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四路智力競賽搶答器課程設(shè)計(jì)論文-在線瀏覽

2024-10-31 20:39本頁面
  

【正文】 .................................................. 23 .................................................................... 23 .................................................................... 23 總結(jié) 24 致謝 ............................................................................ 26 參考文獻(xiàn) ....................................................................... 27 塔里木大學(xué)課程設(shè)計(jì)評審意見表 28 課程設(shè)計(jì)驗(yàn)收鑒定表 29 塔里木大學(xué)教學(xué)實(shí)習(xí)日志 30 塔里木大學(xué)數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)說明書 第 1 頁 共 30 頁 四路 智力競賽搶答器 摘要 : 在 日常生 活中各種 競賽場合經(jīng)常要用到 搶答器 ,在電視臺 和娛樂場所 等大型場合中的智力搶答 更是不可缺的 系統(tǒng),其利用的是大型顯示屏顯示數(shù)字。 現(xiàn)代電子技術(shù)的飛躍發(fā)展,各類智能化產(chǎn)品相應(yīng)而出, 搶答器 器也不例外;數(shù)字電路具有電路簡單、可靠性高、成本低等優(yōu)點(diǎn),本設(shè)計(jì)就 以 數(shù)字電路為核心設(shè)計(jì) 四路搶答器 。 實(shí)現(xiàn)搶答器功能的方式有多種,可以采用模擬電路、數(shù)字電路或模擬混合電路,可以實(shí)現(xiàn)多路搶答的功能。 通過電路的設(shè)計(jì)、焊接、安裝、調(diào)試、整理資料等環(huán)節(jié),初步 掌握工程設(shè)計(jì)方法和組織實(shí)踐的基本技能,逐步熟悉開展科學(xué)實(shí)踐的程序和方法。 關(guān)鍵詞: 搶答器 電路 仿真 設(shè)計(jì) 第 2 頁 共 30 頁 設(shè)計(jì)要求 (1)4 名選手編號為: 1, 2, 3, 4。 (3)搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。 按照搶答規(guī)則,電路能對第一個(gè)搶答開關(guān)的回答者迅速作出反應(yīng),對應(yīng)的燈要亮,并且燈亮起之后,該答題者不必長按開關(guān),電路可以自行工作,保持燈亮。最后,當(dāng)本次答題結(jié)束后,主持人的開關(guān)可以關(guān)閉亮起來的燈,使電路恢復(fù)初始狀態(tài),等待下一次的搶答。 ( 2) 屏蔽功能:當(dāng)?shù)谝粋€(gè)燈亮起之后,電路能夠使用記憶的信號,屏蔽掉其他后繼答題者的開關(guān)信號,使其他的燈不會(huì)再亮。 設(shè)計(jì)目的 (1)進(jìn)一步掌握數(shù)字電子技術(shù)課程所學(xué)的理論知識,加深對數(shù)字電子技術(shù)課程理論知識的理解。 (3)了解數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本 思想和方法,學(xué)會(huì)科學(xué)分析和解決問題 ,有效的提高動(dòng)手能力,獨(dú)立分析問題、解決問題的能力,協(xié)調(diào)能力和創(chuàng)造性思維能力。 ( 2)搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存功能,并將鎖存數(shù)據(jù)用 LED 數(shù)碼管顯示出來,直到主持人清零。輸入搶答信號由搶答按鈕開關(guān) S1— S4 實(shí)現(xiàn)。此時(shí)再按其他任何一個(gè)搶答器開關(guān)均無效,指示燈依舊“保持” 第一個(gè)開關(guān)按下時(shí)所對應(yīng)的狀態(tài)不變。其工作原理為: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),編號顯示器燈滅,主持人將開關(guān)置“開始”狀態(tài),宣布“開始” 搶答器工作。當(dāng)一輪搶答之后,禁止二次搶答。 