《数字电子技术》课程设计报告
8路智力抢答器
设计与制作
设计要求：
1、可同时供8名选手或8个代表队参加比赛；
2、主持人控制系统的清零（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；
4、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；
5、具有报警功能。
设计人：梅芳婷学号：1881080215
专业：08计算机班级：2
成绩：评阅人：
安徽科技学院理学院
8路智力抢答器
设计与制作
8路智力抢答器是一种用数字电路技术实现由主持人控制、定时抢答、报警功能的装置。他是在规定的时间内进行抢答。一旦有人抢答，显示器上会同时显示抢答时间和抢答选手号码。当超出规定时间时，即使抢答，不会显示选手号码。
8路智力抢答器包括组合逻辑电路和时序电路。通过此次设计与制作，进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于8路智力抢答器包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。
一、设计要求
（一）设计指标
1、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——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数码管行显示出选手的编号，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。
4、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（如30s）。当节目主持人启动“开始”键后，要求定时器立即减计时，并用显示器显示，同时扬声器发出短暂的声响。
5、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。
6、如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答时，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。
（二）设计要求
1、画出电路原理图（或仿真电路图）；
2、元器件及参数选择；
3、电路仿真与调试；
（三）制作要求自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。
（四）编写设计报告写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。
二、原理框图
抢答器系统原理框图如下所示。它由主体电路和扩展电路两部分组成，主体电路完成基本抢答后，选手按动抢答键时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答，扩展电路完成定时抢答的功能，和抢答响铃、倒计时为零时报警功能。
图1 八路智力抢答器的组成框图
三、元器件
9 电阻根据具体要求7
10 电容16CE470AX 2
11 蜂鸣器SP10 2
12 开关AZD1169 1
13 共阴极显示器 3
14 抢答按扭DSWPK 1
15 开关SPD 1
16 小灯泡PROBE 1
17 发光二极管A694B 2
四、各功能块电路图及功能简介
主体电路
电路图如下：
1、电路功能分析
（1）优先编码电路（74LS148）分辨出抢答者编号，由锁存器（74LS279）锁存，由译码器（74LS47）显示编号；
（2）控制电路对输入电路进行封锁，避免其他人两次抢答；
（3）Space开关置于“闭合”，显示数码管熄灭（黑屏），置于“断开”，等待下一轮。（4）当有选手抢答时，译码器74LS47的~BI/RBO出现高电平，此时蜂鸣器发生，报警有选手抢答。
2、电路工作原理分析
（1）RS 触发器“74LS47”的真值表
（2）RS 触发器“74LS148”的真值表
（3）RS 触发器“74LS279”的真值表（与非门）
3、工作状态
（1）Space 位于“消除”，触发器“74LS279”的四个R 端接地（低电平），输出端（1Q1，1Q2，2Q1，2Q2）全部为低电平，于是74LS47的0=BI ，显示器灯熄灭。
（2）74LS148选通输入端0=ST （即0=EI ），74LS148处于工作状态，此时锁存器不工
作。
（3）当Space 位于“开始”端时，优先编码电路和锁存器同时工作，等待输入端（74LS148）
的输入端0、7输入信号。 （4）例如：按下“5”号，编码器的输出010012=Y Y Y ，即（CBA=010）经RS 储存器后，
1Q1=1,即1=BI ，74LS279处于工作状态，2Q2，2Q1，1Q2=101,经过74LS47译码后，显示器显示“5”。
（5）1Q1，使74LS148的1=ST （即1=EI ），74LS148处于禁止工作状态，封锁了其他
键的输入。
（6）当按下的键松开后，74LS148的1=ES Y （即1=GS ），但由于1Q 的输出端仍维持高电平不变，所以仍然处于禁止工作状态，封锁了其他键的输入。 （7）当Space 接地，才能复位，进入下一轮工作。
拓展电路
1、定时电路：由节目主持人根设定一次抢答的时间，通过预置时间电路对计数器进行预置，计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。可预置时间的电路选用十进制同步加减计数器74LS192进行设计，具体电路如图所示
1、电路功能分析 （1）通过十进制同步加/减计数器74LS192进行预置时间设置，由555定时器构成多谐振荡器，产生时钟脉冲，进行倒计时。 （2）A 开关置于“闭合”，显示器显示被置数30，置于“断开”，开始进行30秒倒计时。
2、电路工作原理分析
