畢業(yè)設(shè)計（論文）-聲光顯示智力競賽搶答器

1、<p>　　聲光顯示智力競賽搶答器</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　智力競賽搶答器是一個供參賽組進行智力競賽的裝置，該裝置由主體電路與擴展電路組成。優(yōu)先編碼電路、鎖存電路、譯碼電路將參賽組的輸入信號在顯示器上輸出；用控制電路和主持人開關(guān)啟動音響電路，以上兩部分組成主體電路。通過定時電路和譯碼電路將秒脈沖產(chǎn)生的信號在顯示器上輸出實

2、現(xiàn)記時功能，構(gòu)成擴展電路。本文詳細介紹了搶答器的設(shè)計方案、功能及在設(shè)計過程中所做的改進。他要實現(xiàn)以下主要功能：（1）主持人可以控制系統(tǒng)的清零與搶答開始；（2）搶答器要有數(shù)據(jù)鎖存與顯示的功能。搶答開始后，若有任何一名選手按動搶答按鈕，則要顯示其編號至系統(tǒng)被主持人清零，并且揚聲器發(fā)聲提示，同時其他人再按對應(yīng)按鈕無效；（3）搶答器要有自動定時功能，并且一次搶答時間由主持人任意設(shè)定。當(dāng)主持人啟動“開始”鍵后，定時器自動減計時，并在顯示器上顯示。

3、同時揚聲器上發(fā)出短暫聲響；（4）參賽選手只有在設(shè)定時間內(nèi)搶答方為有效搶答。若搶答有效，則定時器停止工作，并且顯示搶答開始時間直到系統(tǒng)被清零；（5）若設(shè)定時間內(nèi)無選手進行搶答（按對應(yīng)按鈕），則系統(tǒng)短暫報警，并且禁止選手超時搶答，定時器上顯示。</p><p>　　關(guān)鍵詞:　搶答電路；計數(shù)電路；音響電路；譯碼顯示電路；</p><p><b>　　Abstract</b>

4、</p><p>　　Quizzes responder is a group of entries for the device, the quiz and expanding the main circuit device consists of a circuit. Priority coding circuit, latch circuit, decoding circuit will set in th

5、e input signal display output, using the control circuit and the host switches on audio circuits, the above two parts subject circuit. Through the regular circuit and decoder circuit will be second pulse signal output to

6、 achieve timing on screen, expansion circuit function， this paper introduces the de</p><p>　　Keywords： Vies to Answer First Circuit； Timing Circuit； Audio Circuits； Decode Display Circuit</p><p>

7、;<b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1　緒　論1</b></p><p>　　1.1　設(shè)計任務(wù)1</p><p>　　1.2　課題目的與意義1</p><p>　　1.3　搶答器的組成框圖2</p><p>　　2．　基本知識介紹3</p

8、><p>　　2.1　74LS148優(yōu)先編碼器3</p><p>　　2.2　74LS279鎖存器4</p><p>　　2.3　555定時器5</p><p>　　2.3.1　555定時器的基本功能5</p><p>　　2.3.2　555組成的基本電路及應(yīng)用7</p><p>　　2.

9、4　顯示譯碼器74LS489</p><p>　　2.4.1　發(fā)光二極管顯示器9</p><p>　　2.4.2　譯碼驅(qū)動器10</p><p>　　2.5　芯片74LS19211</p><p>　　3．　電路設(shè)計13</p><p>　　3.1　搶答電路設(shè)計13</p><p>

10、　　3.2　定時電路設(shè)計14</p><p>　　3.3　聲音電路設(shè)計15</p><p>　　3.4　時序控制電路設(shè)計15</p><p><b>　　4整機電路圖17</b></p><p>　　5．在設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)的問題和所做的改進18</p><p><b>　　結(jié)束語

11、19</b></p><p><b>　　參考文獻20</b></p><p><b>　　1　緒　論</b></p><p>　　智力競賽是一種生動活潑的教育方式，而搶答就是智力競賽中非常常見的一種答題方式。搶答能引起參賽者觀眾的極大興趣，并且能在極短的時間內(nèi)，使人們迅速增加一些科學(xué)知識和生活常識。但是，

