用数字电路实现四人抢答器

摘 要：用74LS175N四维触发器用于实现电路的四人回答功能，用555定时器控制计时，实现无人回答时的报警功能，用于计时LS192N74LS247N显示共阳极数码管倒计时。其中，74LS192N的预置数从高到低依次接1001(对应的十进制数为9)， 其DWN实现端接高电平减计。

关键词:555计时器；显示器；芯片；计数器

1.设计方案

1.1.学科分析与研究

充分了解设计要求，明确设计系统的所有功能、要求和技术指标；熟悉处理信号和控制对象的参数、关系和特征。

表1 74LS175N功能表

1.2器件功能

(1)74LS192计数器：输出74LS192和BCD由七段数字管显示器组成。信号脉冲通过74LS输入1925端口，然后输入74LS加法运算从192开始。74LS247有四个输入端，七个输出端，输入端与计数器相连，输出端与数字管显示器相连，如图2所示。除了这个设计GND接地，输入输出端外，其余端连接高电平。

(2)发光二极管:由四种不同颜色的发光二极管连接一个电阻并与地面连接。

表2 74LS247 BCD七段显示译码器功能表

十进制

功 能输 入 端输 出 端字形

A3 A2 A1 A0a b c d e f g

灭灯××0× × × ×1 1 1 1 1 1 1全灭

试灯××1× × × ×0 0 0 0 0 0 08

01110 0 0 00 0 0 0 0 0 10

11×10 0 0 11 0 0 1 1 1 11

21×10 0 1 00 0 1 0 0 1 02

31×10 0 1 10 0 0 0 1 1 03

41×10 1 0 01 0 0 1 1 0 04

51×10 1 0 10 1 0 0 1 0 05

61×10 1 1 00 1 0 0 0 0 06

71×10 1 1 10 0 0 1 1 1 17

81×11 0 0 00 0 0 0 0 0 08

91×11 0 0 10 0 0 0 1 0 09

(3)555定时器:振荡电路是循环彩灯的一部分，电容充放电的速度决定了电路的振荡频率R1 .R2 .C它决定了多谐振荡器的周期，即方波的频率。只要负反馈足够强，闭合电路中的负反馈就可以产生自激振荡，闭合电路中的延迟负反馈也可以产生自激振荡。为了获得更准确的频率信号，确的频率信号，其中电容为0.01微法电阻为47k欧姆。

555定时器包含一个由三个电阻相同的电阻R组成的分压网络 VCC和 VCC两个基准电压；两个电压比较器C1、C二、由非门G1、G2组成的基本RS触发器(低电平触发)G3。

表3 74LS192功能表

图1 74LS192管脚图

图2 74LS192逻辑图

1.3构思总体设计方案

根据系统逻辑功能分解系统，绘制系统原理框图；确定框图之间各种信号的逻辑关系和时间序列关系。任何复杂的数字电路系统都可以逐渐分为不同层次、相对独立的子系统。通过分析对子系统的逻辑关系和时序，最终可以选择合适的数字电路器件。将各子系统组合起来，完成整个系统的设计。根据这种从大到小、从整体到局部、从小到大、从局部到整体的系统设计方法，可以避免盲目拼凑，完成设计任务。

2. 方案实施

2.1单元电路绘制和模拟

选择合适的数字设备，应用DXP或其他EDA软件绘制每个单元的逻辑电路图。标记每个单元电路输入输出信号的波形。原理图中使用的元件应使用标准标记；电路的排列一般按信号流向从左到右排列；图中的重要线路（未完成，下一页）