八路智力竞赛抢答器的设计

广西工学院

电子技术 课程设计

说明书

设计题目：八路智力竞赛抢答器电路

系 别： 信计系 专业班级： 电科061 学生姓名： 甘保安 学 号： 200600902045

指导教师： 覃启锦 日 期： 2009-2-27

八路智力竞赛抢答器的设计

实验报告的总体规划：

一. 引言

二．设计任务及系统功能简介

1. 基本功能 2. 扩展功能

三．实现的原理与电路 1.数字抢答器总体方框图

2.单元电路设计 (1) 抢答器电路 (2) 定时电路

（3）报警电路

（4）时序控制电路 四、总体方案选择的论证。

五、在设计过程中发现的问题和所做的改进 六、组装与调试

①抢答电路 ②定时电路

③时序控制及报警电路 七、所用元器件列表 八、参考文献 九、心得体会 十、结语

十一、附录:整机电路原理图

摘要:

本文介绍了一种用74系列常用集成电路设计的数码显示八路抢答器的电路组成、设计思路及功能。该抢答器除具有基本的抢答功能外，还具有定时、计时和报警功能。主持人通过时间预设开关预设供抢答的时间，系统将完成自动倒计时。若在规定的时间内有人抢答，则计时将自动停止；若在规定的时间内无人抢答，则系统中的蜂鸣器将发响，提示主持人本轮抢答无效，实现报警功能。

关键词:

八路, 抢答器, 设计,定时，计时，报警

一、引言

工厂、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛, 抢答器是必要设备。在我校举行的各种竞赛中我们经常看到有抢答的环节，举办方多数采用让选手通过举答题板的方法判断选手的答题权，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。为解决这个问题，我们小组准备就本次课设的机会制作一个低

成本但又能满足学校需要的八路数显抢答器。

二、设计任务及系统功能简介

1.基本功能：

（1） 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7表示。

（2） 设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。

（3） 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，扬声器发出声响提示，并在DPY_7-SEG七段数码管上显示选手号码。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。 2.扩展功能：

（1） 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。当主持人启动\开始\键后，定时器进行减计时。

（2） 参赛选手在设定的时间内进行抢答，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的时间，并保持到主持人将系统清除为止。

（3） 如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。

三、实现的原理与电路

1．数字抢答器总体方框图

如图1所示为总体方框图。其工作原理为：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。

抢答 按钮 优先编码电路 锁存器 译码电路 译码显示 主体电路 主持人控制开关 控制电路 报警 电路 扩展电路 秒脉冲产生 电路 定时电路 译码 电路 图1 设计框图

显示电路 2．单元电路设计

(1) 抢答器电路

设计电路如图2所示。电路选用优先编码器 74LS148 和锁存器 74LS279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，同时译码显示电路显示编号（显示电路采用七段数字数码显示管）；二是禁止其他选手按键，其按键操作无效。工作过程：开关S置于\清除\端时，RS触发器的 R、S端均为0，4个触发器输出置0，使74LS148的优先编码工作标志端（图中5号端）＝0，使之处于工作状态。当开关S置于\开始\时，抢答器处于等待工作状态，当有选手将抢答按键按下时（如按下S5），74LS148的输出经RS锁存后，CTR=1,RBO(图中4端) =1,七段显示电路74LS48处于工作状态，4Q3Q2Q=101,经译码显示为“5”。此外，CTR＝１，使74LS148 优先编码工作标志端（图中5号端）＝１，处于禁止状态，封锁其他按键的输入。当按键松开即按下时，74LS148的 此时由于仍为CTR＝１，使优先编码工作标志端（图中5号端）＝１，所以74LS148仍处于禁止状态，确保不会出二次按键时输入信号，保证了抢答者的优先性。如有再次抢答需由主持人将S开关重新置“清除”然后再进行下一轮抢答。74LS148为8线－3线优先编码器，表1为其功能表。

图２ 数字抢答器电路 表1 74LS148的功能真值表