12、在這類比賽中于誰先誰后搶答，在何時搶答，如何計算答題時間等等問題，若是僅憑主持人的主觀判斷，就很容易出現(xiàn)錯誤所以我們就需要一種具備自動鎖存，置位，清零等功能智能搶答器來解決這些問題。在本次設(shè)計中，將主要設(shè)計一個定時搶答器。在這次畢業(yè)論文中主要是實現(xiàn)搶答功能，因為社會的發(fā)展越來越快，不論在各行各業(yè)都是競爭壓力比較大，因此為了適應(yīng)社會的發(fā)展，做每件事都要快速，所以搶答電路是非常重要的，它也對社會的進步起很大作用。</p>&l

13、t;p><b>　　1.1　設(shè)計任務(wù)</b></p><p>　?。?）搶答器同時供8名選手或8個代表隊比賽，分別用8個按鈕表示。</p><p>　　(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。</p><p>　　(3)搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動按鈕，鎖存相應(yīng)的編號，并在LED數(shù)碼管上顯示，同時揚聲器發(fā)出報

14、警聲響提示。選手搶答實行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。</p><p>　　(4)搶答器具有定時搶答功能，且一次搶答的時間由主持人設(shè)定（如30秒）。當(dāng)主持人啟動“開始”鍵后，定時器進行減計時，同時揚聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)的時間0.5秒左右。</p><p>　　(5)參賽選手在設(shè)定的時間內(nèi)進行搶答，搶答有效，定時器停止工作，顯示器上顯示選手的編號和搶答的

15、時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。</p><p>　　(6)如果定時時間已到，無人搶答，本次搶答無效，系統(tǒng)報警并禁止搶答，定時顯示器上顯示00。</p><p>　　1.2　課題目的與意義</p><p>　　隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對生活質(zhì)量的追求越來越高。所開設(shè)的娛樂活動也是越來越多了，例如智力競賽搶答，但是往往由于主持人和搶答者本人所造成的誤差而導(dǎo)致活動的

16、不公平性。作為一個當(dāng)代大學(xué)生設(shè)計一款智力競賽搶答器解決了在活動中的這一弊端。</p><p>　　因此在這畢業(yè)之際設(shè)計搶答器，不僅讓我鞏固了所學(xué)知識并應(yīng)用于實踐，同時也讓我覺得所學(xué)知識能貢獻于社會，所讀的這幾年書是沒有白念的。讓我有了一個質(zhì)地的飛躍。</p><p>　　1.3　搶答器的組成框圖</p><p>　　定時搶答器的總體框圖如圖1-1所示，它由主體電路和

17、擴展電路兩部分組成。主體電路完成基本的搶答功能，即開始搶答后，當(dāng)選手按動搶答按鈕時，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。擴展電路完成定時搶答功能。</p><p>　　圖1-1　搶答器的組成框圖</p><p>　　圖1-1所示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，定時顯示器上顯示設(shè)定的時間，當(dāng)節(jié)目

18、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，揚聲器給出聲響提示，搶答器處于工作狀態(tài)，定時器倒計時。當(dāng)定時時間到，卻沒有選手搶答時，系統(tǒng)報警，并封鎖輸入電路，禁止選手超時后搶答。當(dāng)選手在定時時間內(nèi)按動搶答按鈕時，搶答器要完成以下四項工作：（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編號；（2）揚聲器發(fā)出短暫聲響，提醒節(jié)目主持人注意；（3）控制電路要對輸入編碼電路進行封鎖

19、，避免其他選手再次進行搶答；（4）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。當(dāng)選手將問題回答完畢時，主持人操作控制開關(guān)，使系統(tǒng)恢復(fù)到禁止工作狀態(tài)，以便進行下一輪搶答。</p><p><b>　　2．　基本知識介紹</b></p><p>　　2.1　74LS148優(yōu)先編碼器</p><p>　　

20、表2-1是74LS148電路的功能表，圖2-1是8線-3線優(yōu)先編碼器74LS148的邏輯符號。</p><p>　　表2-1　74LS148電路的功能表</p><p>　　圖2-1　74LS148的邏輯符號</p><p>　　在優(yōu)先編碼器電路中，允許同時輸入兩個以上的編碼信號。不過在設(shè)計優(yōu)先編碼器時已經(jīng)將所有的輸入信號按優(yōu)先順序排了隊，當(dāng)幾個輸入信號同時出現(xiàn)時，

