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数字电路抢答器

发布时间:2022-08-17 03:18:07

⑴ 求一份数字电路课程设计,4人抢答器(用Multisim)

1)设计任务

设计一台可供4 名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。用数字显示抢答倒计时间,由9倒计到0时,无人抢答,蜂鸣器连续响1 秒。选手抢答时,数码显示选手组号,同时蜂鸣器响1 秒,倒计时停止。

2)设计要求

(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(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,同时扬声器给出音响提示,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)抢答器具有定时(9 秒)抢答的功能。当主持人按下开始按钮后,定时器开始倒计时,定时显示器显示倒计时间,若无人抢答,倒计时结束时,扬声器响,音响持续1 秒。参赛选手在设定时间(9 秒)内抢答有效,抢答成功,扬声器响,音响持续1 秒,同时定时器停止倒计时,抢答显示器上显示选手的编号,定时显示器上显示剩余抢答时间,并保持到主持人将系统清零为止。

(5)如果抢答定时已到,却没有选手抢答时,本次抢答无效。系统扬声器报警(音响持续1 秒),并封锁输入编码电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器显示0。

(6)可用石英晶体振荡器或者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。

找到一个设计,可是我这里下不了,你去网络搜“DIY自制四路抢答器,含电路图、元件清单、实物图”网络第一个应该就是,你看看能不能有帮助....

⑵ 数字电路设计性实验——三路抢答器

这个相对还是比较简单的啊。找到JK的使能端高低电平使JK复位就OK 了。还有用锁项器锁住第一位抢答人的的显示。而且呢或的关系吧。有一个触发了其他的就失效了。做毕业的时候以前搞过,不过现在记不清了。呵呵。

⑶ 有关数字电子技术中的一个问题

四人抢答器

摘要:随着电子技术的发展,它在各个领域的应用也越来越广泛。人们对它的认识也逐步加深。人们也利用了电子技术以及相关的知识解决了一些实际问题。如:智能抢答器的设计与制作。抢答器是竞赛问题中一种常用的必备装置,从原理上讲,它是一种典型的数字电路。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;主持人按开始按钮示意开始,以上两部分组成主体电路。通过定时电路实现计时功能,构成扩展电路。经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。在抢答电路中利用一个优先编码器译出最先抢到答题权的选手的编号并经LED显示器显示出来,同时还要封锁电路以防其他选手再抢答。当选手答题完成后,主持人将系统恢复至零。
关键词:抢答;计时;锁存

Answer four devices
Abstract: With the development of electronic technology, it's application in various fields has become increasingly widespread. People have graally deepened understanding. People have also made use of electronic technology and related know-how to solve some practical problems. Such as: Smart Answer Design and proction. Answer is in the race must have a common device, from the principle, it is a typical digital circuit. Answer the number of circuits is controlled by the main circuit and expansion. Priority encoder circuit, latch, decoder circuit will be teams of the input signal in the display output; host by the beginning of the start button above the main circuit composed of two parts. Time through the timing circuit functions, constitute the expansion of the circuit. After wiring, welding, testing, etc. Answer the number of devices after the forming. Answer circuit in a priority encoder to use given the right answer the first player to grab the code and displayed by the LED display, but also to prevent other players blocking circuits Answer again. When players complete answer, the host to bring the system back to zero.
Keywords: Answer; time; Latched

目 录
第一章 设计选题及目的………………………………………… 1
第一节 设计选题………………………………………………1
第二节 设计目的………………………………………………1
第二章 功能介绍………………………………………………… 1
第一节 主要功能介绍…………………………………………1
第二节 扩展功能介绍…………………………………………1
第三章 总体方案设计…………………………………………… 2
第四章 单元模块设计…………………………………………… 2
第一节 抢答电路模块…………………………………………2
第二节 定时电路模块…………………………………………5
第三节 控制电路………………………………………………9
第五章 组装和调试………………………………………………11
参考文献……………………………………………………………12
致谢…………………………………………………………………13
附录…………………………………………………………………14

