【文章內(nèi)容簡介】 光二極管或指示燈，故可省略驅(qū)動電路。彩燈控制器的原理框圖如圖 所示。圖 彩燈控制器原理框圖設(shè)計思路 （1）節(jié)拍控制電路三種花型循環(huán)一次需要 16*2+8*2+5*3=63 個節(jié)拍，再加上清“0”一拍，共 64 拍。三種花型若先以慢節(jié)拍顯示一遍，再以快節(jié)拍顯示一遍，這樣構(gòu)成一次大循環(huán)共需 128 節(jié)拍。如圖 所示。圖 快慢節(jié)拍的時鐘電路框圖CPL（慢）的 132 節(jié)拍顯示花型 1，其中 18 節(jié)拍移位寄存器右移 8 位，916 節(jié)拍移位寄存器左移 8 位，1732 節(jié)拍重復(fù) 116 節(jié)拍內(nèi)容。CP L（慢）的 3348 節(jié)拍顯示花型 2，其中 3340 節(jié)拍移位寄存器 1 左移，移位寄存器 2 右移，4148 節(jié)拍重復(fù) 3340 節(jié)拍內(nèi)容。CPL（慢）的 4963 節(jié)拍顯示花型 3，其中 4953 節(jié)拍 2 個移位寄存器右移，5455963節(jié)拍重復(fù) 4953 節(jié)拍內(nèi)容。CP L（慢）的 64 節(jié)拍總清“0” 。CP H（快）的 64 節(jié)拍與慢節(jié)拍顯示相同。因此，節(jié)拍控制電路需要產(chǎn)生 136128 拍的節(jié)拍控制信號。節(jié)拍控制信號電路框圖 ，節(jié)拍控制信號時序圖 。圖 節(jié)拍控制信號電路框圖圖 節(jié)拍控制信號時序圖CP7=0 時，移位脈沖 CP 為慢節(jié)拍 CPL；CP7=1 時，CP 為快節(jié)拍 CPH。所以能夠選擇快8 / 25慢節(jié)拍的移位脈沖 CP 的表達式為： ，CP7 的周期為 128 節(jié)拍。.?? （2）編碼發(fā)生器 通用移位寄存器 74LS194 的功能表如下：Cr1S0P功 能0 ╳ ╳ ╳ 異步清 01 0 0 ↑ 保持1 0 1 ↑ 右移1 1 0 ↑ 左移1 1 1 ↑ 預(yù)置要實現(xiàn)上述花型顯示，關(guān)鍵是移位寄存器的功能控制端 S0、S1 和左移 SL、右移 SR 的信號電平如何組織。（3）清零電路清零電路如圖 所示。清零電路的功能如下：a)系統(tǒng)總清零，用啟動開關(guān) S 控制。b)花型 3 每 5 拍清零一次， 。QHECr.?c)三種花型運行一遍即第 64 拍總清零一次，可用對周期為 64 拍的 CP6 微分得到的負脈沖實現(xiàn)。圖 清零控制電路三、設(shè)計報告要求（設(shè)計報告格式見附錄 1）1．目的與要求：根據(jù)任務(wù)書進行填寫。2．正 文：簡單敘述設(shè)計過程（包括原理、方案） ；畫出完整的電路原理圖，并簡述各部分的功能。9 / 253．總結(jié)與結(jié)論：寫出設(shè)計和調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及解決方法；簡述心得體會。課題二 智力競賽搶答器 在進行智力競賽搶答題比賽時，各參賽者考慮好后都想搶先回答，如果沒有合適的設(shè)備，主持人難以分清搶答者的先后。為了使比賽能順利進行，需要有一個能判斷搶答者先后的設(shè)備，稱其為智力競賽搶答器。一、設(shè)計任務(wù)與要求 1．設(shè)計制作一個可容納六組參賽隊的智力競賽搶答器，每組設(shè)置一個搶答按鈕供搶答者使用。設(shè)置一個“系統(tǒng)復(fù)位”或“搶答準備命令”按鈕和一個“搶答開始命令”按鈕供主持人使用。2．電路具有第一搶答信號的鑒別和鎖存功能。在主持人將系統(tǒng)復(fù)位并發(fā)出“搶答開始命令”后，若參賽者按下?lián)尨鸢粹o，就顯示最先搶答者的組號，指示搶答有效，并以聲音警示。