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子技術(shù)課程設(shè)計(jì)122班第1頁)、題目:八路智力競賽搶答器設(shè)計(jì))、實(shí)習(xí)目的:1一步掌握數(shù)字電路課程所學(xué)的理論知識(shí)。2悉幾種常用集成數(shù)字芯片的功能和應(yīng)用,并掌握其工作原理,進(jìn)一步學(xué)會(huì)使用行電路設(shè)計(jì)。3解數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思想和方法,學(xué)會(huì)科學(xué)分析和解決問題。4養(yǎng)認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和實(shí)事求是的工作態(tài)度。5中為我們提供的唯一一次動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì),增強(qiáng)動(dòng)手實(shí)踐的搶答器系統(tǒng)。(1器設(shè)計(jì)要求一個(gè)搶答器,基本要求:選手的編號(hào)相對(duì)應(yīng),分別是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。2節(jié)目主持人設(shè)置一個(gè)控制開關(guān),用來控制系統(tǒng)的清零(編號(hào)顯示數(shù)碼管滅和搶答的開始。3具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。搶答開始后,若有選手按動(dòng)搶答按鈕,清零為止。選擇題目設(shè)計(jì)要求,經(jīng)過分析與思考,擬定以下二種方案:分電路通過門電路實(shí)現(xiàn)對(duì)搶答電路、定時(shí)電路和報(bào)警部分電路的控制??驁D如下:第2頁圖1八路智力搶答器方案一設(shè)計(jì)框圖將最先搶答的該選手的編號(hào)顯示出來,并同時(shí)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào),,此是完成計(jì)時(shí)功能。框圖如下:圖2八路智力搶答器方案二設(shè)計(jì)框圖第3頁2案的選擇了布線使整個(gè)電路更直觀簡單,又降低了產(chǎn)生錯(cuò)誤的可能性。74LS48----------------------------3個(gè);74LS279 -----------------------------------1個(gè);74LS192--------------------------------2個(gè);74LS148---------------------------------------1個(gè);74LS00----------------------------------3個(gè);74LS10-------------------------------------------1個(gè);發(fā)光二極管---------------------------------------------------1個(gè);555 -----------------------------------------------------1個(gè);電容:0.1μf----------------------------------------------1個(gè);0.01μf-----------------------------------------------1個(gè);電阻:10kΩ---------------------------------------------------------------------9個(gè);15KΩ----------------------------------------------1個(gè);1kΩ------------------------------------------------1個(gè);68KΩ------------------------------------------------1一個(gè);若干。(1)搶答電路設(shè)計(jì)用;二是要使其他選手的按鈕操作無效。因此,選用優(yōu)先編碼第4頁器電路關(guān)。當(dāng)主持人控制開關(guān)置于清零狀態(tài)時(shí),RS觸發(fā)器的R端為低電平,輸出端全部為和鎖存電路同時(shí)處于工作狀態(tài)。74LS279的1R、1S均為高電平,由真值表可知,輸輸出為高電平,致使EI為高電平,74LS148處于禁止工作狀態(tài),其他選手搶答按鈕人開關(guān)置于清零狀態(tài),數(shù)碼管變灰,一切恢復(fù)初始狀態(tài),以便進(jìn)入下一輪搶節(jié)。第5頁(2電路設(shè)計(jì)圖1074LS192引腳圖和邏輯圖P0P1P2P3輸入;Q0、Q1、Q2、Q3——計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)輸出;CR————————清零端;LD——————置數(shù)端;CO————————進(jìn)位輸出端;BO——————借位輸出端。表574LS192真值表第6頁數(shù)。值得注意的是,要使其實(shí)現(xiàn)減計(jì)數(shù),CPu端口必須接高電平。圖11多諧振蕩器1t1=RB×C×ln2≈0.7RB×C t2=(RA+RB)×ln2我們采用的電阻和電容值分別是:RA=15KΩ,R2=68KΩ,C1=10uf,滿足上式,到的是秒脈沖。 第7頁搶答開始前主持人閉合開關(guān),74LS192的置數(shù)端PL為低電平有效,處于置數(shù)狀態(tài),至00,十位74LS192借位輸出端為低電平,計(jì)數(shù)器停止工作,產(chǎn)生報(bào)警。計(jì)時(shí)期間搶答,減計(jì)數(shù)器停止計(jì)時(shí),顯示器上顯示此刻時(shí)間。(3)報(bào)警電路設(shè)計(jì)有報(bào)警信號(hào),端輸入低電平時(shí),振蕩器不工作,沒有報(bào)警信號(hào)。也就是說需要報(bào)警需控制輸入端即可。電路圖如下第8頁(4)時(shí)序控制電路控制電路是搶答器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,需要完成以下三項(xiàng)功能:a.人將控制開關(guān)撥到“開始”位置時(shí),揚(yáng)聲器發(fā)聲,搶答電路和定時(shí)電路進(jìn)常搶答工作狀態(tài)。b.時(shí),揚(yáng)聲器發(fā)聲,同時(shí)搶答電路和定時(shí)電路停止工作。計(jì)中采用門電路對(duì)控制開關(guān)、搶答電路、定時(shí)電路、報(bào)警電路進(jìn)行連接,以圖14時(shí)序控制電路第9頁b圖17總電路圖紹八路智力競賽搶答器的使用原理。首先是各個(gè)選手分別對(duì)應(yīng)的按鈕編號(hào)是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7,搶答后顯示器上顯示的分別是、1、2、3、4、5、6、7。路系統(tǒng)清零,將開關(guān)置于“清零”的位置,輸出低電平,器滅燈無顯示,實(shí)現(xiàn)了清零;另一路低電平輸出到計(jì)數(shù)器74LS192的LD端,而CR是低電平,所以使得對(duì)應(yīng)顯示器輸出預(yù)置的數(shù)據(jù)。303同時(shí),1Q所輸出的高電平反饋回編碼器的是能輸入端,使其停止工作。此時(shí),其他對(duì)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。另一路,74LS148的GS端輸出電平由高變低,與秒脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的秒脈沖相與后不變,即實(shí)現(xiàn)了暫停減計(jì)數(shù)使其
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