华北科技学院课程设计
六路数字抢答器设计报告
目录
一、任务设计和要求????????????????2 二、设计方案与论证????????????????4 三、电路设计计算与分析??????????????5 3.1 主持人控制电路???????????????5 3.2 10S倒计时电路??????????????? 7 3.3 控制显示电路???????????????10 3.4 主要元器件介绍??????????????12 四、总结与心得 ??????????????????18 五、附录?????????????????????19 附录一：元器件清单?????????????? 19 附录二：六路抢答器原理图??????????? 20 附录三：六路抢答器的仿真????????????21 六、参考文献 ??????????????????22
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一、 设计任务和要求
六路数字抢答器的设计任务如下：
1．主持人按动启动按钮，抢答开始，同时开始10秒倒计时。 2．6名抢答选手编号分别为1-6，各自控制一个按钮进行抢答，有人按下时扬声器给出声音提示，倒计时电路停止计时，同时显示抢答选手的号码。
3．选用七段LED作为显示器。 4.完成电路的理论设计。
5.参数的计算和有关器件的选择。 6. 对电路进行仿真。
7.撰写设计报告书一份：A3图纸1张。报告书要求写明以下内容：（B5纸）
（1）总体方案的选择和设计 （2）各个单元电路的选择和设计 （3）仿真过程的实现 课程设计要求如下：
课程设计大体可分成以下三个阶段： 1.设计与计算阶段
学生根据课程设计任务、要求和条件进行总体方案的设计，通过论证和选择，确定总体方案。此后是对方案中单元电路
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进行选择和设计计算，包括元器件的选用和电路参数的计算。最后画出总体电路图，选用元件一览表。 2.计算机仿真及电路制版
运用仿真软件EWB或MULTISIM对设计电路进行仿真，排除电路故障、调整元器件参数、修改电路，使之达到设计指标要求。 最后使用PROTEL软件完成对电路的PCB制版（选作）。 3.撰写设计报告阶段
设计报告是学生对课程设计全过程的系统总结。学生应按规定的格式撰写设计报告。设计报告的主要内容有： 1)课题名称。 2)设计任务和要求。 3)方案选择与论证。
4)原理框图，总体电路图、计算机电路仿真图，以及它们的说明；单元电路设计与计算说明；元器件选择和电路参数计算的说明等。
5)收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。
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二、设计方案与论证
六路抢答器能实现的功能简要概括为以下几个方面： ① 验能准确判断出第一抢答者的信号并将其锁存。实现这一功能可选择使用触发器或锁存器等。在得到第一信号之后应立即将电路的输入封锁，即使其他组的抢答信号无效。同时还必须注意，第一抢答信号应该在主持人发出抢答命令之后才有效。
② 当电路形成第一抢答信号之后，用编码、译码及数码显示电路显示出抢答者的组别，也可以用发光二极管直接指示出组别。
③ 主持人没有按下开始抢答按钮前，参赛者的抢答开关无效；当主持人按下开始抢答按钮后，开始进行10秒秒倒计时，此时，若有组别抢，显示该组别并使抢答指示灯亮表示“已有人抢答”。主持人清零后开始新一轮抢答。 在进行电路调试时，可按照以下原则进行：
① 控制显示电路的调试 控制显示主要是由一块74LS148和 块74LS190以及一个数码显示器组成的。在调试时，可以在编码器的各输入端接上开关,当接上电源后,用各开关打开或断开来判断数码显示器是否显示正常。
② 定时电路调试 清零是由主持人控制的.这个电路比较简单，只有一个指示灯，当主持人开关断开时，指示灯通过接地连接到各触发器的清零端，这时数码显示器应显示为0，如果不为零则电路不正常。
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三、电路设计计算与分析
3.1主持人控制电路:
其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到”清零”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器为7；主持人将开关置;开始”状态，抢答器工作，选手开始抢答。抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示。当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答。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。
当主持人将开关拨到“开始”时，清零端为高电平，D触发器正常工作。当选手回答完毕，主持人控制开关S是抢答电路复位，以便进行下一轮抢答。 控制电路流程图： (主持人开关接D触发器使能控制端，直接控制74LS175的工作情况)
主持人控制电路实现较简单，只需将电源接双刀开关，通过控制开关的开合来完成高低电平的转换输入到74LS175的使能控制端的CLR端。当开关接电源输出高电平时，74LS175正常工作，接收选手的抢答信号，此时为抢答时刻；当开关接低电平时，
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主持人开D触发
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