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1、课 题： 四人智力抢答器 专 业： 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 设计日期： 成 绩：电气学院 四人智力抢答器设计报告一、设计目的作用1.掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。二、设计要求设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。 当主持人说开始时，四人开始抢答，电路能判别出四路输入信号中哪一路是最先输入信号，并给出声、光、数码显示。(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，用来控制系统清零和抢答的开始。(3) 抢答器具有数据锁
2、存的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手指示灯亮并立即锁存，同时扬声器给出音响提示，禁止其他选手抢答。抢答选手的指示灯一直保持到主持人将系统清零为止。（4）选择B题的除了具有上述功能外，还要在声、光显示的同时，在数码管上显示选手的编号，编号一直保持到主持人将系统清零为止。三、设计的具体实现1、系统概述 电路主要由脉冲产生电路，锁存电路，编码及译码显示电路和音响产生电路。当有选手抢答时首先锁存，防止其他选手抢答，然后编码，再经4线7段译码器将数字显示到显示器上同时产生音响，电路结构系统如图： (1)以锁存其为中心的编码显示器 抢答信号的判断和锁存可以采用触发器或锁存器。若以四D触发器7
3、4LS175为中心构成编码锁存系统，编码的作用是把锁存器的输出转化为8421BCD码， 进而送给7段显示译码器。其真值表为：锁存器输出 编码器输出Q4Q3Q2Q1DCBA0000000000010001001000100100001110000100(2) 脉冲产生电路： 采用555组成的振荡器做触发器的时钟脉冲。(3) 音响电路： 可以利用555组成的振荡器输出脉冲，接入蜂鸣器，当选手按下按键时鸣叫，知道主持人清零为止。 2.调试要点 （1)画出整个系统的电路图，并列出所需材料清单。 (2)采购器件，并按电路图链接，认真检查电路是否正确，注意器件管脚的连接，“悬空端“，”清零端“，”置1端“
4、，电源，接地，要正确处理。 (3)单元电路检查：接通电源后，双踪示波器观察脉冲电路的输出波形，看其是否满足设计要求，主持人给开始信号，在观察数码管显示是否正常。观察选手抢答器时锁存器输出是否控制其时钟脉冲的通断，从而判断自锁了其他选手的信号。抢答信号到BCD码的转换可将转化逻辑的输出与真值表对照检查，看设计是否正确。 (扬声器受主持人开始信号，选手抢答信号，可分别检查。)(4)系统连接：给整个系统上电，主持人给开始信号，对选手给抢答和没有抢答分别进行测试，观察显示结果。 3、单元电路设计与分析四、总结 对于抢答器的设计及焊接，实际操作相对来说还是比较麻烦的。实验中很多人都是做了一天多才做好。由
5、此在实验中暴露了很多的问题值得深思。1. 在做实验仿真的时候对软件Multisim的不熟悉让很多人无法独立的完整的画出仿真图。2. 在焊接电路板的时候很多人过于着急，对于很多电路没有弄懂或是还未看清楚就焊接上了，而后发现的电路板出了问题，想修改确实很不容易。3. 而对于焊接中出现的一些问题我就结合自身的情况简要的说明下： 在实际焊接中，我相对来说较为认真，但仍然出现了漏焊的现象，这个也是大家普遍存在的问题，还有就是对焊接工艺操作的不熟练使得我所花费的时间较多。 另外，在脉冲电路中在电脑上仿真，一开始我采用的是单稳态脉冲电路，仿真时蜂鸣器会响，而采用了多谐震荡电路蜂鸣器却不会响，在实际焊接中我还
6、是采用了多谐震荡电路，结果只有了显示，灯光，未有声音。其中原因我是百思不的其解，后来在电脑上再次试验问题得到了解决。总结这次的实验我的收获还是很多，对于Multisim和焊接都有了进一步的了解，很希望还有更多类似动手操作的机会。五、 附录元件名称型号数量（个）备注四D触发器74LS1751双四输入与非门74LS201四二输入与非门74LS002定时器NE5551译码器74LS471数码管LG5011BSR1共阳，红光发光二极管4红光微动按钮5三极管90111NPN型电阻360欧121/4W碳膜电阻电阻10K11/4W碳膜电阻电阻1.5K21/4W碳膜电阻电阻3.3K11/4W碳膜电阻电容0.3UF、0.01UF各1瓷片电容集成块插座16、14、8脚各1（14脚3，16脚、8脚各1）面包板130*1501六、参考文献阎石主编数字电子技术基础高等教育出版社2006年5月第5版