抢答器设计
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抢答器设计实验报告抢答器设计实验报告一、引言在现代教育中,互动性和参与度是学生学习的重要因素。
为了提高课堂的活跃程度和学生的参与度,我们设计了一种抢答器。
本实验报告将介绍抢答器的设计原理、实验过程和结果分析。
二、设计原理抢答器的设计基于无线电频率识别技术。
抢答器由两部分组成:主机和抢答器设备。
主机通过无线电频率识别技术与抢答器设备进行通信,实现答题者的抢答功能。
三、实验过程1. 材料准备我们准备了一台电脑、一块Arduino开发板、一块无线电频率识别模块、若干个按钮开关和一些导线。
2. 硬件连接我们将Arduino开发板与无线电频率识别模块通过导线连接,并将按钮开关分别连接到Arduino开发板上。
3. 软件编程我们使用Arduino开发环境编写了控制程序。
程序主要实现了无线电频率识别模块的初始化、按钮开关的状态检测和与主机的通信功能。
4. 抢答器设备制作我们将按钮开关固定在一个小盒子上,连接好导线,并将无线电频率识别模块放置在盒子内。
5. 实验验证我们进行了一系列实验来验证抢答器的功能。
首先,我们将主机与抢答器设备进行配对。
然后,我们进行了多次抢答实验,记录了每个学生的抢答时间和正确率。
四、结果分析通过实验,我们发现抢答器在提高课堂互动性和学生参与度方面有着显著的效果。
抢答器能够快速准确地记录学生的抢答时间,并通过主机进行统计分析。
我们还发现,学生在使用抢答器后更加积极主动地参与课堂讨论,提高了他们的学习兴趣和主动性。
然而,我们也发现了一些问题。
由于抢答器设备的制作过程较为复杂,需要一定的技术支持和时间投入。
此外,抢答器的使用也需要一定的操作技巧,对于一些不熟悉技术的教师和学生来说可能存在一定的学习成本。
五、结论抢答器作为一种课堂互动工具,能够有效提高学生的参与度和学习效果。
然而,在推广和应用抢答器时,需要考虑到设备制作和操作技巧等方面的问题。
未来,我们可以进一步改进抢答器的设计,使其更加简单易用,以满足更广泛的教育需求。
智力竞赛抢答器电路设计一、选题背景1.抢答组数为3 组,输入抢答信号的按键需完成无抖动功能;2.能迅速、准确地判处抢答者,同时能排除其它组的干扰信号,闭锁其它各路输入使其它组再按开关时失去作用,并能对抢中者有显示和鸣叫指示3.每组有 1 位十进制计分显示电路,能进行加/减计分;4.当抢答开始后,指示灯应闪亮;当有某组抢答时,指示灯灭,最先抢答一组的灯亮,并发出音响;也可以驱动组别数字显示(用数码管显示);5.回答问题的时间应可调整,分别为 10s、20;主持人应有复位按钮和开始抢答按钮。
二、方案论证(设计理念)说选用at89c51芯片进行仿真实验,由于题目要求以及芯片的端口较少问题,故选用了一个四位数码管,将显示分数和显示选手号的功能集成于一个四位数码管中,并由复位功能进行两种显示的切换。
将P0口接上数码管,从P2口选择几个作为位选端口,另外的几位作为主持人的按键用来进行加减分以及开始和复位的选择。
并对按键进行了消抖防影措施。
在芯片的对应端口连接上晶振电路,在P3口连接蜂鸣器进行相应的提示。
源程序在keil5环境中生成,仿真在protues8.9环境中生成,将程序写入芯片中得到了运行且功能无错误三、过程论述过程论述大致分为两个部分,为硬件部分和软件部分1.硬件部分P0口接上数码管,采用共阴极四位一体数码管。
由于连接的为P0口所以需要接上上拉电阻,由于单个电阻过于麻烦所以选择使用排阻。
蜂鸣器电路,由于单片机产生的电流过小,无法支持蜂鸣器的正常使用,所以使用三极管进行电流放大来保持蜂鸣器的正常使用。
图中显示的为按键,左侧是选手按键,右侧为主持人按键,分别为开始按钮、加分按钮、减分按钮、复位按钮。
2.软件部分本次实验使用了两个定时器中断,分别为定时器中断0和定时器中断1。
