这是 电子技术课程作业，实现了8路抢答器，内有设计实现完整详细说明，且带有multisim文件
最终电路中的抢答电路由于在默认情况下显示7,原因是由于编码器在不编码的时候输出全为高导致,所以又做个改进的电路.原理一样.只是用两片8-3编码构成了16-4编码.可以跳过0号.即:选手编号变为1-8号,而不是原来的0-7号.
倒计时电路中控制到00时候停止计时,有的人用的是高位产生借位信号时候反回一信号使计时停止,但是本人没有仿真成功.所以采用了图中接法.原理很简单,但是连线较多.
关于47和48,事实48完全可以代替47,但是本人仿真的时候也没有成功.7断a和k都试过了.百度了一下,很多人也遇到了此情况.故用47.
秒脉冲 不是很稳定.在仿真的时候可用一信号发生器代替.
关于报告中的J3开关,已经被我去掉,与j2合并在一起了.可以不必理会.
所有电路仅供参考,报告为pdf.
一、设计任务
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 LED 数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。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，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间 0.5秒左右。
5. 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。
6. 如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。
二、设计方案
1.设计分析
抢答器具有锁存、定时、显示和报警功能。即当抢答开始后，选手抢答按动按钮，锁存器锁存相应的选手编码，同时用 LED 数码管把选手的编码显示出来，并且开始抢答时间的倒计时，同时用 LED 数码管把选手的所剩抢答时间显示出来。而在选手按键抢答以及抢答时间倒计时到时的时候都有报警以提醒主持人和选手。抢答时间设定30秒。接通电源后，主持人将开关拨到“清除”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。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、扬声器提示。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。
2.系统框图
如下图所示为总体方框图。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、扬声器提示。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。
三、单元电路设计
1.抢答电路
电路如下电路图所示。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，同时译码显示电路显示选手编号；二是要使其他选手随后的按键操作无效。其工作原理为：当主持人控制开关处于“清零”时， （开关 J2 接地时为清零）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 J2 拨到”VCC” ,计时电路置位并开始计时，同时选手可以抢答。当没人抢答时，抢答信号为高电平，EI 为低电平，当一有人抢答时，抢答信为低电平，优先编码器对其编码，
EI变为高电平。锁存器锁存选手编号和EI，同时，锁存器Q4与 EI电平相同，Q4与时钟信号与运算，使时钟失效，输出一直为低电平，当其他选手抢答后，由于已经没有了时钟信号，而无法锁存其编码。当选手回答完毕，主持人控制开关J2,J3时，抢答电路复位，以便进行下一轮抢
2.定时电路
节目主持人通过按 J3 来进行抢答倒计时。如图。定时 30 秒，把 74LS192 对应的 A,B,C,D四个端子预置为“1001”。计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路 555 提供。当开关置于 VCC 时，开始倒计时，每来一个脉冲信号进行减计数一次。当有选手抢答或高位片QA,QB 全为低电平时，就使得 74ls192 的输入脉冲变成低电平，从而实现倒计时的停止。再按复位键时，重新置数,并再一次倒计时。
（1）二位减法电路
由 74ls121和蜂鸣器构成的报警电路，但仿真中没有74ls121，因此用功能相同的MONOSTABLE VIRTUAL 来代替仿真，如图 4所示。其中 A2的脉冲输入端是由复位信号,计时到信号和脉冲信号与在一起来提供的。当其中一个信号为高电平时，使得 A2得到一个下降沿脉冲，从而使A2的Q 端输出一个宽度为一秒的高电平，那么蜂鸣器就会响一秒。反之，电路停振，蜂鸣器不响。
4.时序控制电路
（1）主持人将控制开关拨到“开始”位置时，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。
五、总结
1．通过这次课程设计，加强了我主动思考和解决问题的能力。
2．在设计过程，经常会遇到这样的情况，就是心里想老着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了。脑子里总是想着如何解决这些问题，如何想出更好的连接方法。
3．我觉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西。比如一些芯片的功能，看课本时，这次看了，下次就忘了，主要是因为没有动手实践过吧！认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。故一个小小的课程设计，对我们的作用是如此之大。
4.经过这两周的努力，在老师和同学的帮助下，我基本上完成了设计任务。通过这次课程设计，我充分认识到了自学的重要性，以及学以致用的道理，也体会到很多自己完成一件事,成功解决困难的乐趣。也使我加深了对数字电路技术的理解和应用。
全部资料51hei下载地址（包含multisim仿真工程与论文）：
8路抢答器 (2).zip
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