文档介绍：一、设计题目
题目:四人智力竞赛抢答器
二、设计任务和要求
1)设计任务
设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。用数字显示抢答倒计时间,由“9”倒计到“0”时,无人抢答,蜂鸣器连续响1秒。选手抢答时,数码显示选手组号,同时蜂鸣器响1秒,倒计时停止。
2)设计要求
(1)4名选手编号为:1,2,3,4。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1,2,3,4。
(2)给主持人设置一个控制按钮,用来控制系统清零(抢答显示数码管灭灯)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,该选手编号立即锁存,并在抢答显示器上显示该编号,同时扬声器给出音响提示,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)抢答器具有定时(9秒)抢答的功能。当主持人按下开始按钮后,定时器开始倒计时,定时显示器显示倒计时间,若无人抢答,倒计时结束时,扬声器响,音响持续1秒。参赛选手在设定时间(9秒)内抢答有效,抢答成功,扬声器响,音响持续1秒,同时定时器停止倒计时,抢答显示器上显示选手的编号,定时显示器上显示剩余抢答时间,并保持到主持人将系统清零为止。
(5)如果抢答定时已到,却没有选手抢答时,本次抢答无效。系统扬声器报警(音响持续1秒),并封锁输入编码电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器显示0。
(6)可用石英晶体振荡器或者555定时器产生频率为1Hz的脉冲信号,作为定时计数器的CP信号。
三、原理电路和程序设计
      如下图所示为总体方框图。电路主要由脉冲产生电路、锁存电路、编码及显示电路、倒计时电路和音响产生电路组成。当有选手抢答时,优先判断,编号锁存,阻止其他选手抢答,然后编码,再将数字显示在显示器上同时产生音响。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,而当主持人将开关置“开始”状态,即当主持人宣布开始抢答时,倒计时电路启动由9计到0,选手在定时时间内抢答,如有选手抢答,倒计时停止。当一轮抢答之后,定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示零。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。
扬声器
数码显示
脉冲电路
倒计时器
译码器
数码显示
扬声器
锁存器
编码转换电路
译码器
主持人
选手
方案一:电路大致可以由四个功能模块组成:以锁存器为中心的编码显示电路部分,脉冲产生电路部分,倒计时显示电路部分,音响电路部分。在锁存器为中心的编码显示电路部分中,由锁存器74LS373,编码器74LS148,显示器和门电路组成。使用74LS373作为锁存电路,当有人抢答时, 利用锁存器的输出信号号将时钟脉冲置零,74LS373立即被锁存,同时蜂鸣器鸣叫1s,这时抢答无效,使用74LS148作为编码器,对输入的型号进行编码,输出4位的BCD码,再将这四位的BCD码输入数码管里显示出抢答者的编号;在脉冲产生电路部分中,用555定时器予以实现,通过调节电阻的阻值最后得到符合要求的脉冲,因为可以通过改变电阻电容微调频率,取代了用分频器对高频信号进行分频,从而使电路简单了;在倒计时显示电路部分中,由计数器74LS190,显示器组成。利用74LS190计数器作为倒计