【正文】 按鍵彈起后，計數(shù)器開始減法計數(shù)工作，并將時間顯示在 共 陽 極七段數(shù)碼顯示管上，當(dāng)有人搶答時，停止計數(shù)并顯示此時的倒計時時間；如果沒有。 兩塊 74LS192 實現(xiàn)減法計數(shù)，通過譯碼電路 74LS248 顯示到數(shù)碼管上，其時鐘信號由時鐘產(chǎn)生電路提供。當(dāng)進(jìn)行加計數(shù)或減計數(shù)時可分別利用 CPD 或 CPU，此時另一個時鐘應(yīng) 為高電平。 74LS192計數(shù)是同步的，靠 UP、 DOWN 同時加在 4個觸發(fā)器上而實現(xiàn)。 UP、 DOWN 分別為加減計數(shù)端，使用加減計數(shù)功能時，另一端必須接電源。當(dāng)清除端（ CTR）為高電平時，不管時鐘端（ UP、 DOWN）狀態(tài) 如何，即可完成清除功能。 5 實現(xiàn)的原理與單元電路圖 25 U 210A B C D E F GCAU 206A B C D E F GCAU 202555_VI R T U A LGNDDISOUTRSTVCCTHRCONTRIR 20415kΩR 20768kΩ R 203650ΩC 202100n FC 20110u FD2R 20650%U 203 74LS192NA B C DUPQA QB QC QDDOWN~LOAD~BO ~COCLRU 209 74LS192NA B C DUPQA QB QC QDDOWN~LOAD~BO ~COCLRU 21274LS192NABCDUPQAQBQCQDDOWN~LOAD~BO~COCLRU 212AP8842S7IRPSBTS4S3VDDS2S1VPPS6S8OUT1Vout1Vout2VSSOUT2OUT3CountOSCS5GN D0VR 208270k Ω U174LS192NABCDUPQAQBQCQDDOWN~LOAD~BO~COCLRSW 110SW 112Q205 Q206Q203 Q204Q201 Q202 Q207 Q213 Q214Q211 Q212Q209 Q210Q208R 229100 Ω R 230100 Ω R 231100 Ω R 232100 Ω R 233100 Ω R 234100 Ω R 235100 Ω R 236100 Ω R 225100 Ω R 226100 Ω R 227100 Ω R 228100 Ω R 223100 Ω R 224100 Ω U 207A7B1C2D6OA13OD10OE9OF15OC11OB12OG14~LT3~RBI5~BI/RBO4U 204A7B1C2D6OA13OD10OE9OF15OC11OB12OG14~LT3~RBI5~BI/RBO4V C CV C CU 2 1 3 A7 4 L S 0 4 NU 2 1 4 A7408JU 205A7410NR 2 0 9 ~ R 2 2 21 5 K Ω 1 4U 208A7400N答錯答對主持人控制信號AEI音響設(shè)備VC C5VVC C 14. 5VGN D0VV C CV C CG N DG N DV C C 17 4 L S 2 4 7 N7 4 L S 2 4 7 N 圖 55 可以預(yù)置時間的定時電路 計數(shù)器 74LS192 表 56 為計數(shù)器 74LS192 的真值表， 555 秒脈沖輸出信號會觸動計數(shù)器的減計數(shù)端 口，從而實現(xiàn)計數(shù)的功能，具體功能如下。當(dāng)主持人將開關(guān)置于清楚位置時， LOAD 預(yù)置輸入控制端輸入為 0，雖然 555 秒賣出任然開始脈沖，但不進(jìn)行減計數(shù)，顯示器顯示剛開始設(shè) 30秒，第二個聯(lián)級計數(shù)器也一樣不進(jìn)行減計數(shù)，不會觸動語音芯片；當(dāng)主持人將開關(guān)置5 實現(xiàn)的原理與單元電路圖 24 于開始位置時， LOAD 預(yù)置輸入控制端輸入為 1，兩對聯(lián)級計數(shù)器立即開始減計數(shù)，當(dāng)?shù)谝宦?lián)級計數(shù)器顯示只有 10 秒時，但還無人搶答時，第二聯(lián)級計數(shù)器輸出觸動語音芯片，開始倒計時 10 秒讀秒， 10， 9， 8， 7， 6， 5， 4， 3， 2， 1，然后提示時間到， 開始報警，讀秒過程中如果有選手搶答，立即終止讀秒； 參賽選手在設(shè)定的時間內(nèi)進(jìn)行搶答，搶答有效，定時器停止工作，顯示器上顯示選手的編號和搶答的時間，同時音響讀出相應(yīng)編號， 并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。 