【正文】 ............... 20 總 結(jié) ....................................................................................................................................... 22 致 謝 ......................................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 參 考文獻 ................................................................................................................................... 23 附 錄 整機電路原理圖 ....................................................................................................... 24 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 摘 要 智力競賽搶答器是一個供參賽組進行智力競賽的裝置，該裝置由主體電路與擴展電路組成。優(yōu)先編碼電路、鎖存電路、譯碼電路將參賽組的輸入信號在顯示器上輸出；用控制電路和主持人開關(guān)啟動報警電路，以上兩部分組成主體電路。通過定時電路和譯碼電路將秒脈沖產(chǎn)生的信號在顯示器上輸出實現(xiàn)記時功能 ，構(gòu)成擴展電路。本文詳細介紹了搶答器的設(shè)計方案、功能及在設(shè)計過程中所做的改進。 關(guān)鍵詞 搶答電路；定時電路；報警電路；時序控制 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 第 1 章 緒 論 智力競賽是一種生動活潑的教育方式，而搶答就是智力競賽中非常常見的一種答題方式。搶答能引起參賽者觀眾的極大興趣，并且能在極短的時間內(nèi)，使人們迅速增加一些科學(xué)知識和生活常識。但是，在這類比賽中于誰先誰后搶答，在何時搶答，如何計算答題時間等等問題，若是僅憑主持人的主觀判斷，就很容易出現(xiàn) 錯誤 所以我們就需要一種具備自動鎖存，置位，清零等功能智能搶答器來解決這些問題。在本次 設(shè)計中，將主要設(shè)計一個 定時 搶答器。他要實現(xiàn)以下主要功能：（ 1）主持人可以控制系統(tǒng)的清零與搶答開始； （ 2） 搶答器要有數(shù)據(jù)鎖存與顯示的功能。搶答開始后，若有任何一名選手按動搶答按鈕，則要顯示其編號至系統(tǒng)被主持人清零，并且揚聲器發(fā) 聲 提示，同時其他人再按對應(yīng)按鈕無效；（ 3）搶答器要有自動定時功能，并且一次搶答時間由主持人任意設(shè)定。當主持人啟動 “開始 ”鍵后，定時器自動減計時，并在顯示器上顯示。同時揚聲器上發(fā)出短暫聲響；（ 4）參賽選手只有在設(shè)定時間內(nèi)搶答方為有效搶答。若搶答有效，則定時器停止工作，并且顯示搶答開始時間直 到系統(tǒng)被清零；（ 5）若設(shè)定時間內(nèi)無選手進行搶答（按對應(yīng)按鈕），則系統(tǒng)短暫報警，并且禁止選手超時搶答，定時器上顯示 00。 設(shè)計任務(wù) 1． 搶答器同時供 8 名選手或 8 個代表隊比賽，分別用 8 個按鈕 70 ~SS 表示。 2． 設(shè)置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān) S，該開關(guān)由主持人控制。 3． 搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動按鈕，鎖存相應(yīng)的編號，并在 LED 數(shù)碼管上顯示，同時揚聲器發(fā)出報警聲響提示。選手搶答實行優(yōu)先鎖存， 優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。 4． 搶答器具有定 時搶答功能，且一次搶答的時間由主持人設(shè)定（如 30 秒）。當主持人啟動 “ 開始 ” 鍵后，定時器進行減計時，同時揚聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)的時間 秒左右。 5． 參賽選手在設(shè)定的時間內(nèi)進行搶答，搶答有效，定時器停止工作，顯示器上顯示課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 選手的編號和搶答的時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。 6． 如果定時時間已到，無人搶答，本次搶答無效，系統(tǒng)報警并禁止搶答，定時顯示器上顯示 00。 課題 目的與意義 隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對生活質(zhì)量的追求越來越高。所開設(shè)的娛樂活動也是越來越多了，例如智力競賽搶答，但是往往由于主 持人和搶答者本人所造成的誤差而導(dǎo)致活動的不公平性。作為一個當代大學(xué)生設(shè)計一款智力競賽搶答器解決了在活動中的這一弊端。 因此在這畢業(yè)之際設(shè)計搶答器，不僅讓我鞏固了所學(xué)知識并應(yīng)用于實踐，同時也讓我覺得所學(xué)知識能貢獻于社會，所讀的這幾年書是沒有白念的。讓我有了一個質(zhì)地的飛躍。 搶答器的組成框圖 定時搶答器的總體框圖如圖 11 所示，它由主體電路和擴展電路兩部分組成。