文档介绍：救字电子技术课程设计
题目: 八路智力竞赛抢答器设计
姓名:
专业：电子科学与技术
班级： 122班
学号：
指导教师：
20年月日
安徽科技学院理学院
八路智力竞赛抢答器设计
一、课^A 6 i —1-^
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抢答器电路
工作原理：SW1-8为八位选手的抢答开关，SW9单刀双掷开关设为主持人控制开关。当主持人控制开关置于清零状态时，RS触发器的R端为低电平，输出端全部为低电平。于是74LS48的BI为高，显示器灭灯；74LS148的选通输入端ST为高电平， 74LS148处于工作状态，此时锁存电路不工作。当SW9置于开始状态，优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态。74LS279的1R、1S均为高电平，由真值表可知，输出1Q为低电平，从而使74LS148输入使能端为低电平有效，即抢答器处于等待工作状态。若有选手（假设为3号选手）按动抢答开关（即闭合SW4）,此时优先编码器 74LS148输入端13接低电平有效，则输出A2A1A0为100, A2A1A0分别接至4S、3S、 2S,根据RS锁存器真值表，2Q3Q4Q输出分别为110,从而74LS48的输入端DCBA为 0011,经74LS48译码，显示器上显示“3”。与此同时，当74LS148输入端有一个为低电平时，GS为低电平有效，即标志译码器处于工作状态，从而使1S为0,此时1Q 输出为高电平，致使EI为高电平，74LS148处于禁止工作状态，其他选手抢答按钮的输入信号不会被接受。这就保证了抢答者优先性以及抢答电路的准确性。抢答结束后，主持人开关置于清零状态，数码管变灰，一切恢复初始状态，以便进入下一轮抢答环节。
（2）定时电路设计
设计要求抢答器具有定时功能，且节目主持人根据抢答题的难易程度，可设定一次抢答的时间（设为30s）。设计中选用十进制同步加/减计数器74LS192进行设计， 74LS192是具有置数和清零功能，其引脚图和逻辑图如图10所示。
图10 74LS192引脚图和逻辑图
P0、Pl、P2、P3——置数并行数据输入;
Q0、QL Q2、Q3——计数数据输出;
CR 清零端；
LD 置数端；
CPu 加法计数CP输入；
CPd 减法计数CP输入；
co 进位输出端；
B0 借位输出端。
表5 74LS192真值表
MR
PL
CPu
CPd
Mode
H
X
X
X
Reset (Asyn.)
L
L
X
X
Preset (Asyn.)
L
H
H
H
No Change
L
H
/
H
Count Up
L
H
H
/
Count Down
根据设计要求，需要两片74LS192构成100进制减计数器。由功能真值表可知，只需将个位74LS192的借位输出端B0与十位74LS192的CPd即可实现100进制减计
数。值得注意的是，要使其实现减计数，CPu端口必须接高电平。
计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。秒脉冲电路由555构成的多谐振荡器构成, 如图11所示。多谐振荡器无需外加输入信号就能在接通电源自行产生矩形波输出。
因为周期为一秒，所以频率是1赫兹。图中电容的充放电时间分别是:
tl=RBXCXln2^0. 7RBXC t2= (RA+RB) XCX ln2^0. 7 (RA+RB)C
所以 555 的 3 端输出的频率为：f=l/(tl+t2) 1. 43/[(2RA+RB)C]
我们采用的电阻和电容值分别是：RA=15KQ, R2=68KQ, Cl=10uf,满足上式, 即得到的是秒脉冲。
图12定时电路
工作原理：首先主持人根据题的难易程度改变74LS192的输入端D3D2D1D0的电平来确定抢答时间（假定为30秒），555构成秒脉冲产生电路为计时电路提供脉冲。抢答开始前主持人闭合开关，74LS192的置数端PL为低电平有效，处于置数状态，数码管显示定时时间。抢答开始，主持人打开开关，计数器处于计数状态，555产生的秒脉冲与十位74LS192借位输出端（其初始状态为高电平）相与。计数器递减计数至00,十位74LS192借位输出端为低电平，计数器停止工作，产生报警。计时期间有人抢答，减计数器停止计时，显示器上显示此刻时间。
（3）报警电路设计
由555定时器和三极管构成的报警电路如图13所示。图中555定时器用来构成多谐振荡器，其震荡频率和秒脉冲产生电路中频率的计算方法相同。3端的输出信号经过三级管驱动