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智能型抢答器的设计

作者:李毅伟 日期:2015-12-14 10:51 来源:未知
【文章摘要】
   在各种知识竞赛、娱乐活动中,抢答器有着比较广泛的用途,是确保各种活动的公正性、客观性的重要电子设备。目前,智能型抢答器的应用范围变得越来越广,其设计方法有多种形式,本文主要介绍利用仿真软件、层次电路来进智能型抢答器的设计,以有效降低智能型抢答器的生产成本,真正提高抢答器的使用性能。
【关键词】
智能型 ;抢答器 ;设计
根据相关研究发现,早期抢答器主要是采用数字电路、模拟电路等相结合而成的电子产品,成本比较高、故障发生率也较高,不具备较高的实用性。因此,根据实际情况,采用仿真软件和层次电路来进行智能型抢答器的设计,可以更好的提高抢答器的功能,最终满足各种实际需求。
1 抢答器的主要功能
一般在设计过程中,上述抢答器拥有一个系统清除、抢答控制开关,基本上是由主持人来控制操作,以在每一次抢答结束后进行及时的清零和开始。通常情况下,这个抢答器可以供八个人同时使用,即由八个相同的开关,并且,其具有锁存和显示等功能,可以将使用者所按动的按钮对应的编号及时锁存,同时将其显示在七段数码管上。在使用过程中,如果二极管的灯先亮,根据抢答的原则,一般优先锁存选手抢答的编号,直到主持人将其清除为止。在部分活动中,该抢答器具备的定时功能可以得到合理运用,时间一般是由主持人来设定,当主持人开启开始键后,定时器会马上开始减时计算。如果使用者能后在有效的时间内抢答完成,则抢答器的定时器会相应的停止工作,并将使用者的编号和时间显示出来;如果在设定时间减时完以后,还没有人及时抢答,则定时器上会显示零,即该次抢答无效。
2 智能型抢答器的设计
2.1 整体设计
根据上述智能型抢答器的组成结构可知,在通电以后,主持人一般会将开关设置在清零状态,此时抢答器处于禁止状态,并且,编号的显示器为灭灯状态、定时器上显示的是设定时间。在主持人将开关设置为开始状态后,抢答器开始工作,此时定时器开始倒计时工作,扬声器会给出一定的提示声。使用者必须在设定的时间内进行及时抢答,并且,在多名使用者存同时存在的情况下,抢答器会对使用者的编号进行优先判断和锁存,并将其显示出来。如果抢答器已完善上述操作,则其他使用者的抢答都是无效的,并且,在第一次抢答结束后,定时器会处于禁止状态,根本无法进行第二次抢答操作,定时显示器上显示的时间为抢答剩余的时间。在活动继续的过程中,必须由主持人完成清除操作,将开关设置到开始状态,才能继续进行抢答。
2.2 电路设计
在上述智能型抢答器的设计中,电路方面的设计主要是指抢答器的电路设计和定时器的电路设计。在抢答器电路设计中,一般采用型号为74LS148的编码器、型号为74LS279的锁存器和译码器,可以对使用者的按键顺序进行有效判断,并将使用者的编号及时锁存,同时将其显示在电路译码器上。在上述操作过程中,其它使用者的按键会得到及时,即显示其他使用者的操作无效。在实际操作过程中,如果开关处于清除状态,则触发器的两端都是0,四个触发器的输出设置也是0,型号为74LS148的编码器的优先编码工作标志端也是0,即抢答器将进入工作状态。如果开关设置为开始状态,则抢答器正处于待工作状态,在有使用者按下某个抢答按键后,型号为74LS148的编码器的相关输出会被及时锁存,即型号为74LS148的电路正处于工作状态,在经过译码器后其数字会被立即显示。并且,此时型号为74LS148的编码器的工作标志端是1,则抢答器处于禁止状态,会将其它按键的输入及时封锁。如果在按键处于松开状态下将其按下,型号为74LS148的编码器仍处于禁止状态,可以确保输入信号不会出现二次按键,是保证抢答者优先权的重要保障。在抢答活动继续开展的过程中,只有主持人将开关设置为清除状态后,才能继续进行下一次抢答。
在进行定时器的电路设计时,一般吧脉冲添加到190计数器上,同时,将计数设置为减法方式,以在译码器的作用下将数值显示在数码管上。因此,其主要的电路包括555定时器秒脉冲产生电路、减计数器74LS190减法计数电路、七段数码管电路和 74LS48 译码电路,其中,74LS190 可以准确进行计数,并在时钟信号的作用下产生电路,以通过设置预置数,由支持人来确定合适的抢答时间。如果无人抢答,在时间倒计到最后状态,控制电路会及时报警,以表明此后的抢答都无效。
3 结束语
综上所述,采用合适的电路、软件和锁存器等来进行智能型抢答器的设计,可以更好的满足各种活动的实际使用需求,并降低设计成本,在提高抢答器实用性和准确性等方面有着重要影响。
【参考文献】
[1]马雪涛.8路抢答器的设计与仿真[J].石家庄职业技术学院学报 ,2014,06:53-55.
[2]吕红娟.单片机控制的八路抢答器的设计与制作[J].现代电子技术 ,2014,18:124-126.
[3]唐小虎,李庆达,彭浪.基于51单片机设计的16路抢答器[J].硅谷 ,2014,17:19-20.
 

 


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