21、只對其中優(yōu)先權(quán)最高的一個進行編碼。</p><p><b>　?。?）編碼輸入</b></p><p>　　從8線-3線優(yōu)先編碼器74LS148的功能表可以看出，輸入信號在時表示發(fā)出編碼信號，故邏輯符號輸入端上面均有“-”號，這表示編碼輸入低電平有效。從功能表中看出，的優(yōu)先權(quán)最高，而的優(yōu)先權(quán)最低。只要，就對進行編碼，而不管其它輸入信號為何種狀態(tài)。</p>

22、<p>　　（2）編碼輸出端、、</p><p>　　從功能表可以看出，74LS148編碼器的編碼輸出是反碼。比如，對編碼，應(yīng)當(dāng)輸出000，而電路輸出的是111；對編碼，應(yīng)當(dāng)是101，而電路輸出為010，這點請讀者注意。為此，、、上面都有“-”號，這表示輸出為反碼。</p><p><b>　　(3)選通輸入端</b></p><p&g

23、t;　　只有在時，編碼器才處于工作狀態(tài)；而在時，編碼器處于靜止?fàn)顟B(tài)，所有輸出端均被封鎖為高電平。</p><p>　　(4)選通輸出端和擴展輸出端</p><p>　　和是為擴展編碼器功能而設(shè)置的。</p><p>　　從功能表可以看出，只有當(dāng)所有編碼輸入端都是1（即沒有編碼輸入），并且時，才為0?？梢?，表示“電路工作，但無編碼輸入”。</p><

24、;p>　　從功能表還可以看出，只要任何一個編碼輸入端有0，且，則為0。因此，表示“電路工作，且有編碼輸入”。</p><p>　　2.2　74LS279鎖存器</p><p><b>　　圖2-2　管腳圖</b></p><p>　　其管腳圖2-2如下圖所示：74LS279內(nèi)部是由4個基本RS觸發(fā)器組成的。當(dāng)有一個人優(yōu)先搶答后其它的就不能

25、搶答了。其它的雖然有電平輸入，但是輸入的電平保持原態(tài)不變。74LS279內(nèi)部的4個基本RS觸發(fā)器的R輸入端為高電平有效。四個鎖存器中有 2個具有2個 置位端（/SA/SB）。當(dāng)/S 為低電平，/R 為高電平時，輸出端Q 為高電平。當(dāng)/S 為高電平，/R為低電平時，Q 為低電平。當(dāng)/S 和/R 均為高電平時，Q 被鎖存在已建立的電平。</p><p>　　當(dāng)/S 和/R 均為低電平時，Q 為不穩(wěn)定的高電平狀態(tài)。&l

26、t;/p><p>　　對/SA和/SB，/S的低電平表示/SA和/SB只要有一個為低電平，/S的高電平表</p><p>　　示/SA和/SB均為高電平。</p><p>　　引出端符號：1Q~4Q 輸出端</p><p>　　/1S~/4S 置位端（低電平有效）</p><p>　　/1R~/4R 復(fù)位端（低電平有效）&

27、lt;/p><p>　　鎖存器參考電路如圖2-3所示。圖中端接主持人控制開關(guān)，搶答前，控制開關(guān)使鎖存器輸出為零。、、、分別與編碼器的輸出端、、和工作狀態(tài)標(biāo)志GS聯(lián)接，當(dāng)有搶答開關(guān)按下，編碼器輸出相應(yīng)的二進制代碼，經(jīng)鎖存器保持搶答信息。編碼器工作狀態(tài)標(biāo)志GS使鎖存器輸出為“1”，聯(lián)接到編碼器74LS148的輸入使能端，封鎖其它路輸入，同時接譯碼電路74LS48的控制端，當(dāng)其為高電平時，譯碼器工作，當(dāng)其為低電平時，字型全

28、“滅”。、、與譯碼顯示電路的輸入端相連，控制開關(guān)為主持人所設(shè)，S打向RESET端復(fù)位后才可以搶答。</p><p>　　圖2-3　74LS279鎖存器參考電路</p><p>　　2.3　555定時器</p><p>　　2.3.1　555定時器的基本功能</p><p>　　555定時器是一種數(shù)字與模擬混合型的中規(guī)模集成電路，應(yīng)用廣泛。外加

