三人搶答器(共10頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上三人搶答器課程設計課程名稱： 專 業(yè)： 姓 名： 學 號： 學 年： 目錄1、設計方案1.1概述1.2電路組成和工作原理1.2.1搶答器1.2.2搶答器控制器1.2.3清零裝置1.2.4顯示電路2、元器件選型 2.1電阻2.2發(fā)光二極管2.3二輸入和三輸入與門2.4 四D觸發(fā)器74LS1752.5搶答器按鍵部分3、電路的組成及控制原理3.1搶答控制電路3.2搶答器3.3清零裝置3.4顯示電路總結附錄：附錄一 電路原理圖附錄二 元器鍵清單三人搶答器1、設計方案1.1概述：三人搶答器是一名的主持人，它的任務是從三名競賽者中確定出最先的搶答者。1.2電路組成和工作原理 根據

2、上面所說的功能要求，搶答器系統的組成框圖如下圖1-1所示：光提示部分搶答器信號分析主體部分復位器開關選手搶答器開關器圖1-1 整體框架圖如圖為這個三路搶答器的方案流程圖，其具體介紹如下：1) 選手搶答按鍵由三個可自動復位開關組成；2) 復位器開關由一個可自動復位開關組成；3) 搶答器信號分析主體由一個四D觸發(fā)器74LS175和一個二輸入與門，一個三輸入與門構成；4) 光提示部分由三個發(fā)光二極管構成。該搶答器工作流程：1）搶答開始前，處于復位狀態(tài)，此時，三個發(fā)光二極管均為熄滅狀態(tài)。2）當開始搶答時，選手按下搶答器按鍵，和該選手對應的指示燈即發(fā)光二極管亮，同時通過與門電路將搶答信號反饋回來，鎖住搶

3、答器主體，使之不再接收其他選手的搶答信號，從而保證只有第一個按下搶答按鍵的選手獲得答題權。等到進入下一搶答環(huán)節(jié)，主持人按下復位鍵，搶答器再次處于可搶答狀態(tài)。1.2.1搶答器三人搶答器的核心：當參賽者的任意一位首先按下搶答開關時，搶答器即刻接受該信號，指使相應發(fā)光二極管亮，與此同時，封鎖住其他參賽者的輸入信號。1.2.2搶答器控制器搶答控制器由三個開關組成：三名參賽者各控制一個，撥動開關使相應控制端的信號為高電平。1.2.3清零裝置供比賽開始前裁判或主持人使用：它能保證比賽前觸發(fā)器統一清零，避免電路的誤動作和搶答過程的不公平。1.2.4顯示電路比賽開始，當某一參賽者按下搶答器開關時，74LS17

4、5芯片就接收該信號，在封鎖其他開關信號的同時，使該路的發(fā)光二極管發(fā)出亮光，以引起人們的注意。2、元器件選型2.1電阻因為物質對電流產生的阻礙作用，所以稱其該作用下的電阻物質。電阻將會導致電子流通量的變化，電阻越小，電子流通量越大，反之亦然。沒有電阻或電阻很小的物質稱其為電導體，簡稱導體。不能形成電流傳輸的物質稱為電絕緣體，簡稱絕緣體。 在物理學中，用電阻來表示導體對電流阻礙作用的大小。導體的電阻越大，表示導體對電流的阻礙作用越大。 作用：主要職能就是阻礙電流流過，多應用于限流、分流、降壓、分壓、負載與電容配合作濾波器及阻匹配等。數字電路中功能有上拉電阻和下拉電阻。2.2發(fā)光二極管半導體發(fā)光器件

5、包括半導體發(fā)光二極管（簡稱LED）、數碼管、符號管、米字管及點陣式顯示屏（簡稱矩陣管）等。事實上，數碼管、符號管、米字管及矩陣管中的每個發(fā)光單元都是一個發(fā)光二極管。2.3二輸入和三輸入與門 其二輸入與門的數學邏輯表達式：Y = AB其三輸入與門的數學邏輯表達式：Y = ABC2.4 四D觸發(fā)器74LS175 功能表：四D觸發(fā)器74LS175的真值表：2.5搶答器按鍵部分在本電路中，需要三位選手各一個搶答按鍵和主持人一個復位按鍵。如右圖所示，選手按鍵區(qū)，在常態(tài)下，S1、S2、S3處于斷開狀態(tài)，輸出端接地處于低電平。當按鍵按下去時接通電源，由于電阻R4、R5、R6的作用，輸出端會輸出高電平。松開按

6、鍵，輸出端再次變?yōu)榈碗娖?。右圖，常態(tài)下MR端處于懸空狀態(tài)。當按下S開關鍵，MR端直接接地，變?yōu)榈碗娖叫盘枴Ｋ砷_MR端恢復懸空。2.5搶答器按鍵部分搶答器指示部分主要有指示燈顯示對應的作出搶答的選手。其中指示燈選取三個發(fā)光二極管接在相應的電路中。CLK端不斷輸入時鐘信號，當有選手搶答時， 四D觸發(fā)器74LS175的D輸入端對應的Q輸出端會輸出一個高電平信號到發(fā)光二極管，此時能使二極管發(fā)光導通。3、電路的組成及控制原理3.1搶答控制電路該系統有開關S1、S2、S3，分別有三名參賽者控制。常態(tài)時開關接地，比賽時，按下開關，使該端為高電平。3.2搶答器搶答器是由四D觸發(fā)器74LS175和兩個與門組成。

7、它的工作原理：若參賽者A首先按下開關，使該端的輸入信號為高電平，D1接受該信號是輸出Q1為高電平，相應的Q1非為低電平，這個低電平信號同時送到與門的輸入端，與門被封鎖，使觸發(fā)器的控制脈沖其他信號由于與門封鎖而被拘之門外，使之不能進行工作。因此該電路只接收第一個輸入的信號，即使此時其他參賽者也按下開關，但由于與門已被封鎖，信號是輸入不進去的。3.3清零裝置為了保證電路的正常工作，比賽開始前，裁判員都是要將各觸發(fā)出發(fā)器的狀態(tài)統一清零。按下復位鍵MR，CLR端接收到低電平信號，四D觸發(fā)器清零。松開按鍵MR，CLR端接收到脈沖信號，搶答器復位至搶答前的狀態(tài)，可以進入下一搶答環(huán)節(jié)。3.4顯示電路光顯示電

8、路需要在當有參賽者按下搶答開關時，相應電路構成通路，發(fā)光二極管通電發(fā)光亮?？偨Y:經過了一個星期的查閱資料學習，使在這次的三人搶答器課程設計中，成功的利用了一個四D觸發(fā)器74LS175實現該電路。這種三路搶答器的組成原理簡單易懂，只要知道四D觸發(fā)器的功能，如果想要變成四路的話，則需要把四D觸發(fā)器74LS175元件的D0和Q0，Q0非按電路接上，八路搶答器就需要兩個4D觸發(fā)器，以此類推，所以此項搶答器具有無限升級的空間。具有相關基礎知識的人都可以按照電路設計圖進行該三路搶答器的組建；而且構造這種三路搶答器的原件基本屬于常用零件，所需數量也比較少，也就是說，組合一個這樣的三路搶答器所需的成本比較低而且耗時比較少，再者，按電路圖誰都會做三路搶答器，但是如果要設計的話，就比較難了，所以這對與廠家來所可以說得上具有很強的競爭力，只有廠家才能制作出來。物美價廉，符合了現在的市場要求和經濟效益。 此次課程設計雖然時間短，但是學到了很多專業(yè)知識，讓我的能力又提升了一個新臺階。這次設計有不足之處，還希望老師給一些建