题目 八路智力抢答器的设计 班级 机电09-2班 学号__ ______ 姓名______________ 指导__ _____ 时间 2010年12月
电工电子技术课程设计任务书
目录
1、 总体方案与原理说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
2、 竞赛抢答器的抢答电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . a
3、 定时电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .b
4、 报警电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .c
5、 控制电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . d
6、 总体电路原理相关说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .e
7、 总体电路原理图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .f
8、 元件清单；. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .g
9、 参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .h
10、 设计心得体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i
1、 总体方案与原理说明
1. 设计总体框
如图（一）所示为八路智力竞赛抢答器的总体方框图。其工作原理如下：
抢答器系统原理框图如上所示。它由主体电路和扩展电路两部分组成，主体电路完成基本抢答后，选手按动抢答键时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答，扩展电路完成定时抢答的功能！
2、竞赛抢答器的抢答电路
(1)、抢答电路的功能有两个：一是能分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示译码电路用；二是要使其它选手按键操作无效。
(2)、选用优先编码器74LS148、RS 锁存器、译码器7448组成抢答电路 (3)、抢答电路工作原理：当控制开关置于“清除”位置时，RS 触发器的端
为低电平，输出Q4—Q1全为低电平。此时7448的=0， 显示器灭灯；74LS148选通输入=0,74LS148处于工作状态，而锁存电路不工作。当控制开关置于“开始”位置时，优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态，当有选手按键抢答时，如5号选手优先按5号键，则74LS148输出Y2Y1Y0=010，YEX=0，经RS 锁存后，Q1=1，=1，7448工作，Q4Q3Q2=101，经7448驱动译码后，显示器显示数字5。Q1=1使74LS148为高电平。即74LS148禁止工作，封锁其它按键输入，当按下的按键松开后，74LS148的EX 为高电平，但由于Q1输出仍为高电平不变，所以74LS148仍处于不工作状态，其它按键的输入信号不被接受，这就保证抢答者的优先性及抢答电路的准确性
如图（二）所示为八路智力竞赛抢答器的抢答电路单元图。
（图 二
3、定时电路
如图（三）所示为八路智力竞赛抢答器的定时电路单元图。 同步加减计数器74LS192进行设计，具体电路如图3所示。
图三 定时电路
4、报警电路设计
由555定时器和三极管构成报警电路如下图所示，其中555构成多谐振
荡器，振荡频率，其输出F0=1.43/(R1+R2)C 经三极管推动扬声器，PR 为控制 信号，当PR 为高电平时，多谐振荡器工作，反之电路停振 。 如图（四）所示为八路智力竞赛抢答器的报警电路单元图。
图四 报警电路
一
5、控制电路
抢答器控制电路是抢答器设计的关键，它要完成以下三项功能：
①主持人将控制开关拨到“开始”位置时，扬声器发声，抢答电路和定时电路进入正常抢答工作状态。
②当参赛选手按动抢答键时，扬声器发声，抢答电路和定时电路停止工作。
③当设定的抢答时间到，无人抢答时，扬声器发声，同时抢答电路和定时电路停止工作。
根据上述功能要求，由此设计如图五所示的控制电路。
定时信号
图五 控制电路 （ ）
6、总体电路原理相关说明
严格根据八路智力竞赛抢答器的总体方框图的指引再结合竞赛抢答器的抢答电路，定时电路，报警电路 ，控制电路绘制出总体电路！
接通电源后， 主持人将控制开关拨到“开始”位置时，扬声器发声，抢答电路和定时电路进入正常抢答工作状态。
当参赛选手按动抢答键时，选择器分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示译码电路用并且使其它选手按键操作无效。之后扬声器发声，抢答电路和定时电路停止工作。
当设定的抢答时间到，无人抢答时，扬声器发声，同时抢答电路和定时电路停止工作。
7、总体电路原理图
总电路图
（
8、元件清单
9、参考文献
[1] 康光华主编. 电子技术基础（数字部分）. 高等教育出版社 [2] 胡 锦主编. 数字电路与逻辑设计 高等教育出版社 [3] 阎 石主编. 数字电子技术基础 高等教育出版社 [4] 肖景和主编. 数字电路应用300例 中国电力出版社
设计心得体会
在设计之前，我感觉到了自己的才疏学浅！自己都不知道做个什么设计，一点方向都没有。好在现在有网络资源，通过查看了好多设计之后决定了做“八路抢答器的设计”
有了设计题目也就有了方向了，于是参考了许多相关的资料，在设计中又参考了以前讲过的四路抢答器的原理图，有了基本的思路。
但着手设计时，又出现了许多未预料到的问题，比如自己徒手画出了原理图但是在用电脑绘图时不知道怎么画。用学过的制图工具就有点麻烦，但是也不知道还有没有别的制图工具。好在老师给我们介绍了“microsoft visio ” 于是潜心研究了一番，有点吃力的画好了以上的图。但是好多地方还是没有画得很好。希望以后有机会向张老师学习一下这些画图工具的深层次的使用技巧与方法
最后通过这次八路抢答器的设计，我发现了以往学习中的许多不足，好多东西只停留在纸面而用在实践中还是存在问题，也让我掌握了以往许多掌握的不太牢的知识，感觉学到了很多东西。也活跃了自己的思维！
