在各个领域的应用也越来越广泛。

人们对它的认识也逐步加深。

人们也利用了电子技术以及相关的知识解决了一些实际问题。

如:智能抢答器的设计与制作。

抢答器是竞赛问题中一种常用的必备装置,从原理上讲,它是一种典型的数字电路。

触发器是数字电路中的基本逻辑记忆单元,具有两个稳定状态用以表示逻辑状态“l”和“0”。

在电路中它具有记忆信号的功能,是构成各种时序电路的最基本逻辑单元.本文通过对抢答器电路设计的详细分析,以加深对触发器的功能以及其应用的认识和理解。

数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。

触发器电路将参赛队的输入信号在显示器上输出;主持人按开始按钮示意开始,以上两部分组成主体电路。

通过两个与门电路实现屏蔽功能,构成扩展电路。

经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。

供四人用的竞赛抢答器装置线路,用以判断抢答优先权。

它有三部分构成:1个D触发器74LS175,它具有置0端,置1端和CP端;1个4输入与门,1个二输入与门;四个轻触开关,它们组成抢答电路中的CP时钟脉冲源,抢答开始时,由主持人清除信号,按下复位开关S,74LS175的输出Q 1非~Q 4非全为1,所有发光二极管LED均熄灭,当主持人宣布“抢答开始”后,首先作出判断的参赛者立即按下开关,对应的发光二极管点亮,同时,通过与门送出信号锁住其余三个抢答者的电路,不再接受其它信号,直到主持人再次清除信号为止.[关键词]:数字电路设计;触发器;优先抢答Based on the 74 LS175 chip of the design of vies to answerfirst four peopleAbstract:With the development of electronic technology, its application in all fields more and more widely. People the knowledge of it also deepened step by step. People use electronic technology and relevant knowledge to resolve some problems. Such as: intelligent vies to answer first is the design and manufacture. The problem is a competition vies to answer first used the necessary device, from the principle of speaking, it is a kind of typical digital circuits. Flip-flop is in digital circuits basic logic memory unit, with two steady state is used to represent the logical state "l" and "0". In a circuit it has the function of memory signals, it is to make the most of the sequential circuits basic logic unit. This article through to the gun a processor circuit design detailed analysis, in order to deepen our understanding of the function of the application and trigger the understanding and the understanding. Digital vies to answer first is composed of main circuit and expanding the circuit. Trigger circuit will be the team's input signal on a display output; Press the start button beckoned to start the, the above two parts subject circuit. Through the two gate and realize the shielding function, constitute expansion circuit. After wiring, welding, commissioning work digital vies to answer first is forming.For four of the competition with the device vies to answer first line to determine vies to answer first priority. It is composed of three parts: 1 D flip-flop 74 LS175, it has to buy the 0, buy 1 end and the CP end; A 4 input to the door, a second input and the door; Four light touch switch, they constitute the CP clock pulse vies to answer first circuit source, vies to answer first began, the host clear signal, press the reset switch S, 74 LS175 output Q and the ~ Q and the total for the 1, all leds are LED to put out, when the host announced "vies to answer first start", first to judge the press the switch immediately, the corresponding leds light, and at the same time, through the door and send out signals to lock the three who vies to answer first the circuit, no longer accept other signals until the host again so clear signal.Keywords: Digital circuit design Flip-flop First vies to answer first目录第1章引言 (5)1.1 设计要求 (6)第2章功能介绍 (6)第3章抢答器设计模块 (7)3.1 总体设计模块 (7)3.2 四路竞赛抢答器的简介 (7)3.3 四路竞赛抢答器的原理 (7)3.4 单元模块设计 (11)3.5 实验设备与器件 (11)3.6 74LS175芯片 (11)第4章实验步骤与要求 (12)4.1 检测与查阅器件 (12)4.2 连接电路 (12)4.3 电路调试 (12)4.4 电路功能试验 (12)4.5 电路分析 (13)结束语 (13)参考文献 (14)第1章引言随着经济水平的不断提高,当今的社会竞争日益激烈,选拔人才,评选优胜,知识竞赛之类的活动愈加频繁,智力竞赛是一种生动活泼的教育方式,人们在物质文明得到满足的同时更注重精神文明的追求,各种节目不断涌现,提高节目的质量尤为重要。