第一章 设计选目及目的
第一节 设计选题
设计选题:四人抢答器的设计
设计功能要求:
1.主持人有开始键和复位键,按下开始键后才能开始抢答,否则犯规。
2.用数码管显示,正常抢答后,显示抢到的队号,如果有人犯规发出短暂的警报。
3.如果规定时间内没有抢答,则说明该题超时作废,用0闪烁表示。
4.复位键用于恢复犯规或超时状态。
第二节 设计目的
通过这次课程设计,灵活运用《模拟电子技术》和《数字电子技术》理论知识,在实践中实现巩固所学知识,加强综合能力,培养电路设计能力,提高实验技术,启发创新思想。

第二章 功能介绍
第一节 主要功能介绍
1.抢答器最多可供4名选手参赛,编号为1~4号,各队分别用一个按钮(分别为S0~S3)控制,并设置一个系统清零和抢答控制开关S,该开关由主持人控制。
2.抢答器具有数据锁存功能,并将锁存数据用LED数码管显示出来,直到主持人清零。
3.开关S作为清零及抢答控制开关(由主持人控制),当开关S被按下时抢答电路清零,当开关S松开后则允许抢答。输入抢答信号由抢答按钮开关S0~S3实现。
4.有抢答信号输入(开关S0~S3中的任意一个开关被按下)时,并显示出相对应的组别号码。此时再按其他任何一个抢答器开关均无效,指示灯依旧“保持”第一个开关按下时所对应的状态不变。
第二节 扩展功能介绍
1.抢答器具有定时抢答的功能,抢答的时间由主持人设定。当节目主持人启动“开始”键后,要求定时器立即减计时,并用显示器显示。
2.参加选手在未开始抢答时按下抢答键,则犯规,发出报警声。
3.参加选手在设定的时间内抢答,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时刻的时间,并保持到主持人将系统清零为止。
4.如果定时抢答的时间已到,却没有选手抢答时,本次抢答无效,封锁输入电路,禁止选手超时后抢答,发出短暂的报警声,时间显示器上显示为0。
第三章 总体方案设计模块
如图3.1所示为总体方框图。其工作原理为: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,定时器显示设定时间;主持人将开关置“开始”状态,宣布“开始”,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。当一轮抢答之后,定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。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。

图3.1

第四章 单元模块设计
第一节 抢答器电路模块
该电路主要完成两个功能:
1.分辨出选手按键的先后,并锁存优先抢答者的编号,同时译码显示电路显示编号(显示电路采用七段数字数码显示管);
2.禁止其他选手按键,其按键操作无效。
电路选用优先编码器 74LS148 和锁存器 74LS279 来完成。

一.优先编码器 74LS148
74LS148为8线-3线优先编码器,表4为其真值表,图4.1.1为其管脚图。

图4.1.1

表4 74LS148 8线—3线二进制编码器真值表
74LS148工作原理如下:
该编码器有8个信号输入端,3个二进制码输出端。此外,电路还设置了输入使能端ST,输出使能端EO和优先编码工作状态标志GS。
当ST=0时,编码器工作;而当ST=1时,则不论8个输入端为何种状态,3个输出端均为高电平,且优先标志端和输出使能端均为高电平,编码器处于非工作状态。这种情况被称为输入低电平有效,输出也为低电来有效的情况。当ST=0,且至少有一个输入端有编码请求信号(逻辑0)时,优先编码工作状态标志GS为0。表明编码器处于工作状态,否则为1。
由表4可知,在8个输入端均无低电平输入信号和只有输入0端(优先级别最低位)有低电平输入时,Y2Y1Y0均为111,出现了输入条件不同而输出代码相同的情况,这可由GS的状态加以区别,当GS=1时,表示8个输入端均无低电平输入,此时Y2Y1Y0=111为非编码输出;GS=0时,Y2Y1Y0=111表示响应输入0端为低电平时的输出代码(编码输出)。Ys只有在ST为0,且所有输入端都为1时,输出为0,它可与另一片同样器件的ST连接,以便组成更多输入端的优先编码器。
从表4不难看出,输入优先级别的次序为7,6,……,0。输入有效信号为低电平,当某一输入端有低电平输入,且比它优先级别高的输入端无低电平输入时,输出端才输出相对应的输入端的代码。例如5为0,且优先级别比它高的输入6和输入7均为1时,输出代码为010,这就是优先编码器的工作原理。
二.锁存器 74LS279
在74LS279中,由于4回路中2回路置位端子为两个,所以使用其一时,整理两个置位输入作为1个使用,或将另一个输入固定为“H”使用。另外,作为稍微变化74LS279 的使用方法,也可将3组作为RS锁存器使用,剩余的RS锁存器作为2输入NAND门电路使用,复位输入例如1管脚固定为”L”时其输入为”H”,所以可构成将2管脚和3管脚作为输入,输出为4管脚,此变换如图4.1.2所示。

