【正文】 同理，扣分開關(guān)的數(shù)據(jù)分配器Q1 Q6 連接至 7 4 l s 1 9 2 的 d o w n 端 ， 實(shí) 現(xiàn) 減 法 計(jì) 數(shù) 顯 示 。加分開關(guān)通過數(shù)據(jù)分配器74ls138 選擇控制某一個(gè)組，其地址變量為當(dāng)前搶答小組的組號(hào)輸入（來自搶答信號(hào)）， 74138 輸出端 Q1Q6 分別連接十位的計(jì)數(shù)器的加法計(jì)數(shù)端 up。預(yù)置數(shù)都為 100，計(jì)數(shù)器用異步連接。410409398397396395394393392 391V C C2882872862852742722712662650V C C2632640262V C C2602610259257248249V C C0247U 7 07 4 L S 1 3 8 NY0 15Y1 14Y2 13Y3 12Y4 11Y5 10Y6 9Y7 7A1B2C3G16~G2A4~G2B5V C C5V第二組第三組第四組第五組第六組第六組 1R 3 3400Ω047 V C C464544434241低頻振蕩器 高頻振蕩器 答題超時(shí) 信號(hào) 時(shí)鐘電路 計(jì)分組別輸入 正常搶答信號(hào) 揚(yáng)聲器計(jì)時(shí)信號(hào) 1 揚(yáng)聲器計(jì)時(shí)信號(hào) 2 計(jì)分電路能實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前搶答小組加分、減分、預(yù)置 100 分功能。U 8 6 A7 4 L S 0 8 Namp。U 6 9 B7 4 L S 0 0 Namp。U 6 2 A7 4 L S 0 2 D=1U 6 2 B7 4 L S 0 2 D=1U 6 5 B7 4 L S 0 2 D=1提前搶答信號(hào)U 6 7 B7 4 L S 0 0 Namp。U 5 5 C7 4 L S 0 8 Namp。 U 5 2L M C 5 5 5 C MGND1DIS7OUT3RST4VCC8THR6CON5TRI2V C C5VV C C5VV C C5VV C C5VC11 0 u FC21 0 n FR 2 751kΩR 2 847kΩU 5 3 D7 4 L S 0 0 Namp。 由于揚(yáng)聲器計(jì)時(shí)電路的控制，揚(yáng)聲器的提示及報(bào)警時(shí)間均只有 3 秒。當(dāng)輸入為無人搶答信號(hào)時(shí)，只有低頻振蕩器工作，揚(yáng)聲器發(fā)出低頻報(bào)警音。U 8 4 A7 4 L S 0 0 D答題時(shí)間到信號(hào)V C C0389388387384373372 371370369368 367366365364 363362361360 359348347346 345344343342 341340339338 337336335334323322 321320319318 317316315314 313312311V C C3103092982972962952942932922912902890V C C05U 8 27 4 L S 1 6 0 NQA14QB13QC12QD11RCO15A3B4C5D6ENP7ENT10CLK2~CLR1~LOAD9揚(yáng)聲器計(jì)時(shí) 2 答題計(jì)時(shí)器 報(bào)警電路由正常信號(hào)，或提前搶答信號(hào)，或無人搶答信號(hào)，或答題超時(shí)信號(hào)啟動(dòng)。由于連接了數(shù)碼管與譯碼器，答題者回答所用去的時(shí)間可以實(shí)時(shí)顯示。U 8 9 A7 4 L S 0 2 D=1U 9 0 B7 4 L S 0 0 Namp。U 5 67 4 L S 1 6 0 NQA14QB13QC12QD11RCO15A3B4C5D6ENP7ENT10CLK2~CLR1~LOAD9U 5 77 4 L S 1 6 0 NQA14QB13QC12QD11RCO15A3B4C5D6ENP7ENT10CLK2~CLR1~LOAD9清除 / 開始信號(hào)正常搶答信號(hào)提前搶答信號(hào)U 6 3 A7 4 L S 0 0 Damp。U 5 3 C7 4 L S 0 0 Namp。 V C C5VU 5 3 A7 4 L S 0 0 Namp。有正常搶答型號(hào) ENP=AB? = 0，停止計(jì)數(shù)。