八路抢答器设计仿真5

武汉理工大学《数字电子技术》课程设计说明书-1-课程设计任务书学生姓名：侯亭武专业班级：信息sy0901指导教师：魏洪涛工作单位：信息工程学院题目:多路智能竞赛抢答器设计初始条件：74LS148、74LS279、74LS48、74LS192、NE555、74LS00、发光二极管、共阴极显示器、74LS121。要求完成的主要任务（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）功能要求：设计一个智力竞赛抢答器，可同时供8名选手参加比赛，并具有定时抢答功能。设计步骤与要求：①拟定定时抢答器的组成框图。②设计并安装各单元电路，要求布线整齐美观，便于级联与调试。③测试定时抢答器的逻辑功能，以满足设计功能要求。④画出定时抢答器的整机逻辑电路图。⑤写出设计性实验报告。时间安排：第17周（7、8节）：理论讲解第18～19周：理论设计及实验室安装调试；地点：鉴主15通信工程实验室（1），鉴主13通信工程专业实验室；第20周：撰写设计报告及答辩；指导教师签名：2011年7月10日系主任（或责任教师）签名：2011年7月10日武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计说明书-2-目录Abstract...................................................................................错误!未定义书签。绪论...........................................................................................错误!未定义书签。1.设计任务及系统功能简介...................................................错误!未定义书签。1.1基本功能：..................................................................错误!未定义书签。1.2扩展功能：..................................................................错误!未定义书签。2.设计方案选择.......................................................................错误!未定义书签。2.1采用数字电路.............................................................错误!未定义书签。2.2采用单片机..................................................................错误!未定义书签。2.3采用PLC.......................................................................错误!未定义书签。2.4方案选择......................................................................错误!未定义书签。3.主要元器件介绍.................................................................错误!未定义书签。3.1十进制可逆集成计数器74LS192............................错误!未定义书签。3.2BCD-七段显示译码器74LS48..................................错误!未定义书签。3.38线-3线优先编码器74LS148................................错误!未定义书签。4.设计原理与电路.................................................................错误!未定义书签。4.1数字抢答器总体方框图.............................................错误!未定义书签。4.2．单元电路设计...........................................................错误!未定义书签。4.2.1抢答器电路.....................................................错误!未定义书签。4.2.2定时电路...........................................................错误!未定义书签。4.2.3时序控制电路.................................................错误!未定义书签。5.电路的仿真结果展示...........................................................错误!未定义书签。武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计说明书-3-6.总结.......................................................................................错误!未定义书签。摘要介绍了一种用74系列常用集成电路设计的数码显示八路抢答器的电路组成、设计思路及功能。该抢答器除具有基本的抢答功能外，还具有定时、计时和报警功能。主持人通过时间预设开关预设供抢答的时间，系统将完成自动倒计时。若在规定的时间内有人抢答，则计时将自动停止，抢答电路数码管上显示选手编号。蜂鸣器发生报警，二极管发光，定是电路显示倒计时时间。若在规定的时间内无人抢答，定是电路显示00，同时系统中的蜂鸣器将发响，提示主持人本轮抢答无效，实现报警功能。NIMultisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。本设计就是利用Multisim软件进行电路图的绘制并进行仿真。关键词:八路,抢答器,设计,定时，计时，报警武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计说明书-4-AbstractIntroducesakindofcommonlyusedwith74seriesICdesignofdigitaldisplayiscomposedofzhuhaicircuitresponder,designconcept,function.Thiscontestisabasicviesexceptfunctionoutside,stillhavetiming,timingandalarmfunction.Hostthroughtimeforviespresetswitchpresettime,thesystemwillcompleteautomaticcountdown.Ifthestipulatedtimesomeonecontest,istimingwillautomaticallystop,viestoanswerfirstcircuitdigitaltubedemonstratedcontestantNumbers.Buzzerhappenalarm,diodeluminescence,settleiscircuitdisplaycountdowntime.Ifthestipulatedtimenocontest,issurelycircuit,andsystemofdisplay00buzzerwillsendring,tiphostthiscontestnullandvoid,realizealarmfunction.NIMultisimsoftwarecombinestheintuitivecaptureandpowerfulsimulation,canquickly,easilyandeffectivelytocircuitdesignandverified.ThisdesignistheuseofthecircuitdrawingMultisimsoftwareandsimulate.Keywords:octuple,viestoanswerfirsteditor,design,timing,timing,callthepolice武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计说明书-5-绪论数字技术是当前发展最快的学科之一，数字逻辑器件已从60年代的小规模集成电路（SSI）发展到目前的中、大规模集成电路（MSI、LSI）及超大规模集成电（VLSI）。相应地，数字逻辑电路的设计方法在不断地演变和发展，由原来的单一的硬件逻辑设计发展成三个分支，即硬件逻辑设计（中、小规模集成器件）、软件逻辑设计（软件组装的LSI和VSI，如微处理器、单片机等）及兼有二者优点的专用集成电路（ASIC）设计。目前数字电子技术已经广泛地应用于计算机，自动控制，电子测量仪表，电视，雷达，通信等各个领域。例如在现代测量技术中，数字测量仪表不仅比模拟测量仪表精度高，功能高，而且容易实现测量的自动化和智能化。随着集成技术的发展，尤其是中，大规模和超大规模集成电路的发展，数字电子技术的应用范围将会更广泛地渗透到国民经济的各个部门，并将产生越来越深刻的影响。随着现代社会的电子科技的迅速发展，要求我们要理论联系实际，数字电子逻辑课程设计的进行使我们有了这个非常关键的机会，通过这种综合性训练，我们要达到以下的目的和要求：1.结合课程中所学的理论知识，独立设计方案。达到学有所用的目的.2.学会查阅相关手册与资料，通过查阅手册和文献资料，进一步熟悉常用电子器件类型和特性，并掌握合理选用的原则，培养独立分析与解决问题的能力。对于抢答器我们大家都知道那是用于选手做抢答题时用的，选手进行抢答，抢到题的选手来回答问题。抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。选手们都站在同一个起跑线上，体现了公平公正的原则。武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计说明书-6-1.设计任务及系统功能简介1.1基本功能：（1）抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，用八个一排的开关，选手将开关掷向ON端，表明选手抢答。（2）设置一个系统清除和抢答控制开关J2，该开关由主持人控制，掷向接地端，清零处理，掷向另一端，抢答电路开始正常工作。（3）抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，扬声器发出声响提示，同时二极管发光，并在DPY_7-SEG七段数码管上显示选手号码。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止1.2扩展功能：（1）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如25秒）。当主持人启动开始键后，定时器进行减计时。（2）参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。（3）如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计说明书-7-2.设计方案选择制作抢答器可以用好多的方法，可以用单片机来完成，它的功能强大制作简单，并且外围的元件也很少；也可以用PLC来实现，他的制作也是比较简单；还可以用我们学过的EDA技术来制作；最后也可以用数字电路来实现，它的原理比较简单，集成块的价格也比较便宜且很容易购买，与我们学完的〈〈数字电路〉〉联系紧密，能将我们所学知识用于实际，对巩固所学知识有重要意义，用了一些成型电路，如NE555标准秒脉冲电路等，使总体方案易于实现。2.1采用数字电路武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计说明书-8-图2数字电路实现图2所示的定时抢答器的工作过程是：接通电源时，节目主持人将开关置于“清除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯，定时显示器显