图4.1.2

抢答器参考电路如图4.1.3所示,其工作过程:开关S置于"清除"端时,RS触发器的 端均为0,4个触发器输出置0,使74LS148的 =0,使之处于工作状态。当开关S置于"开始"时,抢答器处于等待工作状态,当有选手将键按下时(如按下S3),74LS148的输出 经RS锁存后,1Q=1,74LS48处于工作状态,4Q3Q2Q=100,经译码显示为"4"。此外,1Q=1,使74LS148=1,处于禁止状态,封锁其他按键的输入。当按键松开即按下时,74LS148的此时由于仍为1Q=1,74LS148=1,所以74LS148仍处于禁止状态,确保不会出二次按键时输入信号,保证了抢答者的优先性。如有再次抢答需由主持人将S开关重新置“清除”然后再进行下一轮抢答。

图4.1.3
第二节 定时电路模块
该部分主要由555定时器秒脉冲产生电路、十进制同步加减计数器74LS192减法计数电路、74LS48译码电路和1个7段数码管即相关电路组成。一块74LS192实现减法计数,通过译码电路74LS48显示到数码管上,其时钟信号由时钟产生电路提供。74LS192的预置数控制端实现预置数,由节目主持人根据情况设定时间。
共阴极七段数码显示管上,当有人抢答时,停止计数并显示此时的倒计时时间;如果没有人抢答,且倒计时时间到时, 输出低电平到时序控制电路,控制74LS48,使0闪烁,同时以后选手抢答无效。
一.计数器74LS192
74LS192具有下述功能:
(1).异步清零:CR=1,Q3Q2Q1Q0=0000
(2).异步置数:CR=0,LD=0,Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0
(3).保持: CR=0,LD=1,CPU=CPD=1,Q3Q2Q1Q0保持原态
(4).加计数:CR=0, LD=1,CPU=CP,CPD=1,Q3Q2Q1Q0按加法规律计数
(5).减计数:CR=0, LD=1,CPU=1,CPD= CP,Q3Q2Q1Q0按减法规律计数
74LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器。
CPU为加计数时钟输入端,CPD为减计数时钟输入端。
LD为预置输入控制端,异步预置。
CR为复位输入端,高电平有效,异步清除。
CO为进位输出:1001状态后负脉冲输出
BO为借位输出:0000状态后负脉冲输出。

图4.2.1

二.译码器74LS48
74LS48芯片是一种常用的七段数码管译码器驱动器,常用在各种数字电路和单片机系统的显示系统中。
74LS48引脚排列示意图(图4.2.2):

图4.2.2
三.555定时器
555定时器的内部电路框图如图4.2.3所示:

图4.2.3
555 定时器外引脚排图如图4.2.4所示:

图4.2.4
555定时器的内部包括两个电压比较器,三个等值串联电阻,一个 RS 触发器,一个放电管 T 及功率输出级。它提供两个基准电压VCC /3 和 2VCC /3 。
555 定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压,当 5 脚悬空时,则电压比较器 C1 的反相输入端的电压为 2VCC /3,C2 的同相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3,则比较器 C2 的输出为 1,可使 RS 触发器置 1,使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3,同时 TR 端的电压大于VCC /3,则 C1 的输出为 1,C2 的输出为 0,可将 RS 触发器置 0,使输出为 0 电平。
四.定时电路
设定一次抢答的时间,通过定时电路对计数器进行时间预置,定时电路选用十进制同步加减计数器74LS192进行设计,电路如图4.2.5所示.

