多路智能竞赛抢答器设计

课程设计任务书

学生姓名：专业班级：

指导教师：工作单位：

题目: 多路智能竞赛抢答器设计

初始条件：74LS48 3片，74LS279 1片，74LS1481片,74LS192 2片,74LS90 2片，LM555 1片，74LS121 1片，74LS00 1片，74LS32 1片,74LS08 1片，电阻若干，电容3个，开关11个，蜂鸣器1个，LED 2个，三极管2N3096 1个，导线若干。

要求完成的主要任务:

1.基本功能

①设计一个智力竞赛抢答器，可以同时供8名选手或8个代表队参加

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S

0、S

1

、S

2

、S

3

、S

4

、S

5

、S

6

、S

7

。

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数码管上显示出选手的编号，同时扬声器给出音响提示。此外要封存输入电路，禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到系统清零为止。

2.扩展功能

①抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间可以由主持人设定，档节目主持人按下“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声响，声响持续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如果定时抢答时间已到，去没有选手抢答，则本次抢答无效，系统短暂报警，并封存输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器上显示00。

时间安排：

第19周理论设计、实验室安装调试，地点：鉴主17楼九号实验室指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日

多路智能竞赛抢答器设计

摘要 (5)

1. 多路智能竞赛抢答器原理电路 (7)

1.1总体方案 (7)

1.2单元电路设计及元件选择 (7)

1.2.1 抢答电路设计 (7)

1.2.2定时电路设计 (11)

1.2.1 报警电路设计 (16)

1.3元件参数计算 (17)

2. 仿真结果及分析 (18)

2.1抢答电路 (18)

2.2定时电路 (18)

2.3报警电路 (19)

2.4仿真结果分析 (19)

3. 小结，建议与体会 (20)

4. 元件清单 (21)

5. 参考文献 (22)

6. 实物图 (23)

.

摘要

抢答器常用于知识竞赛、文体娱乐活动（抢答活动）中，通过抢答者所处位置的数字显示能准确、公正、直观地判断出第一抢答成功者。

本次课设通过数电课上所学知识，用一些较为简单的元件，实现智能竞赛抢答器的设计。做到集抢答器和数显倒计时器于一体。并通过七段数码管显示倒数计时与成功抢答者，并在倒计时到时蜂鸣器报警。通过本次课设，积累一定的实践经验，掌握一般设计方法与实验步骤，为将来进入更为复杂的应用领域奠定基础。

Abstract

Vies to answer first device often used in knowledge contest, style entertainment (vies to answer first activities), through the vies to answer first the location of the digital display accurate, fair and straightforward to determine first vies to answer first winners.

This course set by several electric knowledge they learned in class, with some of the more simple components, intelligent vies to answer first device design competition. Do integrating responder and digital display timer. And through seven segment digital tube display vies to answer first countdown and success, and in the countdown to when the buzzer alarm. Through this class set, accumulated certain experience, grasp the general design method and the experimental steps, into more sophisticated applications to lay the foundation for the future

1 多路智能竞赛抢答器原理电路

1.1 总体方案

图1 总体框图

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，当选手按动抢答按钮时，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。

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。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。

1.2 单元电路设计及元件选择

1.2.1 抢答电路设计

电路抢答部分选用优先编码器 74LS148 和锁存器 74LS297 来完成。该电路主要完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同