数字电子线路课程八路抢答器设计 - 图文

图3 方案一倒计时电路图

倒计时电路采用的方案所需要的元件清单如表2所示。

表2 方案一倒计时电路元件清单

元件名称 8D锁存器 显示驱动译码器 加减计数器 数码管 发光二极管 电阻 电阻 电阻 电阻 电容 电容 开关

型号规格 NE555 74LS48 74LS192 7SEGDISP Led 10KΩ 15KΩ 68 KΩ 1KΩ 0.1μF 10μF SW-PB 数量 1 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 单位 片 片 片 片 个 个 个 个 个 个 个 个 1.2.3 报警电路设计

方案一报警电路如图4所示

图4 方案一报警电路图

报警电路采用的方案所需要的元件清单如表3所示。

表3 报警电路元件清单

元件名称 定时器 三极管 蜂鸣器 电阻 电阻 电阻 电阻 电容 型号规格 NE555 IRF630 BUZZER 68KΩ 510Ω 15KΩ 1 KΩ 0.1μF 数量 1 1 1 1 2 1 1 1 单位 片 片 个 个 个 个 个 个 2、方案二（具体实施方案）

2.1总体方案设计

方案二总体设计框图如图5所示，主要由抢答电路，控制电路，显示电路，报警电路，定时电路，秒脉冲产生电路等电路组成。

主持人开关控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）和抢答器的开始；抢答电路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，编号立即锁存，并在LED数码管上显示出选手的编号，同时封锁输入电路，禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。当节目主持人启动“开始”键后，定时器立即减计时，显示器显示，同时扬声器发出短暂的声响，参赛选手在设定的时间内抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示的选手的编号和抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清零为止。

抢答按钮锁存器优先编码器译码电路译码显示电路主持人开关控制秒脉冲产生电路2.2 电路设计

2.2.1 抢答电路设计

控制电路报警电路定时电路译码电路译码显示电路

图5 方案二八路抢答器总体框图

方案二抢答电路如图6所示，此部分电路主要完成的功能是实现8路选手抢答并进行锁存，同时数码显示抢答成功的选手编号。

使用优先编码器 74LS148 和锁存器 74LS573来完成。该电路主要完成两个功能：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（显示电路采用七段数字数码显示管）；二是禁止其他选手按键，其按键操作无效。只要有一组选手先按下抢答器，就会将编码器锁死，不再对其他组进行编码。通过74LS48译码器使抢答组别数字显示1-8。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。

VCCVCCStartR1R8C3100uFRST10k10k10k10k10k10k10k10kR2R3R4R5R6R74R1051U1OCC1D2D3D4D5D6D7D8D74HC573BI74HC5731Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8QU3074LS14812EO3GS4A05A16A27EI74LS148U2A174LS04U2B74LS04VCC39U4BI/RBORBILTA74LS247BCDabcdefgVCC12345678DPYaabcfbgdeecdfdpgdpS1S2S3S4S5S6S7S8DS17SEG-AC2U2CR1110KEI674LS045BO 图6 方案二抢答器电路图

抢答电路采用的方案所需要的元件清单如表4所示。

表4 抢答电路元件清单

元件名称 D型锁存器 优先编码器 非门 显示驱动译码器 数码管 电阻 电阻 电容 按键开关 型号规格 74L573 74LS148 74LS04 74LS247 7SEGDISP 51Ω 10KΩ 100μF Button 数量 1 1 1 1 1 1 9 1 9 单位 片 片 片 片 片 个 个 个 个 2.2.2 倒计时电路设计

方案二倒计时电路如图7所示，该部分主要由555 定时器秒脉冲产生电路、十进制同步加减计数器74LS192 减法计数电路、74LS247译码电路和 2 个 7 段数码管即相关电路组成。完成的功能是当主持人按下开始抢答按钮后，进行设定时间长度倒计时，到0s时倒计时指示灯亮。当有人抢答时，计时停止。74LS192 的预置数控制端实现预置数30s，计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。

R27RP1RP2RP3RP4J11234USBC30C31C325.1K5.1K5.1K5.1K104104104D612LED34SW DIP-4R15VCCR1415KU6VCCR15VCCVCCC1CLRCOUPBODOWNLOADQAAQBBQCCQDD74LS192BITBOVCCJP5BI/RBORBILTABCD74LS247abcdefgVCC12345678DS2DPYaabcfbgdeecdfdpgdp951051S98765BI7SEG-ACVCCC1VCCBICLRCOUPBODOWNLOADQAAQBBQCCQDD74LS192JP5BI/RBORBILTABCD74LS247abcdefgVCCDS212345678DPYaabcfbgdeecdfdpgdpRQVCCTRIGC110uFGNDDISR1768K+CVoltC20.1uFTHR7SEG-ACNE555951 图7 倒计时电路图