四路-抢答器课程设计
四路-抢答器课程设计

四路-抢答器课程设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN课题题目:数字式4组竞赛抢答器的设计与制作一、课程设计目的本次课程设计主要是《数字电子技术》理论课程而设置的一门实践性课程,起到巩固所学知识,加强综合能力,培养电路设计能力,提高实验技术,启发创新思想的效果。
二、初始条件:本课程设计,要求用集成电路:74LSl48,74LS192,74LS175,74LS160,74LS00,74LS04,74LS20,74LS48,74LS32,555定时器和其它器件等,实现四路定时抢答功能。
三、要求完成的主要任务:1、可同时供4名选手(或代表队)参赛,其编号分别是1到4,各用一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应。
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。
2、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,并数码管上显示选手的编号,同时扬声器给出声音提示;同时封锁输入电路,禁止其它选手抢答。
3、抢答器具有定时抢答的功能,且一次抢答的时间为10秒。
当主持人启动“开始”键后,要求定时器立即进行加计时,并用显示器显示。
4、参赛选手在设定的时间内进行抢答,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;如果定时抢答的时间已到,而没有选手抢答时,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答,定时显示器上显示0。
目录1 功能介绍 (3)主要功能介绍 (3)扩展功能介绍 (3)2总体方案设计.................................................. (3)3单元模块设计.................................................. (4)抢答器控制端电路功能介绍 (4)定时时间电路 (5)控制电路和报警电路 (5)振荡电路 (6)4主要芯片介绍 (7)优先编码器 74LS148 (7)计数器74LS192 (8)5四人抢答器仿真.............................................. (9)6系统调试...................................................... (9)7参考文献 (11)1功能介绍主要功能介绍(1)抢答器最多可供4名选手参赛,编号为1~4号,各队分别用一个按钮(分别为J1、J2、J3、J5)控制,并设置一个系统清零和抢答控制开关J4,J7,该开关由主持人控制。
4抢答器(格式)电子课设

课程设计任务书(指导教师填写)课程设计名称电子技术课程设计学生姓名专业班级设计题目智力竞赛抢答器一、课程设计的任务和目的任务:为竞赛活动设计一个可容纳四个代表队参加比赛的抢答器,要求准确、公正、直观地判断并用数显、发光二极管、音响多种手段指示出第一抢答者。
目的:掌握智力竞赛抢答器的设计、组装、调试方法。
掌握有关集成电路的工作原理。
二、设计内容、技术条件和要求1.设计四路智力竞赛抢答器:⑴.设计一个可容纳四组参赛的智力竞赛抢答器,每组设置一个抢答按钮供抢答者使用,并用发光二极管表示其各自的工作状态(抢答成功则对应的发光二极管亮,否则不亮)。
⑵.主持人的功能:发出抢答开始指令、系统清零以及预置限时时间(30秒或60秒)。
⑶.电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能:用数码管显示第一抢答者的组别序号,并保持到主持人清零为止,禁止显示后动作小组的所有信息。
⑷.抢答器应具备时间显示功能和限时功能:当主持人发出抢答指令时,时间显示电路应每隔一秒显示一次时间;若在预置的限时时间内有人抢答,时间显示电路应停止工作并用短声提示;若限时时间到仍无人抢答,时间显示电路也应停止工作,并用短声提示。
