八路数字抢答器设计报告

关于电子设计的设计报告

八路数字抢答器设计报告

一、设计要求

设计一个八路数字抢答器，使得该抢答器具有以下要求：

该抢答器除具有基本的抢答功能外，还具有定时、计时和报警多重功能，具体表现如下：

（1）主持人通过时间预设开关预设供抢答的时间，系统将完成自动倒计时。

（2）若在规定的时间内有人抢答，则计时将自动停止；若在规定的时间内无人抢答，则系统中的蜂鸣器将发响，提示主持人本轮抢答无效。

（3）在实现抢答、定时、计时功能的同时，实现报警功能。

二、设计的作用、目的：

1、目的：通过本次课题的设计和制作，加强我们的设计、创新和动手的能力，使得我们进一步将课本上的内容运用到了实践当中，同时对八路抢答器、更多的电路构成及元器件有了更多的了解。当然了解团队合作的重要性也将是我们的一项重要的收获。

2、作用：在现实生活中，抢答器在单位团体的专业知识竞赛中使用，各类直播录播的演播室栏目，电视大奖赛，也有着广泛的应用。是调动现场观众参与热情，

提高栏目档次与可看性、增强栏目互动性、方便栏目环节创意的有力工具。因此，设计一个八路数字抢答器，在实际活动中具有重要意义。

三、设计的具体实现：

1、系统概述

八路数字抢答器由抢答器电路，定时电路，报警电路三部分组成。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。

具体工作过程如下：

（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，扬声器发出声响提示，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。

（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。

（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。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。

2、单元电路设计（或仿真）与分析

（1） 抢答器电路

设计电路如图所示。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 74LS148 的优先编码工作标志端=0，使之处于工作状态。当开关 S 置于“开始”时，抢答器处于等待工作状态，当有选手将抢答按键按下时，74LS148 的输出经 RS 锁存后，CTR=1，RBO =1，七段显示电路 74LS48 处于工作状态4Q3Q2Q=101，经译码显示为“5”。此外，CTR=1使 74LS148 优先编码工作标志端处于禁止状态，封锁其他按键的输入。当按键松开即按下时，74LS148 的 此时由于仍为 CTR=1使优先编码工作标志端，所以 74LS148 仍处于禁止状态，确保不会出二次按键时输入信号，保证了抢答者的优先性。如有再次抢答需由主持人将 S 开关重新置“清除”然后再进行下一轮抢答。