图4.2.5
第三节 控制电路
控制电路包括时序控制和报警两个电路。
一.时序控制电路需具有以下几个功能:
1.主持人闭合开关,多路抢答器电路和计时电路进入正常状态;
2.参赛者按键时 ,抢答电路和计时电路停止工作;
3.抢答时间到 ,无人抢答 ,扬声器发声 ,同时抢答电路和计时电路停止工作。

根据上面的功能要求,设计的时序控制电路如图 4.3.1所示。图中,门G1 的作用是控制时钟信号CP的放行与禁止,门G2的作用是控制74LS148的输人使能端 。图4.3.1的工作原理是:主持人控制开关从"清除"位置拨到"开始"位置时,来自于图4.1.3中的74LS279的输出 1Q=0,经G3反相, A=1,则时钟信号CP能够加到74LS192的CPD时钟输入端,定时电路进行递减计时。同时,在定时时间未到时,则"定时到信号"为 1,门G2的输出 =0,使 74LS148处于正常工作状态,从而实现功能1的要求。当选手在定时时间内按动抢答键时,1Q=1,经 G3反相,A=0,封锁 CP信号,定时器处于保持工作状态;同时,门G2的输出 =1,74LS148处于禁止工作状态,从而实现功能2的要求。当定时时间到时,则"定时到信号"为0,使74LS148处于禁止工作状态,禁止选手进行抢答。同时, 门G1处于关门状态,封锁 CP信号,使定时电路保持00状态不变,从而实现功能3的要求。

图4.3.1
二.报警电路
由555定时器和三极管构成的报警电路如图4.3.2所示。其中555和R1、R2、C1等组成可控多谐振荡器,其输出信号由3脚输出经三极管推动扬声器。

图4.3.2
第五章 组装和调试
在试验箱上按各个单元电路分别组装抢答器、定时译码显示电路、控制电路和报警电路。然后按照以下步骤进行调试:
1.组装调试抢答器电路,并使之能正常工作。
2.组装调试定时电路。输入1Hz的时钟信号,观察电路能否进行倒计时,并注意倒计时到零,电路能否输出低电平有效的信号。
3.组装调试报警电路和控制电路,并使之能正常工作。
4.整机联调,注意各单元电路之间的时序配合关系。然后检查电路各部分的功能,使其满足设计要求。

参考文献
[1] 周良权,方小乔编.数字电子技术.北京:高等教育出版社,1994
[2] 康华光. 电子技术基础(数字部分). 北京:高等教育出版社. 2000
[3] 任为民. 数字电子电路学习和实验指导. 北京:广播电视大学出版社. 1992
[4] 谢自美. 电子线路设计•实验•测试(第二版). 华中科技大学出版社,2000
[5] 侯大年.数字电子技术.北京:电子工业出版社,1999
[6] 欧阳星明.数字逻辑.武汉:华中科技大学出版社,2000
[7] 侯大年.数字电子技术.北京:电子工业出版社,1999
[8] 杨晓辉,张彤,姜俊海.智能抢答器的设计与制作. 长春大学学报 , 2000,06(24-25)
[9] 周南良.数字逻辑.长沙:国防科技大学出版社,1992
[10] 阎 石. 数字电子电路. 北京:高等教育出版社. 2007

⑷ 数字抢答器的前言

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;用控制电路和主持人开关启动报警电路,以上两部分组成主体电路。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。经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形

