led数码管电路设计书

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1、LED数码管电路设计书1设计任务与要求1.1设计要求选择适当的器件设计一个电路，使它能够实现八路定时抢答器。本次课设分基本设计和扩展设计两部分，基本设计为抢答器电路，扩展电路包括定时电路、报警电路、时序控制电路、整机电路。在完成基本设计任务的基础上，可对抢答器进行进一步的完善设计，时期抢答器的功能更具实用性。具体任务：(1)八组参赛者在进行抢答时（用八个LED数码管）代表，当抢先者按下前面的按钮时，抢答器能准确地判断出抢答者，并以声、光为标志。(2)抢答器应具有互锁功能，某组抢答后能自动封锁其他各组进行抢答。(3)抢答应具有一个总开关。(4)使抢答器具有限时

2、（抢答时、回答问题时）功能，时间到时应发出声响，同时，时间数据要用数码管显示出来。(5)有选手抢答时时间停止，报警电路发出报警信号，以提示灯光为标志。1.2功能要求(1)设计一个智能竞赛抢答器，可同时供8名选手或8个代表队参赛，他们的标号分别是0、1、2、3、4、5、6、7，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是S、S、S、S、S、S、S、S。(2)给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零（编号显示数码管灭）和抢答的开始。(3)抢答器具有数据锁存和显示功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示出选手的

3、编号，同时扬声器给出音响提示。此为，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。162总体方案设计下图1所示为总体方框图。工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到"清零"状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置;开始"状态，宣布"开始"抢答器工作。定时器倒计时，扬声器给出声响提示。选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。如果再次抢答必须由主持人再次操作"清除"和"开始"状态开关。当选手

4、在定时时间内按动抢答按钮时，抢答器要完成以下四项工作：①优先编码电路立即分辨出抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码显示电路显示编号；②扬声器发出短暂响声，提醒节目主持人注意；③控制电路要对输入编码电路进行封锁，避免其他选手再次进行抢答；④控制电路要使定时器停止工作，时间显示器上显示剩余的抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。当选手将问题回答完毕，主持人操作控制开关，使系统恢复到禁止工作状态，以便进行下一轮抢答图1整体电路原理框图163单元模块设计3.1抢答电路设计抢答电路如下图2所示，抢答电路选用优先编码器74LS148和锁存器74LS279来完成

5、。该电路主要完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号（显示电路采用七段数字数码显示管）；二是禁止其他选手按键，其按键操作无效。图2抢答器电路工作过程：开关SW2置于右端时（相当于“清除”端），RS触发器的R、S端均为0，4个触发器输出置0，使74LS148的优先编码工作标志端（图中5号端E116）＝0，使之处于工作状态。当开关S置于"开始"时，抢答器处于等待工作状态，当有选手将抢答按键按下时（如按下S4），74LS148的输出经RS锁存后，RBI=LT=1,RBO(图中4端)=1,七段显示电路74LS48处于工

6、作状态，3Q2Q1Q=100,经译码显示为“4”。此外，E1＝1，使74LS148优先编码工作标志端（图中5号端E1）＝1，处于禁止状态，封锁其他按键的输入。当按键松开即按下时，74LS148的此时由于仍为E1＝1，使优先编码工作标志端为1，所以74LS148仍处于禁止状态，确保不会出二次按键时输入信号，保证了抢答者的优先性。如有再次抢答需由主持人将S开关重新置“清除”然后才可能进行。3.2抢答电路所用芯片分析(1)74LS148为8线-3线的优先编码器，其真值表如下：表174LS148真值表输入输出1XXXXXXXX11111011111111111100

7、XXXXXXX0000010XXXXXX01001010XXXXX011010010XXXX0111011010XXX01111100010XX011111101010X0111111110010011111111110174LS148的输入端和输出端低电平有效。~是输入信号，~为三位二进制编码输出信号，＝1时，编码器禁止编码，当＝0时，允许编码。是技能输出端，只有在＝0，而~均无编码输入信号时为0。为优先编码输出端，在＝0而~的其中之一有信号时，＝0。~各输入端的优先顺序为：级别最高，级别最低。如果＝0（有信号），则其它输入端即使有输入信号，均不起作用，此

8、时输出只按编码，＝000。优先编码被广泛用于计算机控