三路抢答器

目录

目录 (1)

一、引言 (2)

二、功能要求与实验目的 (2)

1、所要求的功能 (2)

2、实验目白 (2)

三、电路结构及原理 (3)

1、抢答器总体结构框图 (3)

2、电路的工作原理 (3)

四、元器件介绍与元件清单 (5)

1、元器清单 (5)

2、74LS04的具体介绍 (5)

（1）真值表 (5)

（2）基本功能 (5)

（3）引脚图和功能结构图 (6)

（4）应用实例 (6)

3、74LS20的具体介绍 (6)

（1）真值表 (6)

（2）引脚图和功能结构图 (7)

（3）应用实例 (7)

4、USB的具体介绍 (8)

（1）定义 (8)

（2）线序 (8)

（3）基本功能 (8)

（4）引脚图和功能结构图 (9)

（5）应用实例 (9)

5、LED灯具体介绍 (10)

四、电路的调试与制作 (10)

六、总结与体会 (11)

七、附录 (11)

八、参考文献 (17)

引言

随着我国经济和文化事业的发展，在很多公开场合要求有公正的竞争裁决，诸如证券，股票交易及各种智力竞赛等，因此出现了抢答器。抢答器是在竞赛、文体娱乐活动（抢答活动）中，能准确、公正、直观地判断出抢答者的机器。

一般，抢答器的电路主要有四部分组成：数字抢答电路、时序控制电路、报警电路以及可预置时间的定时电路。其中数字抢答部分有一个CD4511译码器和LED数码管显示器组成，可以将六位抢答者的按钮通过CD4511译码驱动LED数码管显示器显示出他们最先抢答者的序号。而时序控制电路的功能是当参赛选手按动抢答器时，使扬声器发声，这时抢答电路和定时电路停止工作。而且设定的时间60秒到达后若无人抢答，则报警电路工作。报警电路工作的条件是当设定时间到达后或者有人抢答时，报警电路被输入一个高电平，这时此电路工作。可预置时间的定时电路是通过74LS121实现的。

但此次我们所制作的是简易的三位抢答器，因而没有定时电路部分，而数码管也用的是发光二极管代替的，因此不能显示分数或者抢答者的序号，只能显示出是否抢答成功。

下面就为大家介绍我此次制作的三位简易抢答器。

一、功能要求与实验目的

1、所要求的功能

在主持人表达开始时，选手开始答，只要有人抢答，那么其他的选手将不可以在抢答，只有在下一轮的抢答中开始抢答，三路抢答器的作用就是可以找出第一个抢答的人，不会出现有两人同时抢答的情况，减少了抢答时的混乱。

2、实验目的

（1）了解由逻辑原理图选择芯片的基本原则。

（2）掌握电路接线绘制的基本方法。

（3）练习电路焊接的基本技能。

（4）理解电路外包装的思路。

（6）掌握编写简单的电路设计说明书的基本方法。

二、 电路结构及原理

1、 抢答器总体结构框图

2、 电路的工作原理

如上图所示，开关SA1由裁判使用，开关S2、S3、S4分别属于三个选手（现在叫这三个选手分别为1，2，3），四个开关的初始位置均在常闭位，即给逻辑电路送入低电平信号。

三个与非门的四个输入信号分别来自裁判主控、对应选手控制、其他两个选手对应与非门输出信号的反馈，因此，在电路的初始状态没有开关动作的状态，裁判主控信号送入低电平，根据与非门的逻辑性，输出必定为高电平，即反馈信号均为高电平，而与非门的高电平经非门送到输出端，1，2，3 表现为低电平状态，三个发光二极管均不亮。若裁判的主控开关没有动作，任一选手按下开关，与非门仍保持当前状态；当裁判控制主控开关S1动作时，往D 端送入高电平信号，最先按下开关的选手将向对应的与非送入高电平信号，使与非门状态反转为低电平，此时反馈回其他两个与非门输入端的低电平信号立即把该门锁在了高电平的输出上，后按下开关的选手送入的信号将无法改变对应与非门状态。只有当与非门输出为0时发光二极管才能顺利发光，从而指示出最先按下开关的选手来。

系统电路图

四、元器件介绍与元件清单

1、元器清单

2、74LS04的具体介绍

（1）真值表

（2）基本功能

74LS04六个独立的反相器（6个非门）。功能表：

输入是A，输出是Y，6个相互独立倒相。供电电压5V，电压范围在4.75~5.25V内可以正常工作。门数6，每门输入输出均为TTL电平（<0.8V低电平>2v高电平）,低电平输出电流-0.4mA,高电平输出电流8mA。

（3）引脚图和功能结构图

（4）应用实例

三路抢答器，等应用

3、74LS20的具体介绍（1）真值表

（2）引脚图和功能结构图

（3）应用实例

555定时器，抢答器等。

4、USB的具体介绍

（1）定义

是英文Universal Serial BUS（通用串行总线）的缩写，而其中文简称为“通串线，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。USB是在1994年底由英特尔、康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合提出的。

（2）线序

一般的排列方式是：红白绿黑从左到右

定义：

红色－USB电源标有－VCC、Power、5V、5VSB字样

绿色－USB数据线（正）－DATA+、USBD+、PD+、USBDT+

白色－USB数据线（负）－DATA-、USBD-、PD-、USBDT+

黑色－地线－GND、Ground----------------------------------------------------红、白、绿、黑，

分别是Vcc/Data-/Data+/GndVCC是电源接入、GND为接地，DP、DM是差分信号；PORT-、PORT+是数据负、正

信号。USB里面的DP等同PORT+；DM就等同PORT--------------------------------------------------- -----USB鼠标/键盘USB线黄线Vcc为+5V高电平红色－USB电源标有－VCC、Power、5V 红线为地线GND低电

平黑色－地线－GND、Ground绿线为Keyboard DATA高电平绿色－USB数据线（正）－DATA+、USBD+、PD+

白线为Keyboard Clock低电平白色－USB数据线（负）－DATA-、USBD-、PD-不同的键盘连线颜色的定义可

能也不同

附:USB的数据线为差分输入,在对接时一般不考虑正负

（3）基本功能

USB采用四线电缆，其中两根是用来传送数据的串行通道，另两根为下游（Downstream）设备提供电源，对于高速且需要高带宽的外设，USB以全速12Mbps的传输数据；对于低速外设，USB则以1.5Mbps的传输速率来传输数据。USB总线会根据外设情况在两种传输模式