电工电子技术课程设计
题目：_ 四人智力竞赛抢答器电路设计
班级：_ 13材成（1）班_____________
学号：____________________________________
姓名：____________________________________
指导：____________ 严老师_________________
时间：2015622 —2015628 ____________
电工电子技术课程设计任务书
姓名_______ __ 班级_13材成⑴班_ 一指导老师严君美________
目录
1、总体方案与原理说明 (1)
2、直流电源原理图 (2)
3、4D锁存器连接原理图 (3)
4、编码器原理图 (4)
5、译码器显示电路原理图 (5)
6、报警电路原理图
7、总体电路原理相关说明 (7)
8、总体电路原理图
9、元件清单 (9)
10、参考文献 (10)
1总体方案与原理说明
在进行智力竞赛抢答比赛时，各参赛选手考虑好后都想抢先答题，为此必须要有一个合 适的设备，使主持人和观众了解哪位选手获得了抢答权。 为了使比赛顺利进行， 需要一个能 顺利判断抢答先后的设备， 这就是智力竞赛抢答器。 该抢答器框图如图1所示。
编码电路
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图1四路抢答器原理框图
其中，直流电源供给后续电路电源用。可以采用三端集成稳压电源，再经滤波提供。触 发电路：给选手提供抢答的操作，用按钮操作的
4D 锁存器实现，锁存器中一旦某一个得到 置位信号（抢先）同时要让其他锁存器锁零，则其他选手按钮操作失效。编码、译码显示： 显示锁存器中已抢先的选手编号。 报警电路：一旦锁存器中有选手争得抢答权，
可发出声音。 使主持人和观众能够了解已有选手获得回答问题资格。清零 /复位则是主持人操作的按钮。
2,直流电源原理图
图2直流电源原理图
直流电源原理图设计如图2所示，根据集成电路所用电源要求决定三端式集成稳压的型号，然后计算、选择变压器次级输出电压和电解电容的电量。
3、4D锁存器连接原理图
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图3 4D锁存器连接原理图
4D锁存器的选择。CC4042为4D锁存器，它由4个独立的D触发器构成，可以分别存入4个信号，根据抢答要求，当某个选手优先获得抢答权后，要剥夺其他选手的答题机会，因此一旦有一个
Q=1，则使其他D输入无效，最先抢得答题权的选手确定后，其他选手再抢答为无效。
图中S1、S2、S3、S4为四选手中操作的按钮，S5为主持人操作的按钮。主持人按S5 （S5=0）门5输出为1，CP=1，可以接收抢答，同时门4输出0•—旦S1、S2、S3、S4中有一个抢先（相对于其他选手几个毫秒）按按钮，则相应的触发器置1,则们4输出为1，S5 也松开，门5输出为0，CP=1，不再接收其他选手抢答请求。由Q3、Q2、Q1、Q0中给出
获抢答权选手的信息。
4、编码器原理图
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编码器原理图
如图，其中Q3、Q2、Q1、Q0为4D 锁存器输出，编码器选 CC4047,4两输入或门。其 中输出为A=Q2+Q0 , B=Q1+Q2 , C=Q3 , D=0，当按钮没有一个按下时，编码电路不工作。 我们知道编码器是将信号或数据进行编制、 转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设 备。编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者称为码盘，后者称为码尺。按照读出方 式编码器可以分为接触式和非接触式两种；按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两 类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号， 再把这个电信号转变成计数脉冲， 用脉 冲的个数表示位移的大小。绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码，
因此它的示 值只与测量的起始和终止位置有关，而与测量的中间过程无关。
5、译码器显示电路原理图
译码是编码的逆过程，在编码时，每一种二进制代码，都赋予了特定的含义，即都表示
了一个确定的信号或者对象。把代码状态的特定含义”翻译”出来的过程叫做译码，实现译码操作的电路称为译码器。译码器是可以将输入二进制代码的状态翻译成输出信号，以表示其原来含义的电路。根据需要，输出信号可以是脉冲，也可以是高电平或者低电平。译码显示电路原理图如图5所示
6、报警电路原理图
报警电路采用的是蜂鸣器， 蜂鸣器不需要电路，只需要一个控制开关， 就可以实现声音 控制功能，其连接图如图 6所示。
声音的提示是协同数码显示上的字符工作的，当主持人按下清零键时，数码管显示零字 符，报警电路不工作，蜂鸣器不发出声音，只有在抢答键被按下时， LED 才会显示出参赛选
手的编号，报警电路工作并发出声音。
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图6 报警电路原理图
