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Protel课程设计
八路抢答器
於楚峰&黎程铖
设计分工
黎程铖设计原理图和pcb图
於楚峰设计word和ppt
一设计内容及要求
1. 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按钮S0 ~ S7表示。
2. 设置一个系统清除和抢答控制开关S,该开关由主持人控制。
3. 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮,锁存相应的编号,并在LED数码管上显示,同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存,优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
4. 抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间由主持人设定(如30秒)。当主持人启动“开始”键后,定时器进行减计时,同时扬声器发出短暂的声响,。
5. 参赛选手在设定的时间内进行抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答的时间,并保持到主持人将系统清除为止。
6. 如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统报警并禁止抢答,定时显示器上显示00。
二设计简介
该设计中八路抢答器主要分为三个部分:抢答部分、计时部分、报警部分。抢答部分由74LS573锁存器及74LS48译码显示等主要器件组成。两片74LS192和两74LS48共同组成计时部分。两个555芯片分别组成单稳态触发器和多谐振荡器构成报警电路。
三设计步骤与要求
拟定数字抢答器的组成框图;
设计各单元电路,要求布线整齐、美观;
画出数字抢答器的整体逻辑电路图;
设计出pcb图;
写出设计性实验报告.
四实现原理
接通电源后,主持人将开关拨到"清零"状态,锁存器处于禁止状态,时序控制电路控制抢答显示器灭灯,同时由主持人控制定时电路设定抢答时间;主持人将开关置“开始”状态,强大显示器人为灭灯状态,宣布"开始"抢答器工作,定时器开始倒计时,提示音电路给出间断声响提示。当定时时间到,却没有选手抢答时,报警电路报警,同时控制锁存器封锁输入电路,禁止选手超时后抢答。选手在定时时间内抢答时,抢答器完成:优先判断、编号锁存、编号显示。当一轮抢答之后,定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。如果再次抢答必须由主持人再次操作"清除"和"开始"状态开关。
五系统框图及基本原理
六单元电路设计
抢答器电路
该部分电路要完成两个功能: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;二是禁止其他选手按键操作无效。在设计中运用74HC573锁存器锁存抢答选手的编号。然后再紧接着用74LS13和4002组成的一个BCD译码功能块,最后把译码块的结果送到数码管上显示出抢答者的正确编号。
—S8和时间控制开关S1_1—S9_9所组成,每一竞赛者与一组开关相对应,选手的编号是1到8,开关应为常开型,当按下开关时,开关闭合,输入抢答信号。
抢答锁存、编码电路
抢答器电路由锁存器和按键组成。在未抢答前,8路锁存器74HC573的LE端为高电平,锁存器的输入端的电平能直接送到相应的输出端,当抢答开始后,LE端变成低电平,锁存器锁存,也就是说输入的信号不能送到相应的输出端,各个输出保持锁存前的电平。此时抢答不能进行。
当主持人按下时,74HC573的OE为高电平,显示器被清零,抢答被禁止。当主持人开关断开时,抢答被允许。此时如有人抢答,74HC573相对应的输入端则变成低电平,通过反馈74HC573锁存信号。LE控制端保持高电平,抢答准备工作已经完成。当8个抢
答开关S1至S8中有一个先按下时,其对应的输入端变为低电平,此低电平被送到锁存器对应的输出端,此时编码器模块开始编码,74HC573执行锁存功能,这时如果有按键按下,锁存器的输出端也不会发生改变,从而实现了锁存的功能和编码的功能。