這是 電子技術課程作業，實現了8路搶答器，內有設計實現完整詳細說明，且帶有multisim文件
最終電路中的搶答電路由于在默認情況下顯示7,原因是由于編碼器在不編碼的時候輸出全為高導致,所以又做個改進的電路.原理一樣.只是用兩片8-3編碼構成了16-4編碼.可以跳過0號.即:選手編號變為1-8號,而不是原來的0-7號.
倒計時電路中控制到00時候停止計時,有的人用的是高位產生借位信號時候反回一信號使計時停止,但是本人沒有仿真成功.所以采用了圖中接法.原理很簡單,但是連線較多.
關于47和48,事實48完全可以代替47,但是本人仿真的時候也沒有成功.7斷a和k都試過了.百度了一下,很多人也遇到了此情況.故用47.
秒脈沖 不是很穩定.在仿真的時候可用一信號發生器代替.
關于報告中的J3開關,已經被我去掉,與j2合并在一起了.可以不必理會.
所有電路僅供參考,報告為pdf.
一、設計任務
1. 搶答器同時供8名選手或8個代表隊比賽，分別用8個按鈕S0 ~ S7表示。
2. 設置一個系統清除和搶答控制開關S，該開關由主持人控制。
3. 搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動按鈕，鎖存相應的編號，并在 LED 數碼管上顯示，同時揚聲器發出報警聲響提示。選手搶答實行優先鎖存，優先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統清除為止。
4. 搶答器具有定時搶答功能，且一次搶答的時間由主持人設定（如 30 秒）。當主持人啟動"開始"鍵后，定時器進行減計時，同時揚聲器發出短暫的聲響，聲響持續的時間 0.5秒左右。
5. 參賽選手在設定的時間內進行搶答，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清除為止。
6. 如果定時時間已到，無人搶答，本次搶答無效，系統報警并禁止搶答，定時顯示器上顯示00。
二、設計方案
1.設計分析
搶答器具有鎖存、定時、顯示和報警功能。即當搶答開始后，選手搶答按動按鈕，鎖存器鎖存相應的選手編碼，同時用 LED 數碼管把選手的編碼顯示出來，并且開始搶答時間的倒計時，同時用 LED 數碼管把選手的所剩搶答時間顯示出來。而在選手按鍵搶答以及搶答時間倒計時到時的時候都有報警以提醒主持人和選手。搶答時間設定30秒。接通電源后，主持人將開關撥到“清除”狀態，搶答器處于禁止狀態，編號顯示器滅燈，定時器顯示設定時間；主持人將開關置“開始”狀態，宣布“開始”搶答器工作。定時器倒計時。選手在定時時間內搶答時，搶答器完成：優先判斷、編號鎖存、編號顯示、揚聲器提示。當一輪搶答之后，定時器停止、禁止二次搶答、定時器顯示剩余時間。如果再次搶答必須由主持人再次操作“清除”和“開始”狀態開關。
2.系統框圖
如下圖所示為總體方框圖。其工作原理為：接通電源后，主持人將開關撥到"清零"狀態，搶答器處于禁止狀態，編號顯示器滅燈，定時器顯示設定時間；主持人將開關置;開始"狀態，宣布"開始"搶答器工作。定時器倒計時，揚聲器給出聲響提示。選手在定時時間內搶答時，搶答器完成：優先判斷、編號鎖存、編號顯示、揚聲器提示。當一輪搶答之后，定時器停止、禁止二次搶答、定時器顯示剩余時間。如果再次搶答必須由主持人再次操作"清除"和"開始"狀態開關。
三、單元電路設計
1.搶答電路
電路如下電路圖所示。該電路完成兩個功能：一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖定74LS175的功能真值表即優先搶答者的編號，同時譯碼顯示電路顯示選手編號；二是要使其他選手隨后的按鍵操作無效。其工作原理為：當主持人控制開關處于“清零”時， （開關 J2 接地時為清零）D 觸發器的清零端為低電平，使 D 觸發器被強制清零，輸入的搶答信號無效。當主持人將開關 J2 撥到”VCC” ,計時電路置位并開始計時，同時選手可以搶答。當沒人搶答時，搶答信號為高電平，EI 為低電平，當一有人搶答時，搶答信為低電平，優先編碼器對其編碼，
EI變為高電平。鎖存器鎖存選手編號和EI，同時，鎖存器Q4與 EI電平相同，Q4與時鐘信號與運算，使時鐘失效，輸出一直為低電平，當其他選手搶答后，由于已經沒有了時鐘信號，而無法鎖存其編碼。當選手回答完畢，主持人控制開關J2,J3時，搶答電路復位，以便進行下一輪搶
2.定時電路
節目主持人通過按 J3 來進行搶答倒計時。如圖。定時 30 秒，把 74LS192 對應的 A,B,C,D四個端子預置為“1001”。計數器的時鐘脈沖由秒脈沖電路 555 提供。當開關置于 VCC 時，開始倒計時，每來一個脈沖信號進行減計數一次。當有選手搶答或高位片QA,QB 全為低電平時，就使得 74ls192 的輸入脈沖變成低電平，從而實現倒計時的停止。再按復位鍵時，重新置數,并再一次倒計時。
（1）二位減法電路
由 74ls121和蜂鳴器構成的報警電路，但仿真中沒有74ls121，因此用功能相同的MONOSTABLE VIRTUAL 來代替仿真，如圖 4所示。其中 A2的脈沖輸入端是由復位信號,計時到信號和脈沖信號與在一起來提供的。當其中一個信號為高電平時，使得 A2得到一個下降沿脈沖，從而使A2的Q 端輸出一個寬度為一秒的高電平，那么蜂鳴器就會響一秒。反之，電路停振，蜂鳴器不響。
4.時序控制電路
（1）主持人將控制開關撥到“開始”位置時，搶答電路和定時電路進入正常搶答工作狀態。
（2）當參賽選手按動搶答鍵時，揚聲器發聲，搶答電路和定時電路停止工作。
（3）當設定的搶答時間到，無人搶答時，揚聲器發聲，同時搶答電路和定時電路停止工
作。
五、總結
1．通過這次課程設計，加強了我主動思考和解決問題的能力。
2．在設計過程，經常會遇到這樣的情況，就是心里想老著這樣的接法可以行得通，但實際接上電路，總是實現不了。腦子里總是想著如何解決這些問題，如何想出更好的連接方法。
3．我覺得做課程設計同時也是對課本知識的鞏固和加強，平時看課本時，有時問題老是弄不懂，做完課程設計，那些問題就迎刃而解了。而且還可以記住很多東西。比如一些芯片的功能，看課本時，這次看了，下次就忘了，主要是因為沒有動手實踐過吧！認識來源于實踐，實踐是認識的動力和最終目的，實踐是檢驗真理的唯一標準。故一個小小的課程設計，對我們的作用是如此之大。
4.經過這兩周的努力，在老師和同學的幫助下，我基本上完成了設計任務。通過這次課程設計，我充分認識到了自學的重要性，以及學以致用的道理，也體會到很多自己完成一件事,成功解決困難的樂趣。也使我加深了對數字電路技術的理解和應用。
全部資料51hei下載地址（包含multisim仿真工程與論文）：
8路搶答器 (2).zip
(2.63 MB, 下載次數: 264)
2018-7-9 09:20 上傳
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