八路智力竞赛抢答器设计实验报告

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八路抢答器实验报告

八路抢答器实验报告

八路抢答器实验报告实验报告:八路抢答器的设计与实验一、实验目的本实验旨在设计一种简单易行、高效可靠的八路抢答器,通过实验验证其抢答的准确性和稳定性,并探讨其应用领域以及改进方向。

二、实验器材和药品1. Arduino开发板:用于控制信号输入和输出;2.光电传感器模块:用于检测抢答器是否被按下;3.发光二极管(LED):用于指示抢答器状态;4.连接线:用于连接各个器件。

三、实验步骤及结果1. 确定八路抢答器的设计方案:在Arduino开发板上,通过数字引脚与光电传感器模块和LED相连,实现输入与输出的功能。

2. 配置Arduino开发板:根据光电传感器模块的输出特性,将一个数字引脚配置为输入模式,并设置一个数字引脚作为输出模式,连接LED。

3.编写程序代码:首先定义变量来保存光电传感器的状态,然后通过循环不断检测光电传感器模块的状态,如果检测到光电传感器模块被按下,则将相应的LED点亮,并停止检测。

4. 上传代码到Arduino开发板:将编写好的程序代码上传到Arduino开发板中,确保代码正确无误。

5.进行实验测试:将八路抢答器和多个参与者随机分配,并进行测试。

每个参与者按下光电传感器模块,抢答器会检测到信号,并点亮相应的LED,并在屏幕上显示参与者的编号。

6.结果分析:通过多次实验测试,统计每个参与者得分和抢答正确率,并对结果进行分析。

四、实验结果与讨论经过多次实验测试,八路抢答器显示了良好的准确性和稳定性。

实验结果表明,抢答器能够准确识别参与者的抢答信号,并根据信号点亮相应的LED,并在屏幕上显示参与者的编号。

参与者得分和抢答正确率也得到了有效的统计和分析,为抢答比赛提供了可靠的数据支持。

根据实验结果,我们可以看出,八路抢答器在教育、竞赛等领域具有广泛的应用前景。

它可以用于教育培训机构举办知识竞赛,对学生进行抢答活动,有利于激发学生的学习热情和培养竞争意识。

同时,抢答器还可以应用于科技创新竞赛、智力竞赛等活动中,为比赛增加趣味性和竞争性。

8路计时抢答器设计报告

8路计时抢答器设计报告

数字电子技术基础课程设计-----八位计时抢答器一、设计理念智力竞赛是一种生动活泼的教育方式,在各种智力竞赛中,最最激烈的便是抢答环节的比赛。

抢答引起参赛者和观众极大地兴趣,在短时间内,参赛选手在主持人抢答的口令下达后开始抢答,充分体现出参赛者思维的活跃。

在这类比赛中,对于谁先谁后抢答,在什么时候抢答,如何限定抢答的规定时间等问题,如果单凭主持人主观的判断,就很容易出现误判。

所以我们就需要一种具备自动锁存、置位、清零等功能的只能抢答器来解决这些问题。

二、设计要求设计一个具备计时功能的八路抢答器,它所要实现的功能如下:1、给八位参赛选手分别配备一个抢答按钮,编号为K0、K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7。

2、主持人可以主持抢答、计时的开始与清零。

3、抢答器可以显示出最先按下抢答键的选手编号。

4、抢答器具有60秒倒数计时功能。

抢答规则:主持人按下开始抢答键,选手可以开始抢答,同时计时器开始60秒钟倒计时,选手通过优先按键得到抢答机会后,在计时器所显示的剩下时间内完成抢答,否则扣分。

三、设计方案1、设计思路根据设计的要求,我们小组的设计思路如下:该抢答器由开关电路、触发电路、触发锁存电路、优先编码电路、译码电路、计时电路所组成。

2、具体电路的设计及其工作原理 (1)电源电路限于我们现成的电源只有9V 直流电源,但是我们的电路工作电压应该是5V 的稳压直流电源,我们通过利用7805芯片对9V 进行降压处理,形成直流5V 稳压电源。

(2)抢答电路工作原理:74LS148有8个信号输入端I0 ~ I7、3个二进制码输出端A0 ~A2、输入使能端EI、输出使能端EO和优先编码工作状态标志GS, 其功能如表1 所示。

由表可知, 当EI的非=0时, 编码器工作; EI的非=1, 则不论8个输入端为何种状态, A0、A1、A2 输出为1,15端和14端输出为1,编码器处于非工作状态。

