编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第PAGE9页共NUMPAGES10页第PAGE\*MERGEFORMAT9页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT10页《电子产品设计》设计报告设计时间：2010年11月班级：09网络工程4班姓名：报告页数：7页广东工业大学课程设计报告设计题目四路抢答器的设计学院计算机学院专业09网络工程班4班学号姓名(合作者____号____)成绩评定_______教师签名_______一、设计任务和要求1.设计任务（1）设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。用数字显示抢答倒计时间，由“9”倒计到“0”时，无人抢答，蜂鸣器鸣响。选手抢答时，数码显示选手组号，同时蜂鸣器鸣响，倒计时停止。（2）分组：A负责抢答控制电路和定时电路。B负责第一信号鉴别电路和核心控制电路。2.设计要求（1）4名选手编号为：1，2，3，4。各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1，2，3，4。（2）给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始。（3）抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。抢答器具有定时（15秒）抢答的功能。（4）当主持人按下开始按钮后，定时器开始倒计时，定时显示器显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响。参赛选手在设定时间（15秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，同时定时器停止倒计时，抢答显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。(5)如果抢答定时已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。系统扬声器报警，并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示0。(6)用石英晶体振荡器产生频率为1Hz的脉冲信号，作为定时计数器的CP信号。二、总体方案选择本设计电路主要由脉冲产生电路、锁存电路、编码及译码显示电路、倒计时电路和音响产生电路组成。当有选手抢答时，首先锁存，阻止其他选手抢答，然后编码，再经3线8段译码器将数字显示在显示器上同时产生音响。系统原理框图如下：图1四人智力竞赛抢答器框图三、单元电路设计1.抢答器控制电路设计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）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。（2）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。图2时序控制电路2.定时电路由555定时器产生时间基准信号秒脉冲。振荡周期为15秒脉冲信号经两级有预置功能的可逆十进制计数器74LS192对时钟信号进行计数，当计数到达预置的时间，计数器产生溢出而封锁计数脉冲，使计数器停止计数。数码管指示时间值。图3定时电路仿真电路图四、所用器材1.十进制可逆计数器74LS192（54/74194）两个引脚图管脚及功能表如下：74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如下所示：（a）引脚排列(b)逻辑符号图4十进制可逆计数器图中：为置数端，为加计数端，为减计数端，为非同步进位输出端，为非同步借位输出端，P0、P1、P2、P3为计数器输入端，为清除端，Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。表1十进制可逆计数器功能表输入输出MRP3P2P1P0Q3Q2Q1Q01×××××××000000××dcbadcba011××××加计数011××××减计数2.74LS48(54/7448)七段译码器两个灯测试输入：LT灭灯输入：RBI锁存使能输入：BIA、B、C、D是输入端a、b、c、d、e、f、g是输出图574LS48的引脚排列表274LS48的真值表3.555定时器一个主要参数：电源电压为4.5-18V，最大输出电流为200mA，工作温度范围为-55oC-125oC。图6逻辑图它基本原理是，由于电容C的两端的电压不能突变，定时器的2端电压低触发端为低电平，输出端3为高电平。电源经过R1、R2给电容C充电，当电容的电压充到电源电压的2/3时，555内部的MOS管导通，输出为低电平。接着电容通过R2和已经导通的MOS管放电，当电容的两端电压下降到低于1/3的电源电压时，MOS管截止电容放电停止，此时电源通过R1、R2再次向电容充电，如此反复，形成震荡，从而在3端得到时钟脉冲源输出