若系統(tǒng)復(fù)位但未發(fā)“搶答開始命令” ，參賽者就按下?lián)尨鸢粹o，也顯示搶答者的組號，但指示搶答無效，并以聲音警示。要求確定第一個輸入的搶答信號，并保持該信號不變，同時使后輸入的信號無效。3．在發(fā)出“搶答開始命令”后開始計時，經(jīng)過規(guī)定的搶答時間后若沒有人搶答，就發(fā)出“搶答時間到”信號，以聲光警示，并鎖定輸入電路使各路搶答信號無法再輸入。4．設(shè)置計分電路，開始時每組預(yù)置為 100 分或其它，答對一次加 10 分，答錯減 10分。二、總體方案設(shè)計 1．本題的根本任務(wù)是準確判斷出第一搶答者的信號并將其鎖存。實現(xiàn)這一功能可用觸發(fā)器或鎖存器等。在得到第一搶答信號之后應(yīng)立即將電路的輸入封鎖，使其他組的搶答信號無效。同時還必須注意，第一搶答信號應(yīng)該在主持人發(fā)出“搶答開始命令”后才有效，否則無效。2．當電路形成第一搶答信號之后，用編碼、譯碼及數(shù)碼顯示電路顯示出搶答者的組號，也可用發(fā)光二極管直接指示出組號。還可用鑒別出的第一搶答信號控制音頻振蕩器工作，給以警示。3．計分電路可采用 2 位七段數(shù)碼管顯示，由于每次都是加或減 10 分，故個位總保持為 0，只要十位和百位作加減計數(shù)即可，可采用兩級十進制加/減計數(shù)器完成。三、設(shè)計報告要求（設(shè)計報告格式見附錄 1）1．目的與要求：根據(jù)任務(wù)書進行填寫。2．正 文：簡單敘述設(shè)計過程（包括原理、方案） ；畫出完整的電路原理圖，并簡述各部分的功能。3．總結(jié)與結(jié)論：寫出設(shè)計和調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及解決方法；簡述心得體會。10 / 25課題三 電子拔河游戲機一、設(shè)計任務(wù)與要求電子拔河游戲機是一種能容納甲乙雙方參賽或甲乙雙方加裁判的三人游戲電路。由一排 LED 發(fā)光二極管表示拔河的“電子繩” 。由甲、乙二人通過按鈕開關(guān)使發(fā)光的 LED 管向自己一方的終點移動，當亮點移到任何一方的終點時，則該方獲勝，連續(xù)比賽多局以定勝負。 1．由裁判下達比賽開始命令后，甲乙雙方才能輸入信號，否則，由于電路具有自鎖功能，使輸入信號無效。 2． “電子繩”至少由 16 個 LED 管構(gòu)成，裁判下達“比賽開始”命令后，位于“電子繩”中點的 LED 管發(fā)亮。甲、乙二人通過按鈕開關(guān)使發(fā)光的 LED 管向自己一方的終點移動，并阻止其向?qū)Ψ窖由?。當點亮的 LED 管到達某一方的終點時，該方獲勝。此時通過自鎖功能鎖定電路，使輸入不再有效，必須由裁判再次發(fā)出“比賽開始”命令時方能開始下一次比賽。3．某方贏一次，由計分電路自動給該方加分一次，通過多次比賽以定勝負。二、總體方案設(shè)計電子拔河游戲機原理框圖如圖 所示。圖 電子拔河游戲機原理框圖 信號輸入電路與控制電路的設(shè)計，要求甲乙的輸入互相控制，即在有效時間里若甲先輸入則甲有效，乙先輸入則乙有效。由兩端輸出，無效端保持不變，有效端輸出一脈沖進入計數(shù)器的加/減脈沖輸入端，其進入方向則由參賽雙方輸入的按鍵信號決定。計數(shù)電路由加減計數(shù)器構(gòu)成，加減兩端分別接控制門的兩個輸出端，若當甲有效時，就進行加計數(shù)，乙有效時則減計數(shù)。譯碼器的輸入接計數(shù)器的輸出，輸出接電子繩，根據(jù)加、減計數(shù)情況決定電子繩的亮燈向上移動還是向下移動。 計分器的設(shè)計，當最上面的燈亮的時候，給甲加一分，最下面的燈亮的時候，給乙加一分。并能對多次比賽計分，最后計算總成績。當最上或最下的燈亮的時候，電路被鎖定，使輸入不再有效，當裁判清零以后方能進行下一次比賽。