(附74LS148引脚图与真值表)当抢答开关S0 ~S7 中的任意一个开关按下时,编码器输出相应按键对应的二进制代码,低电平有效。

八路抢答器实验报告

八路抢答器实验报告

八路抢答器实验报告第一篇:八路抢答器实验报告数字电子设计课程设计八路智力竞赛抢答器设计一.实验目的掌握抢答器的工作原理及其设计方法。

学会用Multisim8软件操作实验内容。

掌握设计性试验的实验方法二.实验要求八路智力竞赛抢答器功能要求:基本功能:1.设计一个智力竞赛抢答器,可同时供8名选手或8个代表队参加比赛,他们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7,各用一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应,分别是0、1、2、3、4、5、6、7。

2.给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零(编号显示数码管灭灯)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,编号立即锁存,并在LED数码管上显示出选手的编号。

此外,要封锁输入电路,禁止其他选手抢答。

优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

扩展功能:1.抢答器具有定时抢答的功能。

当节目支持人按下“开始”按钮后,要求定时器立即倒计时,并在显示器上显示。

2.参赛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。

3.如果定时抢答的时间已到,却没有选手抢答,则本次抢答无效,系统封锁输入电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器上显示00.三.实验原理根据对功能要求的简要分析,将定时抢答器电路分为主题电路和扩展电路两部分。

主体电路完成基本的抢答功能,即开始抢答后,当选手按动抢答器按钮数字电子设计课程设计时,能显示选手的编号,同时能封锁输入电路,禁止其他选手抢答。

扩展电路完成定时抢答及报警功能。

比赛开始时,接通电源,节目主持人将开关置于“清零”位置,抢答器处于禁止工作状态,编号显示器灭灯,定时显示器上显示设定时间。

当节目主持人宣布“抢答开始”,同时将控制开关拨到“开始”位置,抢答器处于工作状态,定时器开始倒计时。

若定时时间到,却没有选手抢答时,系统报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答。

关于八路抢答器的设计报告

关于八路抢答器的设计报告

关于八路抢答器的设计报告2019-06-23关于八路抢答器的设计报告篇一:八路抢答器设计报告课程名称:数字电路课程设计设计题目:八路数字抢答器一、实验名称:八路数字抢答器二、实验目的:1.熟悉芯片引脚的识别方法,以及原理。

2.掌握与非门实现其他逻辑门电路的方法。

3. 掌握电路板的焊接技术。

4.加深对模拟电路和数字电路课程的理解和认识。

三、实验要求:主持人没有宣布抢答开始时,抢答不起作用,在主持人宣布抢答开始后,可以进行抢答。

它的任务是从八名参与者中确定出最先的抢答者,立即将其编号锁存,并在LED数码管上显示选手的编号,同时用LED灯显示。

此外,封锁输入电路,禁止其他选手抢答,优先抢答选选手的编号一直保存到主持人将系统清零为止(即复位操作)。

为此我们小组决定就这次机会设计一个低成本但又能满足需要的八路智力竞赛抢答器,并通过安装与调试。

四、使用元件:以及排线、焊锡若干。

五、工作原理:接通电源后,主持人先进行复位,此时七段显示器显示“0”ご耸鼻来鹌鞔τ谙允咀刺。

当主持人宣布“开始抢答”ご耸鼻来鹌骺始工作。

当参加智力竞赛的选手摁下手中的抢答器时LED数码管会点亮提示ね时,七段显示器显示该小组的编号。

只有最先抢答者的编号才能被锁存,并在LED数码管上显示选手的编号。

由以上两个条件可以想到:用D触发器来实现,D触发篇二:八路抢答器实验报告能抢答器主要由数字优先编码电路、锁存/译码/驱动电路于一体的CD4511集成电路、数码显示电路和报警电路组成。

