10311班四路搶答器設(shè)計(jì)方案

1、、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)智力競(jìng)賽搶答器電路的工作原理。2學(xué)習(xí)綜合數(shù)字電子電路的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和調(diào)試方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)可容納四組參賽者的數(shù)字智力競(jìng)賽搶答器。要求：每組設(shè)置一個(gè)搶答按鈕供搶答者使用；電路具有第一搶答信號(hào)的鑒別和鎖存功能。在此基礎(chǔ)上再增加計(jì)分電路和犯規(guī)電路。三、設(shè)計(jì)思路可將整個(gè)系統(tǒng)分為三個(gè)主要模塊：搶答鑒別模塊QDJB;搶答計(jì)時(shí)模塊JSQ;搶答計(jì)分模塊JFQ。整個(gè)系統(tǒng)的組成框圖如圖5-5-8所示。四、電路設(shè)計(jì) 定時(shí)器ABCDADDLOADCLRL1L0CLKEN圖-1智力競(jìng)賽搶答器系統(tǒng)框圖倒計(jì)時(shí)器顯”示時(shí)間選手搶答按聲提示圖-21 電路設(shè)計(jì)指標(biāo)I 本搶答器最多可提供4名參賽選手

2、使用，編號(hào)為14號(hào)，各隊(duì)分別用一個(gè)按鈕（S1S4 ）控制，并設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)清零和搶答控制開(kāi)關(guān) S5,該開(kāi)關(guān)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(lái)， 同時(shí)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(kāi)關(guān)S5作為清零及搶答控制開(kāi)關(guān)（有主持人控制），當(dāng)開(kāi)關(guān)S5被按下時(shí), 搶答電路清零，松開(kāi)后則允許搶答，輸入搶答信號(hào)由搶答按鈕的S1S4實(shí)現(xiàn)。V. 有搶答信號(hào)輸入時(shí)，有數(shù)碼管顯示出相應(yīng)組別的號(hào)碼。此時(shí)再按其他任何 一個(gè)搶答開(kāi)關(guān)均無(wú)效，指示燈依舊保持第一個(gè)開(kāi)關(guān)按下時(shí)所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)不變。VI. 能完成由主持人控制的3

3、0秒倒計(jì)時(shí)，有搶答信號(hào)輸入后計(jì)時(shí)器停止。VII 能完成定時(shí)器復(fù)位，啟動(dòng)，暫停/繼續(xù)計(jì)數(shù)。VIII 能完成對(duì)每個(gè)選手搶答次數(shù)的記錄，并可復(fù)位。2 仿真電路組成（1 ）四路搶答器原理見(jiàn)圖-3圖-3該電路由四個(gè)D觸發(fā)器、與非門(mén)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(fù)位。74LS175為四D觸發(fā)器。無(wú)人搶答時(shí)，S1S4均未被按下，1D4D均為低電平，在555定時(shí)器電路 產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖作用下，1Q立即變?yōu)楦唠娖?，?duì)應(yīng)指示燈 X1發(fā)光，同時(shí)數(shù)碼 管顯示為1，將555定時(shí)脈沖封鎖，此時(shí)送給74IS175的CLK端不再有脈沖 信號(hào)，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(shí)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(zhǔn)備。（2）定時(shí)器實(shí)現(xiàn) 秒脈沖發(fā)生器由555定時(shí)器和外接元件R1、R2、C構(gòu)成多諧振蕩器。F=1Hz 定時(shí)器電路見(jiàn)圖-45VR6：1ikO1314B：A15AR71k£lC2 100nFuan anm.31UC1 ：47QitF0LM=VCC圖-4 計(jì)數(shù)器由兩片74LS192同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器構(gòu)成利用錯(cuò)位輸出端BO于下一級(jí)DOWN相連30循環(huán)設(shè)置為，十位片DCBA=0011 個(gè)位片DCBA=OOOO 譯碼及顯示電路有譯碼驅(qū)動(dòng)器 74LS48和7段數(shù)碼管組成 控制電路與非門(mén)U20A和U21A組成RS觸發(fā)器，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器復(fù)位、計(jì)數(shù)和保持 30電路如圖-5所示圖-5(3 )計(jì)數(shù)電路計(jì)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(hào)，當(dāng)有信號(hào)輸入是加一，load端接