29、電阻、電容等元件可以構(gòu)成多諧振蕩器，單穩(wěn)電路，施密特觸發(fā)器等。</p><p>　　555定時器原理圖及引線排列分別如圖2-4和2-5所示。其功能見表2-2。定時器內(nèi)部由比較器、分壓電路、RS觸發(fā)器及放電三極管等組成。分壓電路由三個5K的電阻構(gòu)成，分別給和提供參考電平2/3和1/3。和的輸出端控制RS觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號自6腳輸入大于2/3時，觸發(fā)器復(fù)位，3腳輸出為低電平，放電管T導(dǎo)通；當(dāng)輸入信

30、號自2腳輸入并低于1/3時，觸發(fā)器置位，3腳輸出高電平，放電管截止。</p><p>　　4腳是復(fù)位端，當(dāng)4腳接入低電平時，則；正常工作時4接為高電平。</p><p>　　5腳為控制端，平時輸入2/3作為比較器的參考電平，當(dāng)5腳外接一個輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實現(xiàn)對輸出的另一種控制。如果不在5腳外加電壓通常接0.01μF電容到地，起濾波作用，以消除外來的干擾，確保參考電平

31、的穩(wěn)定。</p><p>　　圖2-4　555定時器內(nèi)部框圖</p><p>　　圖2-5　555定時器引腳排列</p><p>　　表2-2　555定時器的功能表</p><p>　　2.3.2　555組成的基本電路及應(yīng)用</p><p>　?。?）構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器</p><p>　　電路如

32、圖2-6所示，接通電源→電容C充電（至2/3Vcc）→RS觸發(fā)器置0→，T導(dǎo)通，C放電，此時電路處于穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)2加入<1/3Vcc時，RS觸發(fā)器置1，輸出=1，使T截止。電容C開始充電，按指數(shù)規(guī)律上升，當(dāng)電容C充電到2/3Vcc時，翻轉(zhuǎn)，使輸出。此時T又重新導(dǎo)通，C很快放電，暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束，恢復(fù)穩(wěn)態(tài)，為下一個觸發(fā)脈沖的到來作好準備。其中輸出脈沖的持續(xù)時間=1.1RC，一般取R=1kΩ~10MΩ，C>1000PF，只要滿足的重復(fù)

33、周期大于，電路即可工作，實現(xiàn)較精確的定時。</p><p>　　圖2-6單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器</p><p><b>　?。?）多諧振蕩器</b></p><p>　　電路如圖2-7所示，電路無穩(wěn)態(tài)，僅存在兩個暫穩(wěn)態(tài)，亦不需外加觸發(fā)信號，即可產(chǎn)生振蕩（振蕩過程自行分析）。電容C在1/3Vcc--2/3Vcc之間充電和放電。</p><

34、;p>　　555電路要求R1與R2均應(yīng)大于或等于1kΩ，使R1+R2應(yīng)小于或等于3.3MΩ。</p><p>　　圖2-7　多諧振蕩器</p><p>　　2.4 74LS121芯片介紹</p><p>　　74LS121芯片是一種常用的非重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，他采用了施密特觸發(fā)輸入結(jié)構(gòu)。</p><p>　　圖2-8 74LS121管

35、腳圖和邏輯符號 </p><p>　　2.4　顯示譯碼器74LS48</p><p>　　2.4.1　發(fā)光二極管顯示器</p><p>　　8段發(fā)光二極管數(shù)碼顯示器BS201/202（共陰極）和BS211/212（共陽極）的等效電路如圖2-9所示。其中，BS201和BS211每段的最大驅(qū)動電流約10mA，BS202和BS212每段的最大驅(qū)動電流約15mA。</

36、p><p>　　驅(qū)動共陰極顯示器的譯碼器輸出為高電平有效，如74LS48、CC4511；而驅(qū)動共陽極顯示器的譯碼器輸出為低電平有效，如74LS46、74LS47等。</p><p>　　a）共陽極LED 　b)共陰極LED</p><p>　　圖2-9　發(fā)光二極管顯示器</p><p>　　2

37、.4.2　譯碼驅(qū)動器</p><p>　　74LS48為BCD-7段譯碼器，74LS48用來驅(qū)動共陰極的發(fā)光二極管顯示器。74LS48的內(nèi)部有升壓電阻，因此無需外接電阻（可以直接與顯示器相連接）。74LS48的功能表如表2-4所示，其中為8421BCD碼輸入端，a~g7段譯碼輸出端。</p><p>　　表2-4　74LS48功能表</p><p>　　注：是一個特