题目 八路智力抢答器的设计 班级 机电09-2班 学号__ ______ 姓名______________ 指导__ _____ 时间 2010年12月
电工电子技术课程设计任务书
目录
1、 总体方案与原理说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
2、 竞赛抢答器的抢答电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . a
3、 定时电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .b
4、 报警电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .c
5、 控制电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . d
6、 总体电路原理相关说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .e
7、 总体电路原理图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .f
8、 元件清单；. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .g
9、 参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .h
10、 设计心得体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i
1、 总体方案与原理说明
1. 设计总体框
如图（一）所示为八路智力竞赛抢答器的总体方框图。其工作原理如下：
抢答器系统原理框图如上所示。它由主体电路和扩展电路两部分组成，主体电路完成基本抢答后，选手按动抢答键时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答，扩展电路完成定时抢答的功能！
2、竞赛抢答器的抢答电路
(1)、抢答电路的功能有两个：一是能分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示译码电路用；二是要使其它选手按键操作无效。
(2)、选用优先编码器74LS148、RS 锁存器、译码器7448组成抢答电路 (3)、抢答电路工作原理：当控制开关置于“清除”位置时，RS 触发器的端
为低电平，输出Q4—Q1全为低电平。此时7448的=0， 显示器灭灯；74LS148选通输入=0,74LS148处于工作状态，而锁存电路不工作。当控制开关置于“开始”位置时，优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态，当有选手按键抢答时，如5号选手优先按5号键，则74LS148输出Y2Y1Y0=010，YEX=0，经RS 锁存后，Q1=1，=1，7448工作，Q4Q3Q2=101，经7448驱动译码后，显示器显示数字5。Q1=1使74LS148为高电平。即74LS148禁止工作，封锁其它按键输入，当按下的按键松开后，74LS148的EX 为高电平，但由于Q1输出仍为高电平不变，所以74LS148仍处于不工作状态，其它按键的输入信号不被接受，这就保证抢答者的优先性及抢答电路的准确性
如图（二）所示为八路智力竞赛抢答器的抢答电路单元图。
（图 二
3、定时电路
如图（三）所示为八路智力竞赛抢答器的定时电路单元图。 同步加减计数器74LS192进行设计，具体电路如图3所示。
图三 定时电路
4、报警电路设计
由555定时器和三极管构成报警电路如下图所示，其中555构成多谐振
荡器，振荡频率，其输出F0=1.43/(R1+R2)C 经三极管推动扬声器，PR 为控制 信号，当PR 为高电平时，多谐振荡器工作，反之电路停振 。 如图（四）所示为八路智力竞赛抢答器的报警电路单元图。
图四 报警电路
一
5、控制电路
抢答器控制电路是抢答器设计的关键，它要完成以下三项功能：
①主持人将控制开关拨到“开始”位置时，扬声器发声，抢答电路和定时电路进入正常抢答工作状态。
②当参赛选手按动抢答键时，扬声器发声，抢答电路和定时电路停止工作。
③当设定的抢答时间到，无人抢答时，扬声器发声，同时抢答电路和定时电路停止工作。
根据上述功能要求，由此设计如图五所示的控制电路。
定时信号
图五 控制电路 （ ）
6、总体电路原理相关说明
严格根据八路智力竞赛抢答器的总体方框图的指引再结合竞赛抢答器的抢答电路，定时电路，报警电路 ，控制电路绘制出总体电路！
接通电源后， 主持人将控制开关拨到“开始”位置时，扬声器发声，抢答电路和定时电路进入正常抢答工作状态。
当参赛选手按动抢答键时，选择器分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示译码电路用并且使其它选手按键操作无效。之后扬声器发声，抢答电路和定时电路停止工作。
当设定的抢答时间到，无人抢答时，扬声器发声，同时抢答电路和定时电路停止工作。
7、总体电路原理图
总电路图
（
8、元件清单
9、参考文献
[1] 康光华主编. 电子技术基础（数字部分）. 高等教育出版社 [2] 胡 锦主编. 数字电路与逻辑设计 高等教育出版社 [3] 阎 石主编. 数字电子技术基础 高等教育出版社 [4] 肖景和主编. 数字电路应用300例 中国电力出版社
设计心得体会
在设计之前，我感觉到了自己的才疏学浅！自己都不知道做个什么设计，一点方向都没有。好在现在有网络资源，通过查看了好多设计之后决定了做“八路抢答器的设计”
有了设计题目也就有了方向了，于是参考了许多相关的资料，在设计中又参考了以前讲过的四路抢答器的原理图，有了基本的思路。
但着手设计时，又出现了许多未预料到的问题，比如自己徒手画出了原理图但是在用电脑绘图时不知道怎么画。用学过的制图工具就有点麻烦，但是也不知道还有没有别的制图工具。好在老师给我们介绍了“microsoft visio ” 于是潜心研究了一番，有点吃力的画好了以上的图。但是好多地方还是没有画得很好。希望以后有机会向张老师学习一下这些画图工具的深层次的使用技巧与方法
最后通过这次八路抢答器的设计，我发现了以往学习中的许多不足，好多东西只停留在纸面而用在实践中还是存在问题，也让我掌握了以往许多掌握的不太牢的知识，感觉学到了很多东西。也活跃了自己的思维！