四人智力竞赛抢答器实验报告

1、.四人智力竞赛抢答器设计一台可供 4 名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。用数字显示抢答倒计时间，由“ 9”倒计到“ 0”时，无人抢答，蜂鸣器连续响1 秒。选手抢答时，数码显示选手组号，同时蜂鸣器响1 秒，倒计时停止。(1)4 名选手编号为： 1，2，3，4。各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为 1， 2， 3， 4。(2) 给主持人设置一个控制按钮， 用来控制系统清零 （抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始。(3) 抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存， 并在抢答显示器上显示该编号， 同时扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路， 禁止其

2、他选手抢答。 抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。(4) 抢答器具有定时（ 9 秒）抢答的功能。当主持人按下开始按钮后，定时器开始倒计时，定时显示器显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响，音响持续 1 秒。参赛选手在设定时间（ 9 秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，音响持续 1 秒，同时定时器停止倒计时，抢答显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。(5) 如果抢答定时已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。系统扬声器报警（音响持续 1 秒），并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示 0。(6) 可用石英晶体振荡器或者

3、 555 定时器产生频率为 1Hz 的脉冲信号，作为定时计数器的 CP信号。数字抢答器总体方框图图 11、1 数字抢答器框图如图 11、1 所示为总体方框图。其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到 " 清除 " 状态，抢答器处于禁止状态， 编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；;.主持人将开关置开始 " 状态，宣布 " 开始 " 抢答器工作。定时器倒计时，选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示 , 当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示零。如果再次抢答必须由主持人再次操作 " 清除 "

4、;和"开始 "状态开关。2单元电路设计(1) 抢答器电路参考电路如图 11、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，个触发器输出置，使 74LS148的 ，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，当有选手将键按下时（如按下S4），74LS148的输出 经 RS锁存后，1Q=1,74LS48处于工作状态， Q Q Q=100, 经译码显示为

5、 "4" 。此外， 1，使 74LS148 ，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，使ST，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开关重新置 清除 " 然后再进行下一轮抢答。 74LS148为线线优先编码器 .22Key = SpaceVCC105VJ5J11U13AU11AU16A74LS32DKey = 174LS32DJ22U9U174LS21D109325D0A01D1Q117Key = 245628 12D1A162D2QD2A2J

6、37671314383D3Q981D3GSVCC134D4Q122D4155D5QD5EO141536D6QD6171647D7QD718195Key = 38D8QEIJ441OC1174LS148DENGKey = 474LS373N120图 11、 数字抢答器电路(2) 定时电路VCC5VVCC8U21U14VCC15AQA3443RSTOUT1BQB25R110667DIS9CQC7715kDQD3 6112THR11LOADBO132TRI14CLRCO125UPR2CON LM555CM54DOWN68k1GND74192N10C2C1185uF10nFU6U1813713AKAO

7、AC14B112BOB15C2COC116DOD108D99EOEF3LTOF1510G5RBIOG14124BI/RBO74LS48D16R340J5Key = Space;.图 11、3 可预置时间的定时电路由节目主持人设定一次抢答的时间，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，具体电路如图 11、 3 所示。（ 3）报警电路U1415 AQA 3VCC5V1BQB 210 CQC 69DQD 7111LOADBO1314CLRCO12U12B5UP4DOWN14U1074LS08D74192N

8、R199VCCU272RINTU1100k|?Q63RTCT11326U11A10CT1D1Q1053A1457412D2Q9VCCQ765A2BUZZER4D4QB8943D3Q8135D5Q12C3GND0200 Hz7146D6Q1574LS21D17 7D7Q16SN74121N18 8D8Q1910uF1 OC11 ENG74LS373N(4) 零点锁存电路U14U915AQA310D0A091BQB2U19D11D1A1710CQC612D2A269DQD713D311LOADBO131D4GS14122D5EO1514CLRCO 123D6574F04N4D7UP5EI4DOWN

9、74192N74LS148D（ 5）时序控制电路时序控制电路是抢答器设计的关键，它要完成以下三项功能：;.主持人将控制开关拨到" 开始 " 位置时，抢答电路和定时电路进人正常抢答工作状态。当参赛选手按动抢答键时，抢答电路和定时电路停止工作，倒计时归零。当设定的抢答时间到，无人抢答时, 抢答电路和定时电路停止工作。四 . 元件选择1.集成电路：74LS1481 片74LS3731 片74LS482 片74LS1921 片NE5551 片74LS002 片74LS1212 片74LS211 片74LS321 片74LS081 片2.电阻 |：100K 2 只40 2只15k l

10、 只 68k l 只3.电容：10UF3 只10nf1 只4.其它：共阴极显示器2 只 ,双刀单闸开关1 只，PBNO 开关 4 只，buzzer蜂鸣器 2只五 , 整体电路及软件仿真的效果图以及仿真调试结果分析?9|0R40K C81UABCDEFG2342 8014443 34432 1095 411 111 1ABCDEFGDO OOOO OO68O4URSBLI/T B I4ABCDL R B7 71 263 545678N4444D409F114U 751326 732311ABCDO ON4QQ QQB C21D9UN1A4O RWABCDLLP O7 CU D510145411

11、9110NF400F;.1124U72192KC71UABCDEFG45 6678 322 2111 23210954111111ABCDEFGDOOO OOOO58O4URSBLI/T BI4ABCDL RB 77126354033343ANBNN44C4207080UFUFF44U477735141197645110 1 2S ODA A AG E8941USD01234567IL2DDDDDDDDE4A30 12 37S3L111112345148U72D23A S6L14U 72342801334443344433210954111111ABCDEFGDOOOOOOO68O4UBSIR

12、L/T BI4ABCDL RB7 71263547 856 444 43267ABCDQQ QQ41UABCD5011193 21 1O O B C DNAO RWLLP O CU D145411ANBNN44C4207080.U4U4U4FFF37775141197645N11D 0A A AG E8940 12S ODF941411U 7DU01234567IS5L2DDDDDDDDE41A30 12 37S33L111112345148NU 7229147V5CCV0NF4D00F212431U7A S16L214U 7D22B802SD1LAU487201SULD4997A1231S1

13、L2U471156782MU325 6925 69C11 11T5U5Q QQQQ QQQNO58CMD 1123456783CLN17VG3TSRINUSSIHROFC GLRDTTC0DDDDDDDD41nO N5012345678 E747625C 134 73478173D8 11 111 13? 6A8| 3|2F01kk3S52 8CuULR 1R 65475RzRE7z1ZHEUZ02ZHU0UZ0B 2U0B22N9N51212341112412341470461N1=2= 3=4=7US0161NQQJyJyJyJyUSeeeeQQ4CD7KKKK1CNC4CD 70VTG1

14、TCCNN CVT TGITT12VRRCAABN CT 121 0VI T?RRCAAB9113455|1 0CkC?C 709|134153039kV 2C0R 15V100eR 1505Fc03C1aFup2C0Su1=0y15eKJVCC5V8 U21U10VCC144RSTOUT3R19U27R1VCC79RINT19DIS100k| ?11Q615k| ?37RTCT6THR2010CT363A1412A2QTRIVCC5BUZZERLM555CMC327BGNDR25CON200 Hz7SN74121N68k| ?35GND10uF0139U6U18C2C14571342ACK5uF10nF461AOA1243B47BOB44C482COC1132D0U146DOD1038E93OEFLTOF154