合肥工业大学电子技术课程设计
目 录
综述 ............................................................ 2 1方案设计与分析 ................................................ 3 1.1方案选择 .................................................... 3 1.2芯片组成 .................................................... 3 2电路设计框图及功能描述 ......................................... 3 3单元电路设计 .................................................. 4 3.1按键识别电路 ................................................ 4 3.2显示电路 .................................................... 6 3.3声音提示电路 ................................................ 7 3.4脉冲发生电路 ................................................ 7 4整体电路及仿真 ................................................ 9 4.1电路原理 .................................................... 9 4.2电路仿真 ................................................... 10 4.2.1一号选手抢答 ............................................. 10 4.2.2主持人复位 ............................................... 11 4.2.3二号选手抢答 ............................................. 12 4.2.4三号选手抢答 ............................................. 13 4.2.5互锁功能 ................................................. 10 心得体会 ....................................................... 11 参考文献 ....................................................... 12
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智力竞猜抢答器逻辑电路设计
综述
智力竞赛是一种生动活泼的教育方式，而抢答就是智力竞赛中非常常见的一种答题方式。抢答能引起参赛者观众的极大兴趣，并且能在极短的时间内，使人们迅速增加一些科学知识和生活常识。但是，在这类比赛中于谁先谁后抢答，若是仅凭主持人的主观判断，就很容易出现错误，所以我们就需要一种具备自动锁存，置位，清零等功能智能抢答器来解决这些问题。在本次设计中，将主要实现以下功能：（1）主持人可以控制系统的清零与抢答开始；（2）抢答器应具有互锁功能，某组抢答后能自动封锁其他各组进行抢答（3）抢答器要有显示的功能，抢答一组的灯亮，并且扬声器发声，同时驱动数码管显示该组代号。
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合肥工业大学电子技术课程设计
1方案设计与分析 1.1方案选择
方案一；继电器抢答器。继电器实现四人抢答设计，其电路要求相关方面知识过于简单，方案简而易行，但方案电路中存在许多不足，而且成本相对过高。
方案二：模电抢答器。模电实现四人抢答设计成本过高，控制精度不高，电路操作上存在弊端。
方案三：TTL抢答器。TTL数字电路实现四人抢答器设计针对性强、可靠性高，经济成本合理。
本设计采取方案三。 1.2芯片组成
74LS175为抢答的控制电路部分 74LS148编码器 74LS48驱动数码 NE555做脉冲发生部分 2电路设计框图及功能描述
根据任务要求，四人抢答器的逻辑框图如图2-1所示：
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智力竞猜抢答器逻辑电路设计
扬声器电路 抢答按钮 控制电路 优先编码电路 译码显示 译码电路 主持人控制开关 脉冲 发生 电 路
图2-1逻辑框图
3单元电路设计 3.1按键识别电路
电路如图3-1所示，该电路完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁定74LS175的功能真值表即优先抢答者的编号；二是要使其他选手随后的按键操作无效。
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图3-1按键识别电路
其工作原理为：当主持人控制开关处于“清除”时，D触发器的清零端为低电平，使D触发器被强制清零，输入的抢答信号无效。当主持人将开关拨到“开始”时，D触发器Q非端前一状态为高电平，四个Q非端与在一起为高电平，再和脉冲信号与在一起给D触发器的脉冲端，当没人抢答时，抢答信号为低电平，Q非端均为高电平，与门U2输出高电平在和脉冲信号与在一起给D触发器脉冲端，当一有人抢答时，抢答信号为高电平，由于脉冲频率很高，瞬间就会有一个上升沿，使D触发器触发，Q非端输出低电平，经过与门后，将低电平给脉冲端，从而使得其他选手按键的输入信号不会被接收。这就保证了抢答者的优先性及抢答电路的准确性。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。
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