⑸.声显示功能:当发出抢答信号或限时时间到都应发出持续2~3秒的单音或双音音响以作提示之用。
⑹.记分(减分)、犯规、奖惩记录以及答题限时功能可选做。
2.根据上述要求,画出电路框图、原理总图。
3.对原理图进行仿真。
4.在实验箱上组装、调试。
5.撰写设计总结报告。
三、时间进度安排本课程设计共两周时间。
第一周:理论设计周一:布置设计任务;提出课程设计的目的和要求;讲解电子电路的一般设计方法和电子电路的安装、调试技术;明确对撰写总结报告和绘制原理总图的要求;安排答疑、实验时间。
周二至周五:学生查资料,进行理论设计,其中安排两次答疑,指导学生设计。
周五,交设计草图供老师审阅。
第二周:仿真和安装调试、撰写设计总结报告周二至周四:在EDA实验室对其设计的电路进行仿真,并可根据仿真情况修正设计以确定设计正确,能完成设计要求。
4路抢答器课程设计报告

4路抢答器课程设计报告课程设计报告:4路抢答器一、设计背景和目标抢答器是一种常见的教学装置,用于增强学生参与课堂互动和竞争的积极性。
为了提高现有抢答器的性能和功能,本次设计决定设计一款4路抢答器,以满足现代教育教学的需求。
本设计旨在通过增加抢答器的路数,提高课堂互动和竞争的效果,促进学生参与讨论和思考,培养学生的团队合作和竞争精神。
二、需求分析1.提高路数:既有的抢答器系统只能支持单一路数,不利于多个学生同时参与抢答活动,因此设计4路抢答器,以支持更多学生参与抢答。
2.精准识别:抢答器需要准确识别学生按下按钮的时间顺序,并显示该学生抢答的排名,以减少争议和纠纷。
3.考虑后续扩展:设计的抢答器具备一定的可扩展性,以满足未来可能增加的路数需求。
4.易于使用:抢答器的使用应简单方便,对教师和学生来说操作简单、直观。
三、系统设计1.硬件部分:抢答器由中控主机和多个答题器组成。
中控主机负责控制答题器的启动、暂停和排名显示,答题器则用于学生参与抢答。
中控主机需要具备多路输入和输出接口,以支持多个答题器的同时工作。
2.软件部分:中控主机需要具备按键扫描、计时、显示学生抢答排名等功能。
答题器则需要具备按键输入和与中控主机的通信功能。
四、应用场景本款4路抢答器适用于中小学课堂教学。
教师可以通过抢答器让学生在课堂上积极回答问题,增强学生对知识点的理解和记忆。
在团队竞赛中,抢答器也可以作为评分工具,用于记录团队的答题水平。
五、教学效果和可操作性评价1.教学效果:抢答器可以增强学生的参与度和互动性,培养学生的团队合作和竞争精神,促进学生思考和讨论,提高教学效果。
2.可操作性评价:抢答器的设计考虑到了简单方便的操作,教师和学生只需按下按钮即可完成相应操作,无需复杂的设置和操作过程,易于上手和使用。
六、结论本次设计的4路抢答器满足了现代教育教学的需求,提高了学生参与度和互动性。
通过抢答竞赛,可以培养学生的竞争意识和思考能力。
四位抢答器课程设计

四位抢答器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解四位抢答器的电路原理,掌握基本电子元件的功能及其在电路中的作用。
2. 学生能够描述四位抢答器的工作过程,解释其抢答功能的实现原理。
3. 学生能够运用所学知识分析并解决四位抢答器在实际应用中可能出现的问题。
技能目标:1. 学生能够独立完成四位抢答器的组装和调试,培养动手实践能力。
2. 学生能够运用逻辑思维和问题解决策略,对四位抢答器进行故障排查和维修。
3. 学生能够通过团队合作,共同完成四位抢答器的设计和优化,提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够对电子技术产生兴趣,激发学习热情,培养积极探索的精神。
2. 学生能够在实践中体验成功与失败,培养面对挫折的勇气和解决问题的信心。
3. 学生能够认识到团队协作的重要性,培养集体荣誉感和责任感。
课程性质:本课程为电子技术实践课程,注重培养学生的动手能力、逻辑思维能力和团队协作能力。
学生特点:六年级学生,具备一定的电子技术基础,好奇心强,喜欢动手实践,但注意力集中时间有限。
教学要求:教师需结合学生特点,采用启发式教学,引导学生主动探究,注重实践操作,提高学生的参与度和兴趣。
