【正文】 功能主要由兩個(gè)比較器決定。（這部分要求由我主要負(fù)責(zé)）（6）秒信號(hào)不必考慮時(shí)間精度，可利用試驗(yàn)儀上所提供的連續(xù)脈沖（方波）。實(shí)驗(yàn)在仿真的階段遇到很多的問題，計(jì)時(shí)電路不能隨搶答而停止，還有就是由于軟件的局限在仿真時(shí)候沒有完成整體電路的調(diào)試，這也為最后的實(shí)物調(diào)試造成了困難。在檢查完畢之后才可以通電測(cè)試。焊接時(shí)間不宜過久，但要完全熔著，以免造成冷焊。CO為進(jìn)位輸出：1001狀態(tài)后負(fù)脈沖輸出。不過在設(shè)計(jì)優(yōu)先編碼器時(shí)，已經(jīng)將所有的輸入信號(hào)按優(yōu)先順序排了隊(duì)。圖中，門G1 的作用是控制時(shí)鐘信號(hào)CP的放行與禁止，門G2的作用是控制74LS148的輸人使能端?？刂齐娐沸杈哂幸韵聨讉€(gè)功能。兩塊74LS192實(shí)現(xiàn)減法計(jì)數(shù)，通過譯碼電路74LS48顯示到數(shù)碼管上，其時(shí)鐘信號(hào)由時(shí)鐘產(chǎn)生電路提供。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。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。寫出設(shè)計(jì)報(bào)告。同時(shí)禁止其他選手搶答。（3）（4）（5）數(shù)字信息便于長(zhǎng)期存放。電子學(xué)是一門應(yīng)用很廣泛的科學(xué)技術(shù)，發(fā)展及其迅速。選手搶答實(shí)行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。經(jīng)過一段時(shí)間的摸索，我終于學(xué)會(huì)了畫圖。首先，這個(gè)軟件是全英文的，大部分的專業(yè)詞匯都是我們不認(rèn)識(shí)的，這也增加了我們學(xué)習(xí)軟件的難度，雖然它有漢化的，但很多重要的設(shè)置是無(wú)法漢化的，自己所需要用的全憑自學(xué)。這也就證明前文結(jié)論的正確。在仿真時(shí)我們用的是將譯碼器和七段數(shù)碼管集成之后的一個(gè)數(shù)碼管，這樣可以使我們?cè)诜抡鏁r(shí)稍微簡(jiǎn)單一些。 控制電路、報(bào)警電路和秒脈沖產(chǎn)生電路控制電路是由4個(gè)或門組成的。我們先來(lái)介紹一下計(jì)數(shù)器74LS192的功能。4個(gè)D端接4個(gè)開關(guān)，開關(guān)另一端接高電平。主體電路完成基本的搶答功能，即開始搶答后，當(dāng)選手按動(dòng)搶答鍵時(shí)，能使代表該選手的發(fā)光二極管發(fā)光，同時(shí)能封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答，擴(kuò)展電路完成定時(shí)搶答的功能以及將時(shí)間顯示出來(lái)。⒊如果定時(shí)搶答的時(shí)間已到，卻沒有選手搶答時(shí)，本次搶答無(wú)效，系統(tǒng)短暫報(bào)警，并封鎖輸入電路，禁止選手超時(shí)后搶答。⒊搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。掌握搶答器電腦設(shè)計(jì)方法。 設(shè)計(jì)要求⒈搶答器具有定時(shí)搶答的功能，且一次搶答的時(shí)間可以由主持人設(shè)定。當(dāng)然，既然是搶答器，就會(huì)有時(shí)間限制，我們需要一個(gè)倒計(jì)時(shí)器，并且需要將時(shí)間顯示，我們可以用相關(guān)的芯片實(shí)現(xiàn)這一功能，具體設(shè)計(jì)在下面的設(shè)計(jì)中會(huì)有詳細(xì)的敘述。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。當(dāng)Q端輸出為高電平時(shí)，燈就會(huì)被點(diǎn)亮，否則就會(huì)熄滅?；趯?duì)74LS192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。秒脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路可以通過555定時(shí)器得以實(shí)現(xiàn)，但在此次設(shè)計(jì)中，我們?yōu)榱撕?jiǎn)便，直接用方波電源來(lái)實(shí)現(xiàn)，將其周期改為1秒即可。