【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)計評審意見表 28 課程設(shè)計驗收鑒定表 29 塔里木大學(xué)教學(xué)實習(xí)日志 30 塔里木大學(xué)數(shù)字電路課程設(shè)計說明書 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)計就 以 數(shù)字電路為核心設(shè)計 四路搶答器 。 實現(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，可以實現(xiàn)多路搶答的功能。 通過電路的設(shè)計、焊接、安裝、調(diào)試、整理資料等環(huán)節(jié)，初步 掌握工程設(shè)計方法和組織實踐的基本技能，逐步熟悉開展科學(xué)實踐的程序和方法。 關(guān)鍵詞： 搶答器 電路 仿真 設(shè)計 第 2 頁 共 30 頁 設(shè)計要求 (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€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，使其他的燈不會再亮。 設(shè)計目的 (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)計的基本 思想和方法，學(xué)會科學(xué)分析和解決問題 ,有效的提高動手能力，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 實現(xiàn)。此時再按其他任何一個搶答器開關(guān)均無效，指示燈依舊“保持” 第一個開關(guān)按下時所對應(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)計說明書 第 4 頁 共 30 頁 4． 具體電路設(shè)計 主電路設(shè)計 主設(shè)計電路如圖 2，電路選用 74LS17 74LS00、 74LS20 來完成。工作過程：開關(guān) Space 按下時，電路斷開輸入端為零，開關(guān) Space 閉合時，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（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，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LED 全熄滅。電路進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)。 CLK 得到上升沿后會將 D1 上的數(shù)據(jù)鎖存，這時由于 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是一個用途很廣且相當(dāng)普遍的計時 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。其延時范圍極廣，可由幾微秒至幾小時之久。 ，可直接推動多種自動控制的負(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， 555 輸出低電平。 Vcc 是控制電壓端（ 5 腳），平時輸出 Vcc32 作為比較器 A1 的參考電平，當(dāng) 5 腳外接一個輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實現(xiàn)對輸出的另一種控制，在不接外加電壓時，通常接一個 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。為各個電阻和電容選取適當(dāng)值，為各個開關(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 ,先在實驗電路板上插好器件，在插接器件時，要注意芯片的方向，做好焊接工作，同時保證芯 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