數(shù)電實現(xiàn)八路搶答器電路Proteus仿真

ID:272432 · 發(fā)表于 2019-7-23 18:35

一，設(shè)計思路

1. 搶答器供8名選手比賽，分別用8個按鈕S0 ~S7表示。讓每個選手撥動開關(guān)后產(chǎn)生相應(yīng)的信號。不同的選手撥動按鈕發(fā)出信號通過74LS148編碼器進行編碼，編碼后輸出信號進行下一步的譯碼和鎖存。
2. 設(shè)置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān)S，該開關(guān)由主持人控制。該開關(guān)連接到74LS279的R端使RS觸發(fā)器的Q輸出端置0，還連接到了74LS192的計數(shù)使能端，從而達到清零和使能的功能。
3. 搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動按鈕，鎖存相應(yīng)的編號，并在優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。74LS279具有鎖存功能，可以在一個選手按下按鈕后進行鎖存，其他的選手不能在搶答。鎖存相應(yīng)的編號時，由于編碼器編的是從0到7。

4. 搶答器具有定時搶答功能，且一次搶答的時間設(shè)定20秒。當(dāng)主持人啟動"開始"鍵后，定時器進行減計時。74LS192具有減法功能，通過使用74LS192可以對設(shè)定的時間進行自減。只需要給定74LS192秒脈沖就可以。同時74LS192結(jié)合74LS47可以對所設(shè)定的搶答時間和選手搶答的時間顯示出來。

5. 參賽選手在設(shè)定的時間內(nèi)進行搶答，搶答有效，定時器停止工作，顯示器上顯示選手的編號和搶答的時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。選手進行搶答，通過編碼器，鎖存器，譯碼器，顯示出來。當(dāng)某個選手搶答有效，通過74LS148編碼器的GS端口變成高電平，就可以進行禁止其他選手的搶答。同時把該選手的號碼顯示在數(shù)碼管上，同時按鍵輸出的信號可以停止74LS192的脈沖，從而讓脈沖停止，達到顯示搶答時間的效果。
6. 如果定時時間已到，無人搶答，本次搶答無效，系統(tǒng)通過一個指示燈報警并禁止搶答，定時顯示器上顯示00。

二，單元電路

1，搶答電路

優(yōu)先編碼器74148+基本rs觸發(fā)器7427+共陰數(shù)碼管驅(qū)動7448組成

其工作原理：開關(guān)置于清除鍵時，74148輸出的y1,y2,y3,y4全為0，rs觸發(fā)器的r=0,則74279輸出全為0，74484號管腳BI=0,數(shù)碼管關(guān)閉。74LS148的選通輸入端ST=0，74LS148處于工作狀態(tài)，此時鎖存電路不工作。當(dāng)主持人將開關(guān)撥到“開始”位置時，優(yōu)先編碼電路和鎖存電路同時處于工作狀態(tài)，既搶答器處于等待工作狀態(tài)，等待輸入端I7、I6、I5、I4、I3、I2、I1、I0輸入信號，當(dāng)有選手將鍵按下時（如按下S5），74LS148的輸出Y2Y1Y0=010，YEX=0，經(jīng)RS鎖存器后，CTR=1，BI=1，此時74LS279處于工作狀態(tài)，4Q3Q2Q=101，經(jīng)74LS48譯碼后，顯示器顯示出“5”。此外，CTR=1，使74LS148的ST端為高電平，74LS148處于禁止工作狀態(tài)，封鎖了其它按鍵的輸入。當(dāng)按下的鍵松開后，74LS148的YEX高電平，但由于CTR維持高電平不變，所以74LS148仍處于禁止工作狀態(tài)，其它按鍵的輸入信號仍不會被接受。這就保證了搶答者的優(yōu)先性以及搶答電路的準(zhǔn)確性。當(dāng)優(yōu)先搶答者回答完問題后，主持人操作控制開關(guān)S，使搶答電路復(fù)位，以便進行下一輪搶答。

2，定時電路

定時電路的功能是進行不超過99s倒計時，計數(shù)歸0以后按下SW鍵又可重新置數(shù)，其工作原理是：主持人按下S鍵，74LS192計數(shù)器的11腳就處于低電平狀態(tài)，這樣就使能了計數(shù)器，開始從20s倒計時。當(dāng)數(shù)碼管顯示00的時候，左邊片的74LS192的13管腳是進位輸出端，此時這個管腳就會由原先的高電平變成低電平，這樣74LS00的4管腳也就變成了低電平，此時就禁止了脈沖輸入到計數(shù)器，倒計時停止，當(dāng)主持人將按鍵彈起，計數(shù)器使能端變成高電平，數(shù)碼管便重新恢復(fù)計數(shù)器的置數(shù)值。

3，秒脈沖發(fā)生器