数字四路抢答器设计方案

四人智力竞赛抢答器电路原理及设计

目录

一、设计目的 ................................................................................................................... 2 二、设计任务与要求 ........................................................................................................ 2

1、设计任务 ..................................................................................................................................... 2

2、设计要求 ..................................................................................................................................... 2

三、四人智力竞赛抢答器电路原理及设计 .....................................................................

3

1、设计方案 ..................................................................................................................................... 3

2、系统框图 ..................................................................................................................................... 3 3、方案比较 ..................................................................................................................................... 4

自主设计实验

5.6智力竞赛抢答器设计

1.实验目的

1）熟悉74LS174 D触发器的管脚排列及功能。

2）熟悉74LS00、74LS20与非门的管脚排列及功能。

3）设计相应的电路图，标注元器件参数，并进行实验。

2.总体设计方案或技术路线

利用74LS175 D触发器设计供四人用的智力竞赛抢答器，用以判断抢答优先权。

抢答开始之前，由主持人按下复位开关清除信号，所有的指示灯和数码管均熄灭。当主持人宣布“开始抢答”后，首先做出判断的参赛者立即按下按钮，对应的指示灯点亮，同时数码管显示该选手的序号，而其余三个参赛者的按钮将不起作用，信号也不再被输出，直到支持人再次清除信号为止。

数码管显示要求利用试验箱上的CD4511数码管实现。

但由于没有买到74LS175 D 触发器，故选择了74LS174 D触发器为六上升沿D触发器来替代作为实验中的主要器件。74LS174 D触发器输出仅有Q没有Q__，为实现功能通过74LS04非门或74LS00与非门来实现。

3.实验电路图

(1)芯片管脚排列图

74LS174

(2)初步设计电路

（3）改进后电路

完全用芯片连接

4. 仪器设备名称、型号

1）直流稳压电源 1台

2）数字万用表 1只

3）EEL-69模拟、数字电子技术实验箱 1台

74LS174D触发器，74LS00、74LS20与非门，74LS04非门，CD4511数码管，电阻，电容，导线若干。

5.理论分析或仿真分析结果

（1）理论分析

清零端R__D和时钟脉冲C是六个D触发器共用的。

抢答前先清零，1Q-4Q均为“0”，相应的发光二极管LED1-LED4都不亮；1Q__-4Q__均为“1”,与非门G1输出为“0”，扬声器不响。同时G2输出为“1”，将G3打开，时钟脉冲C可以经过G3进入D触发器的C端。此时，由于S1-S4均未按下，1D-4D均为“0”，所以触发器的状态不变。

抢答开始，若S1首先被按下，1D和1Q均变为“1”，相应的发光二极管LED1亮；1Q__变为“0”，G1的输出为“1”，扬声器发响。同时G2输出为“0”，将G3封闭，时钟脉冲C便不能经过G3进入D触发器。由于没有时钟脉冲，因此再次接着按下其他按钮，就不起作用了，触发器的状态不改变。

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内蒙古师范大学计算机与信息工程学院

《数字逻辑》综合课程设计报告

设计题目 抢答器

指导教师 XXX 职称 讲师

姓 名 XXX

学 号 20101104119

日 期 2012.7.3

1

智力竞赛抢答器逻辑电路设计

计算机与信息工程学院 10级师范汉班 XXX 2010110 XXX

指导教师 XXX 讲师

摘要 现今，形式多样、功能完备的抢答器已广泛应用于电视台、商业机构、学校、企事业单位及社会团体组织中，它为各种知识竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活。设计一个四路抢答器主要包括控制电路、译码电路、报警电路、显示电路部分，抢答器同时供4名选手或4个代表队比赛。主持人可以通过清除开关和控制开关控制系统的清零和抢答的开始。

关键词 门电路 触发器

1设计任务及主要技术指标和要求

1.1设计一个可以容纳4名选手或4个代表队比赛的抢答器。

1.2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。

1.3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，并将优先抢答选手的编号保持到显示器上，直到主持人将系统清除为止。

2引言

接通电源后，主持人的开关处于“0”位置时，抢答器处于禁止状态，选手编号的LED灯不亮，七段数码管显示为“0”。当主持人把开关拨到“1”位置、清除开关拨到“0”位置后，抢答器进入工作状态，选手们进行抢答。当其中一个选手按下抢答按钮后，其他选手再按按钮无效，报警器发出声响表示进入回答问题状态，选手编号的LED灯亮，七段数码管显示出抢答成功的选手的编号。

3工作原理

电平触发的主从触发器工作时，必须在正跳沿前加入输入信号。如果在CP

高电平期间输入端出现干扰信号，那么就有可能使触发器的状态出错。而边沿触发器允许在CP 触发沿来到前一瞬间加入输入信号。这样输入端受干扰的时间大大缩短，受干扰的可能性就降低了。边沿D触发器也称为维持-阻塞边沿D触发

《数字电子技术基础》

课程设计任务书

专 业：电气工程及其自动化

班 级：13电气专升本

学 号：130732002

姓 名：陈云飞

指导教师：耿素军

二零一三年十一月二十六日 四路数电抢答器

一、 课程设计（论文）要求及原始数据（资料）:

1) 设计制作一个容纳4组参赛队的数字式抢答器，每组设置一抢答按钮供抢答者使用。

2) 设计抢答者的输入抢答锁定电路、抢答者序号编码、译码和显示电路。

3) 设计定时电路，声、光报警或音乐片驱动电路。

4) 设计控制逻辑电路，启动、复位电路。

5) 设计计分电路，犯规电路。

6) 安装自己设计的电路和仿真。

7) 写出设计报告。

二、课程设计进度:

时间 设计内容 备注

第一、二天 课题介绍

第三、四天 查找相关资料

第五、六天 小组人员进行讨论

第七、八天 对进行理论及分析设计

第九、十天 总结设计成果

二、 主要参考文献

【1】 阎 石 《数字电子电路》. 北京：高等教育出版社. 2007

【2】 康华光. 《电子技术基础》（数字部分）. 北京：高等教育出版社. 2000

【3】 何小艇 《电子系统设计》 浙江大学出版社，2000

【4】 董诗白 《数字电子技术》 高等教育出版社，2001

【5】 吕思忠 《数字电路实验与课程设计》，2001

专业班级 13电气专升本 学生陈云飞 李安瑞 王菲 安浩然 王克强

课程设计(论文) 工作截至日期 2013-12-10

课程设计评语

课程设计成绩;

目 录

1课程设计目的……………………………………………………………1

2 设计指标…………………………………………………………………1