数电课程设计 八路定时抢答器论文 ※※※※※※※※※ ※ 08级学生数字电路 ※ ※※※※
课程设计
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贺州学院
数字电路课程设计报告书
课题名称 数字抢答器的设计 姓 名
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学 号 0810617*** 系 部 专 业 指导教师
物理与电子信息工程系 电气工程及其自动化
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2010年 11 月 25日
贺州学院 物理与电子信息工程系 电气工程及其自动化（2）班
数电课程设计 八路定时抢答器论文 一、设计任务及要求： 设计任务： 设计一个具有锁存与显示功能的8人抢答逻辑电路。 要 求： 1、抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7表示。 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。 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，并在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。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。 4、抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。当主持人启动\开始\键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。 5、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，并保持到主持人将系统清除为止。 6、如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。 指导教师签名： 20 年 月 0日 二、指导教师评语： 指导教师签名： 20 年 月 日 三、成绩
20 年 月 日
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数电课程设计 八路定时抢答器论文 、绪论
各种智力竞赛越来越多，在答题的过程中一般要分为必答和抢答两种。必答有时间的限制，到时间要告警。而抢答则要求参赛者作好充分的准备，等主持人说完题目，参赛者开始抢答，谁先按钮，就由这个参赛者答题，但是很难确认谁先按的，因此使用抢答器来完成这一功能是很有必要的。
我们这里所设计的抢答器是一种比较简易的抢答器，没有使用特别多的，复杂的元器件。它的特点是电路简单、制作方便、操作简单、方便、性能可靠，实用于多种智力竞赛活动。本抢答器的电路主要有三部分组成：数字抢答电路、时序控制电路、显示电路。其中数字抢答部分有一个CD4511译码器和LED数码管显示器组成，可以将八位抢答者的按钮通过CD4511译码驱动LED数码显示管显示出他们最先抢答者的编号。而时序控制电路的功能是当参数选手按抢答器时，使显示器显示，这时抢答电路和显示电路停止工作。显示电路是当设定的时间到达后或者有人抢答时，报警电路被输入一个高电平，这时显示电路开始工作并显示抢答结果。
这个抢答器设计基本上满足了实际比赛应用中的各种需要，在实际中有很大的用途。
2 电路工作原理分析、方案论证和确定
2.1设计主要性能指标：
基本功能：
1) 有8名选手编号为；1，2?8，各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为
1，2?8；
2) 给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（编号显示数码管灭灯）和抢答的开始； 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，改选手编号立即锁存，并在编号显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，同时封锁输入编码电路，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：
3) 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30秒)。当节目主持人
启动“开始”键后，要求定时器立即进行减计时，并用显示器进行显示，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续时间0．5秒左右；
4) 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
抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清零为止；
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数电课程设计 八路定时抢答器论文 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，系统进行短暂的报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，定时显示器上显示00。
因考虑到电路复杂程度，器材及资金情况，扩展功能从略，本课程设计只实现抢答基本功能。
2.2设计方案选择
抢答器电路总体功能框图如图2-1所示，其工作过程是：接通电源时，节目主持人将开关置于“清零”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器熄灭；当节目主持人宣布抢答题目后，说一声“抢答开始”，同时将控制开关拨到“开始”位置，抢答器处于工作状态，当选手按动抢答键时，电路会立即分辨出抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码显示电路显示编号并保持到主持人将系统清零为止。当选手将问题回答完毕，主持人操作控制开关，使系统回复到禁止工作状态，以便进行下一轮抢答。
图1 抢答器总体功能框图
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数电课程设计 八路定时抢答器论文 单元电路原理
在本电路设计中用到1块四RS触发器74LS279、一块二进制的BCD码译码管74LS48、1块优先编码器74LS148、1个七段LED数码显示器和若干按钮开关等元件。
3.1 74ls373参数和管脚功能
54LS373 /74373 三态缓冲输出的8D锁存器(3S,锁存允许输入有回环特性)。 54LS373/74LS373 17ns 120mW。
54LS373/74LS373 的输出端 O0~O7 可直接与总线相连。当三态允许控制端 OE 为低电平时，O0~O7 为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。当 OE 为高电平时，O0~O7 呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。当锁存允许端 LE 为高电平时，O 随数据 D 而变。当 LE 为低电平时，O 被锁存在已建立的数据电平。当 LE 端施密特触发器的输入滞后作用，使交流和直流噪声抗扰度被改善 400mV。
图2 引脚功能图 管脚引出端功能符号
D0～D7 数据输入端
OE 三态允许控制端（低电平有效） LE 锁存允许端 O0~O7 输出端 真值表：
图3 74ls373功能
L--低电平；
H--高电平； X--不定态；
Q0--建立稳态前Q的电平；
G--输入端，与8031ALE连高电平：畅通无阻低电平：关门锁存。图中OE--使能端，接地。
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