四路抢答器电路组成及工作原理(含电路图)
4页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3.555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
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