设置的初始抢答倒计时为20s,答题时间为10s,为两个定时器赋上相应的初值可以应对两种时间为零的各种情况由于题目的要求当复位按键或者选手按键按下后需要屏蔽其他选手的按钮影响,设计采用了一种标志位来控制按键扫描函数,当复位按键或者选手抢答按键按下后该标志位置1然后停止对按键函数的扫描以此来屏蔽其他按键的干扰。
at89c51抢答器课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握AT89C51单片机的基本原理和应用。
2. 使学生了解抢答器的工作原理和设计方法。
3. 帮助学生掌握抢答器程序编写的基本技巧。
技能目标:1. 培养学生动手操作和实践能力,能独立完成抢答器电路搭建和程序编写。
2. 培养学生运用单片机解决实际问题的能力,能够对抢答器进行调试和优化。
3. 培养学生团队协作和沟通能力,能够在小组合作中发挥各自专长。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣和热情,激发创新意识。
2. 培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯,提高自主学习能力。
3. 培养学生关注社会发展,认识到科技在现实生活中的应用价值。
课程性质:本课程为实践性课程,结合理论知识和实际操作,培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
学生特点:学生具备一定的单片机知识基础,对电子技术感兴趣,喜欢动手实践。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调学生的主体地位,鼓励学生积极参与,培养实际操作能力和创新思维。
在教学过程中,关注学生的学习进度和需求,及时调整教学策略,确保课程目标的实现。
通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际项目中,提高综合素养。
二、教学内容1. 理论知识:- 单片机原理:AT89C51的基本结构、工作原理、引脚功能。
- 程序设计:C语言基础、单片机程序框架、中断处理、定时器应用。
- 电路设计:抢答器电路原理、元器件选型、电路图绘制。
2. 实践操作:- 电路搭建:指导学生搭建抢答器电路,熟悉元器件的使用。
- 程序编写:教授学生编写抢答器程序,掌握程序调试方法。
- 调试优化:引导学生对抢答器进行调试,优化程序和电路。
3. 教学大纲:- 第一周:单片机原理学习,熟悉AT89C51的结构和功能。
- 第二周:C语言基础学习,了解单片机程序设计方法。
- 第三周:抢答器电路设计,绘制电路图,选型元器件。
- 第四周:抢答器程序编写,学习中断处理和定时器应用。
单片机课程设计三人抢答器在现代电子技术的快速发展中,抢答器作为一种常见的电子设备,广泛应用于各种竞赛、游戏和活动中。
本次课程设计的任务是设计一个三人抢答器,通过单片机的控制实现抢答功能,并具备相应的显示和提示功能。
一、设计要求1、有三个抢答按键,分别对应三位选手。
2、当有选手按下抢答键时,系统能锁定该选手,并在显示屏上显示其编号。
3、同时伴有声音提示,表示抢答成功。
4、抢答成功后,其他选手再按下抢答键无效。
二、硬件设计1、单片机选型我们选择了常见的 51 系列单片机,如 STC89C52 单片机。
它具有价格低廉、性能稳定、易于编程等优点。
2、按键输入使用三个独立按键作为抢答按键,分别连接到单片机的三个I/O 口。
通过检测这些 I/O 口的电平变化来判断是否有按键按下。
3、显示模块采用数码管作为显示模块,用于显示抢答成功选手的编号。
可以选择共阴或共阳数码管,通过单片机的 I/O 口控制数码管的段选和位选,实现数字的显示。
4、声音提示模块使用蜂鸣器作为声音提示装置,连接到单片机的一个 I/O 口。
当抢答成功时,单片机输出高电平驱动蜂鸣器发声。
5、电源模块为整个系统提供稳定的电源,可以使用 5V 直流电源适配器或者通过电池供电。
三、软件设计1、主程序流程系统初始化后,进入循环等待状态,不断检测三个抢答按键的状态。
当有按键按下时,进行相应的处理,包括锁定选手、显示编号、发声提示以及禁止其他选手抢答。