优先编码电路、CD4511集成电路将参赛队的输入信号在数码显示管上输出,用报警电路对时间进行严格控制,这样就构成了八路智能抢答器电路。

八路数字抢答器电路包括抢答,编码,优先,锁存,数显,复位及抢答键。

抢答器数字优先编码电路由D1-D12组成,实现数字的编码。

CD4511是一块含BCD-7段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路。

抢答器报警电路由NE555接成音多谐振荡器构成。

八路抢答器实验报告

八路抢答器实验报告

八路抢答器设计与制作一、电路功能1.主持人控制抢答器工作。

2.抢答有效时间为主持人按下按键后5秒内,其他时间按动抢答键无效。

3.抢答选手编号为0、1、2、3、4、5、6、7。

抢答开始后,若五秒内有人抢答,则由LED数码管显示最先抢答选手编号,否则无显示。

4.抢答开始后由蜂鸣器发出5声1秒的提示音,若在5秒内有人抢答,蜂鸣器立刻停止提示音。

并显示抢答选手编号。

二、电路基本参数输入电压Vcc=5v三、电路原理框图显示电编译码优先码电路U2 1 74LS279 1 74LS192 1 74LS48 七段显示译码器 1 1 五、开关9 六、喇叭 1 七、数码管 1 八、其它 4 排插16T2 14T 排插 1 排插8T1 铜板150*100焊锡丝若干芯*8色3 导线若干 1 覆铜板 1油纸抢答按键主锁存器持人开制控关4RS触发器计数器三输入与门三输入或门轻触按钮路电路U7U3 U5 U8SI~S9 U9U4控制电路74LS10 CD4075 6*6定时电路0.5W报警电路秒脉冲产生电路喇叭数码管3-1 八路抢答器组成电路图设计要求四、有八个抢答按键,一个主持人控制按键。

5.秒内,其他时间按动抢答键无效。

抢答有效时间为主持人按下按键后56.。

抢答开始后,若五秒内有人抢答,则由7、6、42、1、、3、、507.抢答选手编号为 LED数码管显示最先抢答选手编号,否则无显示。

秒内有人抢答,蜂鸣器立刻停5秒的提示音,若在声抢答开始后由蜂鸣器发出.851 止提示音。

1五、电路原理图及工作原理介绍电路原理图如图2-1所示。

图2-1八路抢答器原理图K K为8个抢答按键。

74LS148为图中8线/3线优先编码器,其逻辑功能如70D DA A均为负逻辑。

2-1所示。

8路输入信号以及编码输出信号EI为使能表7070控制端,低电平有效,当EI=0时,正常编码,否则所有输出端均为高电平。

当EI=0GG D D10,可见有输出时,GS为低电平时时,且,否则74LS148正常70ss D D无输入时,EO=0,可见EI=0时,且EO为低电平时表示74LS148编码且有输入。

电路实验8路抢答器的实训报告

电路实验8路抢答器的实训报告

电路实验8路抢答器的实训报告一、实验目的1.了解8路抢答器的组成和原理2.掌握8路抢答器的电路制作和调试技能3.实践运用起来熟练掌握了8路抢答器的使用方法。

二、实验器材和器件1. 电磁继电器8只2. 开关按键8个3. 蜂鸣器1只4. 电源模块1个5. 电子万用表6. 面包板和导线等三、实验原理8路抢答器的原理和电路结构如下图:如图所示,由8个电磁继电器K1-K8、8个普通开关按键S1-S8组成,当按下某一个开关按键时,相应的电磁继电器就会被触发,它的一个常闭触点被切换为常开触点。

此时旁边的普通开关按键的功能就失效了,而它的常闭触点得到电源的正电压为其继电器线圈提供持续的电流,使得它一直有效,直到驱动相应的蜂鸣器响起为止。

四、实验步骤1. 根据上面的原理图,在面包板上搭起8路抢答器电路的原理图,把8个开关按键和一个蜂鸣器接在对应的接口上,并连好电源。

2. 按下某一个开关按键,如S1,触发继电器K1,并把常开触点切换为常闭触点接通继电器K1的电流,此时蜂鸣器关闭。

4. 依次按下其它的开关按键,相应的继电器触发,而前面的继电器也随之失效,直到最后一个开关按键全部按下,最后的蜂鸣器响起,此时整个电路工作正常。

五、实验结论通过对8路抢答器的实验,可得出以下结论:1. 8路抢答器采用电磁继电器控制开关触点实现抢答功能,效果较稳定可靠。

3. 实际应用中可以根据具体需求再进一步改进电路,在电路中增加判断优先级的功能,实现更加多样化的使用效果。

六、实验感想本次实验中,我通过学习和制作8路抢答器电路,不仅对电磁继电器控制开关的工作原理有了更深入的理解,而且还对实践操作中常见的错误很快找到解决办法,感觉到自己又提高了一步。

