課程設(shè)計(jì)---數(shù)字智力競(jìng)賽搶答器的設(shè)計(jì)-免費(fèi)閱讀
【正文】 如果在此期間選手將不能搶答 ； 當(dāng)控制開關(guān)斷開時(shí)搶答允許 ， 此時(shí)若有人搶答 ， 數(shù)碼顯示器將顯示搶答者的組數(shù) ， 報(bào)警器也會(huì)發(fā)出蜂鳴聲 ， 提 示主持人搶答已經(jīng)完成 。 當(dāng)連接好所有電路后，我們小組幾個(gè)人一起，讓一個(gè)人當(dāng)主持人，另外幾個(gè)當(dāng)選手 14 進(jìn)行試驗(yàn)。 而這次正是利用了的以上功能來(lái)構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的搶答器。 CLR 接主持人控制端。 而這次主要用到的器件都是來(lái)自數(shù)電中，比如：觸發(fā)器、邏輯門、譯碼器、數(shù)碼管以及 555 定時(shí)器等。與此同時(shí)進(jìn)位端 13 腳將產(chǎn)生一個(gè)進(jìn)位脈沖，輸入給 U1 中，此時(shí) U1 的輸出端將輸出0010，即使百位的數(shù)碼管顯示為 2。 表 3 位二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器狀態(tài)表 輸入 CP 脈沖序號(hào) 計(jì)數(shù)器狀態(tài) Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 1 1 1 1 2 1 1 0 3 1 0 1 4 1 0 0 5 0 1 1 6 0 1 0 7 0 0 1 8 0 0 0 數(shù)字顯示器 此部分由 CC4511 譯碼器以及共陰極數(shù)碼管組成，并且 JK 觸發(fā)器的輸出另接一個(gè)與非門，與非門再接一個(gè)發(fā)光二極管，用于提示作用。其中 J、 K 端都是懸空（相當(dāng)于 J= K=1）， 該減法計(jì)數(shù)器是將前一個(gè)觸發(fā)器的 Q 端與下一個(gè)觸發(fā)器的 CP 端相連。 定時(shí)器的主要功能取決于比較器的輸出控制 RS 觸發(fā)器和放電 BJT T 的狀態(tài)。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。工作過(guò)程如下： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。這是三極管最基本的和最重要的特 性。 這樣就是就選擇第一種方案。 其工作原理是當(dāng)主持人按下?lián)尨痖_關(guān)時(shí)，選手能進(jìn)行搶答。如果在搶答中，只靠人的視覺(jué)是很難判斷出哪組先答題。這次設(shè)計(jì)就是用幾個(gè)觸發(fā)器以及三極管巧妙的設(shè)計(jì)搶答器，使以上問(wèn)題得以解決，即使兩組的搶答時(shí)間相差幾微秒，也可分辨出哪組優(yōu)先答題。當(dāng)有選手搶時(shí)，搶答信號(hào)就通過(guò)三極管傳入 D 觸發(fā)器，并且最先收到搶答信息的 D 觸發(fā)器送出一個(gè)反饋信號(hào)將其余三位選手的信號(hào)封鎖。 此部分主要是詳細(xì)介紹該智力搶答器各個(gè)組成模塊，以及各模塊的器件組成以及相應(yīng)的功能。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(hào)“β”表示。 、 CP=0 時(shí)，與非門 c 和 g 封鎖，其輸出 c=e=1，觸發(fā)器的狀態(tài)不變。 、觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)后，在 CP=1 時(shí)輸入信號(hào)被封鎖。圖中Rd 為復(fù)位輸入端，當(dāng) Rd 為低電平時(shí)，不管其他輸入端的狀態(tài)如何，輸出 Vo 為低電平。 計(jì)數(shù)器的工作過(guò)程分為兩步。 當(dāng)?shù)谝粋€(gè)脈沖到來(lái)時(shí)， JK 觸發(fā) 器輸出 =111，數(shù)碼管上此時(shí)顯示為 7，再來(lái)一個(gè)脈沖，JK 觸發(fā)器又輸出為 110，此時(shí)顯示 6，依此類推，當(dāng) JK 觸發(fā)器輸出為 000 時(shí)，此時(shí)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(shí)間到了，不應(yīng)再搶答。此時(shí)該選手的得分即為 200。而在使用中各個(gè)器件也不是獨(dú)立工作。 