八路定时抢答器的设计1前言随着电子工业的快速发展，在60年代，显示技术得到迅速发展，人们研究出pdp激光显示等离子显示板、lcd液晶显示器、发光二极管led、电致变色显示ecd、电泳显示epid，等多种显示技术。由于半导体的制作和加工工艺逐步成熟和完善，发光二极管已日趋在固体显示器中占主导地位。led之所以受到广泛重视并得到迅速发展，是因为它本身有很多优点，这是也抢答器利用LED数码管实现其显示功能的最大特点之一。在目前的情况下，传统的知识竞赛抢答器已经跟不上时代的步伐，电视台、机关、企事业单位、学校等等，对知识竞赛的要求已经越来越高，不仅仅满足于现场单纯抢答、记分。传统的知识竞赛采用的是主持人念题，选手听题然后回答，听不清楚还需要主持人重复一遍。对于观众，尤其是后排的观众，不知道主持人问的题目是什么，观众根本谈不上感受知识竞赛的乐趣。如果是问答题，尤其是题目较长，回答内容较多的题目，对于选手和主持人都是一个及其费力，但没有竞赛效果的事情。而如今抢答器在功能的实现上又有了突飞猛进的进步，数字电路产品在生活中有着极其广泛的应用，包括计算机、数字通信、智能仪器仪表、自动控制及航天等领域中，这些给人们带来了生活，工作等方面带来了极大的方便，为了让大家对八路抢答器有更深的了解和认识，本文就是对其设计过程作一个详细的报告。八路定时抢答器的设计2第一章设计要求及系统方案选择1.1设计要求：1.1.1基本要求（1）抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0~S7表示。（2）设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。（3）抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在DPY_7-SEG七段数码管上显示选手号码。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。1.1.2扩展要求（1）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时。（2）参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。在这段（3）如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，定时显示器上显示00。1.2系统方案的比较与选择方案一：软件编程，用单片机设计电路，由于使用软硬件结合的方式，用软件实现门电路实现的功能，在编译程序过程中较容易出错且在调试过程中相对复杂，从而使制作难度加大，并且抢答器是以数字电路设计为基本设计框架，没有很大的必要用单片机来实现。方案二：基本门电路搭建，用基本门电路来实现抢答、时序过程，电路结构简单，难度系数不大，所以第二种方案电路结构简单，调试也相对方便，与第一种方案比较优点的是非常明显的。故选择第二种方案完成此次课程设计。八路定时抢答器的设计3第二章系统的组成及工作原理2.1系统的组成此八路定时抢答器系统由抢答电路模块和定时电路模块两部分构成，首先抢答电路主要是由优先编码器74LS148和锁存器74LS297来完成该模块的相应功能；而定时电路则主要是由555定时器、74LS192和74LS48芯片完成此模块的相应功能。2.2设计方案及工作原理如图2-1所示为设计方框图。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，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置;开始"状态，宣布"开始"抢答器工作。定时器倒计时，扬声器给出声响提示。选手在定时时间内抢答时，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、定时器显示剩余时间。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。图2-1总体框图八路定时抢答器的设计4第三章单元电路设计3.1抢答电路设计设计电路如图3-1所示。电路选用优先编码器74LS148和锁存器74LS297来完成。该电路主要完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号（显示电路采用七段数字数码显示管）；二是禁止其他选手按键，其按键操作无效。工作过程：开关S置于"清除"端时，RS触发器的R、S端均为0，4个触发器输出置0，使...