010 /)( IRIVR OH ?? （ 57） ????? 3 5 0A1020 RIVR 3010OH 選取 E24 系列的電阻 360Ω。 編碼器 74LS148 前串電阻計算 （ 1） 輸入為高電平時 ）（ m inCCm a x 8/)V(R IHIH IU?? （ 54） 輸入 輸出 EI D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 A2 A1 A0 GS EO 1 x x x x x x x x 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 x x x x x x x 0 0 0 0 0 1 0 x x x x x x 0 1 0 0 1 1 0 0 x x x x x 0 1 1 0 1 0 1 0 0 x x x x 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 x x x 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 x x 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 x 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 5 實現(xiàn)的原理與單元電路圖 23 ??????????81 5 03vI8UVR3m inIHIHCCm a xm inIHIH）（）（， （ 2） 輸入為低電平時 ILIL IU /)V(R CCm in ?? （ 55） ???????? UR3ILILm inILILccV； 3 查的 TTL 芯片每門消耗最大功率為 2mW/門 RUP2CCmax ? （ 56） ???? 5 V / 2R 3 優(yōu)先編碼器 74LS148 前串電阻應(yīng)該為 10KΩ 搶答電路中發(fā)光二極管 D1 電阻計算 選取 530AG7C 系列， 5mm 超高亮綠色發(fā)光二極管作為搶答信號指示。如有再次搶答需由主持人將 S 開關(guān)重新置 “清除 ”然后再進(jìn)行下一輪搶答。例如： D5=0且 D6=D7=1(D D7 優(yōu)先級別高于 D5) 則此時輸出代碼 010 。 在 D0～ D7 輸入中，輸入 D7 優(yōu)先級最高，其余依次為： D6,D5,D4,D3,D2,D1,D0 等級排列。不過在設(shè)計優(yōu)先編碼器時已經(jīng)將所有的輸入信號按優(yōu)先順序排了隊，當(dāng)幾個輸入信號同時出現(xiàn)時，只對其中優(yōu)先權(quán)最高的一個進(jìn)行編碼，如 圖 523真值表， 74LS148 有 9 個輸入端和 5 個輸出端， D0— D7為輸入信號， EI 為能使輸入端，輸入為高電平時禁止編碼，為 0 時可以編碼， A2,A1,A0為三位二進(jìn)制編碼輸出信號， EO 是使能輸出端， GS 為片優(yōu)先編碼輸出端。 . 編碼器 74LS148 74LS148 是一種優(yōu)先編碼器，如表 54， 在這里，普通編碼器無法應(yīng)用，會出現(xiàn)亂碼，或者無法顯示等問題， 無法對幾個按鈕的同時響應(yīng)做出反映，像電梯控制系統(tǒng)在這種情況下就出出現(xiàn)差錯，這是不允許的，于是就出現(xiàn)了優(yōu)先編碼器 。 TTL芯片參數(shù)：輸入高電平 2V時輸入電流 20uA；輸入低電平 ，輸入電流 。 表 53 74LS279 功能真值表 當(dāng) RS 鎖存器輸出端全為 0 時， A 信號反饋 使 74LS148 的優(yōu)先編碼 器使能輸入端 ＝ 0，使之處于工作狀態(tài)。當(dāng) S和 R均為低電平時， Q 為不穩(wěn)定的高電平狀態(tài)。當(dāng) S為高電平， R為低電平時， Q 為低電平。觸發(fā)器介紹如下。該電路主要完成 三 個功能：一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號，同時譯碼顯示電路顯示編號（顯示電路采用七段數(shù)碼顯示管）；二是禁止其他選手按鍵，其按鍵操作無效 ；三是語音提示搶答開始。