数电抢答器实习报告.docx

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数电抢答器实习报告

Corporationstandardizationoffice#QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8

数电抢答器实习报告

篇一：

数电实习报告抢答器

数字电子技术课程实习

课题：

四人智力竞赛抢答器电路设计与制作

内容摘要

在许多比赛活动中，为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，通常设置一台抢答器。

通过抢答器的数显，灯光和音响等手段指示出第一抢答者。

同时还可以设置定时、记分犯规及奖惩等多种功能。

本设计采用手动抢答的方式，有人抢答后，系统自动封锁其他人的抢答按钮，使其不能再抢答，从而实现抢答功能。

数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。

优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出，组成主体电路。

通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能，构成扩展电路。

经过模拟仿真，下载到开发板等工作后数字抢答器成型。

关键字：

编码电路；锁存器；译码电路。

第1章概述

随着社会的不断发展，人们的生活水平也在不断的提高人们不断要满足物质上的要求，同时对精神上的追求也在不断的提高，现在的社会是一个娱乐的社会。

现在各电视台的活动和课外活动都很多。

人们在参加活动的时候都对审判有很多的意见，所以为了比赛的准确和公正，就需要有仪器的辅佐。

智力竞赛抢答器就是一种活泼的有趣的供人们娱乐的游戏装置，通过抢答方式不仅能引起参赛者和观众的兴趣，而且能够提高参赛者的敏捷性，同时我们在参与中能够增加一些生活常识和科学知识，因此，在许多比赛活动中为了准确，公正的进行每一场比赛，特别设置了一台具有显示第一抢答者并锁定、犯规警告等多种功能的抢答器，该设计针对各种要求设计出可供八名选手参赛使用的数字式竞赛抢答器，适用于各大中小电视台，学校等单位举行的智力竞赛。

数字电路组成的数字系统工作可靠，精度较高，抗干扰能力很强，所以智力竞赛抢答器的设计就有数字电路来控制。

第2章四人抢答器电路原理及设计

2.1设计任务和要求：

一．设计目的

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、实验内容和要求

设计实现一个可容纳四组参赛者的数字智力竞赛抢答器。

（1）计一个智力竞赛抢答器，可同时供4名选手参加比赛，他们的编号分别是1、2、3、4，各用一个抢答按钮

（2）给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）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，编号立即锁存，并在led数码管行显示出选手的编号，同时扬声器给出音响提示。

此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。

优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

（4）用555产生频率为1hz的脉冲信号，作为定时计数器的cp信号。

三、电路原理及设计

电路主要由脉冲产生电路、锁存电路、编码及译码显示电路和led产生电路组成。

当有选手抢答时，首先锁存，阻止其它选手抢答，然后编码，在经4线7段译码器将数字显示在显示器上同时产生led光。

主持人宣布开始抢答，清零显示和led。

1.以锁存器为中心的编码显示电路

抢答信号的判断和锁存可采用触发器或锁存器。

若以四d触发器74ls175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。

抢答信号的锁存可通过d触发器的输出相“与”反馈门控制触发脉冲实现，当无人抢答时，4个d触发器的输出q非相与，为“1”时，脉冲能够进入触发器，有一人抢答时，与门中有一个变为“0”，使脉冲不能进入触发器，从而防止其他人抢答。

2.脉冲产生电路：

采用555可产生脉冲，电路可通过更改rc参数调整脉冲频率。

3.led电路的调试。

四、芯片管脚图

1.图为74ls175芯片的管脚图：

2.左图为芯片74ls00的管脚图，右图为芯片74ls20的管脚图：

3.图为555芯片的管脚图：

4.图为cd4511芯片的管脚图：

5.数码管的管脚分布图：

篇二：

数电抢答器实习报告

西安邮电学院

数字电路课程设计报告书

学院名称

学生姓名

专业名称

班级

实习时间

——数字抢答器电子工程学院赵帅集成电路设计与集成系统电路09032011年6月20日——2011年7月1日：

：

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：

数字电路课程设计

------------数字抢答器

一．数字式抢答器功能概述

在举办各种智力竞赛活动中，常常需要确定随是第一个抢答的人。

数字式抢答器利用电子器件可以准确的解决这一问题。

数字式抢答器允许抢答者在规定的时间范围内进行抢答，可以用数字显示抢先者的序号，并配有相应的灯光指示和声报警功能；对犯规抢答者（指在抢答开始命令下达前抢答者），除用声、光报警外，还应显示出犯规者的序号；若规定抢答时间已过，要告示任何输入的抢答信号均无效，除非重新下达抢答命令。