2、按键检测程序通过不断读取与按键连接的 I/O 口的电平状态,判断是否有按键按下。
为了消除按键抖动的影响,需要进行软件消抖处理。
3、显示程序根据抢答成功选手的编号,将对应的数字编码发送到数码管的段选和位选端口,实现数字的显示。
4、声音提示程序当抢答成功时,单片机控制与蜂鸣器连接的 I/O 口输出高电平,使蜂鸣器发声。
四、系统调试1、硬件调试首先检查电路连接是否正确,有无短路、断路等情况。
然后测量各个电源点的电压是否正常,确保硬件电路工作正常。
3路抢答器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生理解3路抢答器的电路原理,掌握基本电子元件的功能和使用方法。
2. 学生掌握数字电路的基本知识,了解抢答器中计数器、锁存器等元器件的工作原理。
3. 学生了解抢答器的应用场景,掌握相关电子产品的设计规范。
技能目标:1. 学生能够独立完成3路抢答器的电路搭建,具备实际操作能力。
2. 学生能够分析并解决抢答器电路中可能出现的问题,具备一定的故障排查能力。
3. 学生能够运用所学知识,设计简单的电子电路,培养创新能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过动手实践,培养对电子技术的兴趣和热情,提高学习积极性。
2. 学生在团队协作中,学会相互尊重、沟通和合作,培养团队精神。
3. 学生了解电子产品在现实生活中的应用,认识到科技对社会发展的作用,增强社会责任感。
课程性质:本课程属于电子技术实践课程,以项目式教学为主,注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:本课程面向初中生,学生对电子技术有一定的基础知识,好奇心强,喜欢动手实践。
教学要求:教师需引导学生掌握基本电路原理,关注学生实践操作过程,及时解答学生疑问,鼓励学生创新思维,提高学生的综合素养。
通过课程目标的分解,使学生在实践中达成具体学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本节教学内容依据课程目标,结合教材第十五章“数字电路及其应用”展开,主要包括以下三个方面:1. 数字电路基础知识:回顾并巩固与非门、或非门、非门等基本逻辑门电路原理,使学生掌握数字电路的基本概念。
2. 3路抢答器电路原理及搭建:- 讲解3路抢答器的电路原理,包括按键输入、锁存器、计数器等部分的功能和作用。
- 分析教材中提供的3路抢答器电路图,使学生了解电路的连接方法。
- 引导学生动手搭建3路抢答器电路,熟悉各元器件的安装和使用。
3. 故障排查与产品优化:- 指导学生进行电路测试,分析可能出现的故障原因,培养学生解决问题的能力。
- 讨论如何优化抢答器设计,提高产品性能,激发学生的创新思维。
五位抢答器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解五位抢答器的电路原理,掌握其设计与制作的基本步骤。
2. 学生能够描述数字电路基础知识,如逻辑门、触发器等,并运用到五位抢答器的设计中。
3. 学生了解电子元件的功能和符号,如电阻、电容、二极管、三极管等。
技能目标:1. 学生能够独立完成五位抢答器的电路图设计,并进行电路搭建和调试。
2. 学生能够运用所学知识解决实际电路问题,具备基本的电子制作能力。
3. 学生通过实践操作,提高动手能力、团队协作能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣和热情,激发创新意识和实践精神。
2. 学生在团队合作中学会尊重他人、倾听意见,培养良好的沟通能力和团队精神。
3. 学生认识到科技发展对生活的影响,增强环保意识和责任感。
课程性质:本课程为电子技术实践课程,结合理论教学和动手操作,旨在提高学生的电子制作能力和实践技能。