在今后的学习和工作中,我将不断探索和实践,更加熟练地应用电路知识,为自己的未来事业奠定一个坚实的基础。

八路抢答器实验报告

八路抢答器实验报告

八路抢答器实验报告1. 实验目的本实验旨在设计一套八路抢答器系统,用于小学生课堂上的互动问答环节。

通过实验,我们将验证八路抢答器的可行性和有效性,并对其进行功能测试和性能评估。

2. 实验材料本次实验所需材料包括:•八路抢答器主控板•八路抢答器按键模块•八路抢答器显示屏•电源适配器•连接线3. 实验步骤步骤一:组装抢答器系统1.将八路抢答器主控板与按键模块和显示屏连接,并确保连接稳固。

2.将电源适配器连接到八路抢答器主控板上。

步骤二:功能测试1.开启八路抢答器系统,确认显示屏、按键模块和主控板均正常工作。

2.对按键模块进行功能测试,检查每个按键是否能够触发正确的输出。

3.通过在显示屏上观察结果,验证抢答器系统是否能够正确显示选手的抢答顺序。

步骤三:性能评估1.设计一个简单的抢答比赛,设置多个选手进行抢答。

2.记录每个选手的抢答时间,并计算抢答器系统的平均响应时间。

3.对抢答器系统的稳定性进行测试,观察系统在高频率抢答情况下是否会出现延迟或崩溃。

4. 实验结果与分析经过实验,我们得出以下结果与分析:•功能测试中,八路抢答器主控板、按键模块和显示屏均正常工作,按键能够触发正确的输出。

•抢答器系统能够正确显示选手的抢答顺序,可以有效地在课堂互动问答环节使用。

•在性能评估中,抢答器系统的平均响应时间为X毫秒,符合设计要求。

•抢答器系统在高频率抢答情况下表现稳定,未出现延迟或崩溃的情况。

5. 结论通过本次实验,我们成功设计并测试了一套八路抢答器系统。

实验结果表明该系统具备可行性和有效性,并且在测试中表现良好。

该抢答器系统可以广泛应用于小学生课堂互动问答环节,提高课堂氛围和学生参与度。

6. 参考资料[1] 抢答器系统设计与应用研究,XXX学术期刊,20XX年。

八路抢答器实验报告

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八路抢答器实验报告八路抢答器实验报告一、实验目的本次实验旨在设计并制作一套八路抢答器系统,通过实际操作来验证其可行性和准确性。

通过这个实验,我们将探索如何利用抢答器系统来提高学生的参与度和竞争性,以及在教育领域中的应用前景。

二、实验原理八路抢答器系统由八个抢答器和一个主机组成。

抢答器通过无线通信与主机进行连接,主机负责接收并处理抢答器的信号。

当主机接收到抢答器的信号时,会根据设定的规则判断哪个抢答器最先按下按钮,并在显示屏上显示相应的编号。

三、实验过程1. 设计与制作在进行实验之前,我们首先进行了抢答器的设计和制作。

抢答器由按键、电路板和无线模块组成。

我们使用了高灵敏度的按键,确保学生能够迅速按下按钮。

电路板上的电路设计主要是为了将按键的信号转化为数字信号,并通过无线模块发送给主机。

2. 连接与测试完成抢答器的制作后,我们将其与主机进行连接并进行测试。

首先,我们确保主机和抢答器之间的无线通信正常。

然后,我们按下抢答器上的按钮,观察主机是否能够正确接收到信号并在显示屏上显示相应的编号。

经过多次测试,我们确认系统的连接和通信正常。

3. 实际应用在实验室内,我们模拟了一个真实的课堂环境,将抢答器系统应用于教学中。

教师通过主机设定问题,并要求学生使用抢答器进行抢答。

学生们在听到问题后,迅速按下抢答器上的按钮,主机会根据信号的接收顺序来判断哪个学生最先回答正确,并在显示屏上显示相应的编号。

这种互动式的教学方式激发了学生的积极性和竞争性,提高了他们对学习的兴趣和参与度。

四、实验结果与分析通过实验,我们发现八路抢答器系统具有较高的准确性和稳定性。

无论是在实验室环境下还是在实际应用中,系统都能够快速准确地判断哪个学生最先抢答,并将结果显示在屏幕上。

同时,抢答器的设计使得学生能够迅速按下按钮,提高了抢答的效率。

在实际应用中,八路抢答器系统为教师提供了一种新的教学方式。

通过抢答器系统,教师可以更好地评估学生的学习情况,了解哪些知识点需要进一步讲解和强化。

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数字电子技术课程设计题目: 八路智力竞赛抢答器设计姓名:专业: 电子科学与技术班级: 122班学号:指导教师:20 年月日安徽科技学院理学院八路智力竞赛抢答器设计一、课程设计题目(与实习目的)(一)、题目:八路智力竞赛抢答器设计(二)、实习目的:1.进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。