所使用的实验器材

1）.中规模集成器件：

2）.其它器材：

电阻150kω1只，4.7kωl只，100ω4只。

电容0.1uf1只，4.7uf1只

红色、黄色、绿色发光二极管各1只，共阴极显示数码管2只。

导线若干，面包板一个。

二．任务和要求

设计一个数字式抢答器，具体要求如下：

1．要求至少控制四人抢答，允许抢答时间为10秒，输入抢答信号实

在“抢答开始”命令后的规定时间内，显示抢先抢答者的序号，绿灯亮。

2．在“抢答开始”命令前抢答者，显示违规抢答者的序号；红灯亮。

3．选做：

在“抢答开始”命令发出后，超过规定的时间无人抢答，显示无用字符（可自行确定）。

三．数字抢答器总体方案

<1>接通电源后，主持人将开关拨到“置数”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器不显示,定时器显示为设定时间。

此时,若有人抢答,为违规抢答led显示器显示其编号,并红灯警告.定时器显示不变,仍为设定时间。

<2>主持人将开关置于“计时”状态，宣布“开始”抢答，抢答器工作,定时器倒计时,选手在定时时间内抢答时，抢答器完成:

优先判断,编号锁存,编号显示,绿灯提示。

<3>若在10秒内无人抢答，10秒到后计数器停止计数，抢答无效，编号锁存,编号显示,红灯提示。

如果再次抢答必须由主持人再次操作“置数”和“计时”状态开关。

数字抢答器框图：

四．单元电路的设计

1.抢答器电路的设计（即完成锁存和显示功能）

（1）抢答,锁存电路:

在这一部分，最主要的是锁存电路，锁存电路主要由7475来实现,当7475的4，13号管角的信号为“0”时，它将保持原来的状态：

7475真值表：

当有一组选手按下开关后，d2，d3，d4时，7475的输出将送到74ls148的数据输入端，当有一个选手的输入端为0时它的yex的输出为0，接入7475的e0-1,e31-2,7475实现锁存功能，保持状态不变。

（2）译码电路：

对于译码过程先要对选手进行编码，用74ls148来进行编码，7448进行译码

74ls148真值表如下：

根据输出的特点，选择分别为1、2、3、4号选手的输入端。

它的输出端直接接到74ls48译码器的输入端上。

综上可得到抢答锁存电路的电路图（如图）

篇三：

数电实习报告--数字抢答器

数字逻辑课程设计报告

——数字抢答器

学院名称：

学生姓名：

实习时间：

计算机学院李慧（25）

2012年6月4日——2012年6月15日

题目：

四路数字抢答器的设计

一数字式抢答器功能概述

在举办各种智力竞赛活动中，常常需要确定随是第一个抢答的人。

数字式抢答器利用电子器件可以准确的解决这一问题。

数字式抢答器允许抢答者在规定的时间范围内进行抢答，可以用数字显示抢先者的序号，并配有相应的灯光指示和声报警功能；对犯规抢答者（指在抢答开始命令下达前抢答者），除用声、光报警外，还应显示出犯规者的序号；若规定抢答时间已过，要告示任何输入的抢答信号均无效，除非重新下达抢答命令。

二实验要求

设计一个数字式抢答器，具体要求如下：

1．要求控制四人抢答，允许抢答时间为10秒，输入抢答信号实在“抢答开始”命令后的规定时间内，显示抢先抢答者的序号及抢答时间，，绿灯亮，并保持至主持人清零。

2．在“抢答开始”命令前抢答者，显示违规抢答者的序号，红灯亮，并保持至主持人清零。

3．抢答时均只显示先抢答者序号，后抢答者序号不显示。

4．选做：

在“抢答开始”命令发出后，超过规定的时间无人抢答，显示无用字符（可自行确定）。

三使用元件

四总体方案

1.由要求可知：

可让定时器由9变到0，则有10秒时间。

接通电源，主持人将开关拨到“置数”状态，定时器显示为设定时间（9），抢答器处于禁止状态，编号显示器不显示。

此时,若有人抢答,为违规抢答数码管显示其编号,并红灯警告。

定时器显示不变。

2.若主持人将开关置于“计时”状态，“开始”抢答，抢答器工作,定时器倒计时,选手在定时时间内抢答时，抢答器完成:

此时需要完成优先判断,锁存,编号显示,绿灯提示等操作。

3.若10秒内无人抢答，此时抢答无效，计时器显示0不变，不再由9开始倒计时，若有人抢答则锁存并显示编号,红灯提示。

主持人将计时状态改为置数状态时，解除锁存，编码显示处显示0，计数器处显示9，可进行下次操作。

4.由上可知，整个电路可分为两部分，a、主持人控制的倒计时置数部分，b、抢答部分。

其中两部分之间相互联系，主持人的开关不仅可置数还可使抢答电路清零，解除锁存，而选手的正确抢答还可使计时器倒计时停止等。

所以基本可画出功能分布图：

五单元电路设计1.抢答电路

设主持人开关为s，s＝0，不能抢答，s＝1，能抢答。

四个选手分别接d0、d1、d2、d3，取0代表没有抢答，取1代表已经抢答。

设绿灯为g，红灯为r，为1表示灯亮，为0表示灯灭。

s＝0，计数器不计数，可以是保持、清零、置数功能；若有人抢答，显示抢答者组号，并且使该组号不变，g＝0，r＝1。

s＝1，计数器开始计数，计数模值为10，未计满10，若有人抢答，显示抢答者组号，并且使该组号不变，计数器停止计数，g＝1，r＝0；当计数满10，无人抢答，计数器停止计数，并且无论d0、d1、d2、d3为何值，显示组号的数码管显示1～4以外的固定数字。

s0*******111

d0d1d2d3e0-1010000x1000

001000x0100

000110x0010

000000x0001

计数器不计数不计数不计数不计数不计数不满10s满10s不满10s不满10s不满10s不满10s

组号

g0*******111

由电路要求可知抢答电路可由74ls148，74ls48,74ls75及数码管组成。

又因74ls148芯片的真值表如下：

又因只有四个抢答者，所以只需用画出的输入即可完成优先编码。

74ls75真值表如下：

篇四：

数电实习报告四位抢答器器

长沙学院

实习报告说明书

题

系（部目）4人抢答器电子与通信工程

10电气1

周鹏

专业（班级）姓学

指导教名号师谢明华、马凌云、刘亮、龙英、王新辉、刘辉

起

止日期5.14—5.18

一、设计目的

1.掌握四人抢答器电路的设计、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、主要内容及要求

（1）可容纳四组参赛的数字式抢答器。

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led灯亮起，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。

（4）在复位状态下数码管显示0（所有灯全灭）。

（5）可用555定时器产生频率为1hz的脉冲信号，作为定时计数器的cp信号。

三、实验器材

芯片：

其他：

74hc00一片bcd七段显示数码管一个

74ls20一片620k电阻8个

555一片10k电阻12个

cd4211一片100k电阻1个

74ls175一片开关按钮5个

0.01u电容2个

二极管4个

9013三极管4个

led灯4个

导线若干

三、四人抢答器电路原理及设计

1、设计方案

抢答器具有锁存、显示和提示功能。

即当抢答开始后，选手抢答按动按钮，锁存器锁存相应的选手编码，同时用数码管把选手的编码显示出来，并且用led灯显示。

接通电源后，主持人将开关拨到“清零”状态，抢答器处于禁止状态，

编号显示器灭灯；主持人将开关置“开始”状态，宣布“开始”抢答器工作。

选手抢答时，抢答器完成：

优先判断、编号锁存、编号显示、led灯提示。

当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答。

如果再次抢答必须由主持人再次操作“清除”和“开始”状态开关。

2、电路原理图

四、仿真调试与分析

本次设计的仿真我采用了multisim仿真软件做，我试过多个软件如ewb，但是这个软件能比较直观地看出来每一个输出输入量是高电平还是低电平，而且连起线来也相对比较简单，最好一点是两个端口之间不一定要用线连而使用相同的网络标号（即相同的名字）就相当于把线连了起来。

调试过程中出现了没办法锁住选手输入，还有计时不在00停等一系列问题，通过不断地观察每一个的输入输出还有查每个芯片的针脚来一次次地改进，比如加一个什么门，加一个开关等，都有可能解决比较难搞的问题。

五、实验步骤

1、从原理图上得出布局图

2、multisim仿真

3、焊接：

（1）抢答器焊接

（2）数码管显示

4、检查电路板

5、撰写实习报告

六、结论与心得

本次数电实习对于我的实习的要求基本上完成了。

总体上来说是比较简单的，焊接什么的都很容易就完成了，相对于去年的焊接技术来说也是有了很大的长进了。

主要是最后的检查阶段比较耗费时间，难于发现其中的错误，但也让我初步掌握了使用万用表测试的技能。

特别是最后帮助其他同学测试的时候，虽然让我感觉头脑发晕，但收获也是相当大的。

实习进行地比较成功，对常用的芯片无论是从功能上，还是构造上都在了更深的了解，更重要的是锻炼了我们的动手能力，平时看书都能看得明白，但是到了仿真的时候还是会出现很多的问题，有时候一个小失误致使整个电路工作状态出现错误，但是还是能过一次次的测试，一次次地去修改最后得出了成品。