若 30 秒后無人搶答，30 秒內(nèi)無回答，語音給出報警聲，鎖定編碼器，不許在輸 入信號，直到主持人將開關(guān)撥到清除后，又開始的位置，進(jìn)行下一輪搶答。選手在定時時間內(nèi) 20 秒前 搶答時， 顯示器顯示選手編號，通過時序控制揚(yáng)聲器不在進(jìn)行 10 秒倒計時讀秒提示； 選手在定時時間內(nèi) 20 秒到 30 秒之間搶答，顯示器也顯示選手編號，揚(yáng)聲器也讀出搶答編號，而起期間揚(yáng)聲器給出 10秒倒計時讀秒提示，一旦有人搶答，輸出信號立即觸動語音芯片，不在讀秒報警，此時定時電路 3 被觸動，立即顯示 30 秒字樣，并立即開始減計數(shù)。 圖 410 仿真圖 5 實現(xiàn)的原理與單元電路圖 18 5 實現(xiàn)的原理與單元電路圖 數(shù)字搶答器總體方框圖 如圖 51 所示為總體方框圖。通過如上就可實現(xiàn)脈沖的產(chǎn)生，電路圖可設(shè)計穩(wěn)定的周期脈沖。 通過確定R RP、 C的值就知道脈沖的周期。電容 201C 放電所需要的時間為： tp1=RPCIn2=，當(dāng) 3C 放電結(jié)束時， Vcc 將通過 R200、 RP21向電容器 201C 充電， Vc 由 31 Vcc 上升到 32 Vcc 所需時 tph=(R1+RP)In2=(R200+RP21)C，當(dāng) Vc上升到 32 Vcc時，觸發(fā)器又翻轉(zhuǎn)，如此周而復(fù)始，在輸出端就得到一個周期性的矩形波。）（ . 7CR2R0 . 7T 5321 ???????? 仿真部分及說面 仿真圖如圖 410所示，接通電源后，如圖 423 所示電容 201C 被充電， Vcc上升，當(dāng) Vcc上升到 32 Vcc 時，觸發(fā)器復(fù)位，此時 0V 為低電平；電容 201C 通過通過 R2放電，使 Vcc 下降。在此選用 555 定時器構(gòu)成的多諧振蕩器，如圖 48 所示，表 49為 555 定時器的功能表。 555 構(gòu)成的多諧振蕩器 對計數(shù)器而言，必須又脈沖的輸入，因此必須在 tw 期間產(chǎn)生脈沖，多諧振蕩器是一種自激振蕩電路，該電路在接通電源后無需外接觸發(fā)信號就能產(chǎn)生一定頻率和振幅的矩形脈沖波或方波。 555 定時器有雙極型和 CMOS 型兩類，雙極型具有較大的帶負(fù)載能力，而 CMOS 型具有功耗低，輸入阻抗大，電源范圍廣等特點。 555 集成定時器是一種將模擬功能與數(shù)字功能結(jié)合在一起的多用途的集成器件。此后，電源通過 R 對 C 充電，當(dāng) Vc 上升到 2Vcc/3 時，觸發(fā)器復(fù)位， Q 導(dǎo)通，電容放電，電路輸 出為低電平；電路自動回到穩(wěn)態(tài)。ui⑦R4 10 0Ω+U 2A32G4單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器②G3R35k Ω+V ccuoRG2Camp。 ④C1輸出R25k ΩR15k Ω1+U 1A32③⑤amp。 555 定時器的應(yīng)用 555 定時器在外圍接少量的阻容元件就可靈活地構(gòu)成各種應(yīng)用極廣的電路，其中由 555 構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器和施密特觸發(fā)器是這些電路的核心。所以，如需要復(fù)位，該腳必須接低電平。⑦R15k ΩR35k Ωu i 2⑧u o `uo直接復(fù)位端（低電平有效）Vc c控制電壓閾值電壓輸入①Q(mào)1觸發(fā)輸入1amp。 輸入 分壓器 輸入 電壓比較器一 電壓比較器一 基本RS觸發(fā)器 緩沖器 放電三極管回路 4 仿真軟件的介紹及仿真部分 12 放電端amp。 555 定時器的電路功能圖如圖 44 圖 44 定時器的電路功能圖 定時器的主要功能取決于比較器，比較器的輸出控制 RS 觸發(fā)器和放電晶體管 Q的狀 態(tài)。 目前生產(chǎn)的定時器有雙極型（ NE55 NE556 等）和 CMOS 型（ C755 C7556）兩種，結(jié)構(gòu)和 原理基本相同。該電路的使用靈活、方便，外圍電路簡單；只需少量的阻容元件就可以構(gòu)成單穩(wěn)、多諧振蕩器和施密特觸發(fā)器