多路數(shù)字定時搶答器設計方案(已修改)
2025-05-10 02:41 本頁面
【正文】 多路數(shù)字定時搶答器設計方案一、多路數(shù)字定時搶答器電路設計 ，可同時供8人或8隊參加比賽，它們的編號分別是0，1，2，3，4，5，6，7，各用一個搶答按鈕，按鈕的編號與選手的編號相對應，分別是S0, S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7 。 ，用來控制系統(tǒng)的清零（編號顯示數(shù)碼管滅燈）和搶答的開始。 ，搶答開始后，若有選手按動搶答按鈕，編號立即鎖存，并在LED數(shù)碼管上顯示出選手的編號，同時蜂鳴報警器發(fā)聲提示。此外要封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。 ，且一次搶答的時間可由主持人設定（如30s)。當節(jié)目主持人按下“開始”按鈕后，要求定時器立即開始倒計時，并在數(shù)碼管上顯示。 ，搶答有效，定時器停止工作，數(shù)碼管顯示選手的編號和搶答時刻的時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。 ，卻沒有選手搶答，則本次搶答無效，系統(tǒng)短暫報警，并封鎖輸入電路，禁止選手超時后搶答，時間顯示器上顯示“00”。搶答器的總電路框圖如圖1所示，由主體電路和拓展電路兩部分組成，主體電路完成基本的搶答功能，即開始搶答后，當選手按動搶答按鈕時，能顯示選手的編號，能同時封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。擴展電路完成定時搶答的功能。 如圖所示定時搶答電路的工作過程是：接通電源時，節(jié)目主持人將開關置于“清除”位置，搶答器處于禁止功能工作狀態(tài)，編號顯示器滅燈，定時顯示器上顯示設定的時間，當節(jié)目主持人宣布搶答題目后，說一聲“搶答開始”，同時控制開關撥到“開始”的位置，搶答器處于工作狀態(tài)，定時器倒計時。定時器時間到，卻沒有選手搶答時，并封鎖輸入電路，禁止選手超時后搶答。當選手在定時時間內(nèi)按動搶答按鈕時，搶答器要完成以下三項工作： ，并由鎖存器進行鎖存，然后由譯碼顯示電路顯示編號； ，避免其他選手再次進行搶答； ，時間顯示器上顯示剩余的搶答時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。當選手回答問題完畢時，主持人操作控制開關，使系統(tǒng)回復到禁止工作狀態(tài)，以便進行下一輪搶答。圖1 總電路框圖二、原理電路設計 搶答電路的功能有兩個：一是能分辨選手按鈕的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號，供譯碼顯示電路用；二是要使其他選手的按按鈕操作無效。選用優(yōu)先編碼器74LS148和八D鎖存器74LS3774LS48譯碼器與共陰極數(shù)碼管等實現(xiàn)該電路，如圖2所示。 圖2 搶答電路仿真圖及原理圖工作原理：一開始，主持人開關S置于0，E0與開關信號經(jīng)過異或門連接74LS373的使能端LE使74LS373處于鎖存狀態(tài)，搶答無效。當主持人將開關置于1，74LS373使能，當任意一個選手按下?lián)尨鸢粹o后，73LS373開始工作，與相應輸入的輸出端口被置低電平，低電平經(jīng)過74LS148編碼后輸出的是一組與輸入對應的三位二進制數(shù)，反相后經(jīng)過譯碼顯示電路將對應的編號顯示出來。由于此時74LS148工作，根據(jù)其功能表可知其E0輸出高電平，與開關信號經(jīng)過異或門后鎖存搶答信號，此時由于EO與開關信號同為高電平，因此使LE=0，再次將74LS373鎖存，即使其他選手再按動按鈕，也不會再有輸出。這樣，一輪搶答完成，當主持人將開關置于0時，74LS373輸出全為1，EO=0，使數(shù)碼管燈全滅，并且74LS373進入鎖存狀態(tài)。等待下一輪搶答的開始。使用的優(yōu)先編碼器74LS148和八D鎖存器74LS3774LS48譯碼器與共陰極數(shù)碼管的引腳圖和功能表如下所示：（1） 優(yōu)先編碼器74LS148的引腳圖和功能表 74LS148 是八線三線優(yōu)先編碼器，該編碼器由8 個信號輸入端，3 個二進制輸出端，輸入輸出均為低電平有效。EI 為輸入使能端，低電平有效，當EI 為低電平時，編碼器處于工作狀態(tài)；EO 為輸出使能端，只有在EI=0，且所有輸入都為1 時，輸出為0；GS 表征編碼器的工作狀態(tài)，當且僅當EI 為低電平，且
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