篇五：

8人抢答器数电实训报告

《数字电子技术课程设计》

设计报告

题目抢答器电路

专业电子信息工程班级1202014学号21姓名胡元川时间2014年6月

成都工业学院电气与电子工程系

二о一四年六月

《数字电子技术课程设计》任务书

一、课程设计时间：

14周------18周（3人一组）二、课程设计题目：

题目七

抢答器电路

1、设计一个针对8人的抢答器电路

2、电路有一个开始抢答按钮，按下此按钮才能抢答。

3、在抢答开始后，有任一人抢答，都有声光报警，显示此人的编号，同时禁止其他人抢答。

按下开始抢答按钮后，进入下一题抢答。

4、电路设计一个30秒倒计时显示器，时间到后，不允许任何人抢答，同时声光报警。

三、课程设计工作要求：

1、理解所选择题目功能要求，选择设计方案，完成电路原理框图设计。

2、选择集成器件，完成单元电路设计。

3、完成整体电路设计，画出电路原理图，并使用仿真验证分析功能。

4、画出安装布线图，归纳元器件清单，申领器件，完成pcb制版，完成实物安装。

5、实验室硬件调试及验收。

6、完成课程设计报告。

一、设计方案选择及电路原理方框图...........................................................................................1二、单元电路设计...........................................................................................................................2

（一）单元电路一：

八人抢答器...........................................................................................2

（二）单元电路二：

倒计时模块...........................................................................................3（三）单元电路三：

倒计时控制模块...................................................................................5（四）单元电路四：

抢答控制电路.......................................................................................5（五）单元电路五：

计分器...................................................................................................6三、总体电路原理图及仿真分析...................................................................................................6四、布线图及元器件清单表...........................................................................................................7五、调试过程中所遇到的问题及解决方法（实验箱搭建电路进行调试）...............................9六、硬件电路工作分析（在实验箱和实验板上进行）...............................................................9七、专周总结.................................................................................................................................11

1、题目：

八人抢答器电路...................................................................................................112、技术：

运用数字电路技术和部分模拟电路技术...........................................................113、不足：

...............................................................................................................................114、专周个人体会与总结.......................................................................................................11

报告正文

摘要：

本文基本阐述了一种集抢答、定时、报警，计分，数码显示、能够自锁的多功能8路数字抢答器的设计思路，并应用multisim进行了电路设计与仿真，仿真结果证明该电路设计合理，具有比较可靠的工作方式和更强的适用性，达到了预期的设计目的和要求，在实际生活中具有很强的实用性。

关键词：

抢答器；锁存器；译码；编码；555秒脉冲产生电路；计数器

一、

方案一

设计方案选择及电路原理方框图

本方案由三个模块构成：

抢答器电路，倒计时电路，控制电路。

抢答器模块：

利用74hc573和74ls32构成互锁电路，再利用74hc573、74ls148和74ls48以及七段共阴构成抢答器显示电路。

倒计时模块：

利用ne555多谐振荡器和两片十进制同步可逆计数器74ls192，再利用74ls47和七段共阳数码管，最后根据t=0.7（r1+2r2）c，选择相关电阻和电容，构成倒计时电路。

控制模块：

综合利用7个npn三极管搭建非门5个，或门一个、74ls08一片、以及各芯片输出控制端，构成控制电路。

方案二

本方案由三个模块构成：

抢答器电路，倒计时电路，控制电路。

抢答器模块：

利用74ls373和74ls32构成互锁电路，再利用74ls373、74ls148、74ls04和74ls47以及七段共阳构成抢答器显示电路。

倒计时模块：

利用ne555多谐振荡器和两片十进制同步可逆计数器74ls192，再利用74ls47和七段共阳数码管，最后根据t=0.7（r1+2r2）c，选择相关电阻和电容，利用74ls192的置数端来构成n十进制的减法计数器倒计时电路。

控制模块：

利用八输入与非门74ls30、六位反向器74ls04、四二输入或门74ls32、四二输入与门74ls08、三输入与门74ls11组成控制电路。

方案选择：

方案二设计使用芯片过多，造成电路复杂，成本高，且很多芯片管脚并未完全使用，最终选择使用三极管搭建非门以及或门改善电路结构，降低成本，最终选择方案一。

1

电路原理方框图

控制电路

二、单元电路设计

（一）单元电路一：

八人抢答器

1、集成器件介绍。

74ls373d：

八d锁存器（3s,锁存允许输入有回环特性），373为三态输出的八d透明锁

存器

引脚图

74ls148：

74ls148优先编码器管脚功能介绍:

为16脚的集成芯片，电源是vcc（16），

gnd（8）,i0—i7为输入信号，a2,a1,a0为三位二进制编码输出信号，ie是使能输入端，oe是使能输出端，gs为片优先编码输出端。