简易抢答器实验报告(共6页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上一、数字式抢答器功能概述在举办各种智力竞赛活动中,常常需要确定谁是第一个抢答的人。数字式抢答器利用电子器件可以准确的解决这一问题。数字式抢答器允许抢答者在规定的时间范围内进行抢答,可以用数字显示抢先者的序号,并配有相应的灯光指示和声报警功能;对犯规抢答者(指在抢答开始命令下达前抢答者),除用声、光报警外,还应显示出犯规者的序号;若规定抢答时间已过,要告示任何输入的抢答信号均无效,除非重新下达抢答命令。二、实验目的(1)培养学生灵活运用数字器件实现应用电路的能力。(2)掌握多路竞赛抢答器电路的设计和调试方法。三、设计任务与要求设计一个数字式抢答器,具体要求如下:1要求至
2、少控制四人抢答,允许抢答时间为10秒,输入抢答信号是在“抢答开始”命令后的规定时间内,显示先抢答者的序号,绿灯亮。2在“抢答开始”命令前抢答者,显示违规抢答者的序号,红灯亮。3在“抢答开始”命令发出后,超过规定的时间无人抢答,显示无用字符(可自行确定),红灯亮,此时选手不能再进行抢答,显示无用字符。4选做:不仅能显示抢答者的序号并且能显示抢答次序。四、实验仪器及器件NE555定时器 1片74LS1614位二进制同步计数器 1片74LS04六输入非门 2片74LS487段显示译码器 2片74LS1488线3线优先编码器 1片74LS75四一锁存器 1片74LS08四2输入与门 1片74LS20二
3、4输入与非门 1片电源,面包板,万用表,数码管等。五、实验设计方案1.设计的总体方案本设计电路主要由脉冲产生电路、倒计时电路、锁存电路、编码及译码显示电路组成。由脉冲产生电路的输出提供计数器的CP脉冲,主持人控制开关以及抢答电路的抢答反馈信号控制计数器的计数使能端。当主持人按下开关时,计数器开始倒计时,此时若有选手抢答,抢答者的序号经过8线3线优先编码器后进行锁存,阻止其他选手抢答,然后将锁存信号经过7段显示译码器将抢答者序号显示在数码管上,并且绿灯亮,与此同时,抢答电路对计数电路有一个反馈信号,使计数器停止计数;若主持人按下开关到计时为零的过程中始终没有选手抢答,则倒计时到零时,红灯亮,选手
4、不可以再抢答;若主持人还未按下开关,就有选手抢答,则显示抢答者序号,红灯亮,视为违规抢答。其原理框图如下:2各模块电路的设计(1)倒计数模块 由节目主持人设定一次抢答的时间10s,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1秒脉冲电路提供。可预置时间的电路选用74LS161进行设计,输出接非门使其倒计时,具体电路如下图所示。(2)抢答电路模块 该模块完成两个功能: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:当有选手按下开关进行抢答时,148的GS端输出低电平,让它经过4个非门后控制75的使能端,使其处于工作状态,
5、封锁其他按键的输入,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。参考电路如下图所示。3总体电路图:将以上两个模块经过适当的修改可以得到总体的电路图。与上面两个图相比,主要修改有以下几点:(1)用主持人开关的非,RCO的非,以及GS经过一个与门控制161的ENP使能端,以实现主持人按下开关后开始倒计时;有人抢答计数器停止计数;计数到零无人抢答,倒计时停止计数三项功能。(2)用161的RCO端控制148的E1输入端,以实现计时为零时,选手不能再抢答,抢答电路数码管始终显示无用字符0。(3)将148的EO端和主持人开关的非经过一个与门控制一个二极管(绿灯),以实
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