38、殊端，有時用作輸入，有時用作輸出。</p><p>　　各使能端功能簡介如下：</p><p>　　：燈測試輸入使能端。當(dāng)=0時，譯碼器各段輸出均為高電平，顯示器各段全亮，因此，=0可用來檢查74LS48和顯示器的好壞。</p><p>　?。簞討B(tài)滅零輸入使能端。在=1的前提下，當(dāng)=0且輸入=0000時，譯碼器各段輸出全為低電平，顯示器各段全滅，而當(dāng)輸入數(shù)據(jù)為非零數(shù)

39、碼時，譯碼器和顯示器正常譯碼和顯示。利用此功能可以實現(xiàn)對無意義位的零進行消隱。</p><p>　?。红o態(tài)滅燈輸入使能端，只要=0，不論輸入為何種電平，譯碼器各段輸出全為低電平，顯示器滅燈（此時為輸入使能）。</p><p>　　RBO：動態(tài)滅零輸出端。在不使用功能時，為輸出使能（其功能是只有在譯碼器實現(xiàn)動態(tài)滅零時RBO=0，其它時候RBO=1）。該端主要用于多個譯碼器級聯(lián)時，實現(xiàn)對無意義

40、的零進行消隱。實現(xiàn)整數(shù)位的零消隱是將高位的RBO接到相鄰低位的，實現(xiàn)小數(shù)位的零消隱是將低位的RBO接到相鄰高位的。</p><p>　　2.5　芯片74LS192</p><p>　　74LS192是同步十進制可逆計數(shù)器，它具有雙時鐘輸入，并具有清除和置數(shù)等功能，其引腳排列及邏輯符號如圖2-10所示。</p><p>　?。╝）引腳排列 　

41、 　(b)邏輯符號</p><p>　　圖2-10　74LS192的引腳排列及邏輯符號</p><p>　　圖中：為置數(shù)端，為加計數(shù)端，為減計數(shù)端，為非同步進位輸出端，為非同步借位輸出端，P0、P1、P2、P3為計數(shù)器輸入端，MR為清除端，Q0、Q1、Q2、Q3為數(shù)據(jù)端。</p><p>　　其功能如表2-5所示。</p><

42、p>　　表2-5 74LS192功能表</p><p><b>　　3．　電路設(shè)計</b></p><p>　　3.1　搶答電路設(shè)計</p><p>　　搶答電路的功能有兩個：一是能分辨出選手按按鈕的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號，供譯碼顯示電路用；二是要使其他選手的按鈕操作無效。選用優(yōu)先譯碼器74LS148和鎖存器74LS279可以完成上

43、述功能，其電路組成如圖3-1所示。</p><p><b>　　圖3-1　搶答電路</b></p><p>　　工作原理是：當(dāng)主持人控制開關(guān)處于“清除”位置時，RS觸發(fā)器的端為低電平，輸出端（4Q～1Q）全部為低電平。于是74LS48的=0，顯示器滅燈；74LS148的選通輸出端，74LS148處于工作狀態(tài)，此時鎖存電路不工作。當(dāng)主持人開關(guān)撥到“開始”位置時，優(yōu)先編碼

44、電路和鎖存電路同時處于工作狀態(tài)，即搶答器處于等待工作狀態(tài)，等待輸入端輸入信號，當(dāng)有選手將按鈕按下時（如按下S5），74LS148的輸出=010，=0經(jīng)RS鎖存器后，CTR=1，，74LS279處于工作狀態(tài)，4Q3Q2Q=101，經(jīng)74LS48譯碼后，顯示器上顯示出“5”。此外，CTR=1，使74LS148的端為高電平，74LS148處于禁止工作狀態(tài)，封鎖其他按鈕的輸入。當(dāng)按下的按鈕松開后，74LS148的為高電平，但由于CTR維持高電平

45、不變，所以74LS148仍處于禁止工作狀態(tài)，其他按鈕的輸入信號不會被接收。這就保證了搶答者的優(yōu)先性以及搶答電路的準確性。當(dāng)優(yōu)先搶答者回答完問題后。由主持人操作控制開關(guān)S，使搶答電路復(fù)位，以便進行下一輪搶答。</p><p>　　3.2　定時電路設(shè)計</p><p>　　該部分主要由555定時器秒脈沖產(chǎn)生電路、74LS192十進制同步加減計數(shù)器、74LS48譯碼電路和2個7段數(shù)碼管即相關(guān)電路

