【正文】 答后，當(dāng)選手按動搶答鍵時，能使代表該選手的發(fā)光二極管發(fā)光，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的功能以及將時間顯示出來。這個開關(guān)我們可以用芯片上的清零端或者使能端來實現(xiàn)。⒊如果定時搶答的時間已到，卻沒有選手搶答時，本次搶答無效，系統(tǒng)短暫報警，并封鎖輸入電路，禁止選手超時后搶答。，畫出各單元電路圖和總體邏輯框圖，正確描述各單元功能，合理選用電路器件，畫出完整的電路設(shè)計圖以及寫出設(shè)計總結(jié)報告。⒊搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。...........................................................................................................................4 發(fā)光二極管顯示電路......................................................................................................4 主持人控制開關(guān)電路......................................................................................................5 控制電路和秒脈沖產(chǎn)生電路..........................................................................................5 定時、譯碼、顯示電路..................................................................................................6 完整電路圖......................................................................................................................6 ......................................................................................................................................7 ....................................................................................................................................10 ....................................................................................................................................10 ..................................................................................................................................10一、設(shè)計題目四路智力競賽搶答器二、課程設(shè)計目的培養(yǎng)數(shù)字電路的設(shè)計能力。掌握搶答器電腦設(shè)計方法。搶答開始后，若有選手按動搶答按鈕，編號立即鎖存，相應(yīng)選手的燈亮。 設(shè)計要求⒈搶答器具有定時搶答的功能，且一次搶答的時間可以由主持人設(shè)定。四、基本設(shè)計原理4路智力競賽搶答器，當(dāng)有人按下按鈕后，代表他這一組的發(fā)光二極管就亮了，同時，別組成員按下按鈕時，則不會使自己這一組的燈亮。當(dāng)然，既然是搶答器，就會有時間限制，我們需要一個倒計時器，并且需要將時間顯示，我們可以用相關(guān)的芯片實現(xiàn)這一功能，具體設(shè)計在下面的設(shè)計中會有詳細(xì)的敘述。六、單元電路設(shè)計方案和原理說明智力搶答器包括搶答電路，發(fā)光二極管顯示電路，主持人控制開關(guān)電路，控制電路，秒脈沖產(chǎn)生電路，定時、譯碼、顯示電路。374為具有三態(tài)輸出的四 D 邊沿觸發(fā)器，且是上跳沿觸發(fā)的。CLK端接脈沖信號。當(dāng)Q端輸出為高電平時，燈就會被點亮，否則就會熄滅。下圖為74LS192功能表?；趯?4LS192的了解，我們可以將清零端和置數(shù)端作為主持人控制開關(guān)電路的一部分。