学生特点:五年级学生具有一定的逻辑思维能力和动手能力,对新鲜事物充满好奇心,喜欢探索和实践。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生主动参与,关注学生的个体差异,鼓励学生提问、思考和讨论,确保每个学生都能在课程中收获知识和技能。
通过分解课程目标为具体的学习成果,便于教学设计和评估,使学生在课程结束后能够达到预期效果。
二、教学内容1. 电路基础知识:逻辑门、触发器、计数器原理,重点讲解与五位抢答器相关的内容。
教材章节:第二章 数字电路基础2. 电子元件介绍:电阻、电容、二极管、三极管等元件的功能、符号及应用。
教材章节:第三章 电子元件3. 五位抢答器电路设计:电路原理、设计步骤、电路图绘制。
教材章节:第四章 数字电路设计4. 电路搭建与调试:学生分组进行电路搭建,学会使用万用表、示波器等工具进行调试。
教材章节:第五章 电路搭建与调试5. 实践操作:学生动手制作五位抢答器,巩固所学知识,提高实践能力。
教材章节:第六章 实践操作6. 知识拓展:介绍电子技术在生活中的应用,激发学生学习兴趣。
基于51单片机智能抢答器的设计一、引言二、设计思路1.系统功能需求智能抢答器主要包括以下功能:(1)抢答功能:允许学生在教师提出问题后进行抢答;(2)提前设置答题时间:教师可以设置每次抢答的时间;(3)显示抢答结果:显示学生选手的抢答结果和答题情况;(4)记录抢答情况:记录学生的抢答情况,方便教师进行统计和评估。
2.系统硬件设计系统采用51单片机作为核心,通过按键、显示屏等外设实现系统的各项功能。
系统还需配备一套抢答设备,每位学生需要配备一个手持式抢答器,用于进行抢答操作。
3.系统软件设计系统需要设计相关的软件程序,包括抢答逻辑、结果显示、数据统计等功能。
需要考虑系统的稳定性和易用性,确保教师和学生可以轻松操作系统。
三、系统设计与实现1.抢答器的设计抢答器采用51单片机作为核心,通过按键输入学生答案,再通过无线通信将答题结果发送给主控系统。
抢答器还需配备显示屏,显示学生的抢答结果。
为了保证系统的安全性,还需设计防作弊功能。
2.主控系统的设计主控系统也采用51单片机作为核心,通过接收抢答器的信号,处理并显示抢答结果。
主控系统还需要设计相应的操作界面,方便教师进行设置和操作。
系统还需设计数据存储和统计功能,记录学生的抢答情况。
四、系统性能测试及改进1.系统性能测试完成系统的硬件和软件设计后,需要进行系统的性能测试,主要包括以下几个方面:(1)抢答功能测试:测试学生抢答器的响应速度和稳定性;(2)结果显示测试:测试主控系统的抢答结果显示效果;(3)数据统计测试:测试系统的数据统计和记录功能。
2.系统改进根据测试结果,对系统进行相应的改进和调整,确保系统能够稳定运行并满足实际教学需求。
需要特别关注系统的稳定性、易用性和安全性等方面的改进。
五、系统应用与展望1.系统应用智能抢答器可以广泛应用于教育教学领域,提高课堂互动和学生的参与度。
还可以应用于各类知识竞赛、学科竞赛等活动中。
2.系统展望智能抢答器作为新型的教学辅助工具,具有较大的市场前景。
4人抢答器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解抢答器的电路原理,掌握基本的电子元件功能和使用方法。
2. 学生能够描述抢答器的工作流程,并解释其背后的科学原理。
3. 学生能够运用所学的电子知识,分析并解决抢答器在实际使用过程中可能遇到的问题。
技能目标:1. 学生通过小组合作,能够设计并搭建一个简单的4人抢答器电路。
2. 学生能够运用逻辑思维和问题解决能力,对抢答器进行调试和优化。
3. 学生能够在规定时间内,通过操作抢答器展示自己的学习成果。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子科技的兴趣,激发探索精神和创新意识。
2. 学生在团队合作中,学会相互尊重、沟通协作,培养团队精神和责任感。
3. 学生通过实践活动,增强自信心,培养克服困难的意志品质。
课程性质:本课程为实践性、探究性的电子技术课程,注重理论知识与实际操作相结合。
