华电智力竞赛抢答器.doc

智力竞赛抢答器 一、实验目的 在进行智力竞赛抢答题比赛时，各参赛者考虑好后都想抢先回答，如果没有合适的设备，主持人难以分清抢答者的先后。为了使比赛能顺利进行，需要有一个能判断抢答者先后的设备，称其为智力竞赛抢答器。 二、实验类型（含验证型、设计型或综合型） 综合型 三、实验仪器 面包板、示波器、万用表、双路直流电源、 1．此抢答器可以容纳三组参赛队，每组设置一个抢答按扭供抢答者使用。设置一个“系统复位”或“抢答准备命令”按扭和一个“抢答开始命令”按扭供主持人使用。 2．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“抢答开始命令”后，若参赛者按下抢答按扭，就显示最先抢答者的组号，指示抢答有效，并以声音警示。若系统复位但未发“抢答开始命令”，参赛者就按下抢答按扭，也显示抢答者的组号，但只是抢答无效，并以声音警示。要求确定第一个输入的抢答信号，并保持该信号不变，同时使后输入的信号无效。 3．在发出“抢答开始命令”后开始计时，经过规定的抢答时间后若没有人抢答，就发出“抢答时间到”信号，以声光警示，并锁定输入电路使各路抢答信号无法再输入。 四、实验原理 1、抢答电路 由三组同步RS触发器构成，输入端接一两输入的与非门，用1—3个开关分别控制。 2、计时电路 由74160，七段显示器构成。 3、秒脉冲 由10M晶振组成一个震荡电路，由4个74LS390进行7次分频得到。 秒脉冲产生电路 4、译码显示电路 触发器输出信号经过编码电路进行进行编码，编码输出与译码器248相连，译码器输出与七段显示器相连，显示抢答队的组号。 7段译码显示电路 五、实验内容和要求 1、若有任何一组抢答，触发器后的或非门b1处输出“0”，通过与门将所有输入封锁，使其他组的抢答信号无效。 2、各组输出的信号由3-2线编码，再由74LS248译码驱动器驱动7段显示器显示。 3、抢答准备按扭打开后，经3输入或非门b2后，将计数器74160清零。 4、若抢答开始按扭没有打开，经触发器后，与门a3打开，若有抢答，b1输出信号经a3使灯c3亮，表示抢答无效。 5、若抢答开始按扭已打开，a2打开，若有抢答，c2亮，表示抢答有效。 6、抢答开始按扭打开后，通过触发器的输出打开计数器的使能端，开始计时，其输出有7段显示器显示；当抢答时间到时，输出进位信号，经具有计数功能的D触发器输出后经b2将计数器清零，信号灯c1亮，表示抢答时间到；同时，D触发器的输出信号经与门a1将所有输入封锁，各组不能抢答。 7、当有抢答时，b1的输出经b2后将计数器清零，计时结束。 8、抢答电路与计分电路之间由一个译码器连接，当有组抢答时，译码器将组号译码，该组的计分功能打开，同时指示灯亮。 附录一 抢答器的实现电路图 附录二 芯片清单 10M晶振 1个 473 2个 1K 2个 74LS00 4个 74LS390 4个 74LS27 1个 74LS08 1个 74LS02 1个 74LS04 2个 74LS160 1个 74LS74 1个 74LS248 2个 共阴极数码管 2个 红、绿、黄灯 3个 附录二 面包板的使用 面包板是专为电子电路的无焊接实验设计制造的。由于各种电子元器件可根据需要随意插入或拔出，免去了焊接，节省了电路的组装时间，而且元件可以重复使用，所以非常适合电子电路的组装、调试和训练。 1、常用面包板的结构 实验室现在使用的面包板如图2-1所示。插座板中央有一凹槽，凹槽两边各由几十列小孔，每一列的五个小孔在电气上相互连通，凹槽两侧互不连通。集成电路的引脚就分别插在凹槽两边的小孔上。插座上边有两排（即X排和Y排）在电气上是分段相连的50个小孔，分别作为电源与地线插孔用。X排和Y排的1-25孔、26-50孔在电气上是连通的，而X排和Y排电气上是不连通的。（其它型号的面包板使用时应参看使用说明） 图2-1 面包板插孔所在的行列分别以数码和文字标注，以便查对。 2、布线用的工具 布线用的工具主要有剥线钳、偏口钳、扁嘴钳和镊子。偏口钳与扁嘴钳配合用来剪断导线和元器件的多余引脚。钳子刃面要锋利，将钳口合上，对着光检查时应合缝不漏光。 剥线钳用来剥离导线绝缘皮。 扁嘴钳用来弯直和理直导线，钳口要略带弧形，以免在勾绕时划伤导线。 镊子是用来