下圖是這種情況的仿真結(jié)果由上圖可知，J12彈起時(shí)，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。常用的仿真軟件有三個(gè)，分別是pespice，protel和matlab，這三個(gè)軟件都各有利弊：pespice的仿真功能比protel強(qiáng)，protel主要是焊制電路板的，matlab的畫圖功能很強(qiáng)悍（在做信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)里有深刻體驗(yàn)）。但是，回來(lái)一看，我發(fā)現(xiàn)這本書所講的和我用的軟件不是一個(gè)版本的。該開關(guān)由主持人控制。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(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。由于數(shù)字電路采用二進(jìn)制，因此單元電路的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，允許電路參數(shù)有較大的離散性，便于集成。給主持人設(shè)置一個(gè)控制開關(guān)，用來(lái)控制系統(tǒng)的清零和搶答的開始。設(shè)計(jì)并安裝電路，要求布線整齊、美觀，便于級(jí)聯(lián)和調(diào)試。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(hào)顯示器滅燈，定時(shí)器顯示設(shè)定時(shí)間；主持人將開關(guān)置。該電路主要完成兩個(gè)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(hào)，同時(shí)譯碼顯示電路顯示編號(hào)（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(wú)效。具體電路如圖3。結(jié)合我們的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)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。2)當(dāng)參賽選手按動(dòng)搶答按鍵時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時(shí)電路停止工作。同時(shí)，門G1處于關(guān)門狀態(tài)，封鎖 CP信號(hào)，使定時(shí)電路保持00狀態(tài)不變，從而實(shí)現(xiàn)（功能3）的要求。CPU為加計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入端，CPD為減計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入端。做出的實(shí)物沒有預(yù)期的好。2)調(diào)試部分需要注意的是：在通電之前必須對(duì)照原理圖對(duì)線路進(jìn)行詳細(xì)的檢查。我們利用許多的方法去解決所遇到的問題。在整個(gè)設(shè)計(jì)到電路的焊接以及調(diào)試過程中，我個(gè)人感覺調(diào)試部分是最難的，由于在印制電路板的時(shí)候效果不好出現(xiàn)很多的斷線，這讓整個(gè)焊接和調(diào)試很麻煩。（3）用LED數(shù)碼管顯示獲得優(yōu)先搶答的選手的編號(hào)，一直保持到工作人員清零或1分鐘倒記時(shí)答題時(shí)間結(jié)束為止。555 定時(shí)器成本低，性能可靠，只需要外接幾個(gè)電阻、電容，就可以實(shí)現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。2．74LS373 5 74373八D鎖存器為三態(tài)輸出的8 D透明鎖存器, 373的輸出端O0O7可直接與總線相連。當(dāng)G=“1”時(shí)，74LS373輸出端1Q—8Q與輸入端1D—8D相同；當(dāng)G為下降沿時(shí)，將輸入數(shù)據(jù)鎖存。以下是我設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集電路電路圖如圖4所示：圖4數(shù)據(jù)采集電路4．音響電路（1）.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器設(shè)音響提示時(shí)間為2秒左右，可采用一脈寬為2秒的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)。