46、組成。具體電路如圖3-2所示。兩塊74LS192實現(xiàn)減法計數(shù)，通過譯碼電路74LS48顯示到數(shù)碼管上，其時鐘信號由時鐘產(chǎn)生電路提供。74LS192的預(yù)置數(shù)控制端實現(xiàn)預(yù)置數(shù)，由節(jié)目主持人根據(jù)搶答題的難易程度，設(shè)定一次搶答的時間，通過預(yù)置時間電路對計數(shù)器進行預(yù)置，計數(shù)器的時鐘脈沖由秒脈沖電路提供。按鍵彈起后，計數(shù)器開始減法計數(shù)工作，并將時間顯示在共陰極七段數(shù)碼顯示管DPY-7-SEG上，當(dāng)有人搶答時，停止計數(shù)并顯示此時的倒計時時間；如果沒有

47、人搶答，且倒計時時間到時，BO2輸出低電平到時序控制電路，控制報警電路報警，同時以后選手搶答無效。</p><p>　　下面結(jié)合圖3-2具體講一下標(biāo)準秒脈沖產(chǎn)生電路的原理。圖中電容C的放電時間和充電時間分別為：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　?。?-2）</b></p>

48、;<p>　　于是從NE555的3端輸出的脈沖的頻率為</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　結(jié)合我們的實際經(jīng)驗及考慮到元器件的成本，選擇的電阻值為R1=15KΩ，R2=68KΩ，C=10uF，代入到上式中即得，即秒脈沖。</p><p><b>　　圖3-2定時電路</b>&l

49、t;/p><p>　　3.3　聲音電路設(shè)計</p><p>　　由555定時器和三極管構(gòu)成的報警電路如圖3-3所示。其中，555構(gòu)成多諧振蕩器，其輸出信號經(jīng)三極管推動揚聲器。PR為控制信號，當(dāng)PR為高電平時，多諧振蕩器工作；反之，電路停振。</p><p><b>　　圖3-3　報警電路</b></p><p>　　3.4　

50、時序控制電路設(shè)計</p><p>　　時序控制電路搶答器設(shè)計的關(guān)鍵，它要完成以下三項功能。</p><p>　?。?）主持人將控制開關(guān)撥到“開始”位置時，搶答電路和定時電路進入正常搶答工作狀態(tài)。</p><p>　?。?）當(dāng)參賽選手按動搶答鍵時，搶答電路和定時電路停止工作。</p><p>　?。?）當(dāng)設(shè)定的搶答時間到，無人搶答時，揚聲器發(fā)聲

51、，同時搶答電路和定時電路停止工作。</p><p>　　根據(jù)上面的功能要求以及圖3-1和圖3-2，設(shè)計的時序控制電路如圖3-4所示。圖中，門G1的作用是控制時鐘信號CP的放行和禁止，門G2的作用是控制74LS148的輸入使能端。圖3-4 a)所示電路的工作原理是：主持人控制開關(guān)從“清除”位置撥到“開始”位置時，來自圖3-1的74LS279的輸出CTR=0，經(jīng)G3反相，A=1，則從555輸出端來的時鐘信號CP能夠加

52、到74LS192的CPD時鐘輸入端，定時電路進行遞減。同時，在定時時間未到時，來自圖3-2所示74LS192的借位輸出端，門G2的輸出=0，使74LS148處于正常工作狀態(tài)，從而實現(xiàn)功能（1）的要求。當(dāng)選手在定時時間內(nèi)按動搶答按鈕時，CTR=1，經(jīng)G3反相，A=0，封鎖CP信號，定時器處于保持工作狀態(tài)；同時，門G2的輸出，74LS148處于禁止工作狀態(tài)，從而實現(xiàn)功能（2）的要求。當(dāng)定時時間到了，來自74LS192的，，74LS148處于

53、禁止工作狀態(tài)，禁止選手進行搶答。同時，門G1處于關(guān)門狀態(tài)，封鎖CP信號，使定時電路保持00狀態(tài)不變，從而實現(xiàn)功能（3）的要求。74LS121用于控制報警電路及發(fā)聲的時間。</p><p>　　a）搶答與定時電路的時序控制電路　　 b）報警電路的時序控制電路</p><p>　　圖3-4　時序控制電路</p><p><b>　　4整機電路圖&l

