華南理工大學廣州學院
題目：四人智力競賽搶答器
專業： 通訊工程
班級： 2
姓名： 戴漢沛
學號: 201038787161
序號： 12
日期： 2023年12月
一． 設計目的
為了鞏固課本所學知識，培養動手能力和實際解決問題的能力，加深對課堂知識的理解和運用，進一步學習和熟悉各種常用晶元的規格和使用，能掌握電路的組裝和基本問題的排除。…………
二． 設計指標：
設計一台可供4名選手參加比賽的智力競賽搶答器。 用數字顯示搶答倒計時間，由「9」倒計到「0」時，無人搶答，蜂鳴器連續響1秒。選手搶答時，數碼顯示選手組號，同時蜂鳴器響1秒，倒計時停止。
三． 總體框圖設計
四． 功能模組設計和原理說明
1）以鎖存器為中心的編碼顯示電路
搶答訊號的判斷和鎖存可採用觸發器或鎖存器。若以四d觸發器74ls175為中心構成編碼鎖存系統，編碼的作用是把鎖存器的輸出轉化成8421bcd碼，進而送給7段顯示解碼器。其真值表3：
表3鎖存編碼真值表
工作原理：
d觸發器74ls175的輸出q非控制顯示模組顯示組號。
當無人搶答時，4個d觸發器的輸出q非相與，為「1」時，脈衝能夠進入觸發器，有一人搶答時，與門中有乙個變為「0」，使脈衝不能進入觸發器，從而防止其他人搶答。並停止計時。
將與非後的訊號用於控制聲音模組報警。
2）脈衝產生電路：
工作原理：該模組為由555定時器構成的多諧振盪器。並以74ls160做10分頻,產生10hz和1hz的脈衝訊號。
3）倒計時顯示電路：
該電路可採用十進位制同步減計數器74ls190，主持人宣布開始時，按下按鈕，同時使計數器置數為「9」，並在脈衝作用下開始倒計時並在顯示器上顯示，到零時停止。
工作原理：由74ls190十進位制計數器計數，其輸出端驅動bcd數碼器。160的進製輸出反相信號
進製訊號和搶答訊號控制1hzcp訊號的輸入，即計數到0時不會倒回9再計時，也控制計數到時搶答模組不許再搶答同時聲音模組塊報警。190的mr接收搶答模組的訊號，當搶答模組復位時190也復位。
4）音響電路：
由主持人、選手、倒計時共同控制它的輸入，使其在主持人開始、選手搶答、倒計時到零時都能鳴叫。
（5）元件選擇。
五． 總電路圖說明
(1)4名選手編號為：1，2，3，4。各有乙個搶答按鈕，按鈕的編號與選手的編號對應，也分別為1，2，3，4。
(2)給主持人設定乙個控制按鈕，用來控制系統清零（搶答顯示數碼管滅燈）和搶答的開始。
(3)搶答器具有資料鎖存和顯示的功能。搶答開始後，若有選手按動搶答按鈕，該選手編號立即鎖存，並在搶答顯示器上顯示該編號，同時揚聲器給出音響提示，封鎖輸入編碼電路，禁止其他選手搶答。搶答選手的編號一直保持到主持人將系統清零為止。
(4)搶答器具有定時（9秒）搶答的功能。當主持人按下開始按鈕後，定時器開始倒計時，定時顯示器顯示倒計時間，若無人搶答，倒計時結束時，揚聲器響，音響持續1秒。參賽選手在設定時間（9秒）內搶答有效，搶答成功，揚聲器響，音響持續1秒，同時定時器停止倒計時，搶答顯示器上顯示選手的編號，定時顯示器上顯示剩餘搶答時間，並保持到主持人將系統清零為止。
(5)如果搶答定時已到，卻沒有選手搶答時，本次搶答無效。系統揚聲器報警（音響持續1秒），並封鎖輸入編碼電路，禁止選手超時後搶答，時間顯示器顯示0。
(6)可用石英晶體振盪器或者555定時器產生頻率為1hz的脈衝訊號，作為定時計數器的cp訊號。
六.總結（感想和心得等）
數電課程設計報告
第一章設計指標 設計指標 第二章系統概述 2.1設計思想 2.2可行性論證 2.3各功能的組成 2.4總體工作過程 第三章單元電路設計與分析 3.1各單元電路的選擇 3.2設計及工作原理分析 第四章電路的組構與除錯 4.1 遇到的主要問題 4.2 現象記錄及原因分析 4.3 解決措施及效果 4.4 ...
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