八路定时抢答器的课程设计

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1、八路抢答器电路设计一﹑设计要求1.设计一个可供8名选手参加比赛的8路数字显示抢答器。他们的编号分别为“1”“2”“3”“4”……各用一个抢答按钮,编号与参赛者的号码一一对应，此外还有一个按钮给主持人用来清零。2.抢答器具有数据锁存功能，并将锁存的数据用LED数码管显示出来。在主持人将系统清零后，若有选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，（也可同时用扬声器发出报警声响提示）选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。3.抢答器对抢答选手动作的先后有很强的分辨能力，即使他们的动作相差仅几毫秒，也能分辨出抢答者的先后顺序，即不显示后动作的

2、选手编号。4.主持人有控制开关，可以手动清除复位。二﹑抢答器的组成框图为使电路更加的完善，经过我们组一番讨论之后，决定在完成基本的抢答功能的前提下对其进行进一步的功能扩展，加入了定时和报警的功能，这样就构成最终的定时抢答电路。定时抢答器的总体框图如下图一所示，它是由主体电路和扩展电路两部分组成。主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，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的功能。图一定时抢答器总体框图定时抢答器的工作过程是：接通电源时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

3、显示设定时间。当主持人宣布抢答题目后，说一声“抢答开始”，同时将控制开关拨到“开始”的位置，扬声器给出声响提示，抢答器处于工作状态，定时器倒计时。当定时时间到，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。当选手在定时时间内按动抢答键时，抢答器要完成一下四项工作：（1）优先编码电路立即分辨抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码显示电路显示编号；（2）扬声器发出短暂声响，提醒节目主持人注意；（3）控制电路要对输入编码电路进行封锁，避免其他选手再次抢答；（4）控制电路要使定时器停止工作，时间显示器上显示剩余抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。当选手将

4、问题回答完毕后，主持人操作控制开关，使系统回复到禁止工作状态，以便进行下一轮的抢答。三﹑电路设计1﹑抢答电路设计抢答电路有两个功能：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；二是使其他选手随后﹉R的按键操作无效。选用优先编码器74LS148和RS锁存器74LS279可以完成上述功能，其电路组成如图二所示。工作过程：当主持人控制开关S置于"清零"端时，RS触发器的R非端均为０，４个触发器输出（Q4—Q1）全部置０，使74LS48的BI的非＝０，显示器灯灭；74LS148的选通输入端ST的非=0，使之处于工作状态，此时锁存电路不工作。当主持人把开

5、关S置于"开始"时，优先编码器和锁存电路同时处于工作状态，即抢答器处于等待工作状态，等待输入端的信号输入，当有选手将键按下时（如按下S5），74LS148的输出Y2Y1Y0的非=010，YEX的非=0，经RS锁存后，CTR=1，BI的非=1，74LS279处于工作状态，Q4Q3Q2=101,74LS148处于工作状态，经74LS48译码后，显示器显示为"５"。此外，CTR=1，使74LS148的ST的非为高电平，74LS148处于禁止工作状态，封锁其他按键的输入。当按键松开即按下时，74LS148的YEX的非为高电平，但由于CTR维持高电平不变，所以74LS148仍处于禁止状

6、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以及抢答电路的准确性。如有再次抢答需由主持人将Ｓ开关重新置“清除”，电路复位。图二抢答电路2﹑定时电路设计节目主持人根据抢答题的难易程度，设定一次抢答的时间，通过可预置时间的电路对计数器进行预置，计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。可预置时间的电路选用十进制同步加∕减计数器74LS192进行设计，在其数据预置端预置时间。例如时间为30秒，可在两片74LS192的数据预置端接入电平LLHHLLLL，具体电路如下图三所示。3﹑报警电路设计这部分我们由555定时器和三极管构成，报警电路如下图四所示。其中555构成多谐振荡器，振荡频

7、率fo＝1．43／［（RI＋2R2）C］，其输出信号经三极管输出推动扬声器。PR为控制信号，当PR为高电平时，多谐振荡器工作，而PR为低电平时，电路停振。图三定时电路图四报警电路4﹑时序控制电路设计   时序控制电路是抢答器设计的关键，它要完成以下三项功能：(1)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人正常抢答工作状态。(2)当参赛选手按动抢答键时，扬声器发声，抢答电路和定时电路停止工作。(3)当设定的抢答时间到而无人抢答时，报警器短暂发声并锁存抢答电路和定时电路根据上面的