多路智力競賽搶答器的設(shè)計課程設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-13 08:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 整個電路系統(tǒng)清零，將開關(guān)置于“清零”的位置，輸出低電平，分為兩路：一路與74LS279的R端相連,搶答部分顯示器滅燈無顯示，實現(xiàn)了清零；另一路低電平輸出到計數(shù)器74LS192的LD端，而CR端也是低電平，所以使得對應(yīng)顯示器輸出預(yù)置的數(shù)據(jù)。接下來主持人根據(jù)題目的難易程度設(shè)置搶答時間，此設(shè)定可以通過調(diào)節(jié)輸入兩片74LS192的四個輸入端D、C、B、A的高低電平來進(jìn)行（例如要設(shè)定時間為30秒,就將十位的74192的D、C、B、A分別置位為0、0、1，而將各位的74LS192的D、C、B、A都置于0）。當(dāng)主持人宣讀完題目說“開始”并將開關(guān)置于“開始”位置后，輸出為高電平，此高電平有兩路方向：一路輸出到74LS192的LD端，使其處于高電平而開始減計數(shù)；一路輸出到74LS192的R端。當(dāng)任意一個選手搶答時，例如7號搶答時，八位優(yōu)先編碼器74LS148編碼輸出的A2～A0成為與輸入信號相對應(yīng)的三位二進(jìn)制碼000，作用于RS觸發(fā)器74LS279的S端，輸出端分別為1111，輸出到七段譯碼顯示器74LS48的二進(jìn)制碼經(jīng)其譯碼后輸出到七段共陰數(shù)碼管上，則顯示器上顯示對應(yīng)的編號7。此時，74LS48的RI/RBO端輸出高電平加一非門與74LS192的借位輸出端BO也輸出高電平同時加與非門，高電平作用于74LS148的選通輸入端EI，其他選手若再按動對應(yīng)按鈕也無對應(yīng)輸出，即實現(xiàn)了搶答功能；同時，74LS48的RI/RBO端經(jīng)非門輸出電平由高變低，與秒脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的秒脈沖相與后輸出為0，使得無脈沖抵達(dá)計數(shù)器74LS192的Down端。計數(shù)器停止工作，保持原來顯示不變，即實現(xiàn)了暫停減計數(shù)使其記錄搶答時間的功能；總的電路圖設(shè)計過程中的問題及解決方案: 在開始的時候遇到了很多問題。首先要面對的問題是multisim這一軟件的使用，因為以前沒有接觸過這一軟件，所以開始的時候根本就不會用，特別是一些元器件的查找更是困難，有的元件根本就找不到。后來通過通過同學(xué)之間的討論還有查閱一些書籍以及慢慢的熟悉逐步掌握了元件庫的分類和查找方法。電路圖設(shè)計軟件使用方法掌握之后就開始設(shè)計電路，問題也跟著來了，首先是搶答器的設(shè)計，在清零的功能設(shè)計上出現(xiàn)了很多方案，但是最終還是使用了BI/RBO的的功能清零，因為這種方法比較可靠，不需要其他額外的條件即可滿足設(shè)計要求，但是還是存在一點問題就是當(dāng)74ls279如果出現(xiàn)RS端均為零則會使得輸出不穩(wěn)定，對元器件會有一定的損害；其次在計數(shù)方面也出現(xiàn)了問題，就是根據(jù)555計數(shù)器的脈沖周期算出來的時間在運(yùn)行時延時了很多，最終通過修改步長解決了這一問題；最后在報警器設(shè)計方面，為了實現(xiàn)題目中的要求，開始考慮的是跟計時器共用一套計數(shù)器和555觸發(fā)器，但是在想了很長時間之后還是放棄了這一思想，因為既要保證計數(shù)器正常工作，同時還要保證報警裝置報警時間非常短，同時計數(shù)的條件和報警條件也存在差異，所以實現(xiàn)起來就會很困難。最后通過討論，決定再加一套計數(shù)器來控制報警裝置，并共用555觸發(fā)器，用以保證計時的同步，實現(xiàn)預(yù)定時間內(nèi)無人搶答后報警。但是，即使這樣還是存在一些問題，由于對蜂鳴器工作原理的利用不夠熟練，所以開始用蜂鳴器不能實現(xiàn)報警功能，最后我們用信號燈代替了蜂鳴器來實現(xiàn)報警功能。用到的主要芯片功能簡介：74LS148引腳圖 74LS148真值表如下圖：輸 入輸 出
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