简易抢答器制作(完成版)

电子技术综合训练

设计报告

题目：简易抢答器制作

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摘要

本文讲述的简易抢答器的主要是由抢答电路、计时电路、报警电路、主持人控制电路组成。当主持人按下主控制开关，抢答开始，计时也开始，如果有人抢答，计时停止，主持人打开主控制开关，抢搭清零，当开关再次闭合时，新一轮抢答开始；如果三十秒后无人抢答，则报警电路动作，开始报警，一秒后自动解除，主持人打开开关，当开关再次闭合时，新一轮抢答开始。

关键词：抢答器，计时电路

目录

摘要 (2)

1、设计任务和要求 (4)

1.1设计任务 (4)

1.2设计要求 (4)

2、系统设计 (5)

2.1系统要求 (5)

2.2方案设计 (5)

2.3系统工作原理 (5)

3、单元电路设计 (6)

3.1抢答电路 (6)

3.11电路结构 (6)

3.12仿真图 (6)

3.13元器件及参数 (6)

3.2计数电路 (10)

3.21电路结构 (10)

3.22仿真图 (11)

3.23元器件及其参数 (11)

3.3报警电路 (15)

3.31电路结构 (15)

3.32仿真电路 (15)

3.33元器件及其参数 (16)

3.4直流稳压电源的设计 (16)

4、系统仿真 (18)

5、电路安装、调试、与测试 (20)

5.1电路安装 (20)

5.2电路调试 (20)

5.3测试结果及分析 (20)

结论 (21)

参考文献 (22)

总结、体会和建议 (23)

附录 (23)

元器件清单 (23)

1、设计任务和要求

1.1设计任务

设计并制作一个简易数字抢答器

1.2设计要求

（1）抢答组数分为八组，序号分别为S0,S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7，优先抢答者按动本组按钮，组号立即在LED显示器上显示，同时封锁其他组的按键信号。（2）系统设置外部清除键，按动清除，LED显示器自动清零灭灯。

（3）数字抢答器定时为30s，启动开始键后，要求30秒定时器开始工作，发光二极管点亮。

（4）抢答者在30秒内进行抢答，抢答有效，如果30秒定时到时，无抢答者，则本次抢答无效，系统短暂报警。

（5）电源：220v/50Hz的工频交流电供电；（注：直流电源部分只完成设计部分即可，不需制作，用实验室提供的稳压电源调试，但要求设计的直流电源满足电路要求）

（6）按照以上技术要求设计电路，绘制电路图，对设计的电路用Multisim或CAD/PspiceAD9.2进行仿真，用万用版焊接原件，制作电路，完成调试、测试、撰写设计报告。

2、系统设计

2.1系统要求

（1）数分为八组，序号分别为S0,S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7，优先抢答者按动本组按钮，组号立即在LED显示器上显示，同时封锁其他组的按键信号。

（2）置外部清除键，按动清除，LED显示器自动清零灭灯。

（4）答器定时为30s，启动开始键后，要求30秒定时器开始工作，发光二极管点亮。

（5）30秒内进行抢答，抢答有效，如果30秒定时到时，无抢答者，则本次抢答无效，系统短暂报警。

（6）220v/50Hz的工频交流电供电；（注：直流电源部分只完成设计部分即可，不需制作，用实验室提供的稳压电源调试，但要求设计的直流电源满足电路要求）（7）上技术要求设计电路，绘制电路图，对设计的电路用Multisim或CAD/PspiceAD9.2进行仿真，用万用版焊接原件，制作电路，完成调试、测试、撰写设计报告。

2.2方案设计

方案流程图如上图所示

2.3系统工作原理

该方案中系统主要由定时电路、8线—3线优先编码器、RS锁存器、译码显示和报警电路等几部分组成。其中定时电路、锁存器及8线—3线优先编码器三部分的时序配合十分重要。当主持人打开主控制开关，计数器清零，锁存器解锁，显示器清零；当按钮按下，计数器计数，发光二极管点亮，同时锁存器的输出使8线—3线优先编码器使能，编码器等待数据输入，在30秒内，首先安东序号开关的组号立即被锁存到LED显示器上，与此同时，8线—3线优先编码器禁止工作，锁存其他组的按键信号。若定是时间30秒已到而无抢答者，锁定编码器，抢答按键信号无效，同时电路报警，说明本次抢答无效。

3、单元电路设计

3.1抢答电路

3.11电路结构

当主持人按下主控制开关，锁存器清零状态，由于ST=0时，编码器使能，且发光二极管亮，计数器开始计时，抢答开始。在这期间，只要按动任意抢答键，编码器输出经RS锁存器锁存，由显示器显示组号：与此同时，由于有有效输入信号输入，Yex由1反转为0，4Q端输出为1，即ST=1,编码器禁止输入，停止编码，封锁其他组的输入信号，LED显示最先按动按键的那个组对应的组号，实现优先抢答的功能。

3.12仿真图

3.13元器件及参数

本电路由抢答按钮、8线—3线优先编码器，RS锁存器，驱动译码器，LED 等组成。

（1）8线—3线优先编码器

管脚图

引出端符号： 0－7 编码输入端(低电平有效) EI 选通输入端(低电平有效) A0、A1、A2 编码输出端(低电平有效) GS 宽展端(低电平有效) EO 选通输出端

功能表

说明：H－高电平

L－低电平

X－任意

极限值

电源电压------------------------------------------------7V

输入电压

54/74LS148--------------------------------------7V

发射极间电压

54/74148 的两编码输入----------------------------5.5V

工作环境温度