2.熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。

3.了解数字系统设计的基本思想和方法,学会科学分析和解决问题。

4.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。

5.数点课程实验是大学中为我们提供的唯一一次动手实践的机会,增强动手实践的能力。

二、任务和要求实现抢答器的方法很多,如EPROM编程、RAM编程、单板机、单片机等,都可以组成抢答器系统。

(1)抢答器设计要求设计一个抢答器,基本要求:1. 抢答器可以实现基本抢答;可同时供8名选手或8个代表队参加比赛,他们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7,各用一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应,分别是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。

2.给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零(编号显示数码管灭灯)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,编号立即锁存,并在LED数码管上显示出选手的编号,同时扬声器给出音响提示。

此外,要封锁输入电路,禁止其他选手抢答。

优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

三、总体方案的选择(1)总体方案的设计针对题目设计要求,经过分析与思考,拟定以下二种方案:方案一:该方案是将抢答按钮先直接与锁存器而不是优先编码器相连,将最先抢答的选手的编号锁定,再依次经过优先编码器、译码器和七段显示器,最后显示的是抢答选手的编号,经过优先编码器后的信号到单稳态触发器,单稳态触发器又与报警电路直接连接,所以显示编号的同时可以发出报警信号。

另外由主持人控制开关和其他部分电路通过门电路实现对抢答电路、定时电路和报警部分电路的控制。

主体框图如下:图1 八路智力抢答器方案一设计框图方案二:主持人按动开始抢答的开关后,最先抢答的选手的电平信号先经过优先编码器,再依次经过数据锁存器,此时已经限制了其他选手的抢答,信号再经过译码器和七段数码显示器,将最先抢答的该选手的编号显示出来,并同时产生报警信号,到此完成的是抢答功能;如果没有人抢答, 30秒减计数器减到00时也会发出报警信号,此是完成计时功能。

主体框图如下:图2 八路智力抢答器方案二设计框图(2)总体方案的选择相比之下,第二种方案更好些。

它的优点表现在以下几个方面:这种方案原理比较简单。

主持人对整体电路的控制只需几个门电路就可完成,不必用特别的芯片来组成控制电路;更容易实现报警提示功能,在有选手抢答后或者计时开始和结束时。

既减少了布线使整个电路更直观简单,又降低了产生错误的可能性。

四单元电路的设计1.设计所使用的元件及工具:74LS48 ---------------------------- 3个;74LS279 ----------------------------------- 1个;74LS192 -------------------------------- 2个;74LS148 --------------------------------------- 1个;74LS00 ---------------------------- ------3个;74LS10 ------------------------------------------- 1个;发光二极管--------------------------------------------- ------1个;555 ----------------------------------------------------- 1个;电容: 0.1μf ----------------------------------------------1个;0.01μf -----------------------------------------------1个;电阻:10kΩ------------------------------------------------------------ ---------9个;15KΩ ----------------------------------------------1个;1kΩ ------------------------------------------------1个;68KΩ------------------------------------------------1个实验板一块;万用表一个;钳子一个;导线若干。

2.各个单元电路(1)抢答电路设计抢答电路的功能有两个:一是能分辨出选手按按钮的先后,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钮操作无效。

因此,选用优先编码器74LS148和RS锁存器74LS279以及译码显示电路完成上述功能。

抢答器电路工作原理:SW1-8为八位选手的抢答开关,SW9单刀双掷开关设为主持人控制开关。

当主持人控制开关置于清零状态时,RS触发器的R端为低电平,输出端全部为低电平。

于是74LS48的BI为高,显示器灭灯;74LS148的选通输入端ST为高电平,74LS148处于工作状态,此时锁存电路不工作。

当SW9置于开始状态,优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态。

74LS279的1R、1S均为高电平,由真值表可知,输出1Q为低电平,从而使74LS148输入使能端为低电平有效,即抢答器处于等待工作状态。

若有选手(假设为3号选手)按动抢答开关(即闭合SW4),此时优先编码器74LS148输入端I3接低电平有效,则输出A2A1A0为100,A2A1A0分别接至4S、3S、2S,根据RS锁存器真值表,2Q3Q4Q输出分别为110,从而74LS48的输入端DCBA为0011,经74LS48译码,显示器上显示“3”。

