關于電子設計的設計報告

八路數字搶答器設計報告

一、設計要求

設計一個八路數字搶答器，使得該搶答器具有以下要求：

該搶答器除具有基本的搶答功能外，還具有定時、計時和報警多重功能，具體表現如下：

（1）主持人通過時間預設開關預設供搶答的時間，系統將完成自動倒計時。

（2）若在規定的時間內有人搶答，則計時將自動停止；若在規定的時間內無人搶答，則系統中的蜂鳴器將發響，提示主持人本輪搶答無效。

（3）在實現搶答、定時、計時功能的同時，實現報警功能。

二、設計的作用、目的：

1、目的：通過本次課題的設計和制作，加強我們的設計、創新和動手的能力，使得我們進一步將課本上的內容運用到了實踐當中，同時對八路搶答器、更多的電路構成及元器件有了更多的了解。當然了解團隊合作的重要性也將是我們的一項重要的收獲。

2、作用：在現實生活中，搶答器在單位團體的專業知識競賽中使用，各類直播錄播的演播室欄目，電視大獎賽，也有著廣泛的應用。是調動現場觀眾參與熱情，

提高欄目檔次與可看性、增強欄目互動性、方便欄目環節創意的有力工具。因此，設計一個八路數字搶答器，在實際活動中具有重要意義。

三、設計的具體實現：

1、系統概述

八路數字搶答器由搶答器電路，定時電路，報警電路三部分組成。其工作原理為：接通電源后，主持人將開關撥到“清零”狀態，搶答器處于禁止狀態，編號顯示器滅燈，定時器顯示設定時間，主持人將開關置“開始”狀態，宣布“開始”搶答器工作。定時器倒計時，揚聲器給出聲響提示。選手在定時時間內搶答時，搶答器完成，優先判斷、編號鎖存、編號顯示、揚聲器提示。當一輪搶答之后，定時器停止、禁止二次搶答、定時器顯示剩余時間。如果再次搶答必須由主持人再次操作“清除”和“開始”狀態開關。

具體工作過程如下：

（1）搶答器同時供 8 名選手或 8 個代表隊比賽，分別用 8 個按鈕 S0 ~ S7 表示。

（2）設置一個系統清除和搶答控制開關 S，該開關由主持人控制。

（3）搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動按鈕，鎖存相應的編號，揚聲器發出聲響提示，并在 DPY_7-SEG 七段數碼管上顯示選手號碼。選手搶答實行優先鎖存，優先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統清除為止。

（4）搶答器具有定時搶答功能，且一次搶答的時間由主持人設定（如 30 秒）。

當主持人啟動“開始”鍵后，定時器進行減計時。

（5）參賽選手在設定的時間內進行搶答，搶答有效，定時器停止工作，顯示

器上顯示選手的編號和搶答的時間，并保持到主持人將系統清除為止。如果定時時間已到，無人搶答，本次搶答無效，系統報警并禁止搶答，定時顯示器上顯示 00。

2、單元電路設計（或仿真）與分析

（1） 搶答器電路

設計電路如圖所示。電路選用優先編碼器 74LS148 和鎖存器 74LS297來完成。該電路主要完成兩個功能，一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優先搶答者的編號，同時譯碼顯示電路顯示編號，顯示電路采用七段數字數碼顯示管；二是禁止其他選手按鍵，其按鍵操作無效。工作過程，開關 S 置于“清除”端時，RS 觸發器的 R、S 端均為 0，4 個觸發器輸出置 0，使 74LS148 的優先編碼工作標志端=0，使之處于工作狀態。當開關 S 置于“開始”時，搶答器處于等待工作狀態，當有選手將搶答按鍵按下時，74LS148 的輸出經 RS 鎖存后，CTR=1，RBO =1，七段顯示電路 74LS48 處于工作狀態4Q3Q2Q=101，經譯碼顯示為“5”。此外，CTR=1使 74LS148 優先編碼工作標志端處于禁止狀態，封鎖其他按鍵的輸入。當按鍵松開即按下時，74LS148 的 此時由于仍為 CTR=1使優先編碼工作標志端，所以 74LS148 仍處于禁止狀態，確保不會出二次按鍵時輸入信號，保證了搶答者的優先性。如有再次搶答需由主持人將 S 開關重新置“清除”然后再進行下一輪搶答。