六路搶答器說(shuō)明書(編輯修改稿)
2025-08-28 20:17 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 cdefg 7個(gè)發(fā)光二極管的負(fù)極連接在一起并接地；同它們的7個(gè)正極分別接到譯碼驅(qū)動(dòng)電路的相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)端上，并且由譯碼驅(qū)動(dòng)電路輸出高電平時(shí)，點(diǎn)亮7段數(shù)碼管的相應(yīng)筆劃，如果要顯示數(shù)字1，那么譯碼驅(qū)動(dòng)電路輸出段bc為高電平，其他段掃描輸出端為低電平。配接共陰顯示模式數(shù)碼管的譯碼驅(qū)動(dòng)集成電路有74LS4CD4511等。本設(shè)計(jì)擬采用共陰顯示模式的7段數(shù)碼管顯示電路，所以選擇CD4511。:CD4511常用于驅(qū)動(dòng)共陰極LED數(shù)碼管顯示器的 BCD 碼—七段碼譯碼器。具有BCD轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅(qū)動(dòng)功能的CMOS電路，能提供較大的拉電流，可直接驅(qū)動(dòng)LED顯示器，方便地將信號(hào)傳送給7段數(shù)碼顯示管。但HCF4511與LED數(shù)碼顯示器件連接時(shí)要加限流電阻，否則通電后會(huì)把7段譯碼管燒壞。通常數(shù)碼管的工作電流選取在1020mA，電流太小了，7段數(shù)碼管不太亮；電流過大，7段數(shù)碼管容易損壞。限流電阻的選取為： R = 5 發(fā)光二極管的工作電壓/發(fā)光二極管的工作電流。理論上我暫時(shí)按照3V/10m =300Ω來(lái)設(shè)計(jì)，實(shí)際阻值的大小，可以在調(diào)試中再調(diào)整 在六路電子搶答器的設(shè)計(jì)中，我們選擇了7SEGMPX4CC（即四個(gè)共陰二極管顯示器），其4是陰公共端，分別對(duì)應(yīng)4個(gè)共陰二極管顯示器；ABCDEFG DP表示共陰八段數(shù)碼管，高電平時(shí)點(diǎn)亮，DP表示小數(shù)點(diǎn)。如下圖1所示為六路電子搶答器顯示電路連接方式。 圖1 其中P0口控制八段數(shù)碼管所要顯示的內(nèi)容，即P0口輸出段選信號(hào)；P2口的0、2 I/O口分別控制顯示器的第4位，即P2口輸出位選信號(hào)；排阻RP2作為上拉電阻使用。P0口作為I/O口輸出的時(shí)候時(shí) 輸出低電平為0 輸出高電平，給所接的負(fù)載提供電流，因此必須接上拉電阻（電阻連接到VCC），由電源通過這個(gè)上拉電阻給負(fù)載提供電流。而其它三個(gè)端口芯片內(nèi)部已經(jīng)設(shè)置有上拉功能，無(wú)需外接上拉電阻。 時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生MCS51單片機(jī)工作時(shí)所必須的時(shí)鐘控制信號(hào)。其內(nèi)部電路在時(shí)鐘信號(hào)控制下，嚴(yán)格地按時(shí)序執(zhí)行指令進(jìn)行工作。在執(zhí)行指令時(shí)，CPU首先要到程序存儲(chǔ)器中取出需要執(zhí)行的指令操作碼，然后譯碼，并由時(shí)序電路產(chǎn)生一系列控制信號(hào)去完成指令所規(guī)定操作。本設(shè)計(jì)采用12MHz晶振和兩個(gè)30uF瓷片電容，他們構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。該電容的大小影響振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性。為單片機(jī)提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘。其中兩個(gè)瓷片電容起微調(diào)作用。如圖2： 圖2 復(fù)位引腳RST通過一個(gè)斯密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來(lái)抑制噪聲，在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2，斯密特觸發(fā)器的輸出電平由復(fù)位電路采樣一次，然后才能得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號(hào)。復(fù)位電路通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。該設(shè)計(jì)采用加電直接復(fù)位，復(fù)位電容采用1nF，電阻1000歐。加電瞬間，RES管腳為高電平。通過電阻回路放電，使電壓逐漸降為零，從而實(shí)現(xiàn)了復(fù)位功能。如圖3： 圖3 搶答電路設(shè)計(jì) 搶答電路使用了AT89C51的P3口，由6位選手分別控制6個(gè)按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)搶答，P3口的0、5分別接1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)選手，用于選手進(jìn)行搶答。如下圖4所示為六路電子搶答器搶答電路。 圖4 音樂電路設(shè)計(jì) ，蜂鳴器工作發(fā)聲 原理如圖5 圖5 在六路電子搶答器的設(shè)計(jì)中，控制電路使用了AT89C51的P0口，由主持人控制按鍵實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能?！跋到y(tǒng)清零”按鈕，用于主持人進(jìn)行復(fù)位清零；、“搶答時(shí)間+1”、 “搶答時(shí)間1”按鈕，用于主持人對(duì)搶答時(shí)間進(jìn)行加減1；、“答題時(shí)間+1”、“答題時(shí)間1”按鈕，用于主持人對(duì)答題時(shí)間進(jìn)行加減1；“開始搶答按鈕”，用于主持人控制搶答的開始。原理圖如下圖6 圖6第四章 Proteus系統(tǒng)仿真 六路搶答器系統(tǒng)供電，系統(tǒng)自動(dòng)清零LED顯示屏顯示F FF,，蜂鳴器不工作狀態(tài)。，就有選手搶答（例如六號(hào)選手搶答），則系統(tǒng)鎖定六號(hào)。在LED顯示屏上顯示6 FF 并且蜂鳴器一直處于報(bào)警狀態(tài)，只有當(dāng)主持人按下復(fù)位鍵，系統(tǒng)才清零，進(jìn)入30s搶答時(shí)間若此期間無(wú)人搶答，倒計(jì)時(shí)5s的時(shí)候，每隔一秒蜂鳴器報(bào)警一次，時(shí)間結(jié)束LED顯示F 88 ，若5號(hào)選手搶答則系統(tǒng)鎖定5號(hào)，開始進(jìn)入60s回答時(shí)間。LED顯示5 60 ；蜂鳴器三極管基級(jí)高電平發(fā)短暫聲，直到60s回答時(shí)間結(jié)束系統(tǒng)顯示5 88 倒計(jì)時(shí)5s同時(shí)也
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