四人智力競賽搶答器實驗報告

1、.四人智力競賽搶答器設(shè)計一臺可供 4 名選手參加比賽的智力競賽搶答器。用數(shù)字顯示搶答倒計時間，由“ 9”倒計到“ 0”時，無人搶答，蜂鳴器連續(xù)響1 秒。選手搶答時，數(shù)碼顯示選手組號，同時蜂鳴器響1 秒，倒計時停止。(1)4 名選手編號為： 1，2，3，4。各有一個搶答按鈕，按鈕的編號與選手的編號對應(yīng)，也分別為 1， 2， 3， 4。(2) 給主持人設(shè)置一個控制按鈕， 用來控制系統(tǒng)清零 （搶答顯示數(shù)碼管滅燈）和搶答的開始。(3) 搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。搶答開始后，若有選手按動搶答按鈕，該選手編號立即鎖存， 并在搶答顯示器上顯示該編號， 同時揚聲器給出音響提示，封鎖輸入編碼電路， 禁止其

2、他選手搶答。 搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。(4) 搶答器具有定時（ 9 秒）搶答的功能。當主持人按下開始按鈕后，定時器開始倒計時，定時顯示器顯示倒計時間，若無人搶答，倒計時結(jié)束時，揚聲器響，音響持續(xù) 1 秒。參賽選手在設(shè)定時間（ 9 秒）內(nèi)搶答有效，搶答成功，揚聲器響，音響持續(xù) 1 秒，同時定時器停止倒計時，搶答顯示器上顯示選手的編號，定時顯示器上顯示剩余搶答時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。(5) 如果搶答定時已到，卻沒有選手搶答時，本次搶答無效。系統(tǒng)揚聲器報警（音響持續(xù) 1 秒），并封鎖輸入編碼電路，禁止選手超時后搶答，時間顯示器顯示 0。(6) 可用石英晶體振蕩器或者

3、 555 定時器產(chǎn)生頻率為 1Hz 的脈沖信號，作為定時計數(shù)器的 CP信號。數(shù)字搶答器總體方框圖圖 11、1 數(shù)字搶答器框圖如圖 11、1 所示為總體方框圖。其工作原理為：接通電源后，主持人將開關(guān)撥到 " 清除 " 狀態(tài)，搶答器處于禁止狀態(tài)， 編號顯示器滅燈，定時器顯示設(shè)定時間；;.主持人將開關(guān)置開始 " 狀態(tài)，宣布 " 開始 " 搶答器工作。定時器倒計時，選手在定時時間內(nèi)搶答時，搶答器完成：優(yōu)先判斷、編號鎖存、編號顯示 , 當一輪搶答之后，定時器停止、禁止二次搶答、定時器顯示零。如果再次搶答必須由主持人再次操作 " 清除 "

4、;和"開始 "狀態(tài)開關(guān)。2單元電路設(shè)計(1) 搶答器電路參考電路如圖 11、所示。該電路完成兩個功能：一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號，同時譯碼顯示電路顯示編號；二是禁止其他選手按鍵操作無效。工作過程：開關(guān) S 置于 " 清除 " 端時， RS觸發(fā)器的 端均為，個觸發(fā)器輸出置，使 74LS148的 ，使之處于工作狀態(tài)。當開關(guān) S 置于 " 開始 " 時，搶答器處于等待工作狀態(tài)，當有選手將鍵按下時（如按下S4），74LS148的輸出 經(jīng) RS鎖存后，1Q=1,74LS48處于工作狀態(tài)， Q Q Q=100, 經(jīng)譯碼顯示為

5、 "4" 。此外， 1，使 74LS148 ，處于禁止狀態(tài)，封鎖其他按鍵的輸入。當按鍵松開即按下時， 74LS148的 此時由于仍為，使ST，所以 74LS148仍處于禁止狀態(tài)，確保不會出二次按鍵時輸入信號，保證了搶答者的優(yōu)先性。如有再次搶答需由主持人將開關(guān)重新置 清除 " 然后再進行下一輪搶答。 74LS148為線線優(yōu)先編碼器 .22Key = SpaceVCC105VJ5J11U13AU11AU16A74LS32DKey = 174LS32DJ22U9U174LS21D109325D0A01D1Q117Key = 245628 12D1A162D2QD2A2J

6、37671314383D3Q981D3GSVCC134D4Q122D4155D5QD5EO141536D6QD6171647D7QD718195Key = 38D8QEIJ441OC1174LS148DENGKey = 474LS373N120圖 11、 數(shù)字搶答器電路(2) 定時電路VCC5VVCC8U21U14VCC15AQA3443RSTOUT1BQB25R110667DIS9CQC7715kDQD3 6112THR11LOADBO132TRI14CLRCO125UPR2CON LM555CM54DOWN68k1GND74192N10C2C1185uF10nFU6U1813713AKAO

7、AC14B112BOB15C2COC116DOD108D99EOEF3LTOF1510G5RBIOG14124BI/RBO74LS48D16R340J5Key = Space;.圖 11、3 可預(yù)置時間的定時電路由節(jié)目主持人設(shè)定一次搶答的時間，通過預(yù)置時間電路對計數(shù)器進行預(yù)置，計數(shù)器的時鐘脈沖由秒脈沖電路提供。 可預(yù)置時間的電路選用十進制同步加減計數(shù)器 74LS192進行設(shè)計，具體電路如圖 11、 3 所示。（ 3）報警電路U1415 AQA 3VCC5V1BQB 210 CQC 69DQD 7111LOADBO1314CLRCO12U12B5UP4DOWN14U1074LS08D74192N

8、R199VCCU272RINTU1100k|?Q63RTCT11326U11A10CT1D1Q1053A1457412D2Q9VCCQ765A2BUZZER4D4QB8943D3Q8135D5Q12C3GND0200 Hz7146D6Q1574LS21D17 7D7Q16SN74121N18 8D8Q1910uF1 OC11 ENG74LS373N(4) 零點鎖存電路U14U915AQA310D0A091BQB2U19D11D1A1710CQC612D2A269DQD713D311LOADBO131D4GS14122D5EO1514CLRCO 123D6574F04N4D7UP5EI4DOWN

9、74192N74LS148D（ 5）時序控制電路時序控制電路是搶答器設(shè)計的關(guān)鍵，它要完成以下三項功能：;.主持人將控制開關(guān)撥到" 開始 " 位置時，搶答電路和定時電路進人正常搶答工作狀態(tài)。當參賽選手按動搶答鍵時，搶答電路和定時電路停止工作，倒計時歸零。當設(shè)定的搶答時間到，無人搶答時, 搶答電路和定時電路停止工作。四 . 元件選擇1.集成電路：74LS1481 片74LS3731 片74LS482 片74LS1921 片NE5551 片74LS002 片74LS1212 片74LS211 片74LS321 片74LS081 片2.電阻 |：100K 2 只40 2只15k l

10、 只 68k l 只3.電容：10UF3 只10nf1 只4.其它：共陰極顯示器2 只 ,雙刀單閘開關(guān)1 只，PBNO 開關(guān) 4 只，buzzer蜂鳴器 2只五 , 整體電路及軟件仿真的效果圖以及仿真調(diào)試結(jié)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