三人抢答器

三人抢答器课程设计

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目录1、设计方案

1.1概述

1.2电路组成和工作原理

1.2.1抢答器

1.2.2抢答器控制器

1.2.3清零装置

1.2.4显示电路

2、元器件选型

2.1电阻

2.2发光二极管

2.3二输入和三输入与门

2.4 四D触发器74LS175

2.5抢答器按键部分

3、电路的组成及控制原理

3.1抢答控制电路

3.2抢答器

3.3清零装置

3.4显示电路

总结

附录：附录一电路原理图

附录二元器键清单

三人抢答器

1、设计方案 1.1概述：

三人抢答器是一名的主持人，它的任务是从三名竞赛者中确定出最先的抢答者。 1.2电路组成和工作原理

根据上面所说的功能要求，抢答器系统的组成框图如下图1-1所示：

图1-1 整体框架图

如图为这个三路抢答器的方案流程图，其具体介绍如下： 1) 选手抢答按键由三个可自动复位开关组成； 2) 复位器开关由一个可自动复位开关组成；

3) 抢答器信号分析主体由一个四D 触发器74LS175和一个二输入与门，一个三输入与门构成； 4) 光提示部分由三个发光二极管构成。

该抢答器工作流程：

1）抢答开始前，处于复位状态，此时，三个发光二极管均为熄灭状态。

2）当开始抢答时，选手按下抢答器按键，和该选手对应的指示灯即发光二极管亮，同时通过与门电路将抢答信号反馈回来，锁住抢答器主体，使之不再接收其他选手的抢答信号，从而保证只有第一个按下抢答按键的选手获得答题权。等到进入下一抢答环节，主持人按下复位键，抢答器再次处于可抢答状态。

1.2.1抢答器

三人抢答器的核心：当参赛者的任意一位首先按下抢答开关时，抢答器即刻接受该信号，指使相应发光二极管亮，与此同时，封锁住其他参赛者的输入信号。

1.2.2抢答器控制器

抢答控制器由三个开关组成：三名参赛者各控制一个，拨动开关使相应控制端的信号为高电平。

1.2.3清零装置

供比赛开始前裁判或主持人使用：它能保证比赛前触发器统一清零，避免电路的误动作和抢答过程的不公平。

1.2.4显示电路

比赛开始，当某一参赛者按下抢答器开关时，74LS175芯片就接收该信号，在封锁其他开关信号的同时，使该路的发光二极管发出亮光，以引起人们的注意。

2、元器件选型

2.1电阻

因为物质对电流产生的阻碍作用，所以称其该作用下的电阻物质。电阻将会导致电子流通量的变化，电阻越小，电子流通量越大，反之亦然。没有电阻或电阻很小的物质称其为电导体，简称导体。不能形成电流传输的物质称为电绝缘体，简称绝缘体。

在物理学中，用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。

作用：主要职能就是阻碍电流流过，多应用于限流、分流、降压、分压、负载与电容配合作滤波器及阻匹配等。数字电路中功能有上拉电阻和下拉电阻。

2.2发光二极管

半导体发光器件包括半导体发光二极管（简称LED）、数码管、符号管、米字管及点阵式显示屏（简称矩阵管）等。事实上，数码管、符号管、米字管及矩阵管中的每个发光单元都是一个发光二极管。2.3二输入和三输入与门

其二输入与门的数学逻辑表达式：Y = AB

其三输入与门的数学逻辑表达式：Y = ABC

2.4 四D触发器74LS175

功能表：

四D触发器74LS175的真值表：

2.5抢答器按键部分

在本电路中，需要三位选手各一个抢答按键和主持人一个复位按键。

如右图所示，选手按键区，在常态下，

S1、S2、S3处于断开状态，输出端接地处

于低电平。当按键按下去时接通电源，由

于电阻R4、R5、R6的作用，输出端会输

出高电平。松开按键，输出端再次变为低

电平。

右图，常态下MR端处于悬空状态。

当按下S开关键，MR端直接接地，变为

低电平信号。松开MR端恢复悬空。

2.5抢答器按键部分

抢答器指示部分主要有指示灯显示对应的作出抢答的选手。其中指示灯选取三个发光二极管接在相应的电路中。CLK端不断输入时钟信号，当有选手抢答时，

四D触发器74LS175的D

输入端对应的Q输出端会

输出一个高电平信号到发

光二极管，此时能使二极管发光导通。

3、电路的组成及控制原理

3.1抢答控制电路

该系统有开关S1、S2、S3，分别有三名参赛者控制。常态时开关接地，比赛时，按下开关，使该端为高电平。

3.2抢答器

抢答器是由四D触发器74LS175和两个与门组成。它的工作原理：若参赛者A首先按下开关，使该端的输入信号为高电平，D1接受该信号是输出Q1为高电平，相应的Q1非为低电平，这个低电平信号同时送到与门的输入端，与门被封锁，使触发器的控制脉冲其他信号由于与门封锁而被拘之门外，使之不能进行工作。因此该电路只接收第一个输入的信号，即使此时其他参赛者也按下开关，但由于与门已被封锁，信号是输入不进去的。

3.3清零装置

为了保证电路的正常工作，比赛开始前，裁判员都是要将各触发出发器的状态统一清零。按下复位键MR，CLR端接收到低电平信号，四D触发器清零。松开按键MR，CLR端接收到脉冲信号，抢答器复位至抢答前的状态，可以进入下一抢答环节。

3.4显示电路

光显示电路需要在当有参赛者按下抢答开关时，相应电路构成通路，发光二极管通电发光亮。

总结:

经过了一个星期的查阅资料学习，使在这次的三人抢答器课程设计中，成功的利用了一个四D触发器74LS175实现该电路。

这种三路抢答器的组成原理简单易懂，只要知道四D触发器的