四路抢答器电路组成及工作原理含电路图

四路抢答器电路组成及工作原理含电路图

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电路组成及工作原理

四路竞赛抢答器总电路原理图如图1所示。

图1 四路竞赛抢答器原理图

1．抢答器电路原理：

如图2，IO1，IO2，IO3，IO4分别为抢答器按钮的输入端，开始抢答，假

设IO1抢答成功，通过四D触发器输出Q1=1，Q1’=0，而Q2’=Q3’=Q4’=1,通

过四输入与非门后，输出高电平，再经过反相器输出低电平，再经过两输入与

非门，输出低电平，此时四D触发器处于保持状态，并且其他按钮的输入不起

作用，IO1的抢答信号被锁存。此时LED1发光并且蜂鸣器发出响声。其他抢答

按钮同理。

图2 抢答器部分电路图

2.计时电路原理：

计时电路为两片74LS160用置数法构成的31进制计数器，因为可以为了

让答题者直观的看到30S这个时间点，所以设置了31进制的计数器。两片的

四个输入端均接低电平，两片的输出端分别接七段译码管直接显示数字，高位

的74LS160芯片的Q1Q2接到一个二输入的与非门（U8A）输出到计数器的LD

端、三输入与非门端、反相器端。输出到LD端是为了构成31进制计数器，当

高位变为3时，计数器置0。输出到三输入与非门（U9A）和时钟脉冲、开关的

电平信号一起输入到与非门中，这就是为什么能控制计时的开始与暂停了，当

开关输入低电平时，无论是否有时钟信号，时钟均不发生改变，此时时钟信号

为无效信号；而当开关输入高电平时，U8A输出也为高，因此，时钟信号为有

效信号，因此，凭借这样的类似锁存的电路，就可以控制计时的开始与暂停。

而当时间到了30s时，U8A输出为低电平，时钟信号又成为无效信号，时间被

停止在30s，此时将U8A信号通过一个反相器输出到蜂鸣器，蜂鸣器发出响

声。

图3 计时器电路

函数发生器：

输出高电平时间：T1=(R1+R2)Cln2

输出低电平时间：T2=R2Cln2

振荡周期：T=(R1+2R2)Cln2

图4 555函数发生器