学生特点:四年级学生具备一定的电子知识基础和动手能力,好奇心强,喜欢探索新事物。
教学要求:教师需引导学生通过小组合作、动手实践等方式,自主探索抢答器的工作原理,注重培养学生的创新能力和团队合作精神。
同时,关注学生的学习进度和情感态度,确保课程目标的实现。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 电子元件基础知识:介绍抢答器中涉及的电子元件,如按钮、LED灯、晶体管、继电器等,结合教材相关章节,让学生理解各元件的功能和电路符号。
2. 电路原理:讲解抢答器的电路设计,包括基本电路图、电路连接方式、工作原理等,结合教材中的电路知识,让学生掌握抢答器电路的构成。
3. 制作与调试:引导学生分组进行抢答器制作,按照教学大纲逐步完成电路搭建、调试和优化,确保学生能够将理论知识应用于实际操作。
4. 抢答器工作流程:分析抢答器的工作流程,包括抢答、计时、显示等环节,结合教材内容,让学生深入理解抢答器的工作原理。
5. 故障分析与排除:教授学生如何分析抢答器可能出现的故障,掌握基本的故障排除方法,提高学生的问题解决能力。
多功能数字显示抢答器设计摘要抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间有主持人设定,本抢答器的时间设定为10秒,当主持人启动“开始”开关后,定时器开始减计时。
设定的抢答时间内,选手可以抢答,这时定时器停止工作,显示器上显示选手的号码和抢答时间。
并保持到主持人按复位键。
当设定的时间到,而无人抢答时,本次抢答无效,扬声器报警发出声音,并禁止抢答。
定时器上显示00。
本课程主要是四位抢答器的设计方案。
主要采用优先编码器74LS175D、触发器74LS148D、和555定时芯片构成抢答器。
电路主要由脉冲产生电路、锁存电路、定时电路组成。
当有选手抢答时,首先锁存,阻止其他选手抢答,然后编码,再经4线7段译码器将数字显示在显示器上同时产生音响。
主持人宣布开始抢答时,倒计时电路启动由9计到0,如有选手抢答,倒计时停止。
关键词:四位抢答器,定时器,锁存电路目录1 绪论 (1)1.1课题描述 (1)1.2基本工作原理及框图 (1)2 主要电路具体设计和总电路图 (2)2.1锁存电路 (2)2.2脉冲产生电路 (3)2.3定时电路 (4)2.4总电路图 (5)3主要芯片介绍 (6)3.1优先编码器74LS148芯片 (6)3.2触发器74LS175芯片 (6)3.3555芯片的功能及引脚图 (7)总结 (8)致谢 (9)参考文献 (10)1 绪论1.1 课题描述随着我国经济和文化事业的发展,在这个竞争激烈的社会中,知识竞赛、评选优胜,选拔人才之类的活动愈加频繁。
在很多竞争场要求有快速公正的竞争裁决,例如:证劵、股票交易及各种智力竞赛等。
在现代社会生活中,智力竞赛更是作为一种生动活泼的教育形式和方法能够引起观众极大的兴趣。
但是、在竞赛中往往是多个选手一起,分为几个小组参加比赛,针对主持人提出的问题各竞赛小组进行抢答,而抢答环节就要有一种逻辑电路抢答器作为裁判员功能、实现其比赛公平、公正的规则。
智能抢答器是一种应用十分广泛的设备,在各种竞赛、抢答场合中,它都能客观、迅速地判别出最先获得发言权的选手。
早期的抢答器只是由几个三极管、可控硅、发光管等器件组成的,能通过发光管的指示辩认出选手号码。
现在大多数智能抢答器都由单片机或数字集成电路构成的,并且新增了许多功能,如选手号码显示,抢按前或抢按后的计时,选手得分显示等功能。
随着科技的发展,现在的抢答器向着数字化、智能化的方向发展,这就必然提高了智能抢答器的制造成本。
鉴于现在小规模的知识竞赛越来越多,操作简单,经济实用的小型抢答器肯定很有市场。
1.2 基本工作原理本课程设计的四路抢答器具有数据锁存和定时和显示的功能。
抢答开始后,若有选手按动抢答按钮,该选手编号立即锁存,并在抢答显示器上显示该编号,同时扬声器给出音响提示,封锁输入编码电路,禁止其他选手抢答。
抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
