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电子系统设计实习报告4人智力竞赛抢答器班级：电子01-1设计者：何玉迎王丽晖李小瑞学号：4人智力竞赛抢答器指导老师:刘丽萱耿敏设计者：何玉迎李小瑞王丽晖班级：电子01-2班内容摘要：该抢答器用数字显示抢答倒计时时间，由“9”倒计到“0”时，蜂鸣器连续响0.5秒。选手抢答时，显示选手号，同时蜂鸣器响0.5秒，倒计时停止。该电路采用石英晶体振荡器产生频率为1Hz的脉冲信号，起振快，定时精度高，使用方便。一、设计内容及要求：1.设计内容：本课题要求设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。2.设计要求：14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（编号显示数码管灭灯）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，改选手编号立即锁存，并在编号显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，同时封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。优先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，要求定时器开始倒计时，并用定时显示器显示倒计时时间，同时扬声器发出音响，音响持续0.5秒。参赛选手在设定时间（9秒）内抢答，抢答有效，扬声器发出音响，音响持续0.5秒，同时定时器停止倒计时，编号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如果定时抢答时间已到，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0.5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。7二、电路工作原理：电路由脉冲产生电路，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4线7段译码器将数字显示在显示器上同时音响产生。主持人开始时，倒计时电路启动由9计到0，如有选手抢答，倒计时停止。三、选定系统设计方案，画出系统框图4人智力竞赛抢答器系统框图如下所示主持人选手四、单元电路设计参数计算及元器件选择1.以锁存器为中心的编码显示电路。此电路是以四D触发器74LS175为中心的编码锁存系统，编码器的作用是把锁存器的输出转化成振荡器计时器译码器显示器扬声器锁存器编码转换电路译码器扬声器显示器8421BCD码，进而送给7段显示译码器。其真值表为：锁存器输出编码器输出Q4Q3Q2Q1DCBA00010001001000100100001110000100由真值表可得出A=Q4Q3Q2Q1+Q4Q3Q2Q1，B=Q4Q3Q2Q1+Q4Q3Q2Q1C=Q4Q3Q2Q1,D=0无人抢答时，输出为零，有人抢答时，D触发器将数据送出同时封锁触发器脉冲，使其他人不能抢答，送出数据经编码器成为8421BCD码，送到七段显示器上，显示抢答选手的号码。该部分电路如下图所示如图所示，当无人抢答时，4个D触发器的输出Q“与”在一起，为“1”，使脉冲能够进入触发器，有一人抢答时，与门中有一个变为“0”，使脉冲不能进入触发器，从而防止其他人抢答，而显示器上只显示先抢答人的编号。2.脉冲产生电路：该电路是由555定时器构成的多谐振荡器，使其产生需要的方波作为触发器和计数器的CP脉冲，由于电路对脉冲的精确度要求不是很高而晶体振荡需要分频，所以采用555定时器构成的多谐振荡器，电路及波形如下图所示：3.倒计时显示电路：该电路使用了十进制同步减计数器74LS190，主持人宣布开始时，按下按钮，同时使计数器置数为“9”，并在脉冲作用下开始倒计时并在显示器上显示，到零时停止。电路图如下所示：如图所示，当倒计时输出不为零时，“或”门输出为“1”，与脉冲同时输入到“与”门中，使脉冲可以送给计数器，当计数器输出为零时，“或”门输出为“0”，使脉冲不能输入到计数器中，从而使计数器停在“0”。4.音响电路：它是由集成单稳态触发器74LS121构成一个在下降沿出发的触发器，再接入蜂鸣器，根据74LS121产生的脉冲宽度t=0.69RC计算，使得蜂鸣器的鸣叫时间为0.5秒。再由主持人，选手，倒计时共同控制它的输入，使其在主持人开始，选...