電子課程設(shè)計(jì)——多路競(jìng)賽搶答器設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-10 09:22 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 其他選手按鍵，其按鍵操作無(wú)效。工作過(guò)程：開(kāi)關(guān) S 置于 清除 端時(shí)，RS 觸發(fā)器的 R、 S 端均為 0， 4 個(gè)觸發(fā)器輸出置 0，使 74LS148 的優(yōu)先編碼工作標(biāo)志端（圖中 5 號(hào)端）＝ 0，使之處于工作狀態(tài)。當(dāng)開(kāi)關(guān) S 置于 開(kāi)始 時(shí)，搶答器處于等待工作狀態(tài)，當(dāng)有選手將搶答按鍵按下時(shí)（如按下 S5）， 74LS148的輸出經(jīng) RS 鎖存后， CTR=1,RBO(圖中 4 端 ) =1,七段顯示電路 74LS48 處于工作狀態(tài)， 4Q3Q2Q=101,經(jīng)譯碼顯示為 “5”。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。當(dāng)按 5 鍵松開(kāi)即按下時(shí)， 74LS148 的 此時(shí)由于仍為 CTR＝ 1，使優(yōu)先編碼工作標(biāo)志端為 1，所以 74LS148 仍處于禁止?fàn)顟B(tài)，確保不會(huì)出二次按鍵時(shí)輸入信號(hào)，保證了搶答者的優(yōu)先性。如有再次搶答需由主持人將 S 開(kāi)關(guān)重新置 “清除 ”然后 才可能進(jìn)行 。 圖 2 搶答器電路 6 3． 2 定時(shí) 時(shí)間電路功能介紹 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。具體電路如圖 3 所示。兩塊 74LS192 實(shí)現(xiàn)減法計(jì)數(shù)，通過(guò)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。 74LS192 的預(yù)置數(shù)控制端實(shí)現(xiàn)預(yù)置數(shù)，由節(jié)目主持人根據(jù)搶答題的難易程度，設(shè)定一次搶答的時(shí)間，通過(guò)預(yù)置時(shí)間電路對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行預(yù)置，計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖由秒脈沖電路提供。按鍵彈起后，計(jì)數(shù)器開(kāi)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(méi)有人搶 答，且倒計(jì)時(shí)時(shí)間到時(shí)， 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。 圖 3 定時(shí)電路 7 3． 3 控制電路和報(bào)警電路 由 555 芯片構(gòu)成多諧振蕩電路 ， 555 的輸出信號(hào)再經(jīng)三極管放大 ， 從而推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲 。 控制電路包括時(shí)序和報(bào)警兩個(gè)電路 ,如圖所示?？刂齐娐沸杈哂幸韵聨讉€(gè)功能 。 主持人閉合開(kāi)關(guān)揚(yáng)聲器發(fā)聲 ,多路搶答器電路和計(jì)時(shí)電路進(jìn)入正常狀態(tài) 。 參賽者按鍵時(shí) ,揚(yáng)聲器發(fā)聲 ,搶答電路和計(jì)時(shí)電路停止工作 ； 搶答時(shí)間到 ， 無(wú)人搶答 ， 揚(yáng)聲器發(fā)聲 ， 搶答電路和計(jì)時(shí)電路停止工作 。 由功能 表可以看出，要使電路實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)（減法）功能，應(yīng)使 CR=0， PE非 =1， CP+=1， CP=CP?？捎?CR 端接電平開(kāi)關(guān)來(lái)控制計(jì)時(shí)器的工作與否。 聲響顯示電路需要在兩種情況下做出反應(yīng)：一種是當(dāng)有參賽者按下?lián)尨痖_(kāi)關(guān)時(shí)，相應(yīng)電路的發(fā)光二極管亮，同時(shí)推動(dòng)輸出級(jí)的蜂鳴器發(fā)出聲響；第二種情況是當(dāng)裁判員給出“請(qǐng)回答”指令后，計(jì)時(shí)器開(kāi)始倒計(jì)時(shí)，若回答問(wèn)題時(shí)間到達(dá)限定的時(shí)間，蜂鳴器發(fā)出聲響。 聲響電路由兩部分組成：一是由門(mén)電路組成的控制電路，二是三極管驅(qū)動(dòng)電路。門(mén)控電路主要由或門(mén)組成，它的兩個(gè)輸入，一個(gè)來(lái)自搶答電路各觸發(fā)器輸 出Q 非的與非，他說(shuō)明只要有一 Q 非為低電平，就使該與非門(mén)輸出為高電平通過(guò)或門(mén)電路驅(qū)動(dòng)蜂鳴發(fā)生器；另一個(gè)來(lái)自計(jì)時(shí)系統(tǒng)高位計(jì)數(shù)器的借位信號(hào) QB，它說(shuō)明計(jì)時(shí)電路在 30 秒向 29 秒， 28 秒，?? 2 秒， 1 秒， 0 秒倒計(jì)時(shí)再向 30 秒轉(zhuǎn)化時(shí)向高位借位時(shí)給出一個(gè)負(fù)脈沖經(jīng)反相器得到一個(gè)高電平。這個(gè)高電平信號(hào)也能使蜂鳴器發(fā)聲 。 8 圖 5 時(shí)序控制電路 振蕩電路 本系統(tǒng)需要產(chǎn)生三種頻率的脈沖信號(hào)，一種是頻率為 1KHZ 的脈沖信號(hào)，用于聲響電路；一種是頻率為 500KHZ 的脈沖信號(hào)，用于觸發(fā)器的 CP 信號(hào)。第三中頻率為 1HZ 信號(hào)用于計(jì)時(shí)電路。以上電路可用 555 定時(shí)器組成，也可用石英晶體組成的振蕩器經(jīng)過(guò)分頻得到。 T R I G2
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