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2012届本科毕业设计

竞赛抢答音箱电路的设计

姓 名： 朱高攀

系 别： 物理与电气信息学院

专 业： 电子信息工程

学 号： 080312025

指导教师： 彭爱莲

2012年02月15日

商丘师范学院2012届本科毕业设计

目 录

摘 要 .............................................................................................................................................................. II Abstract .......................................................................................................................................................... II 0 引言 ............................................................................................................................................................. 1 1 设计方案及原理 ......................................................................................................................................... 1

1.1 总体方案设计 .................................................................................................................................. 1 2 基本知识介绍 ........................................................................................................................................... 2

2.1 74LS148优先编码器 .................................................................................................................... 2 2.2 74LS279锁存器 ............................................................................................................................ 3 2.3 555定时器 ..................................................................................................................................... 4 2.3.1 555定时器的基本功能 .............................................................................................................. 4 2.3.2 555组成的基本电路及应用 ...................................................................................................... 6 2.4 显示译码器74LS48 ...................................................................................................................... 8 2.4.1 发光二极管显示器 ..................................................................................................................... 8 2.4.2 译码驱动器 ................................................................................................................................. 9 2.5 芯片74LS192 .............................................................................................................................. 10 3 电路设计 ............................................................................................................................................... 11

3.1 抢答电路设计 .............................................................................................................................. 11 3.2 定时电路设计 .............................................................................................................................. 12 3.3 声音电路设计 .............................................................................................................................. 12 3.4 时序控制电路设计 ...................................................................................................................... 13 4结语 ............................................................................................................................................................ 14 参考文献 ....................................................................................................................................................... 15 致 谢 ............................................................................................................................................................. 15

I

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竞赛抢答音箱电路的设计

摘 要

智力竞赛抢答器是一个供参赛组进行智力竞赛的装置，该装置由主体电路与扩展电路组成。优先编码电路、锁存电路、译码电路将参赛组的输入信号在显示器上输出；用控制电路和主持人开关启动音响电路，以上两部分组成主体电路[1]。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记时功能，构成扩展电路。本文详细介绍了抢答器的设计方案、功能及在设计过程中所做的改进。他要实现以下主要功能：（1）主持人可以控制系统的清零与抢答开始；（2）抢答器要有数据锁存与显示的功能。抢答开始后，若有任何一名选手按动抢答按钮，则要显示其编号至系统被主持人清零，并且扬声器发声提示，同时其他人再按对应按钮无效；（3）抢答器要有自动定时功能，并且一次抢答时间由主持人任意设定。当主持人启动“开始”键后，定时器自动减计时，并在显示器上显示。同时扬声器上发出短暂声响；（4）参赛选手只有在设定时间内抢答方为有效抢答。若抢答有效，则定时器停止工作，并且显示抢答开始时间直到系统被清零；（5）若设定时间内无选手进行抢答（按对应按钮），则系统短暂报警，并且禁止选手超时抢答，定时器上显示。

关键词

抢答电路；计数电路；音响电路；译码显示电路

Competition answer in the design of the speaker circuit

Abstract

Quizzes responder is a group of entries for the device, the quiz and expanding the main circuit device consists of a circuit. Priority coding circuit, latch circuit, decoding circuit will set in the input signal display output, using the control circuit and the host switches on audio circuits, the above two parts subject circuit. Through the regular circuit and decoder circuit will be second pulse signal output to achieve timing on screen, expansion circuit function， this paper introduces the design scheme, responder function in the design process and do improvement，He must meet the following main functions: (1) host can control system reset and vies to answer first began, (2) shall be data responder latdisplay function. Vies to answer first began, if there is any contestant vies to answer first button press, will show their Numbers to the system, and the speaker cleared by host, while others again voice tips according to the corresponding button is invalid, (3) is to have automatic timing vies to answer first, and the first vies to answer first time function by the host any Settings. When host start \，the timer automatically reduces the time, and on screen display. At the same time the speaker on a short sound, (4) contestants only in setting time vies to answer first responder is valid. If responder, timer stop work effectively, and displays vies to answer first start time until the system has been cleared,

II

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(5) if the setting time no players vies to answer first (button), according to police, and banned system transient vies to answer first, timer overtime players displayed 00

Keywords

Vies to Answer First Circuit； Timing Circuit； Audio Circuits； Decode Display Circuit

III

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0 引言

在现在科技进步的世界里,无论工厂、学校和电视台所举办的节目都可能会有各种智力竞赛,当遇到抢答环节时,如果要求主持人自己去用肉眼观察那一个选手抢答的速度最快无疑会对比赛结果造成很大的影响,使比赛失去了公平和公正性,这时候我们想到了抢答记分器是必要设备。我中学参加过各种竞赛,我们经常遇到有抢答的环节，由于条件有限多数采用让选手通过举答题板的方法判断选手的答题权，这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。所设计的抢答器通常由数码显示、灯光、音响等多种手段指示出第一抢答者。为了使这种不为了使这种不公平不发生，只有靠电子产品的高准确性来保障抢答的公平性。目前，形式多样、功能完备的抢答器已广泛应用于电视台、商业机构、学校及企事单位它为各种竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活。21世纪是瞬息万变的信息社会。传统的电子产品已经不能满足当代社会的需要，存在技术落后功能不健全。现代信息技术由三大部分组成，信息的采集──传感技术，信息传递──通信技术，信息处理──计算机技术[2]。而电子产品正在以前所未有的革新速度,向着功能多样化，体积最小化，功耗最低化的方向发展。当代电子产品它与传统电子产品在设计上的显著区别一是大量使用大规模可编写芯片，以提高产品性能，缩小产品体各，降低产品功耗，二是广泛运用现代计算机技术，以提高电子设计自动化程序，缩短开发周期，提高产品的竞争力。由于数字技术的发展，音响器材有可能与视频器材、计算机、通信器材及智能化家用电器，相互配合、相互补充、成为一体化。由此形成对使用者更加方便、更加有效、更加实用的一体化新体系。

1 设计方案及原理

1.1 总体方案设计

定时抢答器的总体框图如图1-1所示，它由主体电路和扩展电路两部分组成。主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答按钮时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答。扩展电路完成定时抢答功能。

抢答 按钮 优先编 码电路 锁存 器 译码 电路 显示 电路 主持人 控制 开关 秒脉冲 产生 电路 控制 电路 报警 电路 主体电路 定时 电路 译码 电路 显示 电路 扩展电路 图1 抢答器的组成框图

图1所示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，定时显示器上显示设定的时间，当节目主持人宣布抢答题目后，说一声“抢答开始”，同时将控制开关拨到“开始”位置，扬声器给出声响提示，抢答器处于工作状态，定时器倒计时。当定时时间到，却没有选手抢答时，系统报警，并封锁输入电路，禁止

1

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