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1、09 电子电子 C 班班 0915241041 杨蛟杨蛟 2011.11.29一：设计任务与要求 任务：设计一个多路智力竞赛抢答器。 设计要求 1、基本要求 （1）设计一个 4 路（14）智力竞赛抢答器，主持人可控制系统的清零和抢答 的开始，控制电路可实现最快抢答选手按键抢答的判别和锁定功能，并禁止后 续其他选手抢答。 （2）抢答选手确定后给出一声音响的提示和选手编号的显示，抢答选手的编号 显示保持到系统被清零为止。 2、发挥部分 （1）扩展为 10 路（110）智力竞赛抢答器。 （2）设计抢答最长时间（30 秒）限制和倒计时显示。 二、设计原理与参考电路 1数字抢答器总体方框图如图所示为总体
2、方框图。其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到 “清除“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； 主持人将开关拨到“开始”状态，编号显示器可以显示编号，倒计时电路开始 工作，倒计时显示器开始计时，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、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。倒计时至零无人抢答时，抢答电路锁存， 禁止抢答。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。2.电路设计 a，主持人控制电路，采用单刀双掷开关，一端清零一端开始。 b抢答电路采用开关阵列电路，由多路开关所组成，每一竞赛
3、者与一组开关相 对应。开关应为常开型，当按下开关时，开关闭合；当松开开关时，开关自动 弹出断开。 c锁存电路采用 74ls373，当有抢答信号输入时，进行锁存，输出锁存信号给 编码器，同时禁止再次抢答。 d，编码电路采用 74ls148，将锁存信号编码输出。真值表如下：e，译码电路采用 74ls48，将编码信号译码输出。真值表如下： f，显示采用 7 段数码显示管，真值表如下：g，脉冲产生电路，该部分主要由 555 定时器秒脉冲产生电路，利用 555 以及一 些电容和电阻实现，使每秒产生一个 CP 上升沿。555 的 3 端输出的脉冲的宽度 为：， 即 T=0.7*(4.7k+2*150k)*
4、4.7*10e- 6=0.5S，所时钟周期为 2T=1S。h，计时电路采用 74ls190，真值表如下：抢答锁存编码译码显示电路如图：倒计时显示电路：经仿真调试通过，画出 Pcb 图：三，选用材料：74ls373 一个，74ls148 一个，74ls48 三个，74ls190 二个， 74ls08 二个，74ls04 一个，74ls32 一个，555 一个，数码管三个，电阻 500 欧 姆 21 个，电阻 1K 欧姆 6 个，电阻 4.7K 欧姆一个，电阻 150K 欧姆一个，电容 10nF 一个，电容 4.7uF 一个,蜂鸣器一个，常开型开关四个，单刀双掷开关一 个板 12cmX13cm 一
5、块，其他工具。 四，总结 本系统是一个可供四人抢答的抢答器，主持人将控制开关拨到“开始”位 置时，扬声器发声，抢答电路和倒计时电路进入正常抢答工作状态。当参赛选 手按动抢答键时，扬声器发声，并显示相应的组别，同时抢答电路和定时电路 停止工作，封锁其他输入信号不被接收。当设定的抢答时间到，抢答电路和定 时电路停止工作，抢答结束，符合设计。 电路设计过程中遇到种种难题，用到电路模拟软件 MULTISM，电路原理 总是很清晰的，但老是模拟出错。用 PROTEL 做电路版，原理图很快就出来了， 但是做 PCB 的时候遇到的难题，由于元件太多，pcb 布局不是很如意，所以有 很多跳线存在，奋战好几个日夜，最后在其他同学的帮助下，完成了 PCB 的绘 制，但还是有跳线存在，在焊接电路的时候很容易意忽略和接错。焊接的时候还有遇到了问题，不小心会有虚焊出现，要经过检查才能找出 来。铁丝不能插的太深，也不能搭高架桥似的，因为这些细节的出错往往很难 找到错的原因。
