四路抢答器详图.doc

目录 一、实验目的…………………………………………………………… 3 二、设计要求与内容…………………………………………………… 3 三、设计原理 3.1总体设计方案…………………………………………………… 3 3.1.1设计思路…………………………………………………… 3 3.1.2总电路框图………………………………………………… 3 3.2各模块设计方案及原理 3.2.1抢答器……………………………………………………… 3 3.2.2计时器……………………………………………………… 5 四、电路仿真 4.1倒计时电路……………………………………………………… 6 4.2抢答器…………………………………………………………… 6 五、实验结果与析……………………………………………………… 7 六、主要元器件………………………………………………………… 8 七、实习总结…………………………………………………………… 9 四路数字抢答器 一、实验目的 结合我们所学的有关电子线路课程，综合实现四路抢答器的设计。 二、设计要求与内容 （1）要求实现ABCD四路抢答器的设计，每一组都具有独立的抢答按键，要求某路抢答后，其他三路抢答无效； （2）某路抢答信号到达后，指示该路已抢答的独立灯发光，发出提示音，并用数码管显示抢答的组号（以ABCD表示）； （3）裁判桌上的公共通道号显示（以ABCD表示）； （4）抢答时间的定时与报警，具体实现可自拟。 扩展内容：①记录某路的抢答次数或抢到得次数； ②记录某路的分数； ③路数的扩展。 三、设计原理及过程 3.1总体设计方案 3.1.1设计思路 ①要准确判断出第一抢答者的信号并将其锁存，实现这一功能可选择使用触发器或锁存器等。得到第一信号后其他组的抢答信号无效，并且第一信号在主持人发出抢答命令后才有效。 ②第一信号发出后，用编码、译码及数码显示电路显示抢答者的组别，发光二极管亮。 ③主持人按下抢答按钮后，开始30秒倒计时，在此时间内抢答有效，若30秒内无人抢答，主持人清零后开始新一轮抢答。 3.1.2总电路框图 3.2各模块设计方案及原理 3.2.1抢答电路 抢答电路实现选手抢答并锁存，同时发光二极管发光，数码显示。 使用优先编码器74LS148和锁存器74LS279来完成。该电路主要完成两个功能：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（采用七段数字数码显示管）；二是禁止其他选手按键，其按键无效。 工作过程：开关S处于清除端时，RS触发器R、S端均为0，使译码器74LS48的优先编码工作标志端位0，处于工作状态。当开关S处于开始端时，抢答处于等待状态，当有选手按键时（如J2），优先编码器的输出经RS锁存后，CTR=1，RBO=1，七段显示电路74LS48处于工作状态，显示数字1，即第1组选手。此时CTR=1，使优先编码器74LS48优先工作标志端为1，处于禁止状态，封锁其他按键的输入。需注意的是，74LS48译码器使抢答组别数字显示0-7，当有八组选手抢答时，1-8组选手就分别对应显示的是0-7。若要进行下一轮抢答，需由主持人按下清零开关，然后在进行下一轮抢答。 原理图如下： 译码显示电路 ： 74LS48译码驱动器输出的是高电平有效，因此，配接的数码管须采用共阴极接法。 3.2.2计时器 该部分主要由555定时秒脉冲产生电路、十进制同步加减计数器74LS192减法计数电路、74LS48译码电路和2个七段数码管及相关电路组成。其功能是：当主持人按下开始抢答按键后，进行30s倒计时，到0s时倒计时指示灯亮。当有人抢答时，计时停止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，输出低电平到时序控制电路，控制报警电路报警，同时以后选手抢答无效。 原理图如下： 555定时其连接图如下： 控制输入信号为经过编码的抢答选手的信号，当有人在有效时间内抢答时，定时时间到但无人抢答时，输入信号为高电平，报警电路发出报警信号;反之，输入信号为低电平时，报警器不工作。 四、电路仿真 4.1倒计时电路 倒计时开始后开始计数，同时倒计时指示灯亮直到倒数到0熄灭，如下图： 4.2抢答路 第八路抢答器抢答后显示，同时二极管指示灯发光，如下图： 整体电路图： 五、实验结果与分析 接通电源，开关处于断开状态。主持人按下开关后，计时电路开始从30秒倒数，若有选手按下所在开关（抢答），抢答电路显示选手所在编码（0-7），倒计时电路停止计时。同时其他选手所在的开关被锁定，抢答无效。 若30秒倒计时结束后仍无人抢答，LED灯熄灭，倒计时电路锁定为00，抢答不