智力竞赛抢答器逻辑电路设计

智力竞赛抢答器规律电路设计一、抢答器的简要式能引起参赛者和观众的极大兴趣，并且能在极短的时间内，使人们增加一些科学学问和生活学问。实际进展智力竞赛时，一般分为假设干组，各组对主持人提出的问题，分必答和抢答两种。必答有时间限制，到时要告警，答复以下问题正确与否，由主持人判别加分还是减分，成绩评定结果要用电子装置显示。抢答时，要判定哪组优先，并予以指示和鸣叫。二、抢答器的任务与要求设计要求：每组设置一个抢答器按钮，供抢答者使用。电路具有第一抢答信号2-3S。电路具备自锁功能，使别组的抢答器开关不起作用。设计任务：此题的根本任务是准确判别第一抢答者的信号并将其锁存。实现这功能可用触发器或锁存器等。在得到第一信号后应当将其电路的输出封锁，使其他组的否则应视为提前抢答而犯规。当电路形成第一抢答信号之后，LED工作，使其推动扬声器发出响音，表示该题抢答有效。三、设计方案TTLCMOS下：抢答组数为4组，输入抢答信号的掌握电路应由无抖动开关来实现。判别选组电路。能快速、准确地判处抢答者，同时能排解其它组的干声显示和呜叫指示。/减计分。定时及音响。必答时，启动定时灯亮，以示开头，当时间到要发出单音调“嘟”声，并熄灭指示灯。抢答时，当抢答开头后，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。10s、20s、50s、60s4、主持人应有复位按钮。抢答和必答定时应有手动掌握。抢答器电路原理框图构造3.1抢答器原理框图构造框图利用锁存型D触发器CD4042来电3-4CD4042CD4012Q1-Q4,LED1~LED4电路，与非门CD4011等元器件组成声音提示电路，SA1~SA4组成抢答按钮，S5A复显示电路答CD4042是路的核心元件。当6脚输出高电寻常，触发器CD4042的输出状态由输入的时钟脉冲的的高的电平来打算，CP=OCP=1据。主持人开

电 声音提示电路路 三、各单元电路设计掌握电路是由锁存型的D触发器CD4042和CD4012〔如图3－8CD4042入.POLSTOREDSTORE之数据于正过度时即储存于内部并以真值形式消灭Q输出端及其互补消灭于Q输出之输入端电位低时，将使输出端电位上升。如四个输入端皆为高电寻常，则输出端之电位降低。A系列元件会产生极坏之一面倒的反响。可使用B系列元件，但非临界之功能表可知其四个Q输出端为高电平，Q输出端为低电平LED不显示，此时与非门当CD4042输入高电寻常，其输出端Q与Q分别输出低电平和高电平，CD4012输出低电平使多谐振荡电路起振，从而掌握整个电路进展正常的工作。掌握电路是整个电路的核心局部，当输入的CP＝1CD4042CP＝0CD4042数据所存〔判别第一个抢答者的信号。CD4042的好坏，打算了整个电路的整体性DCD40424DCD4042当极性掌握信号POL=0时，假设CP=0触发器接收D信号，并在CP上升沿到来时，锁存D信号，CP=1DPOL=1CP=1D，CPD，CP=0期间自锁。3-6掌握电路声响电路的设计声响电路所示一般声响电路都由集成音乐芯片或简洁的分立元件构成。3-7声响电路电路Q1〔3－9CD4012在输出低电寻常多谐振荡电路不工作；声响提示电路处于稳定状态〔不工作〕。当CD4012在输出高电寻常多谐振荡电路起振；驱动三极管工作从而带动扬声器发出声音。声响提示电路处于工作状态R15VCC12V74LS244驱动。显示电路显示电路一般由LEDLEDLED管发光，前种接法使其相应的极为低电平，后种接法使其相应极为高电平。半导体二在本电路的设计中主要承受Q1-Q4和LED1～LED5〔如图3－1CD4042QLEDCD4042的QLED3－8门控多谐振荡电路能够自动地不断变换,产生矩形波的输出.由于矩形波中的谐波重量很多,因此这种振荡器冠以”多谐”二字。在数字电路设计中常常使用555电路或者由简洁的门电路来实现，由于555CD4011、C1Q5R14、C1800HZ。CD4011、CD40123－1名称CD40114入与非