同时,关注学生的个体差异,给予不同层次的学生适当指导,确保课程目标的实现。
通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际操作中,提高综合运用能力。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 电子元件认识:介绍四位抢答器中所用到的电子元件,如按钮、LED灯、晶体管、继电器等,使学生了解各元件的作用和特点。
2. 电路原理分析:讲解四位抢答器的电路原理,包括基本电路图、触发电路、锁存电路和译码显示电路等,帮助学生掌握抢答器的工作原理。
3. 组装与调试:指导学生进行四位抢答器的组装,学习焊接技术,学会使用万用表等调试工具,进行电路调试,确保抢答器的正常工作。
4. 故障排查与维修:教授学生如何分析四位抢答器可能出现的故障,掌握排查故障的方法,学会简单的维修技巧。
EDA课程设计四路智能抢答器

一、课题简介在许多比赛活动中,为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者,通常设置一台抢答器,通过数显、灯光及音响等各种手段批示出第一抢答者。
同时,还可以设置计分、犯规及奖惩记录等各种功能。
本设计的具体要求是:设计制作一个可容纳四组参赛者的数字智力抢答器,每组设置一个抢答按钮供抢答者使用。
(2) 电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。
(3)系统具有计时功能(4)系统具有计分电路。
二、课题背景数字电路产品在生活中有着极其广泛的应用,包括计算机、数字通信、智能仪器仪表、自动控制及航天等领域中。
这些给人们生活,工作等方面带来了极大的方便。
数字电路设备实现简单,速度和可靠性好。
智力竞赛是一种能锻炼人的头脑开发人的IQ的一种大众化游戏,也起到娱乐的作用。
现在智力竞赛越来越被多数人喜爱和娱乐,而且国内外各地电视台、工厂、学校等单位也会常常举办类似的智力竞赛活动,然而智力竞赛抢答器是必要设备。
在有些地方举行的各种智力竞赛游戏中我们经常看到有抢答的环节,举办方大多数采用让选手通过举答题板的方法或者是举手的方式判断选手的答题权,这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。
所以,我们就需要一种具备自动锁存,置位,清零等功能智能抢答器来解决这些问题。
三、课题在国内外的研究现状抢答器一般分为电子抢答器和电脑抢答器。
电子抢答器的中心构造一般都是由抢答器由数字电子集成电路组成,其搭配的配件不同又分为,非语音非记分抢答器和语音记分抢答器。
非语音记分抢答器构造很简单,就是一个抢答器的主机和一个抢答按钮组成,在抢答过程中选手是没有记分的显示屏。
语音记分抢答器是由一个抢答器的主机、主机的显示屏以及选手的记分显示屏等构成,具有记分等功能。
电子抢答器多适用于学校和企事业单位举行的简单的抢答活动。
电脑抢答器又分为无线电脑抢答器和有线电脑抢答器。
无线电脑抢答器的构成是由:主机和抢答器专用的软件和无线按钮。
无线电脑抢答器利用电脑和投影仪,可以把抢答气氛活跃起来,一般多使用于电台等大型的活动。
四路抢答器课程设计报告

1 设计任务描述1设计题目四路抢答器的设计1.1设计要求1.1 设计目的(1)掌握四路抢答器的构成、原理与设计方法;(2)熟悉集成电路的使用方法。
1.2 基本要求(1)要求实现ABCD四路抢答器的设计——每组都具有独立的抢答按键,要求某路抢答后,其余三路抢答无效;(2)某路抢答信号到达后,指示该路已抢答的独立灯光发光,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。
1.3 发挥部分( 1 )抢答次数显示;(2)选手分数计数显示。
2设计思路竞赛抢答器的设计思路即为有多个信号输入端,但是当有其中任何一个信号输入时,运行电路将所存电路,直至总控制开关闭合为之。
本设计题目为智能四路竞赛抢答器,使其能方便的实现优先抢答,本组抢答后,各组独立的灯光显示,同时发挥部分设计了抢答定时电路。
抢答器具有锁存、定时、显示功能。