⑸ 三路抢答器的工作原理是什么

其实就是三个带有互锁功能的数字逻辑电路。只要简单的与非门电路加上几个触发器就可以实现了。
电路组成:三个触发器都有4个输入信号,输入信号一路连接每队抢答按钮,一路连接主持人的抢答允许开关,还有两路分别接到另外两个抢答输出端,4个输入信号通过与门接入同一个触发器。
工作原理:最初,三个触发器都是被锁定的,在主持人没有宣布抢答之前,主持人输入端一路信号是0,与门电路使得输入触发器信号是0。当主持人宣布开始抢答时,他按下自己面前的按钮,三个触发器各自4路输入中都有一个是状态1,并且通过辅助的触发器使得互锁输入信号端都输入1,抢答开始。当三个触发器中有一个被按下,由于之前已有3个输入是1,所以按下后再输入一个1,四个1相与运算后输出为1,此时数字逻辑阵列会输出一个相应的数值(或者叫做状态)到输出电路(小灯、LCD、LED、振铃电路等,用来表示某组抢答成功)。同时,在一个触发器触发时,其余两路触发器被锁死。锁死是通过被触发一个触发器输出的信号1取非即变为0,加到另外两个触发器并列输入端的,输入信号是与的关系。一次抢答完成后,主持人再按一次自己的按钮,将四路输入中互锁端变为0,主持人输入信号端也变0,这样触发器恢复抢答前的状态,可以准备开始下一次抢答。

如果你不懂数字逻辑,只需要这样理解:抢答器是一个电路,有三个输入开关,当某队希望抢答时,按下开关,表示本队抢答成功的灯亮(或者是喇叭鸣叫,或者其他形式);而因为同时抢答的队伍不只是一支,为了区分是哪一方先按下开关,最先按下开关的一方按下按钮将会使对方的开关失去作用,即对方只要是在你后面按下的开关,他们的灯就不会亮,因此也就不会抢到机会。

⑹ 数字电路八路抢答器怎么做

《基于74系列八路抢答器的设计》
http://wenku..com/view/35cdf5daa58da0116c1749e7.html
《数字电子电路课程设计-74系列数字抢答器》
http://wenku..com/view/0fe742d5b9f3f90f76c61bed.html
《8路智力抢答器》
http://wenku..com/view/be9e47c0bb4cf7ec4afed0b7.html

⑺ 求四路抢答器电路原理图

原理图:

工作原理

抢答器由74LS148、74LS279、74LS48组成,LED显示器 开始时,当支持人按钮还未按是,CLR为0,所以输出Q1~Q4为0;

放光二极管全为灭的,当主持人按钮按下时CLR为1,可以输入,谁先抢答,相应的谁的灯亮,利用74LS279和74LS148输出的是cp等于0,锁存其他的,不能使其他的输出。

(7)数字电路抢答器扩展阅读:

利用51单片机建立四路抢答器

单片机,当然不只是51,51单片机是一种稍通用型的单片机,通过I/O口的定义,可以实现多种控制功能。

抢答器,原理:如果为四路,当其中任一路控下后,其他几路即失效,结果为第一次按下的,可以用数码管或是LED灯来显示,当然这里只是讲原理与编程,具体可以根据抢答器路数及显示方式更改程序即可。

源程序如下:

<div class="blockcode"><blockquote>/*用的是AT89S52开发板,独立按键接口如下,就用这四路。先按下的用LED灯来显示,对应第一个到第四个LED灯,其他再按无效,如果想再次实现,可手动复位单片机*/

#include <reg52.h>

sbit key1=P3^0; //定义按键,根据需要连接线路,如独立按键(4路)

sbit key2=P3^1;

sbit key3=P3^2;

sbit key4=P3^3;

/*void delay(unsigned int cnt) //如果有抖动或是干扰,可以用个小延时去抖

{

while(--cnt);

}*/

void main()

{

bit Flag;

while(!Flag)

{

if(!key1)

{

P1=0xFE;

Flag=1;

}

/*LED灯来显示按下的键,第一个灯,我这里是8位LED灯,即:0111 1111,反过来读数为:1111 1110 即:0xFE *,P1口对应LED灯,给P1赋值*/

else if(!key2)

