一,設計思路 1. 搶答器供8名選手比賽,分別用8個按鈕S0 ~S7表示。讓每個選手撥動開關后產生相應的信號。不同的選手撥動按鈕發出信號通過74LS148編碼器進行編碼,編碼后輸出信號進行下一步的譯碼和鎖存。
2. 設置一個系統清除和搶答控制開關S,該開關由主持人控制。該開關連接到74LS279的R端使RS觸發器的Q輸出端置0,還連接到了74LS192的計數使能端,從而達到清零和使能的功能。
3. 搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動按鈕,鎖存相應的編號,并在優先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統清除為止。74LS279具有鎖存功能,可以在一個選手按下按鈕后進行鎖存,其他的選手不能在搶答。鎖存相應的編號時,由于編碼器編的是從0到7。 4. 搶答器具有定時搶答功能,且一次搶答的時間設定20秒。當主持人啟動"開始"鍵后,定時器進行減計時。74LS192具有減法功能,通過使用74LS192可以對設定的時間進行自減。只需要給定74LS192秒脈沖就可以。同時74LS192結合74LS47可以對所設定的搶答時間和選手搶答的時間顯示出來。 5. 參賽選手在設定的時間內進行搶答,搶答有效,定時器停止工作,顯示器上顯示選手的編號和搶答的時間,并保持到主持人將系統清除為止。選手進行搶答,通過編碼器,鎖存器,譯碼器,顯示出來。當某個選手搶答有效,通過74LS148編碼器的GS端口變成高電平,就可以進行禁止其他選手的搶答。同時把該選手的號碼顯示在數碼管上,同時按鍵輸出的信號可以停止74LS192的脈沖,從而讓脈沖停止,達到顯示搶答時間的效果。
6. 如果定時時間已到,無人搶答,本次搶答無效,系統通過一個指示燈報警并禁止搶答,定時顯示器上顯示00。 二,單元電路 1,搶答電路
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2019-7-23 18:00 上傳
優先編碼器74148+基本rs觸發器7427+共陰數碼管驅動7448組成 其工作原理:開關置于清除鍵時,74148輸出的y1,y2,y3,y4全為0,rs觸發器的r=0,則74279輸出全為0,74484號管腳BI=0,數碼管關閉。74LS148的選通輸入端ST=0,74LS148處于工作狀態,此時鎖存電路不工作。當主持人將開關撥到“開始”位置時,優先編碼電路和鎖存電路同時處于工作狀態,既搶答器處于等待工作狀態,等待輸入端I7、I6、I5、I4、I3、I2、I1、I0輸入信號,當有選手將鍵按下時(如按下S5),74LS148的輸出Y2Y1Y0=010,YEX=0,經RS鎖存器后,CTR=1,BI=1,此時74LS279處于工作狀態,4Q3Q2Q=101,經74LS48譯碼后,顯示器顯示出“5”。此外,CTR=1,使74LS148的ST端為高電平,74LS148處于禁止工作狀態,封鎖了其它按鍵的輸入。當按下的鍵松開后,74LS148的YEX高電平,但由于CTR維持高電平不變,所以74LS148仍處于禁止工作狀態,其它按鍵的輸入信號仍不會被接受。這就保證了搶答者的優先性以及搶答電路的準確性。當優先搶答者回答完問題后,主持人操作控制開關S,使搶答電路復位,以便進行下一輪搶答。 2,定時電路
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2019-7-23 18:15 上傳
定時電路的功能是進行不超過99s倒計時,計數歸0以后按下SW鍵又可重新置數,其工作原理是:主持人按下S鍵,74LS192計數器的11腳就處于低電平狀態,這樣就使能了計數器,開始從20s倒計時。當數碼管顯示00的時候,左邊片的74LS192的13管腳是進位輸出端,此時這個管腳就會由原先的高電平變成低電平,這樣74LS00的4管腳也就變成了低電平,此時就禁止了脈沖輸入到計數器,倒計時停止,當主持人將按鍵彈起,計數器使能端變成高電平,數碼管便重新恢復計數器的置數值。 3,秒脈沖發生器
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2019-7-23 18:24 上傳
周期,T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C,占空比D=(R1+R2)/R1+2R2 4,報警電路
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2019-7-23 18:30 上傳
其工作原理:當PR為高電平是,定時器的3腳就會輸出高電平,三極管就會導通,此時就會有大電流流過蜂鳴器驅動蜂鳴器工作。
仿真原理圖如下(proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載)
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2019-7-24 04:14 上傳
Proteus7.5版本的工程文件下載:
proteus仿真搶答電路.7z
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