三路抢答器设计.doc -- 5 元

数字电路课程设计报告书题目三路抢答器学院名称计算机学院学生姓名专业名称计算机科学与技术班级时间数字电路课程设计一、设计任务和要求1.抢答器同时供3名选手抢答，分别用3个按钮D1、D2、D3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LED数码管上显示，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。4.抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间为8秒。当主持人启动开始键后，定时器进行计时（07）。5.主持人没有闭合开关之前，有人抢答，数码管显示对应的选手编号，且红灯亮，当所有选手闭合自己对应的开关时，编号数码管清为0。6.参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，计数器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间,绿灯亮，并保持到主持人将系统清除为止。7.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8,且黄灯亮以示警告时间已到,若有人抢答，显示抢答人组号并锁存,直到主持人将系统清零，即黄灯灭，两个数码管显示都为0。二、实验框图1、设计方案抢答器具有锁存、定时、显示功能。抢答之前，两个数码管显示为0，即主持人没有按下开始按钮之前，有人抢答，亮红灯给以警告，数码管显示对应的选手编号，当选手闭合自己的开关时，对应数码管显示为0当主持人按下开始按钮后，进行抢答，若有人抢答，锁存器锁存选手号和抢答时的时间，同时亮绿灯，直到主持人清零，系统才能再次正常工作如果时间已到，没有人回答，黄灯亮，即在8秒的时刻，如果有选手抢答，锁存器锁存选手号，数码管并将选手号显示出来，直到主持人清零。2、系统框图当主持人宣布开始，定时电路开始秒脉冲电路的作用而进行计时，并通过译码器在数码管中显示。当某选手按开关键时，通过控制电路控制锁存器的使能端，并在锁存器中锁存，在输出端产生相应的开关电平信息，然后在译码器中译码，将编码器输出的8421BCD转换为数码管需要的逻辑状态。最后在显示电路中显示出所按键选手的号码。三、单元电路设计1、实验器材器件名称数量备注器件名称数量备注74LS001二输入与非74LS041非门74LS081二输入与门74LS201四输入与非74LS321二输入或门74LS482译码器74LS751锁存器74LS1611加法计数器5551定时器电阻4电容2LED3数码管2导线若干161全加器抢答按钮75锁存器48译码器显示译码555秒脉冲产生器器48译码器显示译码控制电路主持人开关报警灯2、脉冲产生电路由555定时器构成的多谐振荡器，使其产生需要的方波作为计数器的CP脉冲，电路如下图所示R4DC7Q3GND1VCC8TR2TH6CV5U1555VCCGNDR14k7R2100kC14.7ufC20.01uUCC接5V电源，C1为4.7Uf，C2为0.01Uf,R2为100K,R为4.7K，第3管脚为CP脉冲的输出端,接发光二极管可测试是否有脉冲产生。脉冲波形图3、定时电路由计数器74LS161，74LS48和数码管构成。此电路用一片74161来实现模9的计数器，用同步置数法来实现，当计数到1000后，抢答无效。利用到1000时的状态，可以领用最高位Q3输出的高电平取非与脉冲信号相与，使计数器上没有脉冲信号，计数器停止计数,停止到某一状态，同时也可以利用最高位控制黄灯，到1000时最高位是高电平，说明时间已经到了，黄灯亮，0到7