10311班四路搶答器設計方案

1、、實驗目的1學習智力競賽搶答器電路的工作原理。2學習綜合數(shù)字電子電路的設計、實現(xiàn)和調(diào)試方法。二、實驗內(nèi)容和要求設計實現(xiàn)一個可容納四組參賽者的數(shù)字智力競賽搶答器。要求：每組設置一個搶答按鈕供搶答者使用；電路具有第一搶答信號的鑒別和鎖存功能。在此基礎上再增加計分電路和犯規(guī)電路。三、設計思路可將整個系統(tǒng)分為三個主要模塊：搶答鑒別模塊QDJB;搶答計時模塊JSQ;搶答計分模塊JFQ。整個系統(tǒng)的組成框圖如圖5-5-8所示。四、電路設計 定時器ABCDADDLOADCLRL1L0CLKEN圖-1智力競賽搶答器系統(tǒng)框圖倒計時器顯”示時間選手搶答按聲提示圖-21 電路設計指標I 本搶答器最多可提供4名參賽選手

2、使用，編號為14號，各隊分別用一個按鈕（S1S4 ）控制，并設置一個系統(tǒng)清零和搶答控制開關 S5,該開關由 主持人控制。II 搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存功能，并將鎖存數(shù)據(jù)用發(fā)光二極管指示燈顯示出來， 同時蜂鳴器發(fā)出間歇式聲響，主持人清零后，聲音提示停止。III. 搶答先后的分辨率為1ms。IV. 開關S5作為清零及搶答控制開關（有主持人控制），當開關S5被按下時, 搶答電路清零，松開后則允許搶答，輸入搶答信號由搶答按鈕的S1S4實現(xiàn)。V. 有搶答信號輸入時，有數(shù)碼管顯示出相應組別的號碼。此時再按其他任何 一個搶答開關均無效，指示燈依舊保持第一個開關按下時所對應的狀態(tài)不變。VI. 能完成由主持人控制的3

3、0秒倒計時，有搶答信號輸入后計時器停止。VII 能完成定時器復位，啟動，暫停/繼續(xù)計數(shù)。VIII 能完成對每個選手搶答次數(shù)的記錄，并可復位。2 仿真電路組成（1 ）四路搶答器原理見圖-3圖-3該電路由四個D觸發(fā)器、與非門及脈沖觸發(fā)電路等組成。其中S1 , S2, S3、S4為搶答人按鈕，S5為主持人復位。74LS175為四D觸發(fā)器。無人搶答時，S1S4均未被按下，1D4D均為低電平，在555定時器電路 產(chǎn)生時鐘脈沖作用下，1Q立即變?yōu)楦唠娖剑瑢甘緹?X1發(fā)光，同時數(shù)碼 管顯示為1，將555定時脈沖封鎖，此時送給74IS175的CLK端不再有脈沖 信號，所以74LS175輸出不再變化，其他搶

4、答者再按下按鈕也不起作用， 從 而實現(xiàn)了搶答。若要清除，則由主持人按S5按鈕完成，并為下一次搶答做好準備。（2）定時器實現(xiàn) 秒脈沖發(fā)生器由555定時器和外接元件R1、R2、C構(gòu)成多諧振蕩器。F=1Hz 定時器電路見圖-45VR6：1ikO1314B：A15AR71k£lC2 100nFuan anm.31UC1 ：47QitF0LM=VCC圖-4 計數(shù)器由兩片74LS192同步十進制計數(shù)器構(gòu)成利用錯位輸出端BO于下一級DOWN相連30循環(huán)設置為，十位片DCBA=0011 個位片DCBA=OOOO 譯碼及顯示電路有譯碼驅(qū)動器 74LS48和7段數(shù)碼管組成 控制電路與非門U20A和U21A組成RS觸發(fā)器，實現(xiàn)計數(shù)器復位、計數(shù)和保持 30電路如圖-5所示圖-5(3 )計數(shù)電路計數(shù)器由74LS192構(gòu)成置數(shù)輸入端接地，up端接選手輸入信號，當有信號輸入是加一，load端接