8路抢答器优秀.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,抢答器设计,一、抢答器的设计与论证,二、单元电路的设计,三、,Multisim,仿真设计,四、电路制板,一、设计与论证,（一）,抢答器的功能,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为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，声响持续的时间0.5秒左右,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）、方案论证,方案一：基于单片机的抢答器电路,方案二：基于无线收发系统的抢答器设计,方案三：抢答器电路,单片机的抢答器电路,51,单片机为核心的八路抢答器，采用数字显示器显示，自动锁存显示结果，自动复位，根据不同的抢答输入信号，经过单片机的控制处理产生不同的与输入信号相对应的输出信号，经过,LED,数码管显示相应的抢答路数，即使两组的抢答时间相差几微秒，也能分辨出是哪组优先按下的按键，充分利用了单片机系统的优点，具有结构简单，功能强，可靠性好，实用性强的特点,无线收发系统的抢答器设计,抢答器采用无线遥控原理，遥控距离可达,10,米以上。电路包括无线抢答器编码及发射电路和无线抢答器接收主机电路两大部分。,发射器产生时钟信号，地址码设为,“,悬空,”,。,D0,D5,为编码端，做抢答器时可根据实际需要设置其编码，由开关直接控制电源通断即可实行单组号遥控。,当,T631,接收到,T630,发射的无线电波时，输出端串行输出经运放滤波整形，输出到,YN5203,的,D,1,端，对输入信号进行解码。当解码有效时，,VT,输出高电平，同时输出解码数据，经过发光二极管显示抢答路数。,抢答器电路,采用硬件来实现，可通过使用各种元器件芯片等组装制作抢答器电路。方案简洁、灵活、可扩展，完全能达到设计要求，不需要软件编程,.,本设计选取第三种方案，因为抢答器电路采用硬件来实现，可通过使用各种元器件芯片等组装制作抢答器电路。方案简洁、灵活、可扩展，完全能达到设计要求，不需要软件编程，可直接使用硬件电路实现，电路结构清晰，电路简单实用，省去软件编程等问题。,（三）、整体设计思路,二、单元电路的设计,主体电路,抢答电路设计,抢答电路的功能有两个：一是能分辨出选手按按钮的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示电路用；二是要使其他选手的按钮操作无效。,74LS148,是一八线,-,三线优先编码器，该编码器由,8,个信号输入端，,3,个二进制输出端，输入输出均为低电平有效。,EI,为输入使能端，低电平有效，当,EI,为低电平时，编码器处于工作状态；,EO,为输出使能端，只有在,EI=0,，且所有输入都为,1,时，输出为,0,；,EX,表征编码器的工作状态，当且仅当,EI,为低电平，且输入至少有一各为有效电平时，,EX,才有效。因此，可根据,EI,、,EO,、,EX,功能扩展端的特点，对电路进行相应控制。编码器在抢答电路中功能是判断抢答者的编号。,74LS148,引脚图,74LS148,的功能真值表,74LS279,是由,4,个,RS,锁存器组成，且均为与非门构成的,RS,锁存器。其中，,1S,和,3S,有两个输入端，,S1,和,S2,均为相与的关系。本设计中，值得注意的是,S,和,R,不能同时为高电平，否则输出不确定,74LS279,真值表,74LS279,引脚图,74LS48,为七段显示译码器。该集成译码器设有多个辅助控制端，以增强器件的功能。,BI/RBO,为灭灯输入，当,BI=0,时，所有字形熄灭。,LT,为试灯输入，当,LT=0,且,RBO=1,时，显示字形为,8,，常用于检测自身的好坏。,RBI,为动态灭灯输入，当,LT=1,，,RBI=0,且输入均为,0,时，输出均为低电平，数码管“灭零”。