多路智能竞赛抢答器设计 - 数字电路课程设计[1]

译码显示电路显示抢答成功者的号码。

声响电路可以发出提醒声响，定时电路有定时抢答功能，并能显示倒计时的时间。 该方案满足设计的功能要求，但是用锁存器锁存抢答结果这一思路有缺陷，就是可能有两个选手抢答时间间隔很小，两路的抢答信号同时锁存了起来，导致编码器编码出错，下一级译码显示电路不能显示抢答结果。 第二种方案：

第一种方案流程图如下图1-3所示：

图1-3

第二种方案的原理和第一种方案基本一样，只是在第一种方案上做了改进，在锁存器和抢答按钮之间增加了优先编码器，避免了多路的抢答信号同时被锁存，编码器编码出错，下一级译码显示电路不能显示抢答结果的情况。

综合两种方案，故选择第二种方案。

1.3电路原理设计

1.3.1 八路抢答电路设计

该部分用到的芯片有74LS47、74LS279、74LS148，其引脚图和逻辑图如下： 74LS47的电路符号和引脚图如下图1-4：

图1-4

74LS47的逻辑图如下图1-5：

图1-5

74LS279的引脚图和逻辑图如下图1-6：

74LS148的引脚图如下图1-7：

图 1-6

图 1-7

74LS148的逻辑图如下图1-8：

电路原理图如下图1-9：

电路抢答部分选用优先编码器 74LS148 和锁存器 74LS297 来完成。该电路主要完成两个功能：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（显示电路采用七段数字数码显示管）；二是禁止其他选手按键，其按键操作无效。工作过程：开关S置于“断开”时，RS触发器的 R端均置0，4个触发器输出置0，使74LS148的优先编码工作标志端引脚5电平为0，使之处于工作状态。当开关S置于\开始\时，抢答器处于等待工作状态，当有选手将抢答按键按下时（如按下S5），74LS148的输出经RS锁存后，2Q2=1，BI/RBO =1，七段显示电路74LS48处于工作状态，DCBA=0101，经译码显示为“5”。此外，2Q2＝1，使74LS148 优先编码引脚5工作标志端EI＝１，处于禁止状态，封锁其他按键的输入。当按键松开即按下时，74LS148的 此时由于仍为2Q2＝1，使优先编码工作标志端引脚5电平为1，所以74LS148仍处于禁止状态，确保不会出二次按键时输入信号，保证了抢答者的优先性。如有再次抢答需由主持人将S开关重新置“清除”然后再进行下一轮抢答。

图 1-8

图1-9 1.3.2定时电路设计

该部分用到的芯片除74LS47外、还用到74LS192、74LS90、LM555。74LS192引脚图如下图1-10：

1-10 图