当主持人按下开始按钮后,定时器开始倒计时,定时显示器显示倒计时间,若无人抢答,倒计时结束时,扬声器响。
参赛选手在设定时间内抢答有效,抢答成功,扬声器响,时定时器停止倒计时,抢答显示器上显示选手的编号,定时显示器上显示剩余抢答时间,并保持到主持人将系统清零为止。
如果抢答定时已到,却没有选手抢答时,本次抢答无效。
系统扬声器报警,并封锁输入编码电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器显示0。
具体框图如图1所示。
图1 电路具体框图2 各部分电路具体设计2.1 锁存电路以四D 触发器74LS175为中心的编码锁存系统,而74LS175为一四路的锁存器,通过输出4个位的~Q 相与,然后控制175的~CLR 端,来锁存现有的“组”状态。
如当第一组按下时,通过编码,再取反码后翻译显示在7段数字显示器上。
对应的是显示“1”。
可见,抢答信号的锁存可通过D 触发器的输出相“与”反馈门控触发脉冲实现,当无人抢答时,4个D 触发器的输出Q 非相与,为“1”时,脉冲能够进入触发器,有一人抢答时,与门中有一个变为“0”,使脉冲不能进入触发器,从而防止其他人抢答,而显示器上只显示先抢答人的编号。
这就保证了抢答者的优先性及抢答电路的准确性。
当选手回答完毕,主持人控制开关S 是抢答电路复位,以便进行下一轮抢答。
具体电路如图2所示。
扬声器 数码显示脉冲电路倒计时器 译码器 数码显示 扬声器 锁存器 编码转换电路 译码器 主持人 选手图2 锁存电路电路图2.2脉冲产生电路用555定时器[6]构成的多谐振荡器,其电路如下图3所示:图3 脉冲产生电路电路图根据555定时器构成的多谐振荡器电路的振荡周期T=(R1+2R2)Cln2=0.7(R1+2R2)C=1S, 所以当C取为10uF时,为了让输出波形较为稳定,应使R1和R2两者的值相近,取R1=R2,则根据多谐振荡器电路的振荡周期有R1=R2=T/(0.7*3C)=1/(0.7*3*10*10-6)=47000Ω=47KΩ从仿真的效果看,C分别取10nf 和800nf~1uf输出时间比较合理。
2.3 定时电路定时电路[3功能有两点:(1)在计时过程中如有选手抢答,则立即停止计时,同时将抢答选手编号显示在显示器上;(2)当计数结束时,则停止计数。
电路图如下4所示,该部分主要由555定时器秒脉冲产生电路、十进制同步加减计数器74LS190减法计数电路、74LS48译码电路和1个7段数码管等相关电路组成。
74LS192实现减法计数,通过译码电路74LS481]显示到数码管上,其时钟信号由555定时器的输出提供。
74LS190的预置数控制端实现预置数,根据设计要求,通过预置时间电路对计数器进行预置时间为9S,计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。
主持人宣布开始时,按下按钮后,计数器开始减法计数工作,并将时间显示在共阴极七段数码显示管显示上,当有人抢答时,停止计数并显示此时的倒计时时间;如果没有人抢答,且倒计时时间到时,输出低电平到时序控制电路,控制报警电路报警,同时以后选手抢答无效。
由图可知,当倒计时输出不为零时,“或”门输出为“1”,与脉冲同时输入到“与”门中,使脉冲可以送给计数器,当计数器输出为零时,“或”门输出为“0”,使脉冲不能输入到计数器中,从而使计数器停在“0”。
图4 定时电路电路图2.4 总电路图图5 抢答器总电路图3 主要芯片介绍3.1 优先编码器74LS148芯片编码器74LS148[4]的作用是把锁存器的输出转化成8421BCD码,进而送给7段显示译码器,然后得到相应的显示。
无人抢答时,输出为零,有人抢答时,D触发器将数据送出同时封锁触发器脉冲,使其他人不能抢答,送出数据经编码器成为8421BCD码,送到七段显示器上,显示抢答选手的号码。
优先编码器74LS148芯片功能表[8]如6所示。
