電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)--智力競賽搶答器設(shè)計(jì)報(bào)告(編輯修改稿)
2025-05-11 04:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 。3. 置1狀態(tài)。當(dāng)=0、=1時(shí)，如果觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)為=0、=1，因=0，會使G1的輸出端次態(tài)翻轉(zhuǎn)為1，而=1和=1共同使G2的輸出端=0；同理當(dāng)==0，也會使觸發(fā)器的次態(tài)輸出為==0；只要=0、=1，無論觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)如何，均會將觸發(fā)器置1。4. 不定狀態(tài)。當(dāng)==0時(shí)，無論觸發(fā)器的原狀態(tài)如何，均會使=1，=1。當(dāng)脈沖去掉后，和同時(shí)恢復(fù)高電平后，觸發(fā)器的新狀態(tài)要看G1 和G2兩個(gè)門翻轉(zhuǎn)速度快慢，所以稱==0是不定狀態(tài)，在實(shí)際電路中要避免此狀態(tài)出現(xiàn)。 搶答模塊電路中顯示譯碼器接的是共陰極的數(shù)碼管，二進(jìn)制譯碼器是將輸入的二進(jìn)制代碼的各種狀態(tài)按特定含義翻譯成對應(yīng)輸出信號的電路，也稱為變量譯碼器。若輸入端有n位，代碼組合就有2n個(gè)，可譯出2n個(gè)輸出信號。節(jié)目主持人可根據(jù)搶答題的難易程度，設(shè)定一次搶答的時(shí)間，通過預(yù)置的時(shí)間電路對計(jì)數(shù)器進(jìn)行預(yù)置，選用同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器74LS192進(jìn)行設(shè)計(jì)。顯示譯碼器74LS48的7，1，2，6引腳接受來自74LS192的輸出信號并把它譯碼 顯示在數(shù)碼管上。74LS192的9，10，1，15引腳完成時(shí)間設(shè)定功能，電路中用兩個(gè)撥碼開關(guān)可對定時(shí)電路進(jìn)行時(shí)間的調(diào)整和設(shè)定。如設(shè)計(jì)定時(shí)30秒，只需把左邊74LS192芯片的15引腳所對應(yīng)的開關(guān)按鈕撥向上端，即接高電平；而10引腳對應(yīng)的開關(guān)按鈕撥向下端接低電平，使得初始時(shí)間設(shè)定為30秒。同理，可完成60秒、90秒的時(shí)間設(shè)定。定時(shí)電路的組成如圖3所示：555芯片完成產(chǎn)生秒脈沖的功能。工作過程為：搶答開始前，74LS192的置數(shù)端為低電位，處于初始狀態(tài)，數(shù)碼管顯示為30。搶答開始后，秒脈沖推動(dòng)右邊的芯片開始倒記時(shí)，同時(shí)右邊芯片產(chǎn)生的進(jìn)位信號作為左邊芯片的CP信號推動(dòng)左邊的芯片倒記時(shí)，完成十進(jìn)制的倒記時(shí)功能。當(dāng)有人搶答后1Q的輸出為1，經(jīng)過非門后變?yōu)?，通過與門屏蔽了秒信號，停止記時(shí)，完成顯示搶答時(shí)間的功能。當(dāng)記時(shí)到30秒時(shí)，左邊的芯片產(chǎn)生的定時(shí)到信號輸出為低電位，也屏蔽了秒信號，使得數(shù)碼管顯示為00。由555定時(shí)器和三極管構(gòu)成的聲響電路如圖4所示：其中555構(gòu)成多諧振蕩器，其輸出信號經(jīng)三極管推動(dòng)揚(yáng)聲器。圖3定時(shí)電路 圖4 聲響電路時(shí)序控制電路是搶答器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它要完成以下三項(xiàng)功能：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)。②當(dāng)參賽選手按動(dòng)搶答鍵時(shí)，搶答電路和定時(shí)電路停止工作。③當(dāng)設(shè)定的搶答時(shí)間到，仍無人搶答時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)出聲響，同時(shí)，搶答電路和定時(shí)電路停止工作。根據(jù)上面的功能要求以及圖2和圖3，設(shè)計(jì)的時(shí)序控制電路如下圖5所示。由圖5知，門U1(74LS11)的作用是控制時(shí)鐘信號CP的放行與禁止，門U2(74LS00)的作用是控制74LS148的輸入使能端ST。其工作原理是：主持人控制開關(guān)從“清零”位置撥到“開始”位置時(shí)，來自于圖2中的74LS279的輸出1Q=0，經(jīng)U3（74LS04）反相，U3輸出為1，則從555輸出端來的時(shí)鐘信號CP能夠加到74LS192的CPD時(shí)鐘輸入端，定時(shí)電路進(jìn)行遞減計(jì)時(shí)，在定時(shí)時(shí)間未到時(shí)，來自于圖3的74LS192的借位輸出端BO2=1，門U2的輸出ST=0，使74LS148處于正常工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)功能①的要求；當(dāng)選手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)按動(dòng)搶答鍵時(shí)，1Q=1，經(jīng)U3反相，U3輸出為0，封鎖CP信號，定時(shí)器處于保持狀態(tài)，門U2的輸出ST=1，74LS148處于禁止工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)功能②的要求；當(dāng)定時(shí)時(shí)間到時(shí)，來自于圖3的74LS192的借位輸出端BO2=0，門U2的輸出ST=1，74LS148處于禁止工作狀態(tài)，禁止選手進(jìn)行搶答，門U1同時(shí)處于關(guān)門狀態(tài)，封鎖CP信號，使定時(shí)電路為00狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)功能③的要求。圖5 搶答與定時(shí)的時(shí)序控制電路 搶答模塊電路的仿真如圖6所示：主持人將開關(guān)S9打到開始處，電路開始工作，選手按下第3個(gè)開關(guān)，數(shù)碼管顯示數(shù)字3，且二極管發(fā)出紅光。圖6 搶答電路仿真 定時(shí)模塊電路的仿真如圖7所示：開始搶答后，計(jì)時(shí)電路從30秒倒計(jì)時(shí)直到00秒結(jié)束，期間若有選手搶答，則計(jì)時(shí)停止。若計(jì)時(shí)時(shí)間到，則選手搶答無效。圖7 定時(shí)電路仿真 整體電路仿真圖 整體電路仿真如圖8所示，由圖可知電路能夠正常工作。74LS48芯片是一種常用的七段數(shù)碼管譯碼器驅(qū)動(dòng)器，常用在各種數(shù)字電路和單片機(jī)系統(tǒng)的顯示系統(tǒng)中。顯示譯碼器由譯碼輸出和顯示器配合使用，最常用的是BCD七段譯碼器。其輸出是驅(qū)動(dòng)七段字形的七
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