74LS374的4個輸出端分別接在4個兩輸入或門的輸入端上，每兩組的輸出有分別接在另一個或門的輸出端，最后輸出端和脈沖信號接在一個或門的輸入端，輸出端接在74LS374的脈沖輸入端和74LS192的CPD端。秒脈沖信號產(chǎn)生電路可以通過555定時器得以實現(xiàn)，但在此次設(shè)計中，我們?yōu)榱撕啽?，直接用方波電源來實現(xiàn)，將其周期改為1秒即可。我們將74LS192的四個輸入端DCBA端分別接上高電平，低電平，低電平，高電平，則通過譯碼器在七段數(shù)碼管上顯示9，然后通過減計數(shù)，依次減一，當(dāng)搶答按鈕按下時，控制電路將會鎖住脈沖信號，因此數(shù)碼管應(yīng)該顯示當(dāng)前數(shù)字不變。下圖是這種情況的仿真結(jié)果由上圖可知，J12彈起時，雖然J1中的開關(guān)3閉合，但是發(fā)光二極管仍然是熄滅的，這也證明了上文的結(jié)論。當(dāng)開始正常搶答后，計數(shù)器開始倒計時，當(dāng)無人搶答時，報警指示燈X9亮，數(shù)碼管顯示當(dāng)前搶答剩余時間。常用的仿真軟件有三個，分別是pespice，protel和matlab，這三個軟件都各有利弊：pespice的仿真功能比protel強，protel主要是焊制電路板的，matlab的畫圖功能很強悍（在做信號與系統(tǒng)實驗里有深刻體驗）。因此，第一次接觸它時說它不難那是假的。但是，回來一看，我發(fā)現(xiàn)這本書所講的和我用的軟件不是一個版本的。我做的題目是4路智力競賽搶答器，經(jīng)過一段時間的準(zhǔn)備，我終于在軟件上畫出了相應(yīng)的圖，其中最麻煩的是不知如何接七段數(shù)碼管，因為接上這個的話，在做仿真時就會出現(xiàn)問題，最后，我決定用四角的數(shù)碼管來做仿真，這個四腳的是譯碼器和七段數(shù)碼管集成的，因此連線方面倒省了我不少事。該開關(guān)由主持人控制。原理圖仿真軟件Protues的介紹: Protues軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDAprotues工具軟件。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。要想學(xué)好這門技術(shù)，首先是基礎(chǔ)理論的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，然后要技術(shù)訓(xùn)練，進而培養(yǎng)我們對理論聯(lián)系實際的能力，設(shè)計電路的能力，實際操作的能力，以及培養(yǎng)正確處理數(shù)據(jù)、分析和綜合實驗結(jié)果、檢查和排除故障的能力。由于數(shù)字電路采用二進制，因此單元電路的結(jié)構(gòu)簡單，允許電路參數(shù)有較大的離散性，便于集成。數(shù)字電路集成產(chǎn)品多，通用性強，成本低。給主持人設(shè)置一個控制開關(guān)，用來控制系統(tǒng)的清零和搶答的開始。搶答器具有定時搶答的功能，搶答時間設(shè)定為30秒，當(dāng)主持人按下開始按鈕時，定時器立刻倒計時，并顯示。設(shè)計并安裝電路，要求布線整齊、美觀，便于級聯(lián)和調(diào)試。搶答器框架設(shè)計定時搶答器的總體框圖（如圖）所示，它由主體電路和擴展電路兩部分組成。工作原理為：接通電源后，主持人將開關(guān)撥到“清零”狀態(tài)，搶答器處于禁止?fàn)顟B(tài)，編號顯示器滅燈，定時器顯示設(shè)定時間；主持人將開關(guān)置。當(dāng)一輪搶答之后，定時器停止、禁止二次搶答、定時器顯示剩余時間。該電路主要完成兩個功能：一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號，同時譯碼顯示電路顯示編號（顯示電路采用七段數(shù)字?jǐn)?shù)碼顯示管）；二是禁止其他選手按鍵，其按鍵操作無效。當(dāng)按鍵松開即按下時，74LS148的 此時由于仍為CTR＝１，使優(yōu)先編碼工作標(biāo)志端（圖中5號端）＝１，所以74LS148仍處于禁止?fàn)顟B(tài)，確保不會出二次按鍵時輸入信號，保證了搶答者的優(yōu)先性。具體電路如圖3。原理及設(shè)計：該部分主要由555定時器秒脈沖產(chǎn)生電路、十進制同步加減計數(shù)器74LS192減法計數(shù)電路、74LS48譯碼電路和2個7段數(shù)碼管即相關(guān)電路組成。結(jié)合我們的實際經(jīng)驗及考慮到元器件的成本，我們選擇的電阻值為R1=15K，R2=68K，C=10uF，代入到上式中即得，即秒脈沖。主持人閉合開關(guān)揚聲器發(fā)聲 ,多路搶答器電路和計時電路進入正常狀態(tài)。2)當(dāng)參賽選手按動搶答按鍵時，揚聲器發(fā)聲，搶答電路和定時電路停止工作。圖14的工作原理是：主持人控制開關(guān)從”清除“位置撥到”開始位置時，來自于（圖2）中的74LS279的輸出 1Q=0，經(jīng)G3反相，A＝1，則時鐘信號CP能夠加到74LS192的CP