综合实验四人竞赛抢答器的设计.

1E-mail：[e-mail]电气学院电工电子学科部综合实验：四人竞赛抢答器的设计2019/12/172主要内容实验目的设计要点实验要求电路原理图及各主要芯片PIN脚介绍实验内容31、掌握电路组装技术；2、学习调试系统电路，提高实验技能；3、了解竞赛抢答器的工作原理及其结构.一、实验目的41、设计任务：设计制作一个可容纳四组参赛的数字式抢答器。2、设计要求：每组设置一个抢答按钮，供抢答者使用；电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。在主持人将系统复位并发出抢答指令后，若有参赛者按抢答开关，则提醒主持人（音频提示或信号灯亮），同时显示出抢答者的组别。同时电路应具备自锁功能，使别组的抢答开关不起作用；电路具有抢答问题的时间控制功能。要求抢答问题的时间≤10s（显示0-9），时间显示采用倒计时方式。若有人抢答，停止计时。要求电路主要选用中规模TTL或CMOS集成电路。二、实验内容基本要求提高53.设计要点:根据设计要求，竞赛抢答器主要由五部分组成：抢答控制器：竞赛抢答器的核心，当任意一位参赛者按下开关时，抢答控制器立刻接受该信号，则提醒主持人（音频提示或信号灯亮），同时显示出抢答者的组别。与此同时，封锁其他参赛者的输入信号，这就要求抢答器的分辨能力高(CP为1MHZ)，同时要求电路有4组输入和输出，电路可考虑用4个D触发器（74LS175）和与非门组成（74LS00和74LS20）；抢答控制输入电路：有4个开关组成，4人各控制一个，按下开关使相应控制端信号为高电平或低电平；清零装置：供每次比赛前主持人使用，它保证每次抢答前使抢答器清零，避免电路误动作和抢答过程中的不公平。采用由主持人控制开关，同时使每人的抢答电路同时清零的方式；设计要点6抢答显示、提示电路：抢答器显示电路可由数码管实现（4组共用），显示字形代表抢答组号(含编码---与非门，如74LS00、译码---74LS48、显示----)；提示电路为4组共用，只要有抢答者出现，都会发出提示（扬声器---555电路或LED---三极管驱动)倒计时显示电路：该电路的作用是对抢答者抢答问题时间进行控制，规定的时间小于或等于10s，所以显示装置应该是一个一位数字的计数显示系统（计数芯片---74LS192,译码---74LS48、显示----）。因为要求倒计时，当主持人给出“请抢答”指令后，计数器从“9”开始倒计数，若有人抢答则停止计数并显示当前数值，否则计数到“0”为止(减法计数）不再计数;CLK信号为秒脉冲（1HZ），设计要点7画出电路原理图，并弄懂各部分的工作原理及作用；按原理图接线，并认真检查电路；按要求调试电路，实现各部分电路功能；列出元件清单，给出芯片管脚；分析调试中发现的问题及故障排除方法三、实验要求8抢答并锁存9编码输入输出QDCBAQ10001Q20010Q30011Q401001313AQQQQ2323BQQQQ4CQ0D10&&ABCDQ1Q3Q2Q411抢答结果显示C9013发光二极管300Ω7.倒计时显示电路1.抢答控制输入电路2.抢答结果转换电路3.抢答结果显示电路5.抢答自锁电路6.清零电路4.抢答结果提示电路13各芯片PIN脚介绍74LS17574LS0014各芯片PIN脚介绍3、4、5三个PIN脚接高电平C901315各芯片PIN脚介绍74LS2074LS192CD/BO：TCDRD：MRLD：PL1674LS19274LS19217八段数码管18电源线或地线面包板19+5V电源测试灯开关1MHz时钟1Hz时钟实验台C9013发光二极管300Ω7.倒计时显示电路1.抢答控制输入电路2.抢答结果转换电路3.抢答结果显示电路5.抢答自锁电路6.清零电路4.抢答结果提示电路调试注意事项：21