数字电子技术课程设计 - 八路抢答器 联系客服

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发出声响,抢答器处于工作状态,同时定时器开始倒计时。当选手在定时时间内按动抢答键时,电路要完成以下功能:

(1)优先编码电路判断抢答者的编号,并由锁存器进行锁存,然后通过译码显示电路在数码管上显示抢答者的编号; (2)扬声器发出短暂声响;

(3)控制电路对其余输入编码进行封锁,禁止其他选手进行抢答; (4)控制电路要使定时器停止工作,数码管上显示剩余的抢答时间,当选手将问题回答完毕,主持人操作控制开关进行系统清零,使系统回复到禁止工作状态,以便进行下一轮抢答。当定时时间到,却没有选手抢答时,系统将报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答。

第三章 电路设计

3.1抢答电路的设计

抢答电路的功能有两个:一是能分辨出选手按键的的先后,并锁存优先抢答者的编号,供译码显示电路用;二是要使其他选手的按键操作无效。选用优先编码74LS148和RS锁存器74LS279可以完成上述功能。其电路组成如图3-1所示。

其工作原理是:当主持人控制开关处于“清零”位置时,RS触发器的R端为低电平,输出端(4Q~1Q)全部为低电平。于是74LS48的BI=0,显示器灭灯;74LS148的选通输入端ST=0,74LS148处于工作状态,此时锁存电路不工作。当主持人将开关拨到“开始”位置时,优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态,既抢答器处于等待工作状态,等待输入端I7、I6、I5、I4、I3、I2、I1、I0输入信号,当有选手将键按下时(如按下S5),74LS148的输出Y2Y1Y0=010,YEX=0,

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经RS锁存器后,CTR=1,BI=1,此时74LS279处于工作状态,4Q3Q2Q=101,经74LS48译码后,显示器显示出“5”。此外,CTR=1,使74LS148的ST端为高电平,74LS148处于禁止工作状态,封锁了其它按键的输入。当按下的键松开后,74LS148的YEX高电平,但由于CTR维持高电平不变,所以74LS148仍处于禁止工作状态,其它按键的输入信号仍不会被接受。这就保证了抢答者的优先性以及抢答电路的准确性。当优先抢答者回答完问题后,主持人操作控制开关S,使抢答电路复位,以便进行下一轮抢答。

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3.2定时电路的设计

图3-1抢答电路

74LS48的7,6,2,3引脚接受来自74LS192的输出信号并把它译码 显示在数码管上。74LS192的9,10,11,15引脚完成时间设定功能,本设计要求定时30秒,所以把左边的芯片的1,15引脚接高电位,期于的全接低位,使的初始时间设定为30秒。555芯片完成产生秒脉冲的功能。工作过程为:抢答开始前,74LS192的置数端为低电位,处于初始状态,数码管显示为30,5引脚接高电位。抢答开始后,秒脉冲冲推动右边的芯片开始倒记时,同时右边芯片产生的信号做为左边芯片的CP信号推动左边的芯片倒记时,完成十进制的倒记时功能。当有人抢答后1Q的输出为1,经过非门后变为0,通过与门屏蔽了秒信号,停止记时,完成显示抢答时间的功能。当记到了30秒时,左边的芯片产生的定时到信号输出为低电位,也屏蔽了秒信号,使得数码管显示为00。如图3-2。

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3.3报警电路的设计

图3--2定时电路

由555定时器和三极管构成的报警电路如图3-3所示:

图3.3 报警电路

其中555构成多谐振荡器,振荡频率为: f0=1/(R1+2R2)*C*ln2=1.43/(R1+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,电路停振不再工作。 3.4时序电路的设计

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