科技論文--八路數(shù)顯搶答器的設(shè)計(jì)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 2 具有定時(shí)功能的八路數(shù)顯搶答器的設(shè)計(jì) 摘要 : 本文介紹了一種 用 74系列常用集成電路設(shè)計(jì)的數(shù)碼顯示八路搶答器 的電路組成、設(shè)計(jì)思路及功能。 關(guān)鍵詞 : 八路 , 搶答器 , 設(shè)計(jì) ,定時(shí)，計(jì)時(shí)，報(bào)警 Abstract： In this paper, the electric circuit and designing thought of an answering racer based on the monused series of 74 IC with 8wire is introduced, and its function is also described. The answering race’s function includes timing, counting, and alarming, besides the basic function of an answering racer. The host sets the provided time for the answering race through the timesetting switch, after this the system will count down the time automatically. If anybody answer the question on time, the counting of time will stop。 （ 2） 設(shè)置一個(gè)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 ： （ 1） 搶答器具有定時(shí)搶答功能，且一次搶答的時(shí)間由主持人設(shè)定（如 30 秒）。 三、實(shí)現(xiàn)的原理與電路 1．?dāng)?shù)字搶答器總體方框圖 如圖 1 所示為總體方框圖。選手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)搶答時(shí)，搶答器完成：優(yōu)先判斷、編號(hào)鎖存、編號(hào)顯示、揚(yáng)聲器提示。 電路選用優(yōu)先編碼器 74LS148 和鎖存器 74LS297 來完成 。此外， CTR＝１，使 74LS148 優(yōu)先編碼工作標(biāo)志端（圖中 5 號(hào)端）＝１，處于禁止?fàn)顟B(tài)，封鎖其他按 鍵的輸入。 圖２ 數(shù)字搶答器電路 表 1 74LS148 的功能真值表 5 (2)定時(shí)電路 圖 3 可預(yù)置時(shí)間的定時(shí)電路 原理及設(shè)計(jì)：該部分主要由 555 定時(shí)器秒 脈沖產(chǎn)生電路、 十進(jìn)制同步加減計(jì)數(shù)器 74LS192 減法計(jì)數(shù)電路、 74LS48 譯碼電路和 2 個(gè) 7 段數(shù)碼管即相關(guān)電路組成。 按鍵彈起后，計(jì)數(shù)器開始減法計(jì)數(shù)工作，并將時(shí)間顯示在 共陰極七段數(shù)碼顯示管 DPY_7SEG 上，當(dāng)有人搶答時(shí)，停止計(jì)數(shù)并顯示此時(shí)的倒計(jì)時(shí)時(shí)間；如果沒有人搶答，且倒計(jì)時(shí)時(shí)間到時(shí)， 2BO 輸出低電平到時(shí)序控制電路，控制報(bào)警電路報(bào)警，同時(shí)以后選手搶答無(wú)效。其中 NE555 構(gòu)成多諧振蕩器，振蕩頻率 0f ＝ ／［（ RI＋ 2R2） C］，其輸出信號(hào)經(jīng)三極管推動(dòng)揚(yáng) 7 聲器。 ③當(dāng)設(shè)定的搶答時(shí)間到，無(wú)人搶答時(shí)，揚(yáng)聲 器自動(dòng)報(bào)警 ，表示此次搶答無(wú)效。同時(shí)，在定時(shí)時(shí)間未到時(shí)，則 定時(shí)到信號(hào) 為 1，門 G2 的輸出 =0，使 74LS148處于正常工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)功能①的要求。 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 74LS121 用于控制報(bào)警電路及發(fā)聲的時(shí)間（其功能表見表 3） ,具體原理如下： 主要由 555 時(shí)鐘電路（用于控制報(bào)警聲音頻率）、蜂鳴器即相關(guān)的延時(shí)電路和控制電路組成。有 2ln6CRtw ? ＝ 秒。 ③ 用了一些成型電路，如 NE555 標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖電路等，使總體方案易于實(shí)現(xiàn)。但是在計(jì)時(shí)未到時(shí)， 4 端始終為低電平，所以如果采用方案 2 的話，我們的整設(shè)計(jì)就將全部打亂，故方案 2不可取。 （ 2） 在計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)讓選手號(hào)碼顯示牌顯示 0而不是 8的問題。當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間到時(shí)，定時(shí)到信號(hào)輸出為 0，若將定時(shí)到時(shí)間信號(hào)與 /A /A /A0 一起接入與門，然后再接入到A3 端的話，那么在定時(shí)到時(shí)， A A A A0 均為 0，經(jīng) 7448 譯碼輸出即為 0。點(diǎn)觸式開關(guān)在按下后馬上又彈起，此即問題的所在。主要表現(xiàn)在當(dāng)我們?cè)谕瓿梢惠啌尨鸷髮?duì)計(jì)時(shí)時(shí)間進(jìn)行重新設(shè)定時(shí)，顯示部分會(huì)出現(xiàn)亂碼的現(xiàn)象。 表 4 11 六、 組裝與調(diào)試 、儀表 ①多路直流穩(wěn)壓電源 YB1719； ②數(shù)字萬(wàn)用表 MY61； ③數(shù)字示波器 TDS1012； ④函數(shù)發(fā)生器 EE1411； (1) 單元電路檢測(cè) ① 搶答電路 把主持人的控制開關(guān)設(shè)置為“清除”位置，用萬(wàn)用表檢查 RS 觸發(fā)器的 R 端為低電平，輸出端（ 4Q~1Q）全部為低電平。 ② 定時(shí)電路 用示波器檢查 555 的輸出波形是否為 1Hz 的方波信號(hào)，如不是對(duì) 555的外圍電路進(jìn)行調(diào)整達(dá) 到要求為止 。 ③ 時(shí)序控制及報(bào)警電路 1 主持人將控制開關(guān)撥到“開始”位置時(shí)，搶答電路和定時(shí)電路進(jìn)入正常搶答工作狀態(tài)。當(dāng)主持人按鍵彈起時(shí) ，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)工作，搶答開始。有時(shí)候還因?yàn)槟骋桓€沒有焊牢，造成電路的不穩(wěn)定，這些都是有待改進(jìn)的。比如板上有些插孔不可用等因素可能導(dǎo)致模擬失敗，即便有些時(shí)候設(shè)計(jì)是對(duì)的。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)中， 我 學(xué)到很多有用的知識(shí)，也積累了不少寶貴的項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。我不斷地給自己提出新的問題，然后去論證、推翻，再接著提出新的問題。 這種搶答器主要是基于 74 系列集成芯片，成本較低，且基本能夠使用于學(xué)校的一些活動(dòng)中?！拔艺J(rèn)為，這是一個(gè)絕妙的生
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