QB?????????? = 0(QA 時(shí)鐘電路 為 555 構(gòu)成的周期為 1s 的多諧振蕩器，為整個(gè)計(jì)時(shí)電路提供時(shí)鐘信號(hào) U 5 2L M C 5 5 5 C MGND1DIS7OUT3RST4VCC8THR6CON5TRI2V C C5VC11 0 u FC21 0 n FR 2 751kΩR 2 847kΩ248249V C C0247 (1） 搶答計(jì)時(shí)及揚(yáng)聲器計(jì)時(shí)電路 1 搶答計(jì)時(shí)電路為兩片 74LS160組成的同步計(jì)數(shù)器，輸入脈沖為時(shí)鐘信號(hào)，有開始信號(hào) A啟動(dòng)，當(dāng)計(jì)數(shù)滿 30(即 30 秒 )或者有正常搶答信號(hào) B 時(shí)停止。當(dāng)按鍵松開即按下時(shí)， 74LS148 的 YEX????? = 1 ,此時(shí)由于 ST???輸入的仍為鎖存后的信號(hào)為， 所以 74LS148 仍處于禁止?fàn)顟B(tài)，確保不會(huì)出二次按鍵時(shí)輸入信號(hào)，保證了搶答者的優(yōu)先性。當(dāng)開關(guān)S置于 ”開始 ”時(shí) (提前搶答鎖存 RS觸發(fā)器的 R 端 均為 0,被清零 )，輸出搶答開始信號(hào) (高電平 )，提示搶答開始的發(fā)光二級(jí)管發(fā)光，搶答器處于等待工作狀態(tài)，當(dāng)有選手將搶答按鈕 按下時(shí)（如按下 S5）， 74LS148 的輸出 010012 ?YYY 經(jīng) RS 鎖存后輸出 101 給 74LS48， 經(jīng)譯碼 數(shù)碼管 顯示為 ”5”。19正常搶答信號(hào)提前搶答信號(hào)162627清除 / 開始信號(hào)ABC計(jì)分組別輸出提前搶答鎖存正常搶答鎖存J8K e y = R21024提前搶答清零R 3 4400ΩU 7 1 B7 4 L S 0 8 Namp。U 6 A7 4 L S 2 7 9 N1Q141Q27~1S12~1S23~1R11~1S36~1R25U 6 B7 4 L S 2 7 9 N1Q141Q27~1S12~1S23~1R11~1S36~1R2518251415U 7 A7 4 L S 0 8 Namp。 二 . 單元電路設(shè)計(jì) 及其工作原理 該電路完成兩個(gè) 主要 功能： 一是 在主持人按下開始開關(guān)后， 分辨出選手按鍵的先后，并 有正常搶答鎖存電路 鎖存優(yōu)先搶答者的編號(hào)，同時(shí)譯碼顯示電路顯示該編號(hào) 并 禁止其他選手 搶答，使其按鍵操作無效 ； 二是 在主持人未按下開關(guān)時(shí)，若有人提前搶答則由提前搶答電路鎖存提前搶答這的編號(hào)，同時(shí)譯碼顯示器顯示該編號(hào)，并輸出提前搶答信號(hào)驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路報(bào)警 。選手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)搶答時(shí)，搶答器完成：優(yōu)先判斷、編號(hào)鎖存、編號(hào)顯示、揚(yáng)聲器提示等功能。 清零 開始 主持人 搶答開關(guān) 組別鎖定 第一信號(hào)鑒別 組別顯示 (數(shù)碼管管 ) 組別顯示 (LED) 窄脈沖形成 穩(wěn)壓電源 數(shù)字式智力競(jìng)賽搶答器原理框圖 計(jì)時(shí)器器 犯規(guī)電路 提示報(bào)警電路 預(yù)置 記分電路 加分 (主持人 ) 減分 (主持人 ) 時(shí)鐘電路 搶答器 工作原理為：接通電源后，主持人將開關(guān)撥到 ”清零 ”狀態(tài)，搶答器處于禁止?fàn)顟B(tài)，編號(hào)顯示器滅燈，定時(shí)器 置零 ；主持人將開關(guān)置撥至開始 ”狀態(tài)，宣布 ”開始 ”，搶答器工作。 （ 5） ．設(shè)置犯規(guī)電路。 （ 4） ．設(shè)置定時(shí)電路。 （ 3） ．設(shè)置記分電路。在主持人將系統(tǒng)復(fù)位并發(fā)出搶答指令后，若參賽者按搶答開關(guān)，則該組指示燈亮并用組別顯示電路顯示出搶答者的組別，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出“嘀－嘟”的雙音音響持續(xù) 2～ 3 秒。 