54、t;/b></p><p>　　經(jīng)過以上各單元電路的設(shè)計，可以得到定時搶答器的整機電路，如圖4-1所示。U1、U2、U5、U9、U11組成了搶答電路，U3、U4、U6、U7、U8、U9、組成了定時電路，U10、U13組成了報警電路，U12為報警電路的時序控制電路。</p><p><b>　　整機電路圖</b></p><p>　　5．在

55、設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)的問題和所做的改進</p><p>　　（1）選手號碼的顯示問題：在設(shè)計過程中，我們發(fā)現(xiàn)按下?lián)尨鸢粹o后，我們希望其在七段數(shù)碼顯示管上顯示的選手號碼是1到8，這樣符合我們一般的思維，而按照我們一開始所做的設(shè)計，數(shù)碼管只能顯示0到7，我們在認真研究體設(shè)計方案和7448譯碼器的功能表后，發(fā)現(xiàn)解決此問題只須將顯示0改為顯示8，而其他的顯示則不改變。</p><p>　?。?）在計時結(jié)

56、束時讓選手號碼顯示牌顯示0而不是8的問題。承1中所述，我們實現(xiàn)了選手號碼顯示8的問題，但隨之而來的是當(dāng)計時結(jié)束時因為A2、A1、A0均為零，導(dǎo)致我們在做出（1）中所述改動后，選手號碼顯示牌上顯示的為8而不是我們要求的0。此時我們?nèi)匀皇峭ㄟ^研究我們的總體電路圖來解決這個問題的。我們知道，只有在字形為0時，/A2/A1/A0=1，其他時候其值均為0。當(dāng)計時時間到時，定時到信號輸出為0，若將定時到時間信號與/A1、/A2、/A0一起接入與門，

57、然后再接入到A3端的話，那么在定時到時，A3、A2、A1、A0均為0，經(jīng)7448譯碼輸出即為0。</p><p>　?。?）主持人按下?lián)尨鸢存I時選手號碼牌顯示為7而不是我們要求的0的問題。在電路焊接過程中，我們在主持人的按鍵選擇上選擇了點觸式開關(guān)，因為未對這種開關(guān)做細致的分析，我們發(fā)現(xiàn)每次主持人按下?lián)尨鸢存I選手號碼顯示牌上總是為7。經(jīng)過我們的認真分析，我們找到了原因，是我們的開關(guān)選擇出了問題。點觸式開關(guān)在按下后馬

58、上又彈起，此即問題的所在。于是我們很快將其更換為單刀雙置開關(guān)，問題得到了解決。</p><p>　?。?）顯示電路顯示不穩(wěn)定的問題。在完成電路的焊接，進入調(diào)試階段時，我們的搶答器顯示電路出現(xiàn)了不穩(wěn)定的問題。主要表現(xiàn)在當(dāng)我們在完成一輪搶答后對計時時間進行重新設(shè)定時，顯示部分會出現(xiàn)亂碼的現(xiàn)象。開始我們以為是芯片出了問題，于是對芯片進行了逐個排查，確定芯片沒有損壞后，我們開始檢查導(dǎo)線的焊接情況。我們利用萬用表對接線處逐

59、個進行了排查，最后發(fā)現(xiàn)某芯片的一個引腳處的導(dǎo)線松了。我們對導(dǎo)線進行了重新焊接，過后系統(tǒng)恢復(fù)了穩(wěn)定。</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　實用搶答器的這一產(chǎn)品是各種競賽活動中不可缺少的設(shè)備，在國內(nèi)外都是比較有用的，而它的發(fā)展也是比較快的，從一開始的光具有搶答鎖定功能的一個電路，到現(xiàn)在的具有倒計時、定時、自動（或手動）復(fù)位、報警（即聲響提示，有

60、的以音樂的方式來體現(xiàn)）、屏幕顯示、按鍵發(fā)光等多種功能的技術(shù)合并，這就可以說明其多種功用及發(fā)展的快速。我所設(shè)計的搶答器主要介紹了它的功能有那些，設(shè)計它的目的與意義是什么，畫出了它的設(shè)計框圖。主要介紹了搶答器的設(shè)計部分，其中介紹了搶答部分、定時部分、聲音部分、時序控制部分。并在論文中有相應(yīng)的設(shè)計圖，更能讓人們具有一目了然的效果。 </p><p>　　在這次設(shè)計中，我覺得比較成功的是能實現(xiàn)聲光顯示，這樣能比較公平的讓

