八路智力競賽搶答器設(shè)計-閱讀頁
2024-08-16 15:31本頁面
【正文】 圖13所示。3端的輸出信號經(jīng)過三級管驅(qū)動揚聲器，發(fā)出報警信號。也就是說需要報警時只需控制輸入端即可。，揚聲器發(fā)聲，同時搶答電路和定時電路停止工作。本設(shè)計中采用門電路對控制開關(guān)、搶答電路、定時電路、報警電路進行連接，以實現(xiàn)上述三項功能要求（如圖14所示）。三輸入與門采用74LS11，引腳圖如圖16所示。圖15 74LS00引腳圖圖16 74LS11引腳圖工作原理：門G1的作用是控制時鐘信號CP的放行與禁止，門G2的作用是控制74LS148的輸入使能端。同時，在定時時間未到時，74LS192的借位輸出端BO2為低電平，門G2的輸出ST為高電平，使74LS148處于正常工作狀態(tài)，從而實現(xiàn)功能a的要求。當(dāng)定時時間到時，來自74LS192的BO2為高，ST為高，74LS148處于禁止工作狀態(tài)，禁止選手進行搶答。1．4 搶答器整體電路通過控制電路將搶答、定時電路進行連接后，構(gòu)成了搶答器電路的整體設(shè)計，總電路圖如圖17所示：圖17 總電路圖下面介紹八路智力競賽搶答器的使用原理。 然后是主持人對整個電路系統(tǒng)清零，將開關(guān)置于“清零”的位置，輸出低電平，分為兩路：一路與鎖存器的1R2R3R4R端相連，使輸出端1Q2Q3Q4Q為低電平，1Q所輸出的低電平經(jīng)與門反饋給74LS148的EI端子，編碼器不工作，因此搶答部分顯示器滅燈無顯示，實現(xiàn)了清零；另一路低電平輸出到計數(shù)器74LS192的LD端，而CR端也是低電平，所以使得對應(yīng)顯示器輸出預(yù)置的數(shù)據(jù)。當(dāng)主持人宣讀完題目說“開始”并將開關(guān)置于“開始”位置后，輸出為高電平，此高電平有兩路方向：一路輸出到74LS192的LD端，使其處于高電平而開始減計數(shù)；還有一路輸出到鎖存器的R端。編碼輸出A2A1A0為100，與其對應(yīng)的4S3S2S為100，經(jīng)74LS279鎖存，4Q3Q2Q輸出為011，經(jīng)譯碼顯示編號為3。此時，其他選手若再按動按鈕也無對應(yīng)輸出，這就保證了搶答者優(yōu)先性以及搶答電路的準(zhǔn)確性。計數(shù)器停止工作，保持原來顯示不變，即實現(xiàn)了暫停減計數(shù)使其記錄搶答時間的功能。綜上所述，所設(shè)計的電路基本可以實現(xiàn)要求中的功能。Protues軟件可提供的仿真元器件資源：仿真數(shù)字和模擬、交流和直流等數(shù)千種元器件；可提供的仿真儀表資源 ：示波器、邏輯分析儀信號發(fā)生器、交直流電壓表電流表等。因此，選用該軟件對搶答器各單元電路及整體電路進行仿真。3 八路智力搶答器實物制作由于本設(shè)計使用芯片數(shù)量較多，管腳連線復(fù)雜，為避免在焊接過程中出現(xiàn)疏漏和錯誤，故在搶答器的制作時選擇用面包板完成。由于各種電子元器件可根據(jù)需要隨意插入或拔出，免去了焊接，節(jié)省了電路的組裝時間，而且元件可以重復(fù)使用，所以非常適合電子電路的組裝、調(diào)試和訓(xùn)練。插座板中央有一凹槽，凹槽兩邊各由65列小孔，每一列的五個小孔在電氣上相互連通。插座上、下邊各一排（即X和Y排）在電氣上是分段相連的55個小孔，分別作為電源與地線插孔用。圖21 面包板結(jié)構(gòu)圖面包板插孔所在的行列分別以數(shù)碼和文字標(biāo)注，以便查對。為了防止裸露的引線短路，必須使用帶套管的導(dǎo)線，一般不剪斷元件引腳，以便于重復(fù)使用。 B．對多次使用過的集成電路的引腳，必須修理整齊，引腳不能彎曲，所有的引腳應(yīng)稍向外偏，這樣能使引角與插孔可靠接觸。為了能夠正確布線并便于查線，所有集成電路的插入方向要保持一致，不能為了臨時走線方便或縮短導(dǎo)線長度而把集成電路倒插。元器件安裝之后，先連接電源線和地線。例如：正電源一般采用紅色絕緣皮導(dǎo)線，負電源用藍色，地線用黑線，信號線用黃色，也可根據(jù)條件選用其它顏色。根據(jù)導(dǎo)線的距離以及插孔的長度剪斷導(dǎo)線，要求線頭剪成45186。裸線不宜露在外面，防止與其它導(dǎo)線斷路。必須使連線在集成電路周圍通過，不允許跨接在集成電路上，也不得使導(dǎo)線互相重疊在一起，盡量做到橫平豎直，這樣有利于查線，更換元器件及連線。為了更好地抑制電源中的高頻分量，應(yīng)該在該電容兩端再并聯(lián)一個高頻去耦電容， ~ 。 H．所有的地線必須連接在一起，形成一個公共參考點。首先，按照面包板的使用規(guī)則，將74LS1474LS249及74LS48依次插在凹槽兩側(cè)。然后，按照搶答電路原理圖所示接線。制作過程中，由于主持人所用的控制開關(guān)插入面包板無法有效使用，因此，將其單獨焊接在電路板上。實物如圖22所示。各芯片的引腳圖、邏輯功能、真值表等均在前有相應(yīng)介紹。搶答器的設(shè)計在本學(xué)期數(shù)電實驗中操練過，因此對其并不陌生。對于單元電路的設(shè)計，均較順利的完成。設(shè)計過程中，根據(jù)以往搶答器設(shè)計思路，及查閱相關(guān)資料，可運用74LS279的輸出1Q完成上述控制任務(wù)。在電路仿真的過程中，由于Protues操作相對較簡單，因此在仿真過程中較為順利。在實物制作過程中，由于第一次接觸面包板，對面包板的結(jié)構(gòu)及相關(guān)注意事項不十分了解，經(jīng)查閱相關(guān)資料，對其有了一個大致的了解。由于芯片較多，接線較為復(fù)雜，因此，只完成了搶答電路的制作。對于電源，在制作中，運用了USB為電路提供電源。6 參考文獻【1】《電子線路設(shè)計測試》 第三版，謝自美 主編，華中科技大學(xué)出版社【2】《新型集成電路的應(yīng)用——電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》梁宗善 主編，華中科技大學(xué)出版社【3】《電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》，孫梅生等編著，高等教育出版社【4】康華光 高等教育出版社,第五版【5】李士雄， 高等教育出版社，2003【6】曹漢房， 電子工業(yè)出版社，1995【7】搶答器網(wǎng)【8】電子無憂網(wǎng)【9】電子技術(shù)精品網(wǎng)附錄 八路智力競賽搶答器總圖本科生課程設(shè)計成績評定表姓 名性 別專業(yè)、班級課程設(shè)計題目：課程設(shè)計答辯或質(zhì)疑記錄：成績評定依據(jù)：最終評定成績（以優(yōu)、良、中、及格、不及格評定）指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日
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