（與設(shè)計(jì)要求相符）4．我檢查到，當(dāng)計(jì)數(shù)器減到00時(shí)，產(chǎn)生了一個(gè)負(fù)脈沖信號(hào)，同時(shí)也允許開始新一輪的搶答。但是74LS系列中眾多不同管腳的類型，選擇哪個(gè)作編碼器。在整個(gè)電路的安裝調(diào)試的過程中，花費(fèi)時(shí)間最多的是各個(gè)元件電路的連接，電路的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)以及連完線路后的檢查工作上，其中在連接電路是出現(xiàn)問題比較多，在555元件和74LS192元件的連接的調(diào)試的時(shí)候出現(xiàn)了問題在老師的指導(dǎo)和講解下我門有了更深刻的認(rèn)識(shí)，同時(shí)對(duì)元件的原理的功能了解的更多更深刻。因此，要完成以上智力競(jìng)賽搶答器邏輯功能的數(shù)字邏輯控制系統(tǒng)，至少應(yīng)包括以下幾個(gè)部分： 記分顯示部分； 判別、控制部分； 計(jì)時(shí)電路和音響部分。，搶答有效，定時(shí)器停止工作，顯示器上顯示選手的編號(hào)和搶答的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。此外，1Ｑ＝１，使74LS148 ＝１，處于禁止?fàn)顟B(tài)，封鎖其他按鍵的輸入。③當(dāng)設(shè)定的搶答時(shí)間到，無(wú)人搶答時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，同時(shí)搶答電路和定時(shí)電路停止工作。八、心得體會(huì)：經(jīng)歷數(shù)星期的電子競(jìng)賽眼看塵埃落定，感覺忍不住要長(zhǎng)出一口氣。將所有的課余時(shí)間均奉獻(xiàn)給了這個(gè)比賽。510Ω 2只，1KΩ 9只， l只， l只，100kΩ l只，10kΩ 1只，15k Ω 1只，68kΩ l只。如有再次搶答需由主持人將Ｓ開關(guān)重新置“清除”然后再進(jìn)行下一輪搶答。三、方案論證與比較：與普通搶答器相比，本作品有以下幾方面優(yōu)勢(shì)：具有清零裝置和搶答控制，可由主持人操縱，避免有人在主持人說“開始”前提前搶答違反規(guī)則。，該開關(guān)由主持人控制?？傊@次實(shí)驗(yàn)過程中我受益匪淺，在摸索我和我的搭檔實(shí)現(xiàn)了課題所要求的結(jié)果。最后選擇了數(shù)顯譯碼器，用它將輸出的二進(jìn)制代碼譯成相對(duì)應(yīng)的高、低信號(hào)，用其作為數(shù)碼顯示管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，數(shù)碼顯示管顯示出相對(duì)應(yīng)的選手編號(hào)。當(dāng)計(jì)數(shù)器減到00時(shí)，綠燈再次發(fā)光提示?，F(xiàn)采用555定時(shí)器實(shí)現(xiàn)，注意其脈寬的計(jì)算公式為tw=，將有效觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路產(chǎn)生一個(gè)脈寬為2秒的正脈沖。、顯示電路兩部分組成。當(dāng)OE為高電平時(shí)，O0O7呈高阻態(tài)，即不驅(qū)動(dòng)總線，也不為總線的負(fù)載，但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響。555 定時(shí)器的內(nèi)部電路框圖和外引腳排列圖分別如下圖2： 4圖2 555定時(shí)器的內(nèi)部電路框圖和外引腳排列圖它內(nèi)部包括兩個(gè)電壓比較器，三個(gè)等值串聯(lián)電阻，一個(gè) RS 觸發(fā)器，一個(gè)放電管 T 及功率輸出級(jí)。（5）用喇叭發(fā)聲知識(shí)有效搶答及答題時(shí)間的結(jié)束。參考文獻(xiàn)宋樹祥《高頻電子線路》北京大學(xué)出版社謝自美《電子線路設(shè)計(jì)這次設(shè)計(jì)，讓我感受最深是?？捎萌f(wàn)用表進(jìn)行線路檢查，看是否有線路在焊接的時(shí)候不慎連接在了一起，如有進(jìn)行修改。1)焊接部分需要注意的是：嚴(yán)格按照線路的設(shè)計(jì)進(jìn)行焊接，首先焊接過孔，在對(duì)元器件進(jìn)行焊接。CR為復(fù)位輸入端，高電平有效，異步清除。元器件介紹一、74LS148功能介紹在優(yōu)先編碼器電路中，允許同時(shí)輸入兩個(gè)以上編碼信號(hào)。根據(jù)上面的功能要求，設(shè)計(jì)的時(shí)序控制電路如（圖5