智力竞赛抢答器逻辑电路设计1 - 图文

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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。 原理图如下：

图2抢答电路原理图

2.2.2 定时电路设计

节目主持人可以根据题目的难易程度，设计一次抢答的时间，通过预置时间电路对计数器进行预置，选用十进制同步加减计数器74LS192进行设计，计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。

原理及设计：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、74LS48译码电路和2个7段数码管即相关电路组成。两块74LS192实现减法计数，通过译码电路74LS48显示到数码管上，其时钟信号由时钟产生电路提供。原理及设计：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、74LS48译码电路和2个7段数码管即相关电路组成。两块74LS192实现减法计数，通过译码电路74LS48显示到数码管上，其时钟信号由555定时器提供。按键弹起后，计数器开始减法计数工作，并将时间显示在共阴极七段数码显示管DPY_7-SEG 上，当有人抢答时，停止计数并显示此时的倒计时时间；如果没有人抢答，且倒计时时间到时，直接锁住电路选手抢答无效。 原理电路如下：

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图3 可预置时间的定时电路原理图

2.2.3 时序控制电路设计

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。

（1）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入正常抢答工作状态。

（2）当参赛选手按动抢答按键时，抢答电路和定时电路停止工作。

图4 时序控制电路原理图

（3）当设定的抢答时间到，无人抢答时，锁定电路，定时和定时电路停止工作。

根据上面的功能要求，设计的时序控制电路如（图4）所示。图中，门G1 的

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作用是控制时钟信号CP的放行与禁止，门G2的作用是控制74LS148的输人使能端 。工作原理是：主持人控制开关从“清除” 位置拨到“开始”位置时，来自于（图2）中的74LS279的输出 1Q=0，经G3反相， A＝1，则时钟信号CP能够加到74LS192的CPD时钟输入端，定时电路进行递减计时。同时，在定时时间未到时，则“定时到信号”为 1，门G2的输出 =0，使 74LS148处于正常工作状态，从而实现功能（1）的要求。当选手在定时时间内按动抢答键时，1Q＝1，经 G3反相， A＝0，封锁 CP信号，定时器处于保持工作状态；同时，门G2的输出 =1，74LS148处于禁止工作状态，从而实现功能（2）的要求。当定时时间到时，则“定时到信号”为0，门G2的输出 =1，74LS148处于禁止工作状态，禁止选手进行抢答。同时， 门G1处于关门状态，封锁 CP信号，使定时电路保持00状态不变，从而实现功能（3）的要求。集成单稳触发器74LS121用于控制报警电路及发声的时间。

3 电路仿真

我们为了更加精确，快速的设计好电路，选择先在仿真软件上进行仿真，按照以上所述原理，也是把电路分成几个部分进行仿真，仿真图如下： 3.1 抢答电路的仿真

第7路抢答器抢答后的显示，同时发光二极管指示灯发光，如下图：

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图5抢答电路仿真图

3.2 定时电路的仿真

倒计时开始后开始计数，同时倒计时指示灯亮直到倒数到0秒熄灭，如下图：

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