规律图 实现的功能全部这四组正规律反和闸皆可单独使用之。当任一闸之间或两输入端电位低时，则输出端之电位上升；两输入端同时电位高时，输出端之电位降低。CD40124入与非

寻常，则输出端之电位降低。3－1CD4011、CD4012系统电路工作过程如图〔3－3〕所示抢答器由掌握电路、显示电路和声音提示电路3CD4042IC2-1CD4042；Q1—Q4、LED1~LED4等元器件组成显示电路；与非门IC3CD4011等元器件组成声音提示电路。，J5ADCD4042POL6DCP=1，CP=0Q1—Q4CD4042D1~D4R1~R41-Q4Q1—Q4LED1~LED4IC2-1CD4012U4A、U6ACD4011元器件组成的门控多谐振荡器处于停振状态，提示音电路不工作。同时与非门U3ACD4042U5ACD4011CP=1，DSA1U2A4042CD4011为低电平，即CP=0，DCD4042Q1=1，VY1，LED1Q5扬声器发出提示音。门控振荡器的振荡频率由R14、C1的参数打算，振荡频率约为800HZ。U5ACD4011Q1~Q4=1，Q1~Q4=03总电路仿真分析四、电路的安装与调试数字电路系统的设计完成后，一个重要的步骤是安装调试。这一步是对设计内容的检验，也是设计修改的实践过程，是理论学问和实践学问综合应用的重要环节。安装调试的目标是使设计电路满足设计的功能和性能指标，并且具有系统要求的牢靠性、稳定性、抗干扰力量。这里简要表达安装调试数字电路的几个步骤。检测电路元件最主要的电路元件是集成电路，常用的检测方法是用仪器测量、用电路试验或用替代方法接入的电路中。集成电路的检测仪器主要用集成电路测试仪，还可用数字电压表作简易测量。试验电路则模拟现场应用环境测试集成芯片的功能。替代法测试必需具备已有的完好工作电路，将待测元件替代原有器件后观看工作状况。除集成电路芯片外，还应检测各种预备接入的其他各种元件，如三极管、电阻、电容、开关、指示灯、数码管等。应确信元件的功能正确、牢靠才能装入电路安装。电路安装数字电路系统在设计调试中，往往是先用面包板进展试装，只有试装成功，经调试确定各种待调整的参数适宜后，才考虑设计成印制电路。试装中，首先要选用质量较好的面包板，使各接插点和接插线之间松紧适度。安装中的问题往往集中在接插线的牢靠性上，特别需要引起留意。安装的挨次一般是依据信号流向的挨次，先单元后系统、边安装边测试的原则进展。先安装调试单元电路或子系统，在确定各单元电路或子系统成功的根底上，逐步扩大电路的规模。各单元电路的信号连接线最好有标记，如用特别颜色的线，以便能便利断开进展测试。系统调试系统调试试将安装测试成功的各单元连接起来，加上输入信号进展调试，觉察问题则先对故障进展定位，找出问题所在的单元电路。一般承受故障现象估测法〔依据故障状况估量问题所在位置、对分法〔将故障大致所在局部的电路对分成两局部，逐一查找、比照法〔将类型一样的电路局部进展比照或对换位置〕等。系统测试一般分静态测试和动态测试。静态测试时，在各输入端参加不同电平值，加高电平〔一般接1千欧以上电阻到电源、低电平〔一般接地〕后，在各输入端接入规定的脉冲信号，用示波器观看各点的波形，分析它们之间的规律关系和延时。除了调试电路的正常工作状态外，另外特别要留意调试初始状态、系统清零、预置等功能，检查相应的开关、按键、拨盘是否牢靠，手感是否