4路抢答器课程设计报告

4路抢答器课程设计报告

四人智力竞赛抢答器课程设计报告一、设计题目题目:四人智力竞赛抢答器二、设计任务和要求1)设计任务设计一台可供4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)4名选手编号为:1,2,3,4。

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。

(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)抢答器具有定时(9秒)抢答的功能。

当主持人按下开始按钮后,定时器开始倒计时,定时显示器显示倒计时间,若无人抢答,倒计时结束时,扬声器响,音响持续1秒。

参赛选手在设定时间(9秒)内抢答有效,抢答成功,扬声器响,音响持续1秒,同时定时器停止倒计时,抢答显示器上显示选手的编号,定时显示器上显示剩余抢答时间,并保持到主持人将系统清零为止。

(5)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。

(6)可用石英晶体振荡器或者555定时器产生频率为1H z的脉冲信号,作为定时计数器的CP信号。

三、原理电路设计:1、方案比较;方案一:抢答电路:使用74ls175作为锁存电路,当有人抢答时,利用锁存器的输出信号号将时钟脉冲置零,74ls175立即被锁存,同时蜂鸣器鸣叫1s,这时抢答无效,使用74ls148作为编码器,对输入的型号进行编码,输出4位的BCD码,再将这四位的BCD码输入共阴数码管里显示出抢答者的编号。

主持人电路:;利用74ls190计数器作为倒计时的芯片,当主持人按下抢答按钮时,74ls190被置九,同时将显示上次抢到题目的选手编号的数码管清零,并开始倒计时,,并通过74ls48编码器将即时时间进行编码,并送到7段共阴数码管,显示此时的时间。

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电子科学与技术系学年论文中文题目:基于74LS175芯片的四人抢答器设计英文题目: Based on the 74LS175 chip of chip of the design of vies to answer first four people姓名:支晓东学号:1207010331专业名称:电子科学与技术指导教师:梅金硕2015年6月12日基于74LS175芯片四人抢答器的设计作者:支晓东哈尔滨理工大学电子科学与技术系[内容摘要]:随着电子技术的发展,它在各个领域的应用也越来越广泛。

