八路抢答器电路设计1

八 路 定 时 抢 答 器 的 设 计 一、设计题目 八路智力竞赛抢答器 二﹑设计要求 1. 抢答器同时供 8 名选手或 8 个代表队比赛，分别用 8 个按键 S0 ~ S7 表示。 2. 设置一个系统清除和抢答控制开关 S，该开关由主持人控制。 3. 抢答器具有锁存与显示功能。选手按动按钮，锁存相应的编号，并在 LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。 三﹑设计方案 我们组在经过一番讨论之后，决定在完成基本的抢答功能的前提下对其进行进一步的功能扩展。加入了定时和报警的功能，这样我们的电路就由抢答电路﹑定时电路﹑报警电路和最重要的时序控制电路四部分组成，抢答器就具有了其他的功能。例如由主持人设定抢答时间（定时电路），定时器倒计时，选手在规定时间内抢答，按键有效则定时器停止工作显示器显示选手编号并阻止其后选手的编号（抢答电路）。超过抢答时间无人抢答则报警器短暂发声（报警电路），并锁存电路。拓展之后的逻辑框图组成如下： 四﹑各部分具体设计及原理分析 1﹑主体部分抢答电路 参考电路如图一所示。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０，４个触发器输出置０，使 74LS148 的 ＝０，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，当有选手按下按键时（如按下S5），74LS148 的输出 经RS锁存后，1Q=1, =1,74LS48 处于工作状态，４Q３Q２Q=101,经译码显示为"５"。此外，1Ｑ＝１，使74LS148 ＝１，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１Ｑ＝１，使 ＝１，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Ｓ开关重新置“清除”然后再进行下一轮抢答。74LS148 为８线— ３线优先编码器，具体功能描述后面详述。 图一: 2﹑定时电路的设计 主持人设定每次的抢答的时间，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，在其数据预置端预置时间。例如时间为30 秒，可在两片 74LS192的数据预置端接入电平 LLHH LLLL。具体...