题目数字抢答器设计
课程名称数字电子技术
院部名称龙蟠学院
专业电气工程及其自动化
班级 m09电气工程及其自动化2班
学生姓名曹菲菲周颖
学号 0921116040 0921116047
课程设计地点。
课程设计学时 1周。
指导教师。金陵科技学院教务处制。
课题。二、数字抢答器设计。
一、 设计要求。
1. 数字抢答器应具有数码锁存、显示功能，抢答组数分为八组，即。
序号，优先抢答者按动本组开关，组号立即锁存到led显示器上，同时封锁其它组号。
2. 系统设置外部清除键，按动清除键，led显示器自动清零灭灯。
3. 数字抢答器定时为30秒，启动起始键后，要求：①30秒定时器开始工作；②蜂鸣器要短暂报警；③发光二极管亮灯。
4. 抢答者在30秒内抢答，抢答有效，终止定时；30秒定时到，无抢答者本次抢答无效，系统短暂报警，发光二极管灭灯。
二、 总体参考方案。
它包括定时电路、门控电路、译码显示电路、8线-3线优先编码器、rs锁存器和报警电路等六个部分组成。其中定时电路、门控电路、译码显示电路及8线-3线优先编码器三部分的时序配合尤为重要，当启动外部操作开关（起始键）时，定时器开始工作，同时打开门控电路，输出有效，8线-3线优先编码器等待数据输入，在定时时间内，优先按动开关的组号立即被锁存到led显示器上，与此同时，门控电路输出无效，8线-3线优先编码器禁止工作；若定时到而无抢答者，定时电路立即关闭门控电路，输出无效，封锁8线-3线优先编码器，同时发出短暂报警信号。
三、 单元电路设计。
1. 定时电路。
30秒倒计时**图：
电路原理：74ls192是减计数器芯片，在30秒倒计时中，运用该芯片进行30减计数，左边的芯片开始时设为：3，右边的设为：
0，当右边的显示器显示：0时，则右边芯片74ls192的bo接到左边的down进行借位，最终实现其倒计时。将其连接到4511bd的译码器上，再将其连接到七段数码显示器上，则可以看到30秒倒计时的现象。
同时通过倒计时最终显示器上显示均为：0时，则可由相关或，接到蜂鸣器的电路中，对蜂鸣器进行控制。
2.选手抢答电路**图：
选手抢答器原理：利用开关作为选手的抢答工具，当有一名选手。
在30秒定时内第一个抢答时，通过编码器将此信息传递给4532编码器，通过space开关，控制其使能端，当闭合时，信号导入，d触发器接受cd4532编码器的数据，通过编码器4532的gs端的输出，接到或门，进行一个反馈，使其在选手抢答后，产生一个触发沿将信号导入d触发器，同时经过反馈，控制其脉冲沿的跳变，实现其锁住功能，实现其他选手抢答无效的效果。通过4511bd译码器，将其抢答选手号显示在七段数码显示器上。同时在4511bd译码器的使能端接开关，进行使能的控制，当30秒有选手抢答完毕或者在30秒内无人抢答后，使其清除显示数据，并且灭灯。
第4名选手抢答显示：
3.报警电路。
报警电路原理：该报警电路采用声光报警，当左端输入高电平时，led显示器和蜂鸣器均不发生作用，当其输入为低电平时，才可以发生声光警报。
4.秒脉冲发生器。
通常用晶体振荡器发出的脉冲经过整形、分频获得1hz的秒脉冲。如晶振为32768 hz，通过15次二分频后可获得1hz的脉冲输出 。该电路主要核心元件是cd4060。
cd4060是14级二进制计数器/分频器。它与外接电阻、电容、石英晶体共同组成振荡器。石英晶体产生215 = 32768hz的脉冲信号，经cd4060进行14级二分频后，获得2hz的脉冲信号，再经过一级d触发器（74ls74）二分频后，输出获得1hz的时基秒脉冲。
四。整体电路图。
1.按下s1启动定时30s，开始抢答，ｌｅ灯亮。
.某位选手抢答有效（如３号选手）
.清零、灭灯、复位。
总电路：四号选手抢答有效：
space开关闭合，开关1闭合，开关o打开，则数码管显示器熄灭。
五、实验室调试。
1.元件清单。
2.调试过程
步骤：1.在30秒倒计时电路中，检查好相关的控制按钮，将其space按钮打到接地的一端，此时倒计时部分电路的数码管上显示数字30，并且相应的在抢答器部分的space按钮也相应的断开。
此时闭合开关1，因为开关1是倒计时部分电路的灭灯控制开关。
2.当按下开关space时，倒计时部分的数码管开始进入30秒倒计时状态。同时发光二极管亮，并且蜂鸣器发出叫声。
在开始时，按下抢答器部分电路中数码管灭控制开关o，使抢答器部分的数码管显示0。在30秒内，如有人抢答，则在抢答器部分电路的数码管上会锁住该数字。
3.若30秒内有人抢答，则其他选手无法抢答，此时可以通过开关1控制倒计时部分电路，将其数码管熄灭，断开space。若在30秒内无人抢答，则30秒倒计时在数码管显示00时，则相连的蜂鸣器会发出叫声，则此时可将抢答器灭灯。
通过开关o也同时可将抢答器部分的数码管熄灭。
4.在进行下一轮抢答时，可以通过相关开关进行控制。
3.调试**：
4.调试心得体会。
通过这次数字电子技术课程设计，真正的在电路板上进行操作，认识到**软件的电路设计和实际操作上还有有很多差别的。在**上有的运行出来的，在实际中未必能达到**上的效果，因为电路的搭建，还是要通过**图的参考，再加上自己对电路原理的理解才能真正达到实验的目的和效果。
通过课程设计，亲手操作，更加清楚的明白了相关芯片的功能，帮助自己更好的掌握了书本上的理论知识。为以后走向工作岗位，积累了本领和经验。
在调试过称中，部分电路并未达到自己预料中的结果，需要反复的进行调试。在这工程中，也锻炼了我们的耐心和细心，认识到设计电路的实际操作中，我们要仔细，实际操作并不像**那样，**出错了，可以很方便的修改。而实际电路需要我们清楚每一步的接法，并且记住自己设置一些开关的作用等。
再调试电路之前，我们需要首先画出图纸，然后还要列出所需器件的清单，为实际的电路设计操作做好完全的准备。这样的一个过程，也让我明白了，做任何事都要有一定计划的进行，只有做好准备措施，才可以更高效率的实现自己要完成的事。
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