人们对它的认识也逐步加深。

人们也利用了电子技术以及相关的知识解决了一些实际问题。

如:智能抢答器的设计与制作。

抢答器是竞赛问题中一种常用的必备装置,从原理上讲,它是一种典型的数字电路。

触发器是数字电路中的基本逻辑记忆单元,具有两个稳定状态用以表示逻辑状态“l”和“0”。

在电路中它具有记忆信号的功能,是构成各种时序电路的最基本逻辑单元.本文通过对抢答器电路设计的详细分析,以加深对触发器的功能以及其应用的认识和理解。

数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。

触发器电路将参赛队的输入信号在显示器上输出;主持人按开始按钮示意开始,以上两部分组成主体电路。

通过两个与门电路实现屏蔽功能,构成扩展电路。

经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。

供四人用的竞赛抢答器装置线路,用以判断抢答优先权。

它有三部分构成:1个D触发器74LS175,它具有置0端,置1端和CP端;1个4输入与门,1个二输入与门;四个轻触开关,它们组成抢答电路中的CP时钟脉冲源,抢答开始时,由主持人清除信号,按下复位开关S,74LS175的输出Q 1非~Q 4非全为1,所有发光二极管LED均熄灭,当主持人宣布“抢答开始”后,首先作出判断的参赛者立即按下开关,对应的发光二极管点亮,同时,通过与门送出信号锁住其余三个抢答者的电路,不再接受其它信号,直到主持人再次清除信号为止.[关键词]:数字电路设计;触发器;优先抢答Based on the 74 LS175 chip of the design of vies to answerfirst four peopleAbstract:With the development of electronic technology, its application in all fields more and more widely. People the knowledge of it also deepened step by step. People use electronic technology and relevant knowledge to resolve some problems. Such as: intelligent vies to answer first is the design and manufacture. The problem is a competition vies to answer first used the necessary device, from the principle of speaking, it is a kind of typical digital circuits. Flip-flop is in digital circuits basic logic memory unit, with two steady state is used to represent the logical state "l" and "0". In a circuit it has the function of memory signals, it is to make the most of the sequential circuits basic logic unit. This article through to the gun a processor circuit design detailed analysis, in order to deepen our understanding of the function of the application and trigger the understanding and the understanding. Digital vies to answer first is composed of main circuit and expanding the circuit. Trigger circuit will be the team's input signal on a display output; Press the start button beckoned to start the, the above two parts subject circuit. Through the two gate and realize the shielding function, constitute expansion circuit. After wiring, welding, commissioning work digital vies to answer first is forming.For four of the competition with the device vies to answer first line to determine vies to answer first priority. It is composed of three parts: 1 D flip-flop 74 LS175, it has to buy the 0, buy 1 end and the CP end; A 4 input to the door, a second input and the door; Four light touch switch, they constitute the CP clock pulse vies to answer first circuit source, vies to answer first began, the host clear signal, press the reset switch S, 74 LS175 output Q and the ~ Q and the total for the 1, all leds are LED to put out, when the host announced "vies to answer first start", first to judge the press the switch immediately, the corresponding leds light, and at the same time, through the door and send out signals to lock the three who vies to answer first the circuit, no longer accept other signals until the host again so clear signal.Keywords: Digital circuit design Flip-flop First vies to answer first目录第1章引言 (5)1.1 设计要求 (6)第2章功能介绍 (6)第3章抢答器设计模块 (7)3.1 总体设计模块 (7)3.2 四路竞赛抢答器的简介 (7)3.3 四路竞赛抢答器的原理 (7)3.4 单元模块设计 (11)3.5 实验设备与器件 (11)3.6 74LS175芯片 (11)第4章实验步骤与要求 (12)4.1 检测与查阅器件 (12)4.2 连接电路 (12)4.3 电路调试 (12)4.4 电路功能试验 (12)4.5 电路分析 (13)结束语 (13)参考文献 (14)第1章引言随着经济水平的不断提高,当今的社会竞争日益激烈,选拔人才,评选优胜,知识竞赛之类的活动愈加频繁,智力竞赛是一种生动活泼的教育方式,人们在物质文明得到满足的同时更注重精神文明的追求,各种节目不断涌现,提高节目的质量尤为重要。

本次设计是针对活动中用到的抢答器而设计的。

抢答器是为竞赛参赛者答题时进行抢答而设计的一种优先判决器电路,广泛应用于各种知识竞赛、文娱活动等场合。

通过抢答和必答两种答题方式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。

现在的抢答器有着数字化,智能化的方向发展,这就必然提高了抢答器的成本。

鉴于现在小规模的知识竞赛越来越多,操作简单,经济实用的小型抢答器必将大有市场本文设计的抢答器,电路简单,成本较低,操作方便,灵敏可靠,具有较高的推广价值。

抢答器在竞赛中有很大用处,它能准确、公正、直观地判断出第1抢答者。

通过抢答器的指示灯显示手段指示出第1抢答者[1]。

本论文设计宗旨在培养学生综合模拟、数字电路知识,解决电子信息方面常见实际问题的能力,掌握一般电子电路设计方法与设计步骤。

促使学生积累实际电子制作经验,准备走向更复杂更实用的应用领域。

目的在于巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用。

功能简介:参加竞赛者对主持人提出的问题要在短时间内作出判断,并按下抢答按键回答问题。

当第一个人按下按键后,同时电路将其他抢答按键封锁,使其不起作用。

主持人有开始键和复位键,按下开始键后才能开始抢答,否则犯规。

抢答前主持人操作开关使抢答有效,显示灯全熄灭。

当四人中有人抢答有效时,其对应的显示灯亮,此时其余的开关不起作用,即其对应的显示灯灭。

连接电路并进行操作,观测抢答器的工作情况。

数字电路产品在生活中有着极其广泛的应用,包括计算机、数字通信、智能仪器仪表、自动控制及航天等领域中。

这些给人们带来了生活,工作等方面带来了极大的方便。

数字电路的发展,使得这门课程对于我们来说是很有必要学好。

数字电路设备实现简单,速度和可靠性好。

在这次的数字电路制作中,本人制作四路竞赛抢答器。

抢答器在比赛等场合中不可缺少的设备。

本文就是从电路模块的功能简介开始,利用功能不同的数字电路芯片的组合来实现多路抢答器的功能;首先简要的介绍四路竞赛抢答器的设计要求和目的,然后介绍多路抢答器的原理和设计过程,最后介绍几个主要集成芯片的管脚功能和用法以及总结部分,讲一些电路在实际设计中的检测。

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