電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)--智力競(jìng)賽搶答器設(shè)計(jì)報(bào)告-文庫(kù)吧
2025-03-30 04:28 本頁(yè)面
【正文】 號(hào)，定時(shí)顯示器上顯示剩余搶答時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。（3）如果定時(shí)搶答時(shí)間已到，而無選手搶答時(shí)，則本次搶答無效?？刂葡到y(tǒng)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器報(bào)警，并封鎖輸入編碼電路，禁止選手超時(shí)后搶答，時(shí)間顯示器顯示00。 搶答器的組成框圖定時(shí)搶答器的總體框圖如圖1所示，它主要由主體電路和擴(kuò)展電路兩部分組成。主體電路完成基本的搶答功能，即開始搶答后，當(dāng)選手按動(dòng)搶答鍵時(shí)，能顯示選手的編號(hào)，同時(shí)能封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。擴(kuò)展電路完成定時(shí)搶答的功能。圖1所示的定時(shí)搶答器的工作過程是：接通電源時(shí)，節(jié)目主持人將開關(guān)置于“清除”位置，搶答器處于禁止工作狀態(tài)，編號(hào)顯示器滅燈，定時(shí)顯示器顯示設(shè)定的時(shí)間，當(dāng)節(jié)目主持人宣布搶答題目后，說一聲“搶答開始”，同時(shí)將控制開關(guān)撥到“開始”位置，搶答器處于工作狀態(tài)，定時(shí)器開始進(jìn)行倒計(jì)時(shí)。當(dāng)定時(shí)時(shí)間到，卻沒有選手搶答時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警，并封鎖輸入電路，禁止選手超時(shí)后搶答。當(dāng)選手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)按動(dòng)搶答鍵時(shí)，搶答器要完成以下三項(xiàng)工作：①優(yōu)先編碼電路立即分辨出搶答者的編號(hào)，并由鎖存器進(jìn)行鎖存，然后由譯碼顯示電路顯示其編號(hào)。②控制電路要對(duì)輸入編碼電路進(jìn)行封鎖，避免其他選手再次搶答。③控制電路要使定時(shí)器停止工作，時(shí)間顯示器上顯示剩余的搶答時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。當(dāng)選手將問題回答完畢，主持人操作控制開關(guān)，使系統(tǒng)回復(fù)到禁止工作狀態(tài)，以便進(jìn)行下一輪搶答。 圖1 定時(shí)搶答器總體框圖由搶答器的構(gòu)成框圖可知，它主要由控制電路、觸發(fā)鎖存電路、定時(shí)電路和報(bào)警電路幾部分組成。在它的主體電路中，搶答按鈕按下后，信號(hào)通過優(yōu)先編碼電路，封鎖了其他搶答通道，并通過鎖存器鎖上搶答通道信號(hào)，通過譯碼電路再由7段數(shù)碼管顯示。并且，優(yōu)先編碼電路受擴(kuò)展電路的定時(shí)信號(hào)控制，當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)為0，則鎖上搶答電路，停止搶答。若有搶答信號(hào)后，也能控制擴(kuò)展電路中的定時(shí)電路，使其停止計(jì)時(shí)，并將搶答時(shí)間鎖定。在它的擴(kuò)展電路中，秒脈沖產(chǎn)生的電路通過定時(shí)電路控制搶答時(shí)間，并通過譯碼電路后由7段顯示器顯示。該顯示采用的是倒計(jì)時(shí)顯示。當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)結(jié)束后，則產(chǎn)生控制信號(hào)鎖住搶答通路。所選方案采用74LS148（8線—3線優(yōu)先編碼器）來分辨出選手搶答的先后，采用基本RS鎖存器74LS279芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)號(hào)碼的鎖存，采用74LS192同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制的減法計(jì)數(shù)，與555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器產(chǎn)生的秒脈沖信號(hào)來共同實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)，采用555定時(shí)器和三極管構(gòu)成的聲響電路實(shí)現(xiàn)報(bào)警信號(hào)的輸出。因此滿足了設(shè)計(jì)的總體要求，該方案可行。三．電路設(shè)計(jì)計(jì)算與分析搶答電路的功能有兩個(gè)：一是能分辨出選手按鍵的的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號(hào)，供譯碼顯示電路用；二是要使其他選手的按鍵操作無效。選用優(yōu)先編碼74LS148和RS鎖存器74LS279可以完成上述功能，其電路組成如下圖2所示。 其工作原理是：當(dāng)主持人控制開關(guān)處于“清零”位置時(shí)，RS觸發(fā)器的端為低電平，輸出端（4Q～1Q）全部為低電平。于是74LS48的/=0，顯示器滅燈；74LS148的選通輸入端=0，74LS148處于工作狀態(tài)，此時(shí)鎖存電路不工作。當(dāng)主持人將開關(guān)撥到“開始”位置時(shí)，優(yōu)先編碼電路和鎖存電路同時(shí)處于工作狀態(tài)，即搶答器處于等待工作狀態(tài)，等待輸入端—輸入信號(hào)，當(dāng)有選手將鍵按下時(shí)（如按下S2），74LS148的輸出=101，=0，經(jīng)RS鎖存器后，/=1，此時(shí)74LS279處于工作狀態(tài)，輸出端=010，經(jīng)過74LS48譯碼后，顯示器顯示出“2”。圖2 搶答電路此時(shí)，=1，即ST端為高電平，使74LS148處于禁止工作狀態(tài)，封鎖了其它按鍵的輸入。當(dāng)按下的鍵松開后，74LS148的高電平，但由于1Q維持高電平不變，所以74LS148仍處于禁止工作狀態(tài)，其它按鍵的輸入信號(hào)仍不會(huì)被接受。這就保證了搶答者的優(yōu)先性以及搶答電路的準(zhǔn)確性。當(dāng)優(yōu)先搶答者回答完問題后，主持人操作控制開關(guān)S，使搶答電路復(fù)位，以便進(jìn)行下一輪搶答。其中，基本RS觸發(fā)器（74LS279芯片）的工作原理是：1. 保持狀態(tài)。當(dāng)輸入端接入==1的電平時(shí)，如果基本SR觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)==0，則觸發(fā)器次態(tài)==0；若基本SR觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)=0、=1，則觸發(fā)器次態(tài)=0、=1。即==1時(shí)，觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變。2. 置0狀態(tài)。當(dāng)=1，=0時(shí)，如果基本SR觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)為==0，因=0，會(huì)使=1，而=1與=1共同作用使端翻轉(zhuǎn)為0；如果基本SR觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)為=0、=1，同理會(huì)使=0，=1。只要輸入信號(hào)=1，=0，無論基本SR觸發(fā)器的輸出現(xiàn)態(tài)如何，均會(huì)使輸出次態(tài)置為0態(tài)
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