四人智力竞赛抢答器实验报告(共6页).doc
精选优质文档-倾情为你奉上四人智力竞赛抢答器设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。 用数字显示抢答倒计时间，由“9”倒计到“0”时，无人抢答，蜂鸣器连续响1秒。选手抢答时，数码显示选手组号，同时蜂鸣器响1秒，倒计时停止。(1)4名选手编号为：1，2，3，4。各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1，2，3，4。(2)给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）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，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。(4)抢答器具有定时（9秒）抢答的功能。当主持人按下开始按钮后，定时器开始倒计时，定时显示器显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响，音响持续1秒。参赛选手在设定时间（9秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，音响持续1秒，同时定时器停止倒计时，抢答显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。 (5)如果抢答定时已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。系统扬声器报警（音响持续1秒），并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示0。(6) 可用石英晶体振荡器或者555定时器产生频率为1Hz的脉冲信号，作为定时计数器的CP信号。数字抢答器总体方框图图11、1数字抢答器框图 如图11、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，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、定时器显示零。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。2单元电路设计 (1) 抢答器电路 参考电路如图11、所示。该电路完成两个功能：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；二是禁止其他选手按键操作无效。工作过程：开关S置于"清除"端时，RS触发器的 端均为，个触发器输出置，使74LS148的 ，使之处于工作状态。当开关S置于"开始"时，抢答器处于等待工作状态，当有选手将键按下时（如按下S4），74LS148的输出 经RS锁存后，1Q=1,74LS48处于工作状态，QQQ=100,经译码显示为"4"。此外，1，使74LS148 ，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，使ST，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开关重新置 清除"然后再进行下一轮抢答。74LS148为线线优先编码器.图11、 数字抢答器电路(2)定时电路图11、3 可预置时间的定时电路 由节目主持人设定一次抢答的时间，通过预置时间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，具体电路如图11、3所示。（3）报警电路(4)零点锁存电路（5）时序控制电路 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：主持人将控制开关拨到"开始"位置时，抢答电路和定时电路进人正常抢答工作状态。 当参赛选手按动抢答键时，抢答电路和定时电路停止工作，倒计时归零。当设定的抢答时间到，无人抢答时,抢答电路和定时电路停止工作。四.元件选择1. 集成电路： 74LS148 1片 74LS373 1片 74LS48 2片 74LS192 1片 NE555 1片 74LS00 2片 74LS121 2片 74LS21 1片 74LS32 1片 74LS08 1片2. 电 阻|： 100K 2只 40 2只 15k l只 68k l只 3. 电 容： 10UF 3只 10nf 1只4. 其 它： 共阴极显示器 2只, 双刀单闸开关 1只，PBNO开关4只，buzzer蜂鸣器2只五,整体电路及软件仿真的效果图以及仿真调试结果分析555的秒脉冲图六.工作原理1.置数：通过单刀双掷开关将74ls192的load输入端先置为高电平，使74ls192实现置数功能，将其置为1001，再通过开关，将load输入端先置为低电平，使其开始倒计时。 2.当主持人按下开始按钮时,蜂鸣器响，选手开始抢答,并且倒计时开始倒计,当有任何一个选手按下按钮时LS148被锁存,蜂鸣器响，其他选手按下无效,同时倒计时制止,数码管显示剩余时间和选手对应的号码,倒计时数码管显示为0，蜂鸣器响，禁止选手抢答。主持人再置为开始状态,其他选手才可以继续抢答,倒计时从新倒计,进入下一个抢答状态. 3.当无选手按按钮是,倒计时继续直到倒计时为零,此时零点到的信号将LS148锁存,选手再按下按钮无效,同样只有当主持人清零后再置为开始状态,其他选手才可以继续抢答。4.锁存的实现:LS373的有信号输入时，通过74LS21将信号反馈回74LS373的使能端EI,此时LS373被高电平锁住，停止工作，禁止其它选手抢答，同时将低电平信号反馈回74ls192的倒计时输入端，使其停止工作，保持剩余抢答时间。当倒计时为0时，通过74LS32将信号反馈回74LS148的使能端EI，此时LS148被锁在低电平，停止工作，禁止有选手超时抢答，同时将低电平信号反馈回74ls192的倒计时输入端，使其停止工作，停止倒计时。主持人通过单刀双掷开关对LS373和LS148的使能端的控制来清除锁存信号,并使得抢答器重新工作。专心-专注-专业