即当抢答开始后,选手抢答按动按钮,锁存器锁存相应的选手编码,同时用LED数码管把选手的编码显示出来,并且开始抢答时间的倒计时,同时用LED数码管把选手的所剩抢答时间显示出来。
抢答时间可设定(0~15秒)。
接通电源后,主持人将开关拨到“清除”状态,抢答器处于禁止状态,编号显示器灭灯,定时器显示设定时间;主持人将开关置“开始”状态,宣布“开始”抢答器工作。
定时器倒计时提示。
选手在定时时间内抢答时,抢答器完成:优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。
当一轮抢答之后,定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。
如果再次抢答必须由主持人再次操作“清除”和“开始”状态开关。
据要求,则设计思路如下:由主持人控制四组抢答,当一人按下抢答按钮后,将会有灯光显示,单独显示器显示组别并发出提示音。
同一时刻优先编码电路将抢答信号锁存,其他人抢答失效,再通过译码显示将抢答认的组别显示出来。
由主持人控制抢答时间,抢答时间设为15秒。
经典四路抢答器课程设计

四路抢答器课程设计设计参考一、数码抢答器1.设计要求(1)8个参赛选手,用0~7号表示,抢答赛中,锁定并显示最先抢答选手号。
(2)报警提醒主持人等功能。
(3)主持人控制电路。
2.课题涵盖的知识点编码器、锁存器、脉冲发生器、译码器、三极管的开关特性应用等知识。
3.设计课题中部分单元电路的原理说明(1图1.1 数码抢答器的整机工作原理构图数码抢答器的整机工作原理构图如图1.1所示。
图1.2 数码抢答器实验板。
图1.3提供了一种供参考用的整机电路图。
电路组成如下:U1组成8线3线编码器,U3、U7A形成锁存脉冲,其中C1有延时作用,74LS175锁存编码信号,S9为主持人复位开关,U6、SMG1组成译码显示电路,U5、U7B组成报警电路。
图1.2 数码抢答器实验板(2)编码器按照预先的约定用文字、数码、图形等字符或图片表示特定对象的过程统称为编码,如学生的学号、考号、邮编等都属于编码,但在数字、微机、单片机等系统中,多利用多位的二进制数码0和1按照某种预先约定的规律排列,组成不同的数码,表示某一具体特定事物或含义,之所以编为二进制码是因为二进制数便于进行存储、运算等各种数字信号处理,而且电路实现简单。
在本项目中为了便于锁存、显示抢答的选手号,可利用二进制编码器将8位选手的按键号编为3信二进制数码。
编码器可以用小规模集成电路设计而成,也可以直接用中规模集成电路如8线-3线编码器74148来实现。
此电路如有74147还可以有10个输入抢答端。
(3)译码显示器本项目可采用七段数码显示译码器。
其作用是将8421BCD码译码后通过数码管显示出来,译码是编码的逆过程。
数码管是由发光二极管显示字段的显示器件,在数字电路和单片机中广泛采用的是七段数码管,这种数码管的显示字段各对应一个发光二极管,根据发光二极管在数码管内部的连接形状不同分为共阴极和共阳极两种。
可编辑修改图1.3 供参考用的整机电路图精品文档驱动共阴数码管的显示译码器可采用MC14511,其功能表如表1.1。
四路抢答器课程设计报告

一、设计要求用组合逻辑器件CD4511构成四路抢答器。
CD4511实现优先抢答的锁存、译码输出驱动LED ,数码管显示先抢答者的号码,同时四路抢答器发出响声,主持人通过“复位”按钮清除LED数码管的显示和停止响声。
CD4511是具有锁存功能的BCD码4—7线译码区动器。
CD4511能将输入的二一十进制码(8421BCD码)译成七段码(a~g),驱动共阴极LED数码管。
它是16脚双列直插式CMOS的集成器件,引脚排列如图1所示。
其各引脚功能如下:●U∞、Uss分别是正、负电源端,电源电压范围是3~18V。
●A、B、C、D是8421BCD码输入端。
A 是低位,D是高位。
i圈1cD4511的管脚排列圈:●a~g是七段译码输出,高电平有效。
●LT是灯测试端。
当LT=0时,无论其他输入端状态如何,此时a~g全为1,LED所有段全亮。
可利用此来检查数码管的好坏。
●BI是消隐控制端。
当Bl=O,且LT=1时,a~g全为0,数码管不亮。
●LE是锁存控制端。
当LE=0时选通,LE=1 时锁存。
