文档介绍：河南理工大学
计算机科学与技术学院
课程设计报告
200 8 — 200 9 学年第一学期
课程名称数电课程设计
设计题目数字式竞赛抢答器
学生姓名陈艳东
同组人关智杰
学号 3**********
专业班级通信06-3班
指导教师王俊峰
2008年 9月 5日
设计任务和要求:
(1)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,蜂鸣器鸣响。选手抢答时,数码显示选手组号,同时蜂鸣器鸣响,倒计时停止。
(2)分组: 陈艳东负责抢答控制电路和定时电路。
关智杰负责第一信号鉴别电路和核心控制电路。
(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。抢答器具有定时(15秒)抢答的功能。
(4)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。参赛选手在设定时间(15秒)内抢答有效,抢答成功,扬声器响,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,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)用石英晶体振荡器产生频率为1Hz的脉冲信号,作为定时计数器的CP信号。
总体方案选择:
本设计电路主要由脉冲产生电路、锁存电路、编码及译码显示电路、倒计时电路和音响产生电路组成。当有选手抢答时,首先锁存,阻止其他选手抢答,然后编码,再经3线8段译码器将数字显示在显示器上同时产生音响。系统原理框图如下:
四人智力竞赛抢答器框图
三、单元电路设计
1、抢答器控制电路设计
抢答器控制电路是抢答器设计的关键,它要完成以下三项功能:
(1)当参赛选手按动抢答键时,扬声器发声,抢答电路和定时电路停止工作。
(2)当设定的抢答时间到,无人抢答时,扬声器发声,同时抢答电路和定时电路停止工作。
时序控制电路
2、定时电路
由555定时器产生时间基准信号秒脉冲。振荡周期为15秒脉冲信号经两级有预置功能的可逆十进制计数器74LS192对时钟信号进行计数,当计数到达预置的时间,计数器产生溢出而封锁计数脉冲,使计数器停止计数。数码管指示时间值。
具体电路如下图:
四、所用器材:
1. 十进制可逆计数器74LS192(54/74194)两个引脚图管脚及功能表如下:74LS192是同步十进制可逆计数器,它具有双时钟输入,并具有清除和置数等功能,其引脚排列及逻辑符号如下所示:
               (a)引脚排列                       (b) 逻辑符号
图中:为置数端,为加计数端,为减计数端,为非同步进位输出端