61、搶答者進行搶答，但是它也有不足的地方，那就是揚聲器容易壞掉時候不能發(fā)聲。同時也發(fā)現(xiàn)自己在學(xué)業(yè)上的不足與欠確，對所學(xué)知識掌握的不牢固，不能靈活運用，但在設(shè)計中馬老師對我的諄諄教導(dǎo)使我受益匪淺，同時也感謝所有的同學(xué)和朋友三年以來給我的幫助和關(guān)心。老師在她緊張而又繁忙的工作之中，還要抽出一定的時間為我們申報設(shè)計課題，并且不斷的為我進行指導(dǎo)，也正是有馬老師的耐心指導(dǎo)，我此次的設(shè)計才能夠順利并按時的完成。因此我要忠心感謝馬老師在畢業(yè)設(shè)計上給我的幫

62、助與指導(dǎo)，使我能夠順利的完成此次畢業(yè)設(shè)計。再次對老師和同學(xué)致以誠摯的謝意！ </p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　【1】　邱寄帆，唐程山．?dāng)?shù)字電子技術(shù)．北京：北京人民郵電出版社，2005</p><p>　　【2】　黃永定．電子線路實驗與課程設(shè)計．北京：北京機械工業(yè)出版社，2005</p><p

63、>　　【3】　謝自美．電子線路設(shè)計·實驗·測試（第二版）．武漢：武漢華中科技大學(xué)出版社，2006</p><p>　　【4】　高建新，雷少剛．電子技術(shù)實驗與實訓(xùn)．北京：北京機械工業(yè)出版社，2006.</p><p>　　【5】　張有禮，韓愛娟．電子技術(shù)綜合實訓(xùn)．北京：北京師范大學(xué)出版社，2005</p><p>　　【6】　唐程山．?dāng)?shù)字電子

64、技術(shù)．北京：人民郵電出版社，2005</p><p>　　【7】　李銀華．電子線路設(shè)計指導(dǎo)．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1985</p><p>　　【8】　何小艇．電子系統(tǒng)設(shè)計．浙江：浙江大學(xué)出版社，1994</p><p>　　【9】　姚福安．電子電路設(shè)計與實踐．山東：山東科學(xué)技術(shù)出版社，1933</p><p>　　【10】 劉書明，

65、馮小平．?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)芯片AduC812原理與應(yīng)用．西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2000</p><p>　　【11】 金顯賀，王昌長．一種用于在紅線檢測局部放電的數(shù)字濾波技術(shù)</p><p>　　【12】 康華光．電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分．北京：北京高等教育出版社，2000 </p><p>　　【13】 李海．74系列芯片手冊．重慶：重慶大學(xué)出版社，1999<

66、/p><p>　　【14】 胡錦 ，數(shù)字電路與邏輯設(shè)計.高等教育出版社，2002</p><p>　　【15】 彭介華，電子技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo).湖南大學(xué)，高等教育出版社，2001</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　整機電路圖</b></p><p&g

67、t;　　西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院</p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）審 查 意 見 書</p><p>　　指導(dǎo)教師對學(xué)生 陳婷婷 所完成的題目為 聲光顯示智力競賽搶答器 </p><

68、p>　　的畢業(yè)設(shè)計（論文）進行情況、完成質(zhì)量的審查意見：</p><p>　　成績： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　年 月 日</p><p>　　西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院</p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）評 閱 意 見 書&

69、lt;/p><p>　　評閱人對學(xué)生 陳婷婷 所完成的題目為 聲光顯示智力競賽搶答器 </p><p>　　的畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱意見為：</p><p>　　成績： </p><p>　　評閱人：

70、 </p><p>　　年 月 </p><p>　　西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院</p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）答 辯 結(jié) 果</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生 陳婷婷 所完成的題目為 聲光顯示智力競賽搶答器

71、 </p><p>　　的畢業(yè)設(shè)計（論文）及答辯評語為：</p><p>　　經(jīng)答辯委員會研究，確定成績?yōu)椋?</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會主任：