主體電路完成基本的搶答功能，即開始搶答后，當選手按動搶答按鈕時，能顯示選手的編號，同時能封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。擴展電路完成定時搶答功能 。 圖 11 搶答器的組成框圖 圖 11 所示定時搶答器的工作過程是：接通電源時，節(jié)目主持人將開關(guān)置于“清除”搶答 按鈕 優(yōu)先編 碼電路 鎖存 器 譯碼 電路 顯示 電路 主持人 控制 開關(guān) 控制 電路 報警 電路 秒脈沖 產(chǎn)生 電路 定時 電路 譯碼 電路 顯示 電路 主體電路 擴展電路 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 位置，搶答器處于禁止工作狀態(tài)，編號顯示器滅燈，定時顯示器上顯示設(shè)定的時間，當節(jié)目主持人宣布搶答題目后，說一聲“搶答開始”，同時將控制開關(guān)撥到“開始”位置，揚聲器給出聲響提示，搶答器處于工作狀態(tài)，定時器倒計時。當定時時間到，卻沒有選手搶答時，系統(tǒng)報警，并封鎖輸入電路，禁止選手超時后搶答。當選手在定時時間內(nèi)按動搶答按鈕時，搶答器要完成以下四項工作： （ 1）優(yōu)先編碼電路立即分辨出搶答者的編號，并由鎖存器進行鎖存，然后由譯碼顯示電路顯示編號；（ 2）揚聲器發(fā)出短暫聲響，提醒節(jié)目主持人注意；（ 3）控制電路要對輸入編碼電路進行封鎖，避免其他選手再次進行搶答；（ 4）控制電路要使定時器停止工作，時間顯示器上顯示剩余的搶答時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。當選手將問題回答完畢時，主持人操作控制開關(guān)，使系統(tǒng)恢復(fù)到禁止工作狀態(tài)，以便進行下一輪搶答。 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 第 2 章 基本知識介紹 74LS148 優(yōu)先編碼器 表 21 是 74LS148 電路的功能表，圖 21 是 8 線 3 線優(yōu)先編 碼器 74LS148 的邏輯符號。 表 21 74LS148 電路的功能表 輸入 輸出 S 0I 1I 2I 3I 4I 5I 6I 7I 2Y 2Y 0Y SY EXY 1 X X X X X X X X 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 X X X X X X X 0 0 0 0 1 0 0 X X X X X X 0 1 0 0 1 1 0 0 X X X X X 0 1 1 0 1 0 1 0 0 X X X X 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 X X X 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 X X 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 X 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 圖 21 74LS148 的邏輯符號 在優(yōu)先編碼器電路中，允許同時輸入兩個以上的編碼信號。不過在設(shè)計優(yōu)先編碼器時已經(jīng)將所有的輸入信號按優(yōu)先順序排了隊，當幾個輸入信號同時出現(xiàn)時，只對其中優(yōu)課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 先權(quán) 最高的一個進行編碼。 1． 編碼輸入 70 ~II 從 8 線 3 線優(yōu)先編碼器 74LS148 的功能表可以看出，輸入信號在 0?S 時表示發(fā)出編碼信號，故邏輯符號輸入端 70 ~II 上面均有“ ”號，這表示編碼輸入低電平有效。從功能表中看出， 7I 的優(yōu)先權(quán)最高，而 0I 的優(yōu)先權(quán)最低。只要 07?I ，就對 7I 進行編碼，而不管其它輸入信號為何種狀態(tài)。 2． 編碼輸出端 2Y 、 1Y 、 0Y 從功能表可以看出， 74LS148 編碼器的編碼輸出是反碼。比如，對 0I 編碼，應(yīng)當輸出 000，而電路輸出的是 111；對 5I 編碼，應(yīng)當是 101，而電路輸出為 010，這點請讀者注意。為此， 2Y 、 1Y 、 0Y 上面都有“ ”號，這表示輸出為反碼。 3． 選通輸入端 S 只有在 0?S 時，編碼器才處于工作狀態(tài)；而在 1?S 時，編碼器處于靜止狀態(tài)，所有輸出端均被封鎖為高電平。 4． 選通輸出端 SY 和擴展輸出端 EXY SY 和 EXY 是為擴展編碼器功能而設(shè)置的。 從功能表可以看出，只有當所有編碼輸入端都是 1（即沒有編碼輸入），并且 0?S 時，SY 才為 0。可見， 0?SY 表示“電路工作，但無編碼輸入”。 從功能表還可以看出，只要任何一個編碼輸入端有 0，且 0?S ，則 EXY 為 0。因此，0?EXY 表示“電路工作，且有編碼輸入”。 74LS279 鎖存器 74LS279 芯片的功能 其管腳圖 22 如下圖所示： 74LS279 內(nèi)部是由 4 個基本 RS 觸發(fā)器組成的。當有一個人優(yōu)先搶答后其它的就不能搶答了。其它的雖然有電平輸入，但是輸入的電平保持原態(tài)不變。 74LS279 內(nèi)部的 4 個基本 RS 觸發(fā)器的 R 輸入端為高電平有效。 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 圖 22 管腳圖 74LS279 鎖存器電路 鎖存器參考電路如圖 23 所示。圖中 R 端接主持人控制開關(guān)，搶答前，控制開關(guān)使鎖存器輸出為零。 1S 、 2S 、 3S 、 4S 分別與編碼器的輸出端 2A 、 1A 、