时钟脉冲产生电路二、设计目的抢答器对于我们来说都不陌生,它应用于很多竞赛场合,是参赛者用来抢答的工具,真正实现先抢先答,让最先抢到的选手来回答问题。
依靠抢答器来断定抢答的先后,更好地实现公平公正的原则。
本系统可以供四名选手进行抢答,主持人使能抢答器工作后,当第一个选手按下按键时,相应的指示灯亮和蜂鸣器响,同时锁住抢答器,即其他选手按下按键不起作用,从而实现先抢先答的功能,直到主持人重新复位后方可抢答。
使用中小型集成电路和门电路设计四人抢答器。
功能:•可同时供4名选手参加比赛,各用一个抢答按钮,按钮编号和选手的编号相对应;•用发光二极管显示第一抢答者对应的指示灯亮;并使其余抢答开关不起作用;•主持人用一个控制开关,用来控制抢答器的清零和抢答开始;•使用555定时器产生一个1KHz的周期信号作为时钟信号。
三,电路设计方案a,无人抢答时所有的输出为零b按下抢答按钮c触发器翻转d显示电路:LED发光e报警电路:蜂鸣器发声f脉冲封锁以实现优先判决g主持人控制开关控制电路四、电路原理图及单元电路设计及参数计算(A)选手按键设计如图1(B)LED显示如图2CD4511是一个用于驱动共阴极 LED (数码管)显示器的 BCD 码—七段码译码器,特点如下:具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱1. CD4511的引脚CD4511具有锁存、译码、消隐功能,通常以反相器作输出级,通常用以驱动LED。
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…课题题目:数字式4组竞赛抢答器的设计与制作一、课程设计目的本次课程设计主要是《数字电子技术》理论课程而设置的一门实践性课程,起到巩固所学知识,加强综合能力,培养电路设计能力,提高实验技术,启发创新思想的效果。
二、初始条件:本课程设计,要求用集成电路:74LSl48,74LS192,74LS175,74LS160,74LS00,74LS04,74LS20,74LS48,74LS32,555定时器和其它器件等,实现四路定时抢答功能。
三、要求完成的主要任务:1、可同时供4名选手(或代表队)参赛,其编号分别是1到4,各用一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应。
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。
2、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,并数码管上显示选手的编号,同时扬声器给出声音提示;同时封锁输入电路,禁止其它选手抢答。
@3、抢答器具有定时抢答的功能,且一次抢答的时间为10秒。
当主持人启动“开始”键后,要求定时器立即进行加计时,并用显示器显示。
4、参赛选手在设定的时间内进行抢答,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;如果定时抢答的时间已到,而没有选手抢答时,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答,定时显示器上显示0。
目录1 功能介绍 (3)主要功能介绍 (3)扩展功能介绍 (3)2总体方案设计.................................................. (3);3单元模块设计.................................................. (4)抢答器控制端电路功能介绍 (4)定时时间电路 (5)控制电路和报警电路 (5)振荡电路 (6)4主要芯片介绍 (7)优先编码器 74LS148 (7)计数器74LS192 (8)5四人抢答器仿真.............................................. (9);6系统调试...................................................... (9)7参考文献 (11)1功能介绍主要功能介绍(1)抢答器最多可供4名选手参赛,编号为1~4号,各队分别用一个按钮(分别为J1、J2、J3、J5)控制,并设置一个系统清零和抢答控制开关J4,J7,该开关由主持人控制。
