【正文】 ????? ? 9 搶答設(shè)計模塊 ????????????????? ???? 10 總電路圖仿真 ????????????????? ???? 11 第 4 章 硬件調(diào)試過程及解決方法 ?????? ?????????? 12 第 5 章 總結(jié) ???????????????? ??????? 13 參考 文獻 ????????????????????? ???? ? 13 1 摘要 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，它在各個領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛。人們對它的認(rèn)識也逐步加深。如： 智能搶答器的設(shè)計與制作。數(shù)字搶答器由主體電路與擴展電路組成。通過定時電路實現(xiàn)計時功能，構(gòu)成擴展電路。在搶答電路中利用一個優(yōu)先編碼器譯出最先搶到答題權(quán)的選手的編號并經(jīng) LED 顯示器顯示出來，同時還要封鎖電路以防其他選手再搶答。 關(guān)鍵詞： 搶答 ,計時 ,鎖存 2 Abstract With the development of electronic technology, its applications in various fields are more and more widely. People also gradually deepening understanding of it. It is also the use of electronictechnology and related knowledge to solve some practical problems. Such as: smart Responder design and is a mon essential device contest problems, from the principle of speaking, it is a typical digital circuit. Digital answering device extended from the main circuit and the signal priority coding circuit, latch, decoder circuit will be theteam in the display output。而現(xiàn)在的搶答器有著數(shù)字化，智能化的方向發(fā)展， 這就必然提高了搶答器的成本。本搶答器通過十分巧妙的設(shè)計僅用兩塊數(shù)字芯片便實現(xiàn)了數(shù)顯搶答的功能，與其他搶答器電路相比較有分辨時間極短、結(jié)構(gòu)清晰，成本低、制作方便等優(yōu)點，并且還有防作弊功能。我們采用了數(shù)字顯示器直接指示，自動鎖存顯示結(jié)果，并自動復(fù)位的設(shè)計思想，因而本搶答器具有顯示直觀，不需要人干預(yù)的特點。工廠、學(xué)校和電視臺等單位常舉辦各種智力競賽 , 搶答記分器是必要設(shè)備。各有一個搶答按鈕，按鈕的編號與選手的編號對應(yīng)，也分別為 1， 2， 3， 4。 搶答器具有數(shù) 據(jù)鎖存和顯示的功能。優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。當(dāng)主持人按下開始按鈕后，要求定時器開始倒計時，并用定時顯示器顯示倒計時時間。 如果定時搶答時間已到，卻沒有選手搶答 時，本次搶答無效。 主要參考器件 表 1 使用器件 主要芯片 介紹 優(yōu)先編碼器 74LS148 74LS148 為 8 線－ 3 線優(yōu)先編碼器 ， 芯片功能圖如圖 2 所示。此外，電路還設(shè)置了輸入使能端 EI，輸出使能端 EO 和優(yōu)先編碼工作狀態(tài)標(biāo)志 GS。這種情況被稱為輸入低電平有效，輸出也為低電來有效的情況。表明編碼器處于工作狀態(tài)，否則為 1。 EO 只有在 EI 為 0，且所 有 6 輸入端都為 1 時，輸出為 0，它可與另一片同樣 器 件的 EI 連接，以便組成更多輸入端的優(yōu)先編碼器。輸入有效信號為低電平，當(dāng)某一輸入端有低電平輸入，且比它優(yōu)先級別高的輸入端無低電平輸入時，輸出端才輸出相對應(yīng)的輸入端的代碼。且優(yōu)先級別比它高的輸入 6 和輸入 7 均為 1 時，輸出代碼為 010，這就是優(yōu)先編碼器的工作原 理 計數(shù)器 74LS192 74LS192 具有下述功能： ①異步清零： CR=1， Q3Q2Q1Q0=0000 ②異步置數(shù)： CR=0， LD=0， Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0 ③保持： CR=0， LD=1， CPU=CPD=1,Q3Q2Q1Q0 保持原態(tài) ④加計數(shù)： CR=0, LD=1， CPU=CP， CPD=1， Q3Q2Q1Q0 按加法規(guī)律計數(shù) ⑤減計數(shù)： CR=0, LD=1， CPU=1， CPD= CP， Q3Q2Q1Q0 按減法規(guī)律計數(shù) 74LS192 是雙時鐘方式的十進制可逆計數(shù)器。 