基于模拟电路的八路抢答器设计与逻辑实现

在本篇文档中，陈勇军同学设计了一个八路模拟电路抢答器，用于机械系机械工程及自动化专业的课程实验。设计的主要目标是创建一个能同时支持8位选手或代表进行比赛的抢答系统，具备数据显示、清除/开始控制、优先锁存等功能。 1. **电路功能要求**： - 抢答器支持8个独立的按键（S0-S7）进行抢答，由主持人通过系统清除/开始控制开关进行管理。 - 设有30秒倒计时，选手在30秒内按下抢答键有效，超过则抢答无效。 - 抢答时，被选中的组号会在LED显示器上显示，并锁定其他组的按键，同时播放报警音。 - 优先级规则：先抢答的选手组号会被优先锁存，直到主持人取消抢答。 - 主持人通过控制开关启动抢答和清零操作。 2. **电路设计**： - **原理框图**：文档提供了一个整体电路原理框图，展示了系统的关键组件及其相互作用。 - **逻辑原理图**：电路设计采用了74LS148优先编码器和74LS297锁存器，这些IC负责优先级判断、按键编码和数据锁存，确保抢答过程的准确执行。 4. **关键组件与工作流程**： - **必做实验电路**：优先编码器74LS148负责识别并区分选手的按键输入，而锁存器74LS297则用来存储和保持抢答者的组号，防止其他按键干扰。 - **操作流程**：系统启动时，主持人通过"清零"开关将所有组号重置，开始定时器；按下"开始"开关后，倒计时开始，若选手在30秒内按下抢答键，优先锁存并显示该组号，同时发出报警提示。 5. **调试与改进**： - 实验过程中可能存在问题及解决方案，包括电路连接、故障排查等技术性细节。 - 作者还提出了对电路改进的意见，可能涉及创新点和优化思路，但具体内容未在提供的部分列出。 6. **收获与建议**：文档最后可能包含了作者在实验过程中的学习体会，以及对教学方法或硬件配置的建议。 总结来说，这篇文档详细阐述了如何利用模拟电路构建一个功能完备且公平的八路抢答器，涉及硬件选择、电路逻辑设计以及实际操作流程，为读者提供了一个完整的项目实例。