(2)抢答器具有数据锁存功能,并将锁存数据用LED数码管显示出来,直到主持人清零。
(3)开关J4作为清零及抢答控制开关(由主持人控制),当开关J4被按下时抢答电路清零,当开关J7松开后则允许抢答。
输入抢答信号由抢答按钮开关J1、J2、J3、J5实现。
(4)有抢答信号输入(开关J1、J2、J3、J5中的任意一个开关被按下)时,并显示出相对应的组别号码。
此时再按其他任何一个抢答器开关均无效,指示灯依旧“保持” 第一个开关按下时所对应的状态不变。
设计要求扩展功能介绍(1)抢答器具有定时抢答的功能,且一次抢答的时间为3秒。
当节目主持人启动“开始”键后,要求定时器立即减计时,并用显示器显示。
(2)参加选手在未开始抢答时按下抢答键,则犯规。
显示器上显示并闪烁选手的编号。
?(3)参加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。
(4)如果定时抢答的时间已到,却没有选手抢答时,本次抢答无效,封锁输入电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器上显示并闪烁0。
2总体方案设计设计要求(1)主持人有开始键和复位键,按下开始键后才能开始抢答,否则犯规。
(2)用数码管显示,正常抢答后显示抢到的队号,如果犯规则闪烁显示队号。
(3)如果3秒内没有抢答,则说明该题超时作废,用0闪烁表示。
(4)复位键用于恢复犯规或超时状态~如图1所示为总体方框图。
其工作原理为:接通电源后,主持人将开关拨到"清零"状态,抢答器处于禁止状态,编号显示器灭灯,定时器显示设定时间;主持人将开关置;开始"状态,宣布"开始"抢答器工作。
定时器倒计时。
选手在定时时间内抢答时,抢答器完成:优先判断、编号锁存、编号显示。
当一轮抢答之后,定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。
如果再次抢答必须由主持人再次操作"清除"和"开始"状态开关。
图13单元模块设计3.1抢答器控制端电路功能介绍设计电路见图2所示。
电路选用优先编码器 74LS148 和锁存器 74LS175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(显示电路采用七段数字数码显示管);二是禁止其他选手按键,其按键操作无效。
工作过程:开关自上而下,分别是J1,J2,J3 J4,J5,J5是控制清零端,当J5闭合(清零)时,计时模块74LS160的MR端和抢答模块74LS175的MR端都置1,使整个模块处于等待工作状态;当J5断开时,抢答器处于等待工作状态,当有选手将抢答按键按下时(如按下J2),74LS148的输出经74LS48译码器接到七段显示电路处于工作状态,4Q3Q2Q=010,经译码显示为“2”。
此外,MR=1,使74LS148 优先编码工作标志端(图中2号端)=1,处于禁止状态,封锁其他按键的输入。
当按键松开即按下时,74LS148的此时由于仍为CTR=1,使优先编码工作标志端为1,所以74LS148仍处于禁止状态,确保不会出二次按键时输入信号,保证了抢答者的优先性。
如有再次抢答需由主持人将J5开关重新置“清零”然后才可能进行。
.图23.2定时时间电路功能介绍原理及设计:该部分主要由555定时器秒脉冲产生电路、十进制同步加法计数器74LS160、十进制减法计数器74LS192、74LS48译码电路和1个7段数码管即相关电路组成。
具体电路如图3所示。
一块74LS192实现减法计数,通过译码电路74LS48显示到数码管上,其时钟信号由时钟产生电路提供。
74192的预置数控制端实现预置数,当有人抢答时,停止计数并显示此时的倒计时时间;如果没有人抢答,且倒计时时间到时,输出低电平到时序控制电路,之后选手抢答无效。
图33.3控制电路和报警电路由555 芯片构成多谐振荡电路 ,555 的输出信号再经或门控制时序。
控制电路包括时序和报警两个电路 ,如图3所示。