{

P1=0xFD;

Flag=1;

}

//第二个灯亮

else if(!key3)

{P1=0xFB;Flag=1;}

//第三个灯亮

else if(!key4)

{

P1=0xF7;

Flag=1;

}

//第四个灯亮,意味着第四路首先按下

}

while(Flag); //可以再加个I/O,控制Flag,这样初始化,继续抢答,还可以设计按下时的声音

}

⑻ 数电抢答器课程设计

不能显示图片

电子技术课程设计

题 目: 八人抢答器
系 部: 机电工程系
班 级;07级机电(3)班
学生姓名:
指导教师:
完成时间:2008.12.21

班级 07机电(3) 学生姓名 指导教师
课程设计题目 八人抢答器
主要
设计
内容
设计抢答器电路、设计可预置时间的定时电路
设计报警电路、设计时序控制电路

主要
技术指标
和设
计要
求 1. 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按钮S0 ~ S7表示。
2. 设置一个系统清除和抢答控制开关S,该开关由主持人控制。
3. 抢答器具有锁存与显示功能。
4. 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30秒)。
5. 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。

主要
参考
资料
及文
献 [1] 康华光. 电子技术基础. 北京:高等教育出版社,1999年
[2] 彭华林等编. 数字电子技术. 长沙:湖南大学出版社,2004年
[3] 金唯香等编. 电子测试技术. 长沙:湖南大学出版社,2004年
[4] 侯建军. 数字电路实验一体化教程. 北京:清华大学出版社,北京交通大学出版社,2005年
[5] 阎石. 数字电子技术基础. 北京:高等教育出版社,2001年
《电子技术》课程设计任务书
1 设计目的
(1)熟悉集成电路的引脚安排。
(2)掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。
(3)了解面包板结构及其接线方法。
(4)了解数字抢答器的组成及工作原理。
(5)熟悉数字抢答器的设计与制作。
2 设计思路
(1)设计抢答器电路。
(2)设计可预置时间的定时电路。
(3)设计报警电路。
(4)设计时序控制电路。
3 设计过程
3.1方案论证
数字抢答器总体方框图如图1所示。

其工作原理为:接通电源后,主持人将开关拨到“清除”状态,抢答器处于禁止状态,编号显示器灭灯,定时器显示设定时间;主持人将开关置于“开始”状态,宣布“开始”抢答器工作。定时器倒计时,扬声器给出声响提示。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、扬声器提示。当一轮抢答之后,定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。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。

3.2电路设计
抢答器电路如图2所示。

图2 数字抢答器电路

该电路完成两个功能:一是分辨出选手按键的先后,并锁存优先抢答者的编号,同时译码显示电路显示编号;二是禁止其他选手按键操作无效。
工作过程:开关S置于“清除”端时,RS触发器的 端均为0,4个触发器输出置0,使74LS148的 =0,使之处于工作状态。当开关S置于“开始”时,抢答器处于等待工作状态,当有选手将键按下时(如按下S5),74LS148的输出 经RS锁存后,1Q=1, =1,74LS48处于工作状态,4Q3Q2Q=101,经译码显示为“5”。此外,1Q=1,使74LS148 =1,处于禁止状态,封锁其他按键的输入。当按键松开即按下时,74LS148的 此时由于仍为1Q=1,使 =1,所以74LS148仍处于禁止状态,确保不会出二次按键时输入信号,保证了抢答者的优先性。如有再次抢答需由主持人将S开关重新置于“清除”然后再进行下一轮抢答。
定时电路如图3所示。由节目主持人根据抢答题的难易程度,设定一次抢答的时间,通过预置时间电路对计数器进行预置,计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。可预置时间的电路选用十进制同步加减计数器74LS192进行设计。

报警电路如图4所示。由555定时器和三极管构成的报警电路如图4所示。其中555构成多谐振荡器,振荡频率fo=1.43/[(RI+2R2)C],其输出信号经三极管推动扬声器。PR为控制信号,当PR为高电平时,多谐振荡器工作,反之,电路停振。

