文档介绍：电子自助实验——四人抢答器11051072丁毅一、实验目的1)熟悉74LS174D触发器的管脚排列及功能。2)熟悉74LS00、74LS20与非门的管脚排列及功能。3)设计相应的电路图,标注元器件参数,并进行实验。二、设计方案利用74LS175D触发器设计供四人用的智力竞赛抢答器,用以判断抢答优先权。抢答开始之前,由主持人按下复位开关清除信号,所有的指示灯和数码管均熄灭。当主持人宣布“开始抢答”后,首先做出判断的参赛者立即按下按钮,对应的指示灯点亮,同时数码管显示该选手的序号,而其余三个参赛者的按钮将不起作用,信号也不再被输出,直到支持人再次清除信号为止。数码管显示要求利用试验箱上的CD4511数码管实现。但由于没有买到74LS175D触发器,故选择了74LS174D触发器为六上升沿D触发器来替代作为实验中的主要器件。74LS174D触发器输出仅有Q没有,为实现功能通过74LS04非门或74LS00与非门来实现。三、实验电路图(1)芯片管脚排列图 74LS174(2)初步设计电路(3)改进后电路完全用芯片连接四、实验器材1)直流稳压电源1台2)数字万用表1只3)电子技术实验箱1台74LS174D触发器,74LS00、74LS20与非门,74LS04非门,CD4511数码管,电阻,电容,导线若干。五、分析预测(1)理论分析清零端D和时钟脉冲C是六个D触发器共用的。抢答前先清零,1Q-4Q均为“0”,相应的发光二极管LED1-LED4都不亮;1-4均为“1”,与非门G1输出为“0”,扬声器不响。同时G2输出为“1”,将G3打开,时钟脉冲C可以经过G3进入D触发器的C端。此时,由于S1-S4均未按下,1D-4D均为“0”,所以触发器的状态不变。抢答开始,若S1首先被按下,1D和1Q均变为“1”,相应的发光二极管LED1亮;1变为“0”,G1的输出为“1”,扬声器发响。同时G2输出为“0”,将G3封闭,时钟脉冲C便不能经过G3进入D触发器。由于没有时钟脉冲,因此再次接着按下其他按钮,就不起作用了,触发器的状态不改变。抢答判断完毕,由主持人清零,准备下次抢答。(2)仿真结果开始运行主持人按下清零键J5开始抢答(设选手2抢答成功,即J2闭合)可以看到数码管显示2,LED2亮,此时再按其他按钮(如J3)可观察到,按下J2,J2弹起后,再按J3按钮,数码管和LED显示都不变化,即选手2抢答后,其他选手再按抢答器无效。直到主持人按下清零按钮J5重新开始抢答。六、实验步骤(1)按上述电路图连线,为使电路简单易于排查错误,先不连接数码管和扬声器,仅连接发光二极管LED,通过他们看电路运行结果,其中D由于逻辑开关不够,通过数据开关K1实现。(2)连接电路后,接通电源,将数据开关K1置于高电平,置零是先将其置于低电平再改为高电平,完成置零,此时,LED应均不亮,然后按下任意逻辑开关,观察对应LED的显示情况,应该达到相应LED亮,其余LED不变即不亮,此时再按任意的逻辑开关LED都不变化,即达到了一旦一位选手抢答了则其他选手不能再答题的功能。此时说明电路连接正确。(3)加上数码管和扬声器,数码管按如图所示电路连线,连接好后接通电源,并试运行电路,可看见数码管的数字显示和LED显示和逻辑开关相对应,说明至此电路连接正确。断开电源,进入扬声器的连接,按如图所示连接扬声器,接通电源