LD 為預(yù)置輸入控制端，異步預(yù)置。 CO 為進位輸出： 1001 狀態(tài)后負脈沖輸出 BO 為借位輸出： 0000 狀態(tài)后負脈沖輸出。通過復(fù)位按鍵 S，電路進入就緒狀態(tài)，等待搶答。在電路中 “S4S7”為 4 路搶答器的 4 個按鍵，如果有人按下按鍵，程序就會判斷是誰先按下的，然后從 P2 口輸出搶答者號碼的七段碼值，經(jīng) GAL16V8 驅(qū)動，送到碼管顯示，并封鎖鍵盤，保持剛才按鍵按下時刻的時間，禁止其他人按鍵的輸入，從而實現(xiàn)了搶答的功能。當(dāng)要進行下一次的搶答時，由主持人先按一下復(fù)位按鍵 S，電路復(fù)位，進入下一次搶答的就緒狀態(tài)。當(dāng)有選手搶答時，首先鎖存，阻止其他選手搶答，然后編碼，再經(jīng) 4線 7段譯碼器將數(shù)字顯示在顯示器上同時數(shù)碼管發(fā)光，主持人開始時，倒計時電路啟動由 9計到 0，如有選手搶答，倒計時停止。 （ 2）用數(shù)碼管顯示，正常搶答后顯示搶到的隊號。 （ 4）復(fù)位鍵用于恢復(fù)犯規(guī)或超時狀態(tài) 8 主持人 選手 圖 5 電路設(shè)計總體方框圖 如圖 5 所示為總體方框圖。開始 狀態(tài)，宣布 開始 搶答器工作。選手在定時時間內(nèi)搶答時，搶答器完成：優(yōu)先判斷、編號鎖存、編號顯示。如果再次搶答必須由主持人再次操作 清 除 和 開始 狀態(tài)開關(guān)。 A15B1C10D9~ U / D5QA3QB2QC6QD7~ C T E N4~ L O A D11~ R C O13M A X / M IN12C L K14U37 4 L S 1 9 0 D5VU4D C D _ H E X4 3 2 1123123123U 1 A7 4 L S 0 8 N1 23V1 1 H z 5 V 圖 8 減計數(shù)器 74LS192D 的電路圖 如圖 8 所示，當(dāng)?shù)褂嫊r輸出不為零時，“或”門輸出為“ 1”，與脈沖同時輸入到“與”門中，使脈沖可以送給計數(shù)器，當(dāng)計數(shù)器輸出為零時，“或”門輸出為“ 0”，使脈沖不能輸入到計數(shù)器中，從而使計數(shù)器停在“ 0”。端為測試端。端為滅零輸入端。但當(dāng)輸入 A、 B、 C、 D不全為零時，仍能正常譯碼輸出，使顯示器正常顯示。該輸入端具有最高級別的控制權(quán)，當(dāng)該端為低電平時，不管其他輸入端為何值，輸出端a～ g 均為低電平，這可使共陰顯示器熄滅。當(dāng)該位輸入的 A、 B、 C、 D=0000 且時，此時輸出低電平；若該位輸入的 A、 B、 C、 D 不等于零，則輸出高電平。例如對整數(shù)部分，將最高位的接地，這樣當(dāng)最高位為零時 “ 滅零 ” ，同時該位輸出低電平，使下一位的為低電平，故也具有 “ 滅零 ” 功能；而對于小數(shù)部分 , 應(yīng)將最低位的接地，個位的端懸空或接高電平，低位的接至高位的。此處要是保持?jǐn)?shù)碼管不黑屏就將 BI/RB0， RBI 置 1 就 可以了， LT 是檢查數(shù)碼管的好壞的，如果不需要的話直接接高電平。 [4] 搶答設(shè)計模塊 電路選用優(yōu)先編碼器 74LS148D 和鎖存器 74LS279D 來完成 。工作過程：開關(guān) J5 置于 清除 端時， RS 觸發(fā)器的 R、S 端均為 0， 4 個觸發(fā)器輸出置 0，使 74LS148D 的優(yōu)先編碼工作標(biāo)志端（圖中5 號端）＝ 0，使之處于工作狀態(tài)。此外， CTR＝ 1，使 74LS148D 優(yōu)先編碼工作標(biāo)志端（圖中 2 號端）＝ 1，處于禁止?fàn)顟B(tài)，封鎖其他按鍵的輸入。如有再次搶答需由主持人將 J5 開關(guān)重新置 “清除 ”然后 才可能進行 。按動各個按鍵，看看各管腳的電平變化是不是正確的，同時觀察各個集成器件的各個管腳的電平變化情況，以及數(shù)碼顯示器的顯示是否正確 .如有不正確的就將其逐個問題解決了再進行后面的調(diào)試，直到所有問題都解決了為止。首先主持人斷開控制 開關(guān)，宣布搶答開始，當(dāng)有選手搶答時 ,數(shù)碼管會顯示該選手的編號，并且倒計時停止。結(jié)果和預(yù)測的一樣是不能搶答的。 改良：焊線路前應(yīng)細心考慮元件的排布和線路的連接。 ? 具有倒計時功能， 這樣可以加強現(xiàn)場氣氛，增加緊迫感。 16 第 5章 總結(jié) 通過此次數(shù)字電子技術(shù)的課程設(shè)計，我加深了對各種數(shù)字電路的理解，增強了各種集成路基電路和基本邏輯門電路的運用，學(xué)會了如何把實際問題用數(shù)字語言表達