时序控制电路如图5所示。时序控制电路是抢答器设计的关键,它要完成以下三项功能:① 主持人将控制开关拨到“开始”位置时,扬声器发声,抢答电路和定时电路进人正常抢答工作状态。
② 当参赛选手按动抢答键时,扬声器发声,抢答电路和定时电路停止工作。
③ 当设定的抢答时间到,无人抢答时,扬声器发声,同时抢答电路和定时电路停止工作。图中,门G1 的作用是控制时钟信号CP的放行与禁止,门G2的作用是控制74LS148的输人使能端 。
图5的工作原理是:主持人控制开关从“清除”位置拨到“开始”位置时,来自图 2中的74LS279的输出 1Q=0,经G3反相, A=1,则时钟信号CP能够加到74LS192的CPD时钟输入端,定时电路进行递减计时。同时,在定时时间未到时,则“定时到信号”为 1,门G2的输出 =0,使 74LS148处于正常工作状态,从而实现功能①的要求。当选手在定时时间内按动抢答键时,1Q=1,经 G3反相, A=0,封锁 CP信号,定时器处于保持工作状态;同时,门G2的输出 =1,74LS148处于禁止工作状态,从而实现功能②的要求。当定时时间到时,则“定时到信号”为0, =1,74LS148处于禁止工作状态,禁止选手进行抢答。同时,门G1处于关门状态,封锁 CP信号,使定时电路保持00状态不变,从而实现功能③的要求。集成单稳触发器74LS121用于控制报警电路及发声的时间。

4系统调试与结果
(1)组装调试抢答器电路。
(2)可预置时间的定时电路,并进行组装和调试。当输人1Hz的时钟脉冲信号时,要求电路能进行减计时,当减计时到零时,能输出低电平有效的定时时间到信号。
(3)调试报警电路。
(4)定时抢答器的联调,注意各部分电路之间的时序配合关系。然后检查电路各部分的功能,使其满足设计要求。

5主要仪器与设备
数字电路实验箱 或 EDA 软件MAX PLUSⅡ
集成电路 74LS148—1片,74LS279—1片,74LS48—3片,
74LS192—2片,NE555—2片,74LS00—1片,74LS121—1片。
电 阻 510Ω—2只,1KΩ—9只,4.7kΩ—l只,5.1kΩ—l只,
100kΩ—l只,10kΩ—1只,15kΩ—1只, 68kΩ—l只。
电 容 0.1uF—1只,10 uF—2只,100 uF—1只。
三极管 3DG12—1只。
其 它 发光二极管—2只,共阴极显示器—3只。
6设计总结
6.1设计体会
通过这次对数字抢答器的设计与制作,让我了解了设计电路的程序,也让我了解了关于抢答器的基本原理与设计理念,要设计一个电路总要先用仿真仿真成功之后才实际接线的。但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样,因为,再实际接线中有着各种各样的条件制约着。而且,在仿真中无法成功的电路接法,在实际中因为芯片本身的特性而能够成功。所以,在设计时应考虑两者的差异,从中找出最适合的设计方法。此外,本实验也可通过EDA软件MAX PLUSⅡ实现。通过这次学习,让我对各种电路都有了大概的了解,所以说,坐而言不如立而行,对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。
6.2对设计的建议
我希望老师在我们动手制作之前应先告诉我们一些关于所做电路的资料、原理,以及如何检测电路的方法,还有关于检测芯片的方法。这样会有助于我们进一步的进入状态,完成设计。
7参考文献
[1] 康华光. 电子技术基础. 北京:高等教育出版社,1999年
[2] 彭华林等编. 数字电子技术. 长沙:湖南大学出版社,2004年
[3] 金唯香等编. 电子测试技术. 长沙:湖南大学出版社,2004年
[4] 侯建军. 数字电路实验一体化教程. 北京:清华大学出版社,北京交通大学出版社,2005年
[5] 阎石. 数字电子技术基础. 北京:高等教育出版社,2001年

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