与此同时,当74LS148输入端有一个为低电平时,GS为低电平有效,即标志译码器处于工作状态,从而使1S为0,此时1Q 输出为高电平,致使EI为高电平,74LS148处于禁止工作状态,其他选手抢答按钮的输入信号不会被接受。

这就保证了抢答者优先性以及抢答电路的准确性。

抢答结束后,主持人开关置于清零状态,数码管变灰,一切恢复初始状态,以便进入下一轮抢答环节。

(2)定时电路设计设计要求抢答器具有定时功能,且节目主持人根据抢答题的难易程度,可设定一次抢答的时间(设为30s)。

设计中选用十进制同步加/减计数器74LS192进行设计,74LS192是具有置数和清零功能, 其引脚图和逻辑图如图10所示。

图10 74LS192引脚图和逻辑图P0、P1、P2、P3——置数并行数据输入;Q0、Q1、Q2、Q3——计数数据输出;CR————————清零端;LD————————置数端;CPu ———————加法计数CP输入;CPd ———————减法计数CP输入;CO————————进位输出端;BO————————借位输出端。

表5 74LS192真值表根据设计要求,需要两片74LS192构成100进制减计数器。

由功能真值表可知,只需将个位74LS192的借位输出端BO与十位74LS192的CPd即可实现100进制减计数。

值得注意的是,要使其实现减计数,CPu端口必须接高电平。

计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。

秒脉冲电路由555构成的多谐振荡器构成,如图11所示。

多谐振荡器无需外加输入信号就能在接通电源自行产生矩形波输出。

图11 多谐振荡器因为周期为一秒,所以频率是1赫兹。

图中电容的充放电时间分别是:t1=RB×C×ln2≈0.7RB×C t2=(RA+RB)×C×ln2≈0.7(RA+RB)C所以555的3端输出的频率为: f=1/(t1+t2)≈1.43/[(2RA+RB)C]我们采用的电阻和电容值分别是:RA=15KΩ,R2=68KΩ,C1=10uf,满足上式,即得到的是秒脉冲。

由以上集成芯片设计的定时电路如图12所示。

图12 定时电路工作原理:首先主持人根据题的难易程度改变74LS192的输入端D3D2D1D0的电平来确定抢答时间(假定为30秒),555构成秒脉冲产生电路为计时电路提供脉冲。

抢答开始前主持人闭合开关,74LS192的置数端PL为低电平有效,处于置数状态,数码管显示定时时间。

抢答开始,主持人打开开关,计数器处于计数状态,555产生的秒脉冲与十位74LS192借位输出端(其初始状态为高电平)相与。

计数器递减计数至00,十位74LS192借位输出端为低电平,计数器停止工作,产生报警。

计时期间有人抢答,减计数器停止计时,显示器上显示此刻时间。

(3)报警电路设计由555定时器和三极管构成的报警电路如图13所示。

图中555定时器用来构成多谐振荡器,其震荡频率和秒脉冲产生电路中频率的计算方法相同。

3端的输出信号经过三级管驱动扬声器,发出报警信号。

当4端的输入信号是高电平时,振荡器工作,有报警信号,4端输入低电平时,振荡器不工作,没有报警信号。

也就是说需要报警时只需控制输入端即可。

电路图如下:图13报警电路(4)时序控制电路时序控制电路是抢答器设计的关键,需要完成以下三项功能:a.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入正常抢答工作状态。

b.当竞赛选手按动抢答键时,扬声器发声,同时抢答电路和定时电路停止工作。

c.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。

本设计中采用门电路对控制开关、抢答电路、定时电路、报警电路进行连接,以实现上述三项功能要求(如图14所示)。

图14 时序控制电路其中,两输入与非门采用74LS00,引脚图如图15所示。

三输入与门采用74LS11,引脚图如图16所示。

电路中利用与非门两输入端相连实现非门的逻辑功能。

图15 74LS00引脚图图16 74LS11引脚图工作原理: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的输入使能端。

主持人控制开关从“清零”位置拨到“开始”位置时,74LS279的输出1Q=0,经G3反相,A=1,则从555输出端来的时钟信号CP能够加到74LS192的CPd始终输入端,定时电路进行递减计时。

同时,在定时时间未到时,74LS192的借位输出端BO2为低电平,门G2的输出ST为高电平,使74LS148处于正常工作状态,从而实现功能a的要求。

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