文档介绍：仅供学****参考
数字电子技术课程设计报告
设计课题:
四人智力竞赛抢答器
学院:
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附录A：系统电路原理图......................................................................13
附录B：元器件清单 ............................................................................14
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四人智力竞赛抢答器
1 设计任务及要求
〔1〕设计一个供四人参赛的抢答器，能准确分辨、记录第一个有效按下抢答键者，稍后的其他人按下开关那么无效。抢答器具有显示功能，即选手按动按钮，相应的LED发光二极管发光，同时扬声器发出声音。
〔2〕主持人没有宣布抢答开始时，抢答不起作用。主持人宣布抢答开始时，按“开始〞键，抢答开始，同时启动计时器计时；
〔3〕计时器计时采用倒计数的方式，以加强现场气氛，增加紧迫感。假设预定时间内无人抢答，自动给出信号停止抢答，以免冷场。倒计数定时器的时间可以随意预置；电路具有答复下列问题时间控制功能，要求答复时间小于等于100秒〔显示为99到0〕，当到达限定时间时，发出声响以示警告。
2 比拟和选定设计的系统方案、画出系统框图
方案比拟
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局部，脉冲产生电路局部，倒计时显示电路局部，音响电路局部。在锁存器为中心的编码显示电路局部中，由锁存器74LS373，四选一数据选择器74LS153，显示器，LED发光二极管和门电路组成。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，，这时抢答无效，使用74LS153作为数据选择器，对输入的型号进行选择，使选手对应的LED发光二极管发光，同时扬声器发出声音；在脉冲产生电路局部中，用石英晶体振荡器予以实现，由于石英晶体的稳定性和精确性比拟高，所以用其产生的脉冲信号更加稳定，同时在显示更能接近预定的值，受外界环境的干扰较少；在倒计时显示电路局部中，由计数器
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74LS190，显示器组成。利用74LS190计数器作为倒计时的芯片，当主持人按下抢答按钮时，74LS190被置九，同时将显示上次抢到题目的选手的LED灯灭掉，并开始倒计时，并通过74LS48编码器将即时时间进行编码，并送到数码管，显示此时的时间。假设在9秒内有人抢答，那么计数器停止倒计时，将锁存器锁存，禁止选手抢答，蜂鸣器鸣叫一秒，停止倒计时。在音响电路局部中，由555定时器和电阻电容接合成多谐振荡器，产生所需要的脉冲，然后接入蜂鸣器构成。
方案二：电路大致可以由四个功能模块组成：以四D触发器74LS175为中心构成编码锁存系统电路局部，脉冲产生电路局部，倒计时显示电路局部，报警电路局部。在4D触发器构成的抢答锁存器中，由主持人来控制74LS175的清零端。当清零端为高电平“1〞时，选手开始抢答，最先按键的选手相应的LED发光二极管发光，并且扬声器发出声音，同时，由4个非Q及门电路组成的锁存电路来控制其他选手再按键时不再起作用，这时抢答无效。
在脉冲产生电路局部中，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。
在倒计时显示电路局部中，由计数器74LS192，数码管显示器组成。利用74LS192计数器作为倒计时的芯片，当主持人按下抢答按钮时，74LS192被置初始值，抢搭时间开始倒计时，并通过74LS48编码器将即时时间进行编码，并送到数码管，显示此时的时间。假设在规定时间内无人抢答，即抢答时间为0时，那么计数器停止倒计时，将锁存器锁存，禁止选手抢答，抢答时间数码管显示为0，蜂鸣器鸣叫一秒；假设在规定时间内有人抢答，那么计数器停止倒计时，将锁存器锁存，禁止选手抢答，抢答时间停止倒计时，，与此同时，答复时间开始倒计时，并通过74LS48编码器将即时时间进行编码，并送到数码管，显示此时的时间，假设规定时间内选手没有答复完，那么计数器停止倒计时，答复时间数码管显示为0，蜂鸣器鸣叫一秒。
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在报警电路局部中，由555定时器和电阻电容接合成单稳态电路，产生所需要的脉冲，然后接入蜂鸣器构成。
选择结果：方案二。原因：虽然