智能搶答器的設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-02-06 00:52本頁(yè)面
【正文】 相比，首先，電路連接簡(jiǎn)單，因?yàn)榇蠖鄶?shù)功能單元都能通過(guò)數(shù)字電路完成；第二。所以本研究是一個(gè)實(shí)用的工程設(shè)計(jì)，具有創(chuàng)新性。因此，我選擇簡(jiǎn)易邏輯數(shù)字搶答器這一課題。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(hào)顯示器滅燈，定時(shí)器顯示設(shè)定時(shí)間；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，定時(shí)器停止、禁止二次搶答、定時(shí)器顯示剩 余時(shí)間。 圖 總體方框圖 搶答按 鈕 優(yōu)先編碼電路 鎖存器 譯碼電 路 顯 示電 路 主持人控制開關(guān) 控制電 路 秒脈沖產(chǎn)生電路 定時(shí)電 路 譯碼 電 路 顯示電 路 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 4 單元模塊設(shè)計(jì) 編碼、鎖存電路模塊 該電路主要完成兩個(gè)功能：分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號(hào)，同時(shí)譯碼顯示電路顯示編號(hào)（顯示電路采用七段數(shù)字?jǐn)?shù)碼顯示管）；禁止其他選手按鍵，其按鍵操作無(wú)效。當(dāng)開關(guān) S 置于 開始 時(shí)，搶答器處于等待工作狀態(tài)，當(dāng)有選手將鍵按下時(shí)（如按下 S3），74LS148 的輸出 經(jīng) RS 鎖存后， 1Q=1,74LS48 處于工作狀態(tài)， 4Q3Q2Q=100,經(jīng)譯碼顯示為 4。當(dāng)按鍵松開即按下時(shí)， 74LS148 的此時(shí)由于仍為１ Q＝ 1， 74LS148＝ 1，所以 74LS148仍處于禁止?fàn)顟B(tài)，確保不會(huì)出二次按鍵時(shí)輸入信號(hào)，保證了搶答者的優(yōu)先性。 圖 編碼、鎖存電路 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 編碼、鎖存電路由優(yōu)先編碼器 74LS148 和 RS 鎖存器 74LS279 組成。優(yōu)先編碼器允許同時(shí)輸入兩個(gè)以上的編碼信號(hào)，不過(guò)在優(yōu)先編碼器將所有的輸入信號(hào)按優(yōu)先順序排了隊(duì)，當(dāng)幾個(gè)輸入信號(hào)同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，只對(duì)其中優(yōu)先權(quán)最高的一個(gè)進(jìn)行編碼。由表看出 74LS148 的輸入為低電平有效。另外，它 有輸入使 能 ST ，輸出使能 2Y 和 1Y 。 I0I1I2I3I4I5I6I7SY0Y1Y2YEXYs976141510111213123457 4 L S 1 4 8123456787 4 L S 1 4 8161514131211109I4I5I6I7S (E )Y2Y1G N DVCCYSYEXI3I2I1I0Y0(a ) (b ) 圖 管腳圖 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 表 74LS148 8線 — 3線二進(jìn)制編碼器真值表 74LS148 工作原理如下： 該編碼器有 8 個(gè)信號(hào)輸入端， 3 個(gè)二進(jìn)制碼輸出端。 當(dāng) ST=0 時(shí)，編碼器工作；而當(dāng) ST=1時(shí)，則不論 8 個(gè)輸入端為何種狀態(tài)， 3 個(gè)輸出端均為高電平，且優(yōu)先標(biāo)志端和輸出使能端均為高電平，編碼器處于非工作狀態(tài)。當(dāng) ST=0，且至少有一個(gè)輸入端有編碼請(qǐng)求信號(hào)（邏輯 0）時(shí)，優(yōu)先編碼工作狀態(tài)標(biāo)志 GS 為 0。 由表 可知，在 8個(gè)輸入端均無(wú)低電平輸入信號(hào)和只有輸入 0端（優(yōu)先級(jí)別最低位）有低電平輸入時(shí)， Y2Y1Y0均為 111，出現(xiàn) 了輸入條件不同而輸出代碼相同的情況，這可由 GS 的狀態(tài)加以區(qū)別，當(dāng) GS＝ 1 時(shí)，表示 8 個(gè)輸入端均無(wú)低電平輸入，此時(shí) Y2Y1Y0=111 為非編碼輸出； GS＝ 0 時(shí)， Y2Y1Y0=111 表示響應(yīng)輸入 0 端為低電平時(shí)的輸出代碼（編碼輸出）。 從 表 不難看出，輸入優(yōu)先級(jí)別的次 序 為 7， 6， ?? ， 0。例如 5 為 0， 且優(yōu)先級(jí)別比它高的輸入濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 6 和輸入 7 均為 1 時(shí)，輸出代碼為 010，這就是優(yōu)先編碼器的工作原理 。另外，作為稍微變化 74LS279 的使用方法，也可將 3 組作為 RS 鎖存器使用，剩余的 RS 鎖存器作為2 輸入 NAND 門電路使用，復(fù)位輸入例如 1管腳固定為 ”L” 時(shí)其輸入為 ”H” ，所以可構(gòu)成將 2 管腳 和 3 管腳 作為輸入，輸出為 4 管腳 ，此變換如圖 所示。 74LS48 七段顯示譯碼器 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 74LS48 芯片是一個(gè)十進(jìn)制 (BCD)譯碼器 ,可用來(lái)驅(qū)動(dòng)共陰極的發(fā)光二極管顯示器 .74LS48 的內(nèi)部有升壓電阻，因此無(wú)需外接電阻（可直接與顯示器相連接）。其中， A3A2A1A0 為 8421BCD 碼輸入端，ag 為 7 段譯碼輸出端。半導(dǎo)體數(shù)碼管（或稱 LED 數(shù)碼管）的基本單元是 PN 結(jié)。單個(gè) PN 結(jié)可以封裝成發(fā)光二極管，多個(gè) PN 結(jié)可以按分段式封裝成半導(dǎo)體數(shù)碼管，其管腳排列如圖 所示： 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 半導(dǎo)體顯示管腳示意圖 共陰極接線圖 共陽(yáng)極接線圖 圖 圖 七段數(shù)字顯示發(fā)光組合 本設(shè)計(jì)用到共陰極顯示器和 74LS48 譯碼器。BRI 用 來(lái)動(dòng)態(tài)滅零，當(dāng) LT =1 時(shí)，且 BRI =0 時(shí)，輸入 A3A2A1A0=0000 時(shí)，則 BI / BRY =0使數(shù)字符的各段熄滅； BI / BRY 為滅燈輸入 /滅燈輸出，當(dāng) BI =0 時(shí)不管輸入如何，數(shù)碼管不顯示數(shù)字；
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