課程設(shè)計---數(shù)字智力競賽搶答器的設(shè)計-wenkub.com
2025-05-31 16:10 本頁面
【正文】 不過通過本次的課程設(shè)計我學(xué)到了學(xué)多的知識，學(xué)會了 Protues 的一些基本使用方法，培養(yǎng)了我們獨立思考問題解決問題的能力，加深了我們對數(shù)電、模電知識的理解，鞏固了我們的學(xué)習(xí)知識，有助于我們今后的學(xué)習(xí)。至于不足之處，是由于專業(yè)知識有限，計分器只能步進 10分，而不能實現(xiàn) 5 分甚至更多種選擇，這也是該系統(tǒng)需進一步提升的地方。 另外也測試了當主持人合攏搶答開關(guān)時，看能否搶答。 表 本系統(tǒng)所用的元器件 元器件名稱 數(shù)量 按鈕開關(guān) J 3 單刀雙擲開關(guān) 5 非門 NOT 2 與門 74S15 1 與 非門 74S40 2 七段譯碼顯示器 DCD_HEX_DIG_RED 4 發(fā)光二極管 LEDRED 4 加法計數(shù)器 74190 2 譯碼器 74LS175 1 555 計時器 1 譯碼器 7448 1 JK 觸發(fā)器 74LS73 2 D 觸發(fā)器 4013 1 電源 VCC 導(dǎo)線 若干 5. 系統(tǒng)調(diào)試與仿真 這次設(shè)計的搶 答器電路圖簡單，很多芯片的邏輯功能也都很清楚所以在調(diào)試時可以前判斷該電路會是怎樣的結(jié)果，對于這個搶答器 ,它涉及的大多都是數(shù)字電路的問題 .所需要調(diào)試的值并不多 .首先將各個模塊連接到一起后 ,注意檢查各個部分是否連接正確 , 還得仔細地看一下所用器件的型號是不是我們要的那種 ,在確保連接無誤的情況下 .那就能將整個電路進行防真了。而三個 JK 觸發(fā)器則是構(gòu)成了一個減法計數(shù)器且和 555 定時器一起使用，形成一個倒計時器， 555 是為 JK 觸發(fā)器定時提供提夠脈沖，使 JK 觸發(fā)器工作。 錯誤 !未找到引用源。 而這次是將 555 夠成一個多諧振蕩器。 產(chǎn)生一次變化的原因是因為在 CP=1 期間，主觸發(fā)器一直在接收數(shù)據(jù)，但主觸發(fā)器在某些條件下（ Q=0， CP=1 期間 J 端出現(xiàn)正跳沿干擾或 Q=1， CP=1期間 K 端出現(xiàn)正跳沿干擾），不能完全隨輸入信號的變化而發(fā)生相應(yīng)的變化，以至影響從觸發(fā)器 狀態(tài)與 輸入信號的不對應(yīng)。 CJQNCLRKQUJ K0 JK 出觸發(fā)器如圖 ， 功 能有： ⑴ 主從 JK 觸發(fā)器具有置位、復(fù)位、保持（記憶）和計數(shù)功能； 錯誤 !未找到引用源。 Q?2N3904 三極管的三種工作狀態(tài)： 1 當 0?VBE、 0?VBC、 ?ICβ IB三極管正向?qū)?，此時工作在放大狀態(tài)； 2 當 0?VBE、 0?VBC、 IBIC/β時，三極管工作在保和區(qū)； 3 當 0?VBE、 0?VBC時，三極管工作在截止區(qū)。 減法的工作方式和加法相似，這里就不再說了。 D 觸發(fā)器主要是使個位顯示 ，每位選手顯示分數(shù)為 100，因此百位的 74190 置數(shù)為 1，十位置數(shù)為 0 其工作流程如下： 假如開始搶答，當有選手答題正確時，主持人將開關(guān)撥到加分端并按下脈沖開關(guān)時，U2 接收一個脈沖（因為 U2 的預(yù)置端置數(shù)為 0 即 Q1Q2Q3Q4=0000），此時輸出變?yōu)镼1Q2Q3Q4=0001,即相當與給選手加上十分，當該選手再次答題正確時，主持人又按下脈沖開關(guān)送出一 個脈沖， U2 接收到一個脈沖，輸出又變?yōu)?Q1Q2Q3Q4=0010 即又給選手加上十分即顯示為 120，依此類推。同時主持人斷開倒計時器的開關(guān)停止計時。 當?shù)诙€時鐘脈沖的下降沿到觸發(fā)器 Fo 的 CP 端時，觸發(fā)器 Fo 狀態(tài)翻轉(zhuǎn)， Q0由“ 1”變?yōu)椤?0”， Q0則由“ 0”變?yōu)椤?1”，觸發(fā)器 F1 的狀態(tài)不變，觸發(fā)器 F2 的狀態(tài)也不變，計數(shù)器的輸出為 110012 ?Q。 第一步：計數(shù)器復(fù)位清零。 當 VI12/3Vcc， VI21/3Vcc 時，基本 RS 觸發(fā)器 R= S=1，觸發(fā)器狀態(tài)不變，電路以保持原狀態(tài)不變。因此在正常工作時，應(yīng)將其接高電平。 計時器電路 設(shè)計的該 計時器主要是由三個部分組成，一個是 555 定時器用來提供脈沖，一個是由 3 個 JK 觸發(fā)器構(gòu)成的減法計數(shù)器，最后一個組成部分是有 CD4511 譯碼器和數(shù)碼管連接成的，用于顯示時間，器構(gòu)成圖如下： R4DC7Q3GND1VCC8TR2TH6CV5U15 5 5J14Q12CL K1K3Q13R2U 4 : A7 4 L S 7 3J7Q9CL K5K10Q8R6U 4 : B7 4 L S 7 3J14Q12CL K1K3Q13R2U 5 : A7 4 L S 7 3R10 .1 k0 .3 k0 .3 k1kC21 0 u F0 .1 u F4 3 k5 0 k9128U 3 : A4 0 2 3A7QA13B1QB12C2QC11D6QD10B I /RB O4QE9RB I5QF15LT3QG14U67 4 4 80 .3 k0 .3 k0 .3 k0 .3 k0 .3 kL S 2S O UN D E RS W 1S W S P D T 7 圖 計時器電路圖 下面分別介紹各個部分的組成器件以及功能。 C 和 e 打開后，它們的輸出 c 和 e 的狀態(tài)是互補的，即封鎖了 D 通往基本 RS 觸發(fā)器的路徑； 該反饋線起了使觸發(fā)器維持在 0 狀態(tài)和阻止觸發(fā)器變?yōu)?1 狀態(tài)的作用，故該反饋線稱為置 0 維持線，置 1 阻塞線。 C= f =D， e=g =D 。同時，由于 c 至 f 和 e 至 g 的反饋信號將這兩個門打開，因此可接收輸入信號D， f=D ， g= f =D。 其次，而 D 觸發(fā)器的的構(gòu)成原件見下圖： 圖 D 觸發(fā)器 此 D 觸發(fā)器又叫維持 —— 阻塞邊沿觸發(fā)器，該觸發(fā)器有六個與非
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