,74LS48,的引脚图,74LS48,的逻辑图,74LS48,的功能表,十进数,或功能,输入,BI/RBO,输出,备注,LT,RBI,A3A2A1A0,a,b,c,d,e,f,g,0,H,H,0 0 0 0,H,1,1,1,1,1,1,0,1,1,H,x,0 0 0 1,H,0,1,1,0,0,0,0,2,H,x,0 0 1 0,H,1,1,0,1,1,0,1,3,H,x,0 0 1 1,H,1,1,1,1,0,0,1,4,H,x,0 1 0 0,H,0,1,1,0,0,1,1,5,H,x,0 1 0 1,H,1,0,1,1,0,1,1,6,H,x,0 1 1 0,H,0,0,1,1,1,1,1,7,H,x,0 1 1 1,H,1,1,1,0,0,0,0,8,H,x,1 0 0 0,H,1,1,1,1,1,1,1,9,H,x,1 0 0 1,H,1,1,1,0,0,1,1,10,H,x,1 0 1 0,H,0,0,0,1,1,0,1,11,H,x,1 0 1 1,H,0,0,1,1,0,0,1,12,H,x,1 1 0 0,H,0,1,0,0,0,1,1,13,H,x,1 1 0 1,H,1,0,0,1,0,1,1,14,H,x,1 1 1 0,H,0,0,0,1,1,1,1,15,H,x,1 1 1 1,H,0,0,0,0,0,0,0,BI,x,x,x x x x,L,0,0,0,0,0,0,0,2,RBI,H,L,0 0 0 0,L,0,0,0,0,0,0,0,3,LT,L,x,x x x x,H,1,1,1,1,1,1,1,4,抢答器主体电路,工作原理,当主持人控制开关处于,“,清除,”,位置时，,RS,触发器的,端为低电平，输出端（,4Q1Q,）全部为低电平。因此,74LS48,的,，显示器灭灯；,74LS148,的选通输入端,，,74LS148,处于工作状态，此时锁存电路不工作。当主持人开关拨到,“,开始,”,位置时，优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态，即抢答器处于等待工作状态，等待输入端,输入信号，当有选手将键按下时（如按下,S,5,），,74LSl48,的输出,，,，经,RS,锁存器后，,CTR=l,，,，,74LS279,处于工作状态，,4Q3Q2Q=101,，经,74LS48,译码后，显示器显示出,“5”,。此外，,CTR=1,，使,74l48,的,端为高电平，,74LSl48,处于禁止工作状态，封锁了其它按键的输入。,当按下的键松开后，,74LSl48,的为,高电平，但由于,CTR,维持高电平不变，所以,74LSl48,仍处于禁止工作状态，其它按键的输入信号不会被接收。这就保证了抢答者的优先性以及抢答电路的准确性。当优先抢答者回答完问题后，由主持人操作控制开关,S,，使抢答电路复位，以便进行下一轮抢答。,扩展电路设计,定时电路,由节目主持人根据抢答题的难易程度，设定一次抢答的时间，通过预置时间电路对计数器进行预置，计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。可预置时间的电路选用十进制同步加减计数器,74LS192,进行设计,74LS192,引脚图,74LS192,的功能表,可预置时间的定时电路,报警电路,由,555,定时器和三极管构成的报警电路如图,2-12,所示。其中,555,构成多谐振荡器，振荡频率,，其输出信号经三极管推动扬声器。,PR,为控制信号，当,PR,为高电平时，多谐振荡器工作，反之，电路停振。,时序控制电路,时序控制电路是抢答器设计的关键，主要完成三项功能：,主持人将控制开关拨到,开始,位置时，扬声器发声，抢答电路和定时电路进入正常抢答工作状态。,当参赛选手按动抢答键时，扬声器发声，抢答电路和定时电路停止工作。,当设定的抢答时间到，无人抢答时，扬声器发声，同时抢答电路和定时电路停止工作。,时序控制电路,三、,Multisim,仿真设计,四、电路制板,Protel,电路图,PCB,板图,谢 谢！,