電子技術(shù)課程設(shè)計--智力競賽搶答器設(shè)計報告-在線瀏覽
2025-06-01 04:28本頁面
【正文】 答時，當搶答者按下面前的按鈕時， 搶答器能準確地判斷出搶先者，并以二極管發(fā)光為標志。（3）搶答器應(yīng)具有限時（回答問題搶答時）功能。 （4）搶答者犯規(guī)（主持人未說“開始搶答”時，參賽者搶先 按鈕）時，數(shù)碼管以顯示選手編號出現(xiàn)閃動為標志。：（1）進一步掌握數(shù)字電子技術(shù)的理論知識，培養(yǎng)學生工程設(shè)計 能力和綜合分析問題、解決問題的能力。（3）熟悉并學會選用電子元器件，為以后從事生產(chǎn)和科研工作 打下一定的基礎(chǔ)。實現(xiàn)這一功能可選擇使用觸發(fā)器或鎖存器等。同時還必須注意，第一搶答信號應(yīng)該在主持人發(fā)出搶答命令之后才有效。在主持人沒有按下開始搶答按鈕前，若已有參賽者搶答，數(shù)碼管顯示的數(shù)字就會一閃一閃地跳動，此時表明選手犯規(guī)；主持人可以根據(jù)題目的難易程度設(shè)定一個搶答時間，如30秒、60秒、90秒。此時，若有組別搶答，數(shù)碼管顯示該組別且搶答指示燈亮計時停止，即表示“已有人搶答”；當計時時間到，仍無組別搶答，則計時指示燈顯示00表示“時間已到”，主持人清零后開始新一輪地搶答。（2）設(shè)置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān)S，該開關(guān)由主持人控制。（3）搶答器具有鎖存與顯示功能。同時封鎖輸入編碼電路，禁止其他選手搶答。 擴展功能（1）搶答器具有定時搶答功能。（2）參賽選手在設(shè)定時間內(nèi)搶答，搶答有效，同時定時器停止倒計時，編號顯示器上顯示選手的編號，定時顯示器上顯示剩余搶答時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。控制系統(tǒng)驅(qū)動揚聲器報警，并封鎖輸入編碼電路，禁止選手超時后搶答，時間顯示器顯示00。主體電路完成基本的搶答功能，即開始搶答后，當選手按動搶答鍵時，能顯示選手的編號，同時能封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。圖1所示的定時搶答器的工作過程是：接通電源時，節(jié)目主持人將開關(guān)置于“清除”位置，搶答器處于禁止工作狀態(tài)，編號顯示器滅燈，定時顯示器顯示設(shè)定的時間，當節(jié)目主持人宣布搶答題目后，說一聲“搶答開始”，同時將控制開關(guān)撥到“開始”位置，搶答器處于工作狀態(tài)，定時器開始進行倒計時。當選手在定時時間內(nèi)按動搶答鍵時，搶答器要完成以下三項工作：①優(yōu)先編碼電路立即分辨出搶答者的編號，并由鎖存器進行鎖存，然后由譯碼顯示電路顯示其編號。③控制電路要使定時器停止工作，時間顯示器上顯示剩余的搶答時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。 圖1 定時搶答器總體框圖由搶答器的構(gòu)成框圖可知，它主要由控制電路、觸發(fā)鎖存電路、定時電路和報警電路幾部分組成。并且，優(yōu)先編碼電路受擴展電路的定時信號控制，當?shù)褂嫊r為0，則鎖上搶答電路，停止搶答。在它的擴展電路中，秒脈沖產(chǎn)生的電路通過定時電路控制搶答時間，并通過譯碼電路后由7段顯示器顯示。當?shù)褂嫊r結(jié)束后，則產(chǎn)生控制信號鎖住搶答通路。因此滿足了設(shè)計的總體要求，該方案可行。選用優(yōu)先編碼74LS148和RS鎖存器74LS279可以完成上述功能，其電路組成如下圖2所示。于是74LS48的/=0，顯示器滅燈；74LS148的選通輸入端=0，74LS148處于工作狀態(tài)，此時鎖存電路不工作。圖2 搶答電路此時，=1，即ST端為高電平，使74LS148處于禁止工作狀態(tài)，封鎖了其它按鍵的輸入。這就保證了搶答者的優(yōu)先性以及搶答電路的準確性。其中，基本RS觸發(fā)器（74LS279芯片）的工作原理是：1. 保持狀態(tài)。即==1時，觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變。當=1，=0時，如果基本SR觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)為==0，因=0，會使=1，而=1與=1共同作用使端翻轉(zhuǎn)為0；如果基本SR觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)為=0、=1，同理會使=0，=1。3. 置1狀態(tài)。4. 不定狀態(tài)。當脈沖去掉后，和同時恢復(fù)高電平后，觸發(fā)器的新狀態(tài)要看G1 和G2兩個門翻轉(zhuǎn)速度快慢，所以稱==0是不定狀態(tài)，在實際電路中要避免此狀態(tài)出現(xiàn)。若輸入端有n位，代碼組合就有2n個，可譯出2n個輸出信號。顯示譯碼器74LS48的7，1，2，6引腳接受來自74LS192的輸出信號并把它譯碼 顯示在數(shù)碼管上。如設(shè)計定時30秒，只需把左邊74LS192芯片的15引腳所對應(yīng)的開關(guān)按鈕撥向上端，即接高電平；而10引腳對應(yīng)的開關(guān)按鈕撥向下端接低電平，使得初始時間設(shè)定為30秒。定時電路的組成如圖3所示：555芯片完成產(chǎn)生秒脈沖的功能。搶答開始后，秒脈沖推動右邊的芯片開始倒記時，同時右邊芯片產(chǎn)生的進位信號作為左邊芯片的CP信號推動左邊的芯片倒記時，完成十進制的倒記時功能。當記時到30秒時，左邊的芯片產(chǎn)生的定時到信號輸出為低電位，也屏蔽了秒信號，使得數(shù)碼管顯示為00。
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