課程設(shè)計---數(shù)字智力競賽搶答器的設(shè)計(文件)
【正文】 二進(jìn)制倒計時器計數(shù)器，其中前一個 JK 觸發(fā)圖 NPN 三極管 圖 JK 觸發(fā)器管 12 器的 Qn 端接下一個 JK 觸發(fā)器 CP 端。 4CLK3D21Q5Q6CLRPRU?A54AC74FMQB D 觸發(fā)器如圖，其功能有： ⑴ D 觸發(fā)器具有接收并記憶信號的功能，又稱為鎖存器。 D 觸發(fā)器不存在約束條件和一次變化現(xiàn)象，抗干擾性能強(qiáng)，工作速度快。 4511 譯碼器將 JK 觸發(fā)器輸出的信號轉(zhuǎn)換成能夠在數(shù)碼管上顯示的有效信號。按動各個按鍵，看看各管腳的電平變化是不是正確的，同時觀察各個集成器件的各個管腳的電平變化情況，以及數(shù)碼顯示器的顯示是否正確 .如有不正確的就將其逐個問題解決了再進(jìn)行后面的調(diào)試，直到所有問題都解決 了為止。結(jié)果和預(yù)測的一樣是不能搶答的。 心得體會 此次課程設(shè)計經(jīng)過為期 2 周的不懈努力，目前基本達(dá)到了預(yù)期的要求，通過對整個系統(tǒng)的調(diào)試，可得到如下結(jié)論： 本系統(tǒng)是一個可供 4 人搶答的搶答器 ， 當(dāng)主持人按下禁止搶答的開關(guān)時 ， 搶答被禁止 。 總之，在這次的課程設(shè)計過程中，我收獲了很多，即為我的以后學(xué)習(xí)設(shè)計有很大的幫助，也為將來的人生之路做好了一個很好的鋪墊。 17 本次設(shè)計是本人第一次運(yùn)用數(shù)字電路模擬實際的東西 ， 因而在許多方面都還不熟練 ,不如說對一些元器件的功能還不完全了解，不能熟練運(yùn)用，因而不能完全的一次性設(shè)計好該電路。就系統(tǒng)本身而言，其集搶答、倒計時和計分于一體，每一部分又 十分簡練，設(shè)計巧妙且人性化很好，操作簡便，這是這次設(shè)計最大的優(yōu)點和亮點。首先主持人斷開控制開關(guān)，宣布搶答開始，當(dāng)有選手搶答時 ,該選手的指示燈閃爍，并且揚(yáng)聲器也鳴叫提示其他選手停止搶答，但該選手回答玩主持人的問題后，主持人宣布他回答是否正確，正確或錯誤就用計分器相應(yīng)給他加（減）分。 圖 555 定時器 圖 D 觸發(fā)器 RESET VCCGND1TRIG2OUT34CVOLT5THOLD6DISCHG78U1555 13 本系統(tǒng)所用的元器件清單如表 1 所示。 綜上所述可知在本次設(shè)計的電路中， RS 邊沿 D 觸發(fā)器有四個，其作用是用來鎖存非最先搶答者的搶答信號。 D 觸發(fā)器屬于脈沖 觸發(fā)方式。 集成 555 定時器是一種將模擬功能與邏輯功能巧妙結(jié)合在一起的中規(guī)模集成電路 ,因集成電路內(nèi)部含有 3 個 5 千歐電阻而得名 ,在控制、定時、檢測、放聲、報警等方面有著廣泛的應(yīng)用。 錯誤 !未找到引用源。而在使用中各個器件也不是獨立工作。在模電中主要學(xué)習(xí)了三極管的放大功能和開關(guān)作用，而在這次設(shè)計的電路中，主要是運(yùn)用了三極管的開關(guān)作用。此時該選手的得分即為 200。 該計數(shù)器由兩個 SN74190 和一個 D 觸發(fā)器構(gòu)成，其圖如下： D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37RCO13CL K14E4D/U5PL11TC12U27 4 1 9 0D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37RCO13CL K14E4D/U5PL11TC12U 2 U 17 4 1 9 0U1NO TD5Q1CL K3Q2R4S6U 1 : A4 0 1 3S W 1S W S P S T 圖 計分器電路圖 其中 74190 是一個 加減計數(shù)器，其由控制端 5 管腳控制，當(dāng) 5 端口輸入為高電平時，工作狀態(tài)為一個減法器，當(dāng) 5 端口接低電平時，工作狀態(tài)為加法器。 當(dāng)?shù)谝粋€脈沖到來時， JK 觸發(fā) 器輸出 =111，數(shù)碼管上此時顯示為 7，再來一個脈沖，JK 觸發(fā)器又輸出為 110，此時顯示 6，依此類推，當(dāng) JK 觸發(fā)器輸出為 000 時，此時與JK 觸發(fā)器的輸出端相連的與非門輸出則變?yōu)?1，使得揚(yáng)聲器發(fā)出聲響提示選手搶答時間到了，不應(yīng)再搶答。 CJQNCLRKQ.F0CJQNCLRKQ.F1CJQNCLRKQ.F2Q2 Q1 Q0 9 當(dāng)?shù)谝粋€時鐘脈沖的下 降沿到觸發(fā)器 Fo 的 CP 端是，觸發(fā)器 Fo 開始工作，由于J=K=1， JK觸發(fā)器的功能是翻轉(zhuǎn)，觸發(fā)器 Fo的狀態(tài)有“ 0”變?yōu)椤?1”，即 Q0=1， Q0由“ 1”變?yōu)椤?0”，這相當(dāng)于一個脈沖的下降沿，它送到觸發(fā)器 F1 的狀態(tài)有“ 0”變?yōu)椤?1”，即 Q1=1， Q1由“ 1”變?yōu)椤?0”，它送到觸發(fā)器 F2 的 CP 端，觸發(fā)器 F2 的狀態(tài)有“ 0”變?yōu)椤?1”， Q2=1，三個觸 發(fā)器的狀態(tài)均為“ 1”，計數(shù)器的輸出為 111012 ?Q。 計數(shù)器的工作過程分為兩步。 當(dāng) VI12/3Vcc， VI21/3Vcc 時，比較器 C1 輸出高電平 ,比較器 C2 輸出輸出低電平，基本 RS 觸發(fā)器被置 1，放 電三極管截止，輸出端 Vo 為高電平。圖中Rd 為復(fù)位輸入端，當(dāng) Rd 為低電平時，不管其他輸入端的狀態(tài)如何，輸出 Vo 為低電平。當(dāng)主持人宣布開始搶答時，將開關(guān) S1 斷開，選手迅速按鍵，假設(shè)選手 1 首先按下?lián)尨疰I，此時一號就輸入一個相當(dāng)于上升沿的脈沖使 D1 輸出高電平同時將該高電平信號傳送給或非門，通過或非門的判斷將信號輸送到其它選手的 D 觸發(fā)器的 R 端并將其鎖定使其無法輸出信號。 、觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)后，在 CP=1 時輸入信號被封鎖。這時 c 和 e 打開，它們的輸出 c 和 e 的狀態(tài)由 f 和 g 的輸出狀態(tài)決定。 、 CP=0 時，與非門 c 和 g 封鎖，其輸出 c=e=1，觸發(fā)器的狀態(tài)不變。三極管的這種狀態(tài)我們稱之為飽和導(dǎo)通狀態(tài)。我們將Δ Ic/Δ Ib 的比值稱為晶體三極管的電流放大倍數(shù)，用符號“β
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