集成 555 定時(shí)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(gè) 5 千歐電阻而得名 ,在控制、定時(shí)、檢測(cè)、放聲、報(bào)警等方面有著廣泛的應(yīng)用。 綜上所述可知在本次設(shè)計(jì)的電路中， RS 邊沿 D 觸發(fā)器有四個(gè)，其作用是用來(lái)鎖存非最先搶答者的搶答信號(hào)。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(shí) ,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(wèn)題后，主持人宣布他回答是否正確，正確或錯(cuò)誤就用計(jì)分器相應(yīng)給他加（減）分。 17 本次設(shè)計(jì)是本人第一次運(yùn)用數(shù)字電路模擬實(shí)際的東西 ， 因而在許多方面都還不熟練 ,不如說(shuō)對(duì)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(jì)好該電路。 心得體會(huì) 此次課程設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)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(guò)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)試，可得到如下結(jié)論： 本系統(tǒng)是一個(gè)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(shí) ， 搶答被禁止 。按動(dòng)各個(gè)按鍵，看看各管腳的電平變化是不是正確的，同時(shí)觀察各個(gè)集成器件的各個(gè)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(gè)問(wèn)題解決了再進(jìn)行后面的調(diào)試，直到所有問(wèn)題都解決 了為止。 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。 此次用 3 個(gè) JK 觸發(fā)器主要是構(gòu)成三位二進(jìn)制倒計(jì)時(shí)器計(jì)數(shù)器，其中前一個(gè) 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(gè) JK 觸發(fā)器 CP 端。其中三極管的開關(guān)作用就是利用了它的 3 兩點(diǎn)性質(zhì)。 當(dāng)?shù)谑畟€(gè)脈沖到來(lái)時(shí)， U2 的輸出端 Q1Q2Q3Q4 輸出 1010，同時(shí)與 Q0Q2 相連的與門將接收一個(gè)低電平信號(hào)輸入到管腳 11 使置數(shù)從新變?yōu)?0 開始計(jì)數(shù)即輸出又從零開始。 當(dāng)?shù)谌齻€(gè)時(shí)鐘脈沖下降沿到觸發(fā)器 Fo 的 CP 端時(shí)， FO 觸發(fā)器狀態(tài)又翻轉(zhuǎn)， Q0由“ 0”變?yōu)椤?1”， Q0則由“ 1”變?yōu)椤?0”（相當(dāng)于脈沖的下降沿），它送到 F1 的 CP 端，觸發(fā)器 F1 狀態(tài)翻轉(zhuǎn)， Q1由“ 1”變?yōu)椤?0”， Q1由“ 0”變?yōu)椤?1”，觸發(fā)器 F2 的狀態(tài)不變，計(jì)數(shù)器的輸出為 101 同樣道理，當(dāng)?shù)谒?~第七脈沖到來(lái)時(shí)，計(jì)數(shù)器的 Q012依次變?yōu)?100、 01 0 001。 8 表 555 功能表 輸入 輸出 閥值輸入（ VI1） R 出發(fā)輸入（ VI2） S 復(fù)位（ Rd） 輸出（ Vo ） 放電管 T 0 0 導(dǎo)通 2/3Vcc 1 1/3Vcc 0 1 1 截止 2/3Vcc 0 1/3Vcc 1 1 0 導(dǎo)通 2/3Vcc 1 1/3Vcc 1 1 不變 不變 減法計(jì)數(shù)器 圖 JK 倒計(jì)時(shí)器電路圖 倒計(jì)時(shí)器的核心由該減法計(jì)數(shù)器構(gòu)成，而該減法計(jì)數(shù)器則是由三個(gè) JK 觸發(fā)器構(gòu)成的異步二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器。
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