智力竞赛抢答装置报告书
课 程 设 计 报 告
数学与物理科学学院
数 电 课 程 设 计 报 告
课程名称： 智力竞赛抢答装置
专业班级：
学 号:
姓 名：
指导老师：
设计时间： 2011年12月28日 2 摘要
抢答器作为一种工具，已经广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。本设计以四路智力竞赛抢答器为基本概念，从实际应用出发,利用数字电子器件设计具有抢答和清除功能的抢答器。本设计利用基础的集成元器件简单的组合连接而成，能使四个队同时参加抢答,赛场中设有1个裁判台，4个参赛台，分别为A号、B号、C号、D号参赛台.抢答操作方便，在很多的场所都可以使用，并且给人的视觉效果非常好。该抢答器的设计利用Multisim11完成了原理图设计和电路仿真，具有发光二极管显示功能，应用效果良好。
关键词:数字电子技术；抢答装置；multisim 11仿真
3 目 录
一、设计的目的及要求
1.1设计的目的
1.2 设计的任务及要求
二、电路设计总方案及原理框图
2.1原理框图
2.2电路元器件介绍
2.2.1 抢答器—74LS175
2.2.2 抢答器——74LS74
2.2.3 抢答器——74LS20
2.2.4 抢答器——74LS00
三、各单元电路的工作原理
3.1 四位D触发器
3.2 多谐振荡器
3.3 分频电路
3.4 显示电路
四、电路仿真
4.1 设计的总电路图
五、电路的安装及调试
六、电路的实验结果
七、实验总结
八、参考文献
4 一、设计的目的及任务
1.1设计的目的
1.掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。
2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。
数字电路课程设计
一、 设计任务和要求：
1. 抢答器同时供4名选手抢答，抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间为10秒。当主持人启动"开始"键后，定时器进行计时（0~9）。
2. 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，并在数码管上显示，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。
3. 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,绿灯亮，并保持到主持人将系统清除为止。
4. 在“抢答开始”命令发出后，超出规定时间无人抢答，定时显示器上显示9,显示抢答人组号的数码管此时显示无用字符，且红灯亮。
5．在“抢答开始”命令前抢答者，显示违规抢答者序号:红灯亮。
二、 总体方案选择：
工作原理如框图所示：接通电源后，主持人开关开始时接地处于禁止状态，编号显示器显示0，定时器显示时间（0）；此时,
若有人抢答, 为违规抢答,LED显示器显示其编号,并红灯警告.定时器显示不变;主持人将开关置“开始"端，宣布"开始"，抢答器工作，同时定时器计时,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。若在10秒内无人抢答，10秒到后抢答器自动锁定，计数器停止计数，抢答无效，且红灯亮。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。
数字抢答器框图：
抢答按钮 优先编码 锁存器 译码电路 译码显示
电路
主持人控 控制电路
制开关
秒脉冲产生 定时电路 译码电路 显示电路
三, 单元电路设计
所用器材
课程设计任务书
题 目: 八路智力竞赛抢答器设计
初始条件：
教 材：《电子线路设计·实验·测试》 第三版 谢自美 主编 华中科技大学出版社
元器件：74LS48三片，72LS192两片，74LS279、74LS148、74LS00、74LS11、555各一片，数码管三个，发光二极管一个，开关、电阻、电容若干，面包板，导线若干
仿 真：Proteus仿真软件
要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）
多路智力竞赛抢答器功能要求：
基本功能：
1．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S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。
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的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示出选手的编号，同时扬声器给出音响提示。此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
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。当节目支持人按下“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的声响，声响持续时间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．如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答，则本次抢答无效，系统短暂报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器上显示00.
报告要求：
课程设计的内容要求用A4纸打印，且页数不得少于20页。
时间安排：
第20周理论设计、实验室安装调试
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《数字逻辑》
课程设计说明书
课程名称： 数字电子技术基础
题 目： 四路计时抢答器
专 业： 计算机科学与技术
学生姓名：
学 号
设计成绩：
2009年12月24日 - 1 -
目 录
一、课程设计的基本要求............................................................... - 2 -
二、设计内容、设计方案和工作原理 ............................................ - 2 -
三、器件选择 ................................................................................. - 4 -
四、电路原理图 ............................................................................. - 4 -
五、心得体会 ................................................................................. - 6 -
六、参考文献 ................................................................................. - 6 -
附录一：元器件清单 ...................................................................... - 6 -
附录二：元器件功能表 .................................................................. - 7 -
