文档介绍：长沙学院
数字电路课程设计报告书
——四人智力竞赛抢答器
系别名称
:
电子与通信工程系
学生姓名
:
颜蓉
专业名称
:
电气工程及其自动化
班级
:
电气一班
学号
2009042111
实****时间
:
2011年4月23日星期六
四人智力竞赛抢答器
一,设计目的;
1、掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计、组装和调试方法。
2、熟悉数字集成电路的设计和使用方法。
设计过程:为了加深对数字电子技术课程理论知识的理解,有效地提高动手能力,独立分析问题、解决问题能力,协调能力和创造性思维能力,树立严谨的科学作风,培养综合运用理论知识解决实际问题的能力。现设计一个四人智能抢答器,通过电路的设计、安装、调试、整理资料等环节,初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能,逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。
二、设计任务与要求
设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。选手抢答时数码管显示选手组号,同时对应的LED灯亮。
(1)4名选手编号为:1,2,3,4。各有一个抢答按钮和发光二极管,按钮和发光二极管的编号都与选手的编号对应,也分别为1,2,3,4。
(2)给主持人设置一个控制按钮,用来控制系统清零和抢答的开始。
(3)抢答器具有数据锁存功能。抢答开始后,若有选手按动抢答按钮,该选手编号立即锁存,封锁输入编码电路,禁止其他选手抢答。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
(4)用555产生频率为1HZ的脉冲信号,作为定时计数器的CP信号。
三、四人智力竞赛抢答器电路原理分析及设计
抢答开始时,由主持人清除信号,按下复位开关S5,74LS175的输出Q1~Q4全为0,所有发光二极管LED均熄灭。当主持人宣布“抢答开始”后,首先做出判断的参赛者立即按下开关,对应的发光二极管点亮,同时,通过与非门F2
送出的信号锁住其余3个抢答者的电路,不再接受其他信号,直到主持人再清除信号为止。
四人智力抢答器原理图
四、电路设计与单元电路分析
电路由选手开关电路、主持人开关电路、触发锁存电路、时间脉冲电路、抢答鉴别电路和显示电路组成。
(1)选手开关
此电路由4个开关组成,四位抢答者通过开断各自的开关开关实现抢答,给编码器输入高低电平,其中低电平为有效抢答信号。
(2)主持人开关
此电路由1个开关和一个10kΩ的电阻组成,主持人通过开断开关控制整个电路开合。
(3)触发锁存电路
此电路由4D触发器74LS175组成。它具有以下功能:(用集成触发器清除端实现,由主持人输入手动负脉冲控制)。(有按键实现)。(用数字逻辑实验箱中的发光二极管实现。(由主持人输入手动正脉冲控制)。
其功能表如下:
(4)时间脉冲电路
此电路由74LS00组成的多谐振荡器和74LS74组成的4分频电路组成。
其中,74LS00的内部结构图和真值表如下:
真值表:
Inputs输入
输出
A
B
Y
L
L
H
L
H
H
H
L
H
H
H
L
(5)抢答鉴别电路
此电路由双4输入与非门74LS20组成,用以鉴别灯的