1_4128861_多功能数字电路抢答器(定时抢答、犯规抢答、multisim仿真)

课程设计报告

学生姓名:雷光远

于金艳学号：

0804140225

0802060108

学院:电气工程学院

班级: 电气工程及其自动化

题目: 多路抢答器的设计

指导教师：邢晓敏职称: 讲师 2010年 7 月 15 日

一．设计要求

（1）抢答开始时，由主持人按下复位开关清除信号，用发光二极管作为输出显示信号标志。

（2）当主持人宣布“抢答开始”后，先按键者相应的发光二极管点亮；

（3）有人按键被响应的同时，应有信号发出去锁住其余几个抢答者的电路，不再接收其它信号，直到主持人再次清除信号为止。当达到限定时间时，发出声响以示警告。

（4）在电路中设计一个计时功能电路，要求计时电路按秒显示，最多时限为1分钟，当时间显示一旦到达59秒，下一秒系统自动取消抢答权，信号被自动清除，抢答重新开始。亦可倒计时显示。

（5）至少4路信号抢答设计。

二．设计原理及框图

1、设计原理图

抢答按钮优先编

码电路

锁存

器

译码

电路

主持人控制

开关

译码

显示锁存

器

控制

电路

犯规报警

电路

秒脉冲产生

电路定时

电路

译码

显示

译码

电路

二极管

显示电路

2、该抢答器所实现功能：

A抢答时间30S倒计时，当倒计时到达最后十秒而没有人抢答时，系统自动报警，蜂鸣器断续发出声音，当倒计时到达00时，倒计时停止，封锁其他选手的抢答信号输入。

B成功抢答数码管显示对应选手编号，对应选手发光二极管点亮，抢答倒计时停止，同时封锁其他选手的按键输入。

C成功抢答后，主持人按动抢答/答题开始键，进行60S答题倒计时，同时封锁按键对倒计时电路，抢答数码管显示电路，发光二极管点亮电路的输入；在当倒计时到达最后十秒而没有人抢答时，系统自动报警，蜂鸣器断续发出声音。

D若主持人清零后未按动抢答/答题开始键时，有选手抢答，即犯规抢答时，对应选手的红色发光二极管闪烁警告选手，显示编号数码管闪烁选手编号，蜂鸣器断续发出声音从而提示主持人有选手犯规抢答。

3、工作原理

通电后，主持人将清零开关按下并弹起，编码器处于工作状态，编号显示器显示并闪烁0，定时器显示00；主持人将“时间调整”开关拨到30S，然后按下并弹起“开始抢答/开始答题”按键，定时器显示30S并开始倒计时，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，禁止选手超时抢答。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，对应选手的发光二极管亮。如果主持人未按“开始抢答”按键，而有选手按动抢答按钮即犯规抢答时，数码管闪烁选手编号，蜂鸣器报警，对应选手的发光二极管闪烁以提示并警告选手。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。当选手成功抢答后，主持人将“时间调整”开关拨到60S,然后按下并弹起“开始抢答/开始答题”按键，开始答题倒计时，同时封锁抢答电路，当

到达最后十秒时，扬声器发声提示。如果再次抢答必须由主持人再次操作“清零”和“开始抢答/开始答题”按键。

三．器件说明

型号或大小数目

芯片74LS47 3个

74LS192 2个

74LS148 1个

74LS279 1个

74LS00 2个

74LS11 1个

555定时器1个

74LS175 1个

74LS32 1个

74LS08 3个

74LS04 2个

电容10μF 1个

0.1 μF 1个

电阻10 KΩ2个

510 Ω10个

1 KΩ 4 个

15 KΩ2个

68 KΩ1个

其他单刀单掷开关6个

单刀双掷开关1个

共阳数码管3个

发光二极管（绿）5个

发光二极管（红）4个

1)74LS148编码器

图1 74LS148逻辑图

74LS148芯片的功能表

输入输出

EI I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7Y2Y1Y0 ＧＳＥＯ

1 X X X X X X X X 1 1 1 1 1

0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0

0 X X X X X X X 0 0 0 0 0 1

0 X X X X X X 0 1 0 0 1 0 1

0 X X X X X 0 1 1 0 1 0 0 1

0 X X X X 0 1 1 1 0 1 1 0 1

0 X X X 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1

0 X X 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1

0 X 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1

0 0 1 1

1 1 1 1 1

1

1 1 0 1

74LS148功能表

2) 74LS279

图2 74LS279引脚图

74LS279 锁存器功能表

3) 74LS192加减计数器

输入 S 1 S

2

R

输出

Q 0 0 0 0 X 1 X 0 1 1 1 0 1 1 1

1 1 1 0 不改变

图3 74LS192引脚图

74LS192功能表

输入输出

MR D3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q0

1 ×××××××0 0 0 0

× d c b a d c b a

0 0

×

××××加计数

0 1

1

0 1 1 ××××减计数

74LS192功能表

4)74LS175

清零时钟输入输出

工作模式CR CP 1D 2D 3D 4D 1Q 2Q 3Q 4Q

0 ×××××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