八路定時搶答器說明書

目錄一、設計簡介1.搶答器簡介……22.功能簡介………23.使用軟件及參考資料………..3二、設計及芯片介紹1．設計思路框圖……………….42．搶答電路設計……………….53．定時電路設計……………….65．使用芯片資料……………….76.設計中存在的問題…………197.仿真圖………19三、材料清單………………….22四、總結(jié)……….23一、設計簡介1、搶答器簡介當今的社會競爭日益激烈，選拔人才，評選優(yōu)勝，知識競賽之類的活動愈加頻繁，而在競賽中往往分為幾組參加，這時針對主持人提出的問題，如果要是讓搶答者用舉手等方法，這在某種程度上會因為主持人的主觀誤斷造成比賽的不公平性。比賽中為了準確、公正、直觀地判斷出第一搶答者，這就要有一種搶答設備作為裁判員，這就必然離不開搶答器。搶答器是一種應用非常廣泛的設備，在各種競賽、搶答場合中，它能迅速、客觀地分辨出最先獲得發(fā)言權(quán)的選手。早期的搶答器只由幾個三極管、可控硅、發(fā)光管等組成，能通過發(fā)光管的指示辯認出選手號碼?，F(xiàn)在大多數(shù)搶答器均使用單片機或數(shù)字集成電路，并增加了許多新功能，如選手號碼顯示、搶按前或搶按后的計時、選手得分顯示等功能。2、功能簡介1.搶答組數(shù)為八組，序號分別為S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8，優(yōu)先搶答者按動本組按鍵，組號立即顯示在LED顯示器上顯示，同時封鎖其他組的按鍵信號。2.系統(tǒng)設置外部清除鍵，按動清除鍵，LED顯示器清零滅燈。3.數(shù)字搶答器定時為30S，啟動開始鍵后，要求30S定時起開始工作，LED顯示器計時。4.搶答者在30s內(nèi)進行搶答，無搶答者，則本次搶答無效，系統(tǒng)短暫報警。3、使用軟件及參考資料使用軟件：multisim12，MicrosoftWordStarter2010,EasyPaintToolSAI1.1.0,AdobeReader9參考文獻：《數(shù)字電子技術(shù)基礎》（高等教育出版社，第五版），《模擬電子技術(shù)》（高等教育出版社，第四版），《電子創(chuàng)新設計與實踐》（國防工業(yè)出版社2005年版），百度百科二、設計及芯片介紹1、設計思路框圖2、搶答電路設計簡介：當選手按動開關時，編碼器74ls147將搶答選手的編號編碼為2進制輸入鎖存器74ls373中，同時利用D觸發(fā)器74ls74和74ls373對輸出的數(shù)據(jù)進行鎖存，輸出的數(shù)據(jù)通過計數(shù)器74ls192進入CD4511驅(qū)動數(shù)碼管顯示。當主持人閉合清零開關時，74ls192清零，數(shù)碼管顯示變?yōu)?。消隱級開關閉合時，CD4511消隱功能端為低電平，數(shù)碼管不顯示。3、定時電路設計簡介：當主持人打開清零開關，74ls160開始計數(shù)，CD4511驅(qū)動數(shù)碼管計時，選手按下?lián)尨痖_關，CD4511消隱端為低電平，數(shù)碼管不顯示數(shù)。4、芯片介紹（1）、搶答電路部分74ls14710線－4線優(yōu)先編碼器（BCD輸出）簡要說明：147將9條數(shù)據(jù)線（1－9）進行4線BCD編碼，即對最高位數(shù)據(jù)線進行譯碼。當1－9均為高電平時，編碼輸出（ABCD）為十進制零。故不需單設/IN0輸入端。管腳圖:真值表：74ls373八D鎖存器(3S,鎖存允許輸入有回環(huán)特性)373的輸出端O0~O7可直接與總線相連。當三態(tài)允許控制端OE為低電平時，O0~O7為正常邏輯狀態(tài)，可用來驅(qū)動負載或總線。當OE為高電平時，O0~O7呈高阻態(tài)，即不驅(qū)動總線，也不為總線的負載，但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響。當鎖存允許端LE為高電平時，O隨數(shù)據(jù)D而變。當LE為低電平時，O被鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平。引腳圖：真值表：74ls192十進制同步加減計數(shù)器管腳圖：真值表：CD4511七段譯碼器，數(shù)碼管驅(qū)動器管腳圖：真值表：74ls74雙上升沿D觸發(fā)器（有預置、清除端）引腳圖：真值表：74ls00與非門引腳圖：74ls04六反向器引腳圖：74ls308輸入與非門引腳圖：74ls260雙5輸入或非門引腳圖：（2）、定時電路部分555定時器引腳圖：NE555管腳功能介紹：1腳為地。2腳為觸發(fā)輸入端；3腳為輸出端，輸出的電平狀態(tài)受觸發(fā)器控制，而觸發(fā)器受上比較器6腳和下比較器2腳的控制。當觸發(fā)器接受上比較器A1從R腳輸入的高電平時，觸發(fā)器被置于復位狀態(tài)，3腳輸出低電平；2腳和6腳是互補的，2腳只對低電平起作用，高電平對它不起作用，即電壓小于1Ucc/3，此時3腳輸出高電平。6腳為閾值端，只對高電平起作用，低電平對它不起作用，即輸入電壓大于2Ucc/3，稱高觸發(fā)端，3腳輸出低電平，但有一個先決條件，即2腳電位必須大于1Ucc/3時才有效。3腳在高電位接近電源電壓Ucc，輸出電流最大可打200mA。4腳是復位端，當4腳電位小于0.4V時，不管2、6腳狀態(tài)如何，輸出端3腳都輸出低電平。5腳是控制端。7腳稱放電端，與3腳輸出同步，輸出電平一致，但7腳并不輸出電流，所以3腳稱為實高（或低）、7腳稱為虛高。使用方式：用555定時器接成多諧振蕩器，使用2個47kΩ電阻和一個2kΩ滑動變阻器以及10μF電容和33pF電容。74ls160十進制同步計數(shù)器（異步清除）160的清除端是異步的。當清除端/MR為低電平時，不管時鐘端CP狀態(tài)如何，即可完成清除功能。160的預置是同步的。當置入控制器/PE為低電平