多路數(shù)字定時搶答器設計方案(編輯修改稿)
2025-05-25 02:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 答工作狀態(tài)即開始進行倒計時。 （2）當參賽選手按動搶答按鈕時，定時器電路停止工作并且鎖存搶答時刻剩余時間。 （3）當設計的搶答時間到，無人搶答時，定時電路停止工作即顯示00。 定時電路的工作原理：74LS192具有預置數(shù)功能，通過74LS192的置數(shù)端主持人根據(jù)需求將初始時間輸入，搶答開始前開關S置低電位，74LS192處于清零鎖存狀態(tài)，當主持人將開關置于高電平此時，由秒脈沖電路產(chǎn)生的秒脈沖信號進入74LS192，使芯片由預置數(shù)進入減計數(shù)轉(zhuǎn)態(tài)，若沒有選手搶答，一直減計數(shù)，當計數(shù)至00時觸發(fā)報警電路蜂鳴器產(chǎn)生報警信號，同時計數(shù)高位TCD由高電平變成低電平，阻止了秒脈沖信號進入計數(shù)器，計數(shù)器停止工作。若計時期間有人搶答，74LS11的4輸入由高電平變成低電平，同樣使減計數(shù)器停止計時，顯示器上顯示此刻剩余時間。 報警電路設計 由于設計要求電路中添加報警電路，即可用NE555驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出警報。555定時器是一種集模擬、數(shù)字于一體的中規(guī)模集成單路，其應用極為廣泛。集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74LS121的輸入端接收到高電平時，驅(qū)動報警電路發(fā)出聲響，即實現(xiàn)了蜂鳴報警器發(fā)聲提示的功能。555芯片的引腳圖如圖10，報警電路的設計電路圖如圖11。 圖10 555引腳圖 圖11 報警電路通過設計完成多路數(shù)字搶答器的仿真和制作，實現(xiàn)了8人搶答、主持人控制電路的正常工作、定時電路的定時功能、秒脈沖電路的產(chǎn)生脈沖信號功能、報警電路的報警功能、搶答后的鎖存功能等。先設計出各分電路圖并使各部分功能可以單獨實現(xiàn)，再通過使用仿真軟件Proteus來進行整個電路的仿真，最后設計出總的電路圖，并實現(xiàn)所要求設計的所有功能。設計的總電路圖如圖12所示。下面是多路數(shù)字搶答器功能的實現(xiàn)過程的描述及實現(xiàn)的原理和方式：8個選手分別對應8 個搶答按鈕S0、SSSSSSS7，搶答后顯示器上顯示的分別是0、7。主持人按下復位開始按鍵對整個電路進行“清零”，輸出低電平，分為3路：一路低電平輸出到計數(shù)器74LS192的端，而CR端也是低電平，所以使得對應顯示器輸出預置的數(shù)據(jù)；另一路與74LS148的E0端異或后變?yōu)楦唠娖捷敵龅?4LS373的使能端LE，此時鎖存器不鎖存數(shù)據(jù)，所以搶答部分數(shù)碼管無顯示即處于消隱狀態(tài)，實現(xiàn)了清零，同時，EO由高電平變成低電平，與清零端異或后輸出0，使74LS373處于鎖存狀態(tài)；三是與集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74LS121相連，因為是低電平所以沒有報警信號。主持人通過時間預設開關預設搶答時間，此設定可以通過調(diào)節(jié)輸入兩片74LS192的四個輸入端PPPP0的高低電平來進行（例如要設定時間為20秒,就將十位的74LS192的PPPP0分別置位為0、0、0，而將各位的74LS192的PPPP0都置于0）。當主持人宣讀完題目說“開始”并將開關置于“開始”位置后，輸出為高電平，此高電平有三路方向：一路輸出到集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74LS121的輸入端，驅(qū)動報警電路發(fā)出聲響，即實現(xiàn)了蜂鳴報警器發(fā)聲提示的功能；另一路輸出到74LS192的端，使其處于高電平而根據(jù)秒脈沖電路信號開始減計數(shù)；還有一路與EO信號（此時為0）異或后將高電平輸入LE端，使八D鎖存器74LS373處于傳輸狀態(tài)，此時任何選手搶答有效。在搶答時間限制內(nèi)，若有任何一位選手按鍵搶答時，八D鎖存器74LS373工作，與輸入端相對應的輸出端Q0~Q7輸出相對應的低電平，此時鎖存器輸出的八位電平經(jīng)8～3八位優(yōu)先編碼器74LS148編碼輸出的A2～A0再經(jīng)74LS86反相后成為與輸入信號相對應的三位二進制碼，此時將使得74LS148的管腳15（E0）的輸出由電低平變成高電平，輸出到74LS48
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