圖 1 總設(shè)計(jì)方框圖 搶答 按鈕 主持人控制開關(guān) 控制電路 鎖存電路 搶答鑒別電路 顯示電路 塔里木大學(xué)數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)說明書 第 4 頁 共 30 頁 4. 具體電路設(shè)計(jì) 主電路設(shè)計(jì) 主設(shè)計(jì)電路如圖 2,電路選用 74LS17 74LS00、 74LS20 來完成。工作過程:開關(guān) Space 按下時(shí),電路斷開輸入端為零,開關(guān) Space 閉合時(shí),搶答器處于等待工作狀態(tài),當(dāng)有選手將搶答器按鍵按下時(shí)(如按下 S2), 74LS175 的輸出鏡 RS 鎖存后, 74LS175 處于工作狀態(tài),若發(fā)光二極管 2 亮, CTR=1,使 74LS175 其他工作端等于 1,處于禁止?fàn)顟B(tài),封鎖其他按鍵的輸入。如果再次搶答需要主持人將 Space 開 關(guān)重新按下然后才能進(jìn)行。在 CLK 其他狀態(tài)時(shí),輸出與輸入無關(guān)。 電路上電后,按下復(fù)位按鍵, /Q1/Q4 輸出高電平,與之相連接的指示用的四個(gè)LED 全熄滅。電路進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)。 CLK 得到上升沿后會(huì)將 D1 上的數(shù)據(jù)鎖存,這時(shí)由于 S2 是按下的, D1 上應(yīng)為高電平,故 175 的 /Q1 輸出為低電平。它為高電平后,按鍵的兩端都為高電平,故按下除復(fù)位之外的任何的按鍵都將不會(huì)發(fā)生電路狀態(tài)的變化,即輸入被鎖定。 塔里木大學(xué)數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)說明書 第 6 頁 共 30 頁 表 1 元器件清單 序號 器件名稱 數(shù)量 備注 1 74LS1175 1 D 觸發(fā)器 2 74LS00 1 二輸入與非門 3 74LS20 1 與非門 4 555 定時(shí)器 1 連接成多諧振蕩 5 47K 電阻 2 6 1K 電阻 9 8 工具箱 1 9 數(shù)電箱 1 10 萬用表 1 檢查電路 11 電路板 1 焊接電路 12 發(fā)光二極管 4 13 電容 10uF 1 14 電容 1 15 芯片底座 4 固定芯片 74ls175 四 d 觸發(fā)器 74LS175 為四輸入八輸出的 D 觸發(fā)器,輸入端口為 D D D D4,輸出端口為Q Q Q Q4 和 /Q1,/Q2,/Q3,/Q4,內(nèi)部電路圖為圖 3 所示。 C1 和 C2 的輸出端控制 RS 觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開關(guān)狀態(tài)。 基本簡介 555系列 IC 的接腳功能及運(yùn)用都是相容的,只是型號不同的因其價(jià)格不同其穩(wěn)定度、省電、可產(chǎn)生的 振蕩頻率也不大相同;而 555是一個(gè)用途很廣且相當(dāng)普遍的計(jì)時(shí) IC,只需少數(shù)的電阻和電容,便可產(chǎn)生數(shù)位電路所需的各種不同頻率之脈波訊號。其延時(shí)范圍極廣,可由幾微秒至幾小時(shí)之久。 ,可直接推動(dòng)多種自動(dòng)控制的負(fù)載。 相關(guān)應(yīng) 用 555的作用范圍很廣,但一般多應(yīng)用于單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器( Monostable Mutlivibrator)及無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器 DR 是復(fù)位端,當(dāng)其為 0 時(shí), 555 輸出低電平。 Vcc 是控制電壓端( 5 腳),平時(shí)輸出 Vcc32 作為比較器 A1 的參考電平,當(dāng) 5 腳外接一個(gè)輸入電壓,即改變了比較器的參考電平,從而實(shí)現(xiàn)對輸出的另一種控制,在不接外加電壓時(shí),通常接一個(gè) F? 的電容器到地,起濾波作用,以消除外來的干擾,以確保參考電平的穩(wěn)定。為各個(gè)電阻和電容選取適當(dāng)值,為各個(gè)開關(guān)設(shè)置好適當(dāng)?shù)逆I盤打開數(shù)值。 連接電路 運(yùn)用仿真圖連接電路 ,先在實(shí)驗(yàn)電路板上插好器件,在插接器件時(shí),要注意芯片的方向,做好焊接工作,同時(shí)保證芯 片的管腳與插座接觸良好,管腳不能彎曲或折損,指示燈的正負(fù)極不能接反。 電路調(diào)試 首先按搶答器功能進(jìn)行操作,若電路滿足要求,說明電路沒有故障,若某些
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