多路智力竞赛抢答器(二周)

湖南工程学院

课程设计

课程名称数电课程设计

课题名称多路智力竞赛抢答器

专业电气工程及其自动化

班级 1 1 0 3

学号201101010330

姓名杨冬

指导教师龙泳涛

2013年12月28 日

湖南工程学院

课程设计任务书

课程名称：数字电子技术

题目：多路智力竞赛抢答器

专业班级：电气1103 班

学生姓名：杨冬学号：30

指导老师：龙泳涛

审批：

任务书下达日期2013 年12 月16 日设计完成日期2013 年12 月28日

设计内容与设计要求

一、任务与要求：

1．设计一个可容纳8组代表队参赛的智力抢答器，每组设一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应。

2. 抢答器具有第一信号鉴别及数据锁存功能。主持人将设备复位（清零）后，发出抢答指令，当第一组参赛者触动按钮时，该组指示灯亮。此后，其他组别触动按钮无效。

3. 设计一个用数码管显示1~8组中最先抢答组别的电路。

4. 抢答器具有定时30S抢答的功能，当主持人发出抢答指令后开始减计时，并用显示器显示时间。当抢答时间到，蜂鸣器鸣叫发出报警信号，并封锁输入电路，禁止选手超时抢答。

二、设计要求：

1、设计思路清晰，给出整体设计框图；

2、设计各单元电路，给出具体设计思路、电路器件；

3、总电路设计；

4、安装调试电路；

5、写出设计报告；

主要设计条件

1.提供直流稳压电源、示波器；

2.提供TTL或CMOS集成电路芯片、电阻、电容及

插接用面包板、导线等。

说明书格式

1、课程设计封面；

2、课程设计任务书；

3、说明书目录；

4、设计总体思路，基本原理和框图；

5、单元电路设计（各单元电路图）；

6、总电路设计（总电路图）；

7、安装、调试步骤；

8、故障分析与电路改进；

9、总结与设计调试体会；

10、附录（元器件清单）；

11、参考文献；

12、课程设计成绩评分表。

进度安排

第一周星期一：课题内容介绍和查找资料；

星期二：总体电路设计和分电路设计；

星期三：电路仿真,修改方案

星期四：确定设计方案，拟订调试方案,画出

调试电路图,安装电路；

星期五：安装、调试电路；

第二周星期一~三：安装、调试电路；

星期四~五：验收电路,写设计报告，打印相关

图纸；

星期五下午：带调试电路板及设计报告书进行

答辩，整理实验室及其他事情

参考文献

《电子技术课程设计》历雅萍、易映萍编

《电子技术课程设计指导》彭介华主编高等教育出版社

《电子线路设计、实验、测试》谢自美主编华中理工出版社。

目录

1 绪论 (6)

2 设计方案 (7)

2.1 设计方案和要求 (7)

2.2 设计思想和原理 (8)

2.3 单元电路的设计 (8)

（1）抢答器部分电路设计 (8)

（2）定时电路设计 (9)

2.4 总体设计 (12)

3 Mulstim仿真 (15)

4故障分析与电路改进 (15)

5心得体会 (20)

6附录 (22)

1 绪论

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。他要实现以下主要功能：（1）为8位参赛选手各提供一个抢答按钮，分别编号S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7；（2）主持人可以控制系统的清零与抢答开始；（3）抢答器要有数据锁存与显示的功能。抢答开始后，若有任何一名选手按动抢答按钮，则要显示其编号至系统被主持人清零，并且扬声器发生提示，同时其他人再按对应按钮无效；（4）抢答器要有自动定时功能，并且一次抢答时间由主持人任意设定。当主持人启动“开始”键后，定时器自动减计时，并在显示器上显示。同时扬声器上发出短暂声响；（5）参赛选手只有在设定时间内抢答方为有效抢答。若抢答有效，则定时器停止工作，并且显示抢答开始时间直到系统被清零；（6）若设定时间内无选手进行抢答（按对应按钮），则系统短暂报警，并且禁止选手超时抢答，定时器上显示00数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出；用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路。通过

定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能，构成扩展电路。

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8人或8个代表队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。

2 设计方案

2.1 设计方案和要求

1.给定的主要器件：74ls148 74ls48 74ls192 发光二极管显示器

2功能要求：设计一个智力竞赛抢答球，可同时共8个选手参加比赛，并具有定时抢答功能。具体功能要求如下：

基本功能：

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，他们的选号分别是s0，s1，s2，s3，s4，s5，s6，s7。

（1）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）和抢答器的开始。

（2）抢答器具有数据锁存和显示功能。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