多功能數(shù)字搶答器設(shè)計(編輯修改稿)
2025-02-12 15:01 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ，則定時器停止工作，并且顯示搶答開始時間直到系統(tǒng)被清零；（6）若設(shè)定時間內(nèi)無選手進行搶答（按對應按鈕），紅燈亮，此時搶答無效。利用本次設(shè)計出的電路制造成的定時搶答器，即可輕松實現(xiàn)在４人或４個代表隊之間進行的搶答比賽中進行控制，使得這一活動更加趣味、公平。2 方案論證 搶答器的組成方框圖如圖1所示。開始開關(guān)1號搶答者2號搶答者3號搶答者4號搶答者清零開關(guān)控制電路搶答電路倒計時電路ＣＰ電路顯示編碼顯示時間圖1 搶答器的組成方框圖 具體設(shè)計方案 采用74LS75[3]四D觸發(fā)器、四輸入與門、二輸入與非門、BCD7段譯碼器，各5個開關(guān)，二級管及電阻若干，構(gòu)成槍答器，用二級管顯示對應搶答者，并用BCD7[3]段譯碼器顯示對應搶答者的編號，當有人搶答時，及當有人按下?lián)尨痖_關(guān)后，用低電平鎖住四D觸發(fā)器。當使用清零開關(guān)后才允許下次搶答。倒計時控制，采用74LS161[3]四位二進制計數(shù)器、五個非門、四輸入與門和BCD7段譯碼器。用74LS161四位二進制計數(shù)器控制倒計時間，輸入一個脈沖計時一次，用BCD7段譯碼器顯示時間。用置數(shù)法進行74LS161倒計時設(shè)計，通過非門輸出反碼，實現(xiàn)減數(shù)計算。倒計時受三方面控制，用四輸入與門實現(xiàn)，一是主持人，二是搶答者，三是時間。主持人按下開關(guān)控制時間計時開始；當有人搶答時，輸出低電平經(jīng)過反碼器輸出高電平控制時間，當為高電平時時間停止計時；當時間為0時，停止計時。若時間到0還沒有人搶答，用二極管顯示時間已到，此后搶答無效。只有當三個控制通知為一時工作，其他時候保持輸出。主持人控制74LS161的置入端。 用555[3]定時器構(gòu)成多諧振蕩器，設(shè)計脈沖信號。3 系統(tǒng)設(shè)計 搶答電路該電路的根本任務是準確的判斷出第一搶答者的信號并將其鎖存。實現(xiàn)這一功能可用觸發(fā)器和鎖存器等。在得到第一信號后應立即將電路的輸入封鎖，即使其他組再次發(fā)出搶答信號也無效。同時還必須注意，第一搶答信號應該在主持人清零之后才有效。當電路形成第一搶答信號之后，用編碼、譯碼及數(shù)碼顯示電路顯示出搶答者的組別，并用發(fā)光二級管直接指示出組別（這里我們采用LED數(shù)碼管顯示）。同時用第一搶答信號控制一個發(fā)光二級管，發(fā)光二級管不亮表示該題搶答有效。本電路用一個74LS75雙鎖存器、BCD7段譯碼器和LED數(shù)碼管顯示器組成，可以將四位搶答者的按鈕通過雙鎖存器，驅(qū)動LED數(shù)碼管顯示器顯示出他們最先搶答者的序號。當有人搶答時，搶答電路和定時電路停止工作。 具體搶答電路如圖2所示。 圖2 搶答電路 1HZ脈沖產(chǎn)生電路該電路的采用555定時電路。555定時電路是一種電路簡單且多用途的單片中規(guī)模集成電路。該電路使用靈活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以構(gòu)成單穩(wěn)、多諧和施密特觸發(fā)器。因而要波形的產(chǎn)生與變換、測量與控制、家用電器和電子玩具等等許多領(lǐng)域中都得到了廣泛的應用。根據(jù)電路的工作原理，可得電路輸出矩形脈沖的周期為。秒脈沖電路如圖3所示。圖3 秒脈沖電路 倒計時電路該電路的采用74LS161[1]做為個位數(shù)計時，它是一個十六進制加法譯碼顯示計數(shù)器，采用置數(shù)法，再經(jīng)過反相器到BCD7段譯碼器顯示出時間，從9秒到0，到0時如果還沒有人搶答，則紅燈（發(fā)光二極管）亮。在計時過程中（時間還沒有到0），只要有人搶答，計時器則停止工作，并顯示時間。主持人控制開關(guān)開始時，倒計時開始計后，到時間為0時停止計時。倒計時電路如圖4所示。圖4 倒計時電路4 系統(tǒng)調(diào)試與結(jié)果組裝時分脈沖、搶答與倒計時分兩部份。在連接脈沖
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