控制电路需具有以下几个功能:主持人闭合开关,多路抢答器电路和计时电路进入正常状态; 参赛者按键时 ,抢答电路和计:时电路停止工作;抢答时间到 ,无人抢答 ,抢答电路和计时电路停止工作振荡电路本系统需要产生频率为500KHZ的脉冲信号,用于触发器的CP信号,及频率为1HZ信号用于计时电路。
以上电路可用555定时器组成,也可用石英晶体组成的振荡器经过分频得到。
4主要芯片介绍4.1 优先编码器 74LS14874LS148为8线-3线优先编码器,表4.1.1为其真值表,表为其功能表,图为其管脚图。
II 1 I 2 I 3 I 4 I 5 I 6 I 7 SY1Y2YEXYsY976141510 11 1213 1 2 3 4 574LS14801234567874LS148161514131211109I4I5I6I7S(E)Y2Y1GNDVCCYSYEXI3I2I1IY(a)(b)74LS148管脚图表 74LS148 8线—3线二进制编码器真值表|74LS148工作原理如下:该编码器有8个信号输入端,3个二进制码输出端。
此外,电路还设置了输入使能端EI,输出使能端EO和优先编码工作状态标志GS。
当EI=0时,编码器工作;而当EI=1时,则不论8个输入端为何种状态,3个输出端均为高电平,且优先标志端和输出使能端均为高电平,编码器处于非工作状态。
这种情况被称为输入低电平有效,输出也为低电来有效的情况。
当EI为0,且至少有一个输入端有编码请求信号(逻辑0)时,优先编码工作状态标志GS为0。
表明编码器处于工作状态,否则为1。
由功能表可知,在8个输入端均无低电平输入信号和只有输入0端(优先级别最低位)有低电平输入时,A2A1A0均为111,出现了输入条件不同而输出代码相同的情况,这可由GS的状态加以区别,当GS=1时,表示8个输入端均无低电平输入,此时A2A1A0=111为非编码输出;GS=0时,A2A1A0=111表示响应输入0端为低电平时的输出代码(编码输出)。
EO只有在EI为0,且所有输入端都为1时,输出为0,它可与另一片同样器件的EI连接,以便组成更多输入端的优先编码器。
从功能表不难看出,输入优先级别的次为7,6,……,0。
输入有效信号为低电平,当某一输入端有低电平输入,且比它优先级别高的输入端无低电平输入时,输出端才输出相对应的输入端的代码。
例如5为0。
且优先级别比它高的输入6和输入7均为1时,输出代码为010,这就是优先编码器的工作原理计数器74LS19274LS192具有下述功能:①异步清零:CR=1,Q3Q2Q1Q0=0000②异步置数:CR=0,LD=0,Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0③保持: CR=0,LD=1,CPU=CPD=1,Q3Q2Q1Q0保持原态…④加计数:CR=0, LD=1,CPU=CP,CPD=1,Q3Q2Q1Q0按加法规律计数⑤减计数:CR=0, LD=1,CPU=1,CPD= CP,Q3Q2Q1Q0按减法规律计数74LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器。
CPU为加计数时钟输入端,CPD为减计数时钟输入端。
LD为预置输入控制端,异步预置。
CR为复位输入端,高电平有效,异步清除。
CO为进位输出:1001状态后负脉冲输出BO为借位输出:0000状态后负脉冲输出。
]图. 74LS192管脚引线图5四人抢答器仿真按照总体电路图在仿真软件上一一选择芯片并进行连接,然后启动开关观察。
下面,我们分两部分对设计出的电路进行仿真。
我们将各部分电路在上连接好后,为各个电阻和电容选取适当值,为各个开关设置好适当的键盘打开数值(例如,为某一开关设为1连接,则启动仿真按钮后,在键盘上按1则此开关就由断开状态变为连接状态)然后打开的开关,即可根据显示器上显示的数字以及二极管的亮灭情况来判断电路设计是否成功。
6系统调试把上面所设计的单元电路连接起来可得到整机电路。
1抢答显示功能测试(图4)2清零功能测试(图5)3倒计时功能测试(图6);图4图5图67 参考文献【1】阎石. 数字电子电路. 北京:高等教育出版社. 2007【2】董传岱数字电子技术基础中国石油大学出版社 2009【3】任为民. 数字电子电路学习和实验指导. 北京:广播电视大学出版社. 1992。