本題要求是： （ 1） ．設(shè)計(jì)制作一個(gè)可容納六組參賽的數(shù)字式搶答器，每組設(shè)計(jì)一個(gè)搶答按鈕供搶答者使用。同時(shí)還可以設(shè)置記分、犯規(guī)及獎(jiǎng)勵(lì)記錄等多種功能。 利用本次設(shè)計(jì)出的電路制造成的定時(shí)搶答器，即可輕松實(shí)現(xiàn)在 6 人或 6 個(gè)代表隊(duì)之間進(jìn)行的搶答比賽中進(jìn)行控制，使得這一活動(dòng)更加趣味、公平。 優(yōu)先編碼電路、鎖存器、譯碼電路將參賽隊(duì)的輸入信號(hào)在顯示器上輸出；用控制電路和主持人開關(guān)啟動(dòng) 計(jì)時(shí)與報(bào)警電路 ，以上兩部分組成主體電路。若搶答有效，則定時(shí)器停止工作， 同時(shí)答題計(jì)時(shí)器開始 工作 （ 6）若 在搶答 時(shí)間內(nèi)無選手進(jìn)行搶答（按對(duì)應(yīng)按鈕），則系統(tǒng)短暫報(bào)警，并且禁止選手超時(shí)搶答 。搶答開始后，若有 任何一名選手按動(dòng)搶答按鈕，則要顯示其編號(hào)至系統(tǒng)被主持人清零， 搶答成功后 揚(yáng)聲器發(fā) 出嘀嘟聲 提示，同時(shí)其他人再按對(duì)應(yīng)按鈕無效； （ 4）搶答器要有 定時(shí)功能，一次搶答時(shí)間 為 30 秒 。他要實(shí)現(xiàn)以下主要功能： （ 1）為 6 位參賽選手各提供一個(gè)搶答按鈕，分別編號(hào) S0、 S S S S S5； （ 2）主持人可以控制系統(tǒng)的清零與搶答開始 ，選手成績(jī)加分與減分。所以，我們就需要一種具備自動(dòng)鎖存，置位，清零等功能智能搶答器來解決這些問題。搶答能引起參賽者和觀眾的極大興趣，并且能在極短的時(shí)間內(nèi)，使人們迅速增加一些科學(xué)知識(shí)和生活常識(shí)。 最初，我以為當(dāng) 74ls192 的減法計(jì)數(shù)到 0 時(shí)就輸出低電平，所以我用兩片 74ls192的 TCD輸出端或非后的輸出信號(hào)來控制輸入脈沖，倒計(jì)時(shí)電路連接好以后，測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)到 00 時(shí)，電路并不停止，仍 從 99 開始，后來我發(fā)現(xiàn)，低電平的輸出并不是在 0 時(shí)，而是在 0 變?yōu)?9 時(shí)，所以只需用第二片 74ls192 的 TCD 輸出端控制輸入脈沖，我還發(fā)現(xiàn)，由于 74ls192 是上升沿觸發(fā)，用來控制輸入脈沖的信號(hào)，必須使脈沖變?yōu)榈碗娖?。我又仔?xì)的想一想電路的鎖存原理，發(fā)現(xiàn)我最初的想法是錯(cuò)的，輸入信號(hào)并不是在 5 號(hào)管腳為高電平時(shí)鎖存的，而是在當(dāng)搶答者按下開關(guān)彈起時(shí)，由于此時(shí)無編碼輸入 Y0,Y1,Y2 端為高電平，保存了輸入的編號(hào)。以這為理論依據(jù)，我認(rèn)為電路不穩(wěn)定是因?yàn)?5 號(hào)管腳在到達(dá)高電平時(shí)，需要一段時(shí)間，由于在這段時(shí)間內(nèi)， 74ls279 的 s 端是不確定的，電路不穩(wěn)定，就是在這段不確定的時(shí)間內(nèi)造成的。 此圖表示：已開始搶答，但過了 13 秒后還沒人搶答，系統(tǒng)正在倒計(jì)時(shí) A7QA13B1QB12C2QC11D6QD10BI/RBO4QE9RBI5QF15LT3QG141R11Q41S121S232R52Q72S63R103Q93S1113S2124R144Q134S1501011121231341526374EI5EO15A09A17A26GS14U37 4 L S 1 4 81123D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP5TCU12DN4TCD13PL11MR14U67 4 L S 1 9 2D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP5TCU12DN4TCD13PL11MR14A7QA13B1QB12C2QC11D6QD10BI/RBO4