表6 优先编码器74LS148功能表输入输出EI I0 I1I2I3I4I5I6I7A2A1AGS EO1 ×××××××× 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 00 ××××××× 0 0 0 0 0 10 ×××××× 0 1 0 0 1 0 10 ××××× 0 1 1 0 1 0 0 10 ×××× 0 1 1 1 0 1 1 0 10 ××× 0 1 1 1 1 1 0 0 0 10 ×× 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 10 × 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 10 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 13.2 触发器74LS175功能及介绍触发器74LS175为中心构成编码锁存系统,编码的作用是把锁存器的输出转化成8421BCD码,进而送给7段显示译码器。
其真值表如表7所示。
由该表可以看出,74LS175不能直接与74LS47连接,因为Q3=1时,对应的编码器输入A=1,B=1。
这时就通过二输入或门74LS32使锁存、编码一一对应。
编码器的D输入端不需要,接地使其为0。
74LS175是一个单向上升沿触发的四D触发器、互补输出,有公用的时钟和公用的清零。
时钟的触发产生于特定的电压电平上,同脉冲的正跃变时间无直接关系。
当CLK 引脚输入上升沿时,1D-4D被锁存到输出端(1Q-4Q)。
不管时钟输入的电平是高或是低,D输入信号不影响输出。
清零端CLR为低电平有效,即该引脚接低电平后,四个输入信号无效,四个输出为低电平。
只有CLR接高电平时74LS175才能正常工作。
74LS175的逻辑引脚图[5]如图8所示。
表7 触发器74LS175真值表图8 触发器逻辑引脚图3.3 555芯片的功能及引脚图555 定时器[10]的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压,当 5 脚悬空时,则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为 2VCC /3,C2 的反相输入端的电压为VCC /3。
若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3,则比较器 C2 的输出为 0,可使 RS 触发器置 1,使输出端 OUT=1。
如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3,同时 TR 端的电压大于VCC /3,则 C1 的输出为 0,C2 的输出为 1,可将 RS 触发器置 0,使输出为低电平。
555芯片引脚图[7]如图9所示。
图9 555芯片引脚图总结本课程是采用优先编码器74LS175D、触发器74LS148D、和555定时芯片等器件来实现一个多功能的四人抢答器。
四路抢答器具有数据锁存和定时和显示的功能。
抢答开始后,若有选手按动抢答按钮,该选手编号立即锁存,并在抢答显示器上显示该编号,同时扬声器给出音响提示,封锁输入编码电路,禁止其他选手抢答。
抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
当主持人按下开始按钮后,定时器开始倒计时,定时显示器显示倒计时间,若无人抢答,倒计时结束时,扬声器响。
通过本次课程设计我学习了很多知识,首先就是软件的安装,之前在自己的安装下就是安装不好,感觉安装过程是正确的,但是桌面上总不显示快捷方式,一度以为自己没安装好,后来才在开始所有程序找到了它,就整个安装过程来说,就对我造成了小小的阴影。
然后就是熟悉了multisim软件的使用以及四路智力抢答器的原理以及如何去实现这个功能。
因为本身模电数、Proteus之类的学的也就不太好,所以设计电路这个过程基本上都是百度搜寻的,再通过求助于同学,才找到这个应该对的电路图。