数电课设,长江大学工程技术学院

3. 报警电路设计思路

抢答器有三种情况需要报警提示：①当主持人启动“开始”按钮后，扬声器要发出短暂的声响。②抢答开始后，如果抢答时间到，却无选手抢答，电路要进行报警。③抢答开始后，若有选手抢答，电路发出声响提示。

可由555定时器和三极管构成报警电路。其中555定时器构成多谐振荡器，选择合适的R、C，可获得较高频率的输出信号。该信号经三极管放大电路驱动后使扬声器发声（若采用蜂鸣器则不需要三极管放大电路驱动）。利用控制电路产生的高电平报警信号控制555定时器的复位端RD，使复位端无效，多谐振荡器工作，从而发出声音。报警电路设计框图如图4所示。

图4 报警电路设计框图

4. 控制电路设计思路

根据前面各个单元电路的要求和需要，控制电路需要实现的功能是：①产生三种不同情况下的高电平报警信号；②在定时时间内有选手抢答时产生锁存信号。

功能①可以通过集成单稳态触发器实现，如不可重复触发单稳态触发器74LS121有三

，选择两片74LS121，用主持人控制开关信号S控制片1的B端，个触发输入端（B、A1、A2）

锁存信号LE、借位输出信号TC分别控制片2的A1、A2端，则可利用两片单稳态触发器的输出产生相应的报警信号。

功能②可以通过一个D触发器实现。当有选手抢答时，编码电路输出的EO由0变为1，即产生一个上升沿，将它作为D触发器的时钟信号，则D触发器的输出信号即为锁存信号。为了获得准确、稳定的锁存信号，可在其后增加一延时电路。控制电路设计框图如图5所示。

图5 控制电路设计框图

三、集成电路及元件选择

“编码及锁存电路”部分采用优先编码器74LS148、显示译码器CD4511或74LS48、共阴极七段数码管；“秒脉冲产生与定时电路”部分采用集成计数器74LS192、显示译码器CD4511或74LS48、共阴极七段数码管及部分集成逻辑门；“报警电路”部分采用555定时器；