八路搶答器設(shè)計與實現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）</b></p><p><b>　?。ǔ山蹋?lt;/b></p><p>　　題目： 基于八路搶答器的設(shè)計 </p><p>　　院 (系)： 機(jī)電工程學(xué)院 </p><p>　　專

2、 業(yè)： 機(jī)電一體化機(jī)械設(shè)計方向 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p>

3、<p>　　二〇 一一 年 二 月 二十日</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(論文)進(jìn)度計劃表</p><p>　　本表作評定學(xué)生平時成績的依據(jù)之一</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要………………………………………

4、……………………………………………………….. 6</p><p>　　前言……………………………………………………………………………………….……........7</p><p>　　1.系統(tǒng)框圖及原理簡述…………………………………………………………….......7</p><p>　　1.系統(tǒng)框圖……………………………………………………………………………..

5、7</p><p>　　1.原理簡述…………………………………………………………………………......7</p><p>　　2. 主要器件介紹………………………………………………………………….……….8</p><p>　　2.1優(yōu)先編碼器 74LS148………………………………………………….……….....8</p><p>　　2

6、.譯碼器及應(yīng)用……………………………………………………………………….9</p><p>　　2.3BCD顯示譯碼驅(qū)動器…………………………………………………………..…11</p><p>　　2.4RS觸發(fā)器……………………………………………………………….……...….12</p><p>　　2.5計數(shù)器………………………………………………………………….…

7、….……13</p><p>　　2.6555定時器……………………………………………………………………..…..16</p><p>　　3. 電路設(shè)計……………………………………………………………………………….…..17</p><p>　　3.1搶答部分…………………………………………………………………………..17</p><p>

8、　　3.2定時電路…………………………………………………………………….…….18</p><p>　　3.3時鐘產(chǎn)生和時序控制電路………………………………………………….…….19</p><p>　　3.4報警控制電路……………………………………………………………………..20</p><p>　　4. 整機(jī)調(diào)試…………………………………………………………………

9、………………….21</p><p>　　結(jié)束語……………………………………………………………………………………………...22</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………..………….23</p><p><b>　　八路搶答器的設(shè)計</b></p><p><b>

10、;　　摘 要</b></p><p>　　隨著現(xiàn)代娛樂節(jié)目及其它環(huán)節(jié)的需要，也為了更加完善節(jié)目的緊張氣氛和觀眾的互動，所以就出現(xiàn)了多路智力搶答器，本搶答器的基本功能：它可同時供8名選手或8個代表隊參加比賽，他們的編號分別是I0～I(xiàn)7，各用一個搶答按鈕，按鈕的編號分別與選手的編號相對應(yīng)，分別是S0～S7。</p><p>　　關(guān)鍵詞：74LS48 RS觸發(fā)器 74LS192

11、 555定時器</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，搶答器械也由以前的各種傳統(tǒng)式搶答器演變到現(xiàn)在的數(shù)字式搶答器。搶答器應(yīng)用廣泛，工廠、學(xué)校和電視臺等單位常舉辦各種智力競賽, 搶答器是必要設(shè)備。在各種競賽中我們經(jīng)?？吹接袚尨鸬沫h(huán)節(jié)，舉辦方多數(shù)采用讓選手通過舉答題板的方法判斷選手的答題權(quán)，這在某種程度上會因為主持人的主觀誤

12、斷造成比賽的不公平性。從而達(dá)不到搶答的真正效果，為了解決此類問題，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)把搶答器推上一個新的平臺，從而告別了傳統(tǒng)搶答模式。數(shù)字搶答器是利用一些數(shù)字集成電路組成，其中包括搶答電路、定時電路、時鐘產(chǎn)生和時序控制電路、報警電路等組成。數(shù)字搶答器能夠彌補(bǔ)以前的諸多不足之處，以提高信號接收的快速性、精確性。應(yīng)用到日常生活中能夠給人們帶來更大的方便，以提高效率。</p><p>　　1.系統(tǒng)框圖及原理簡述</p&

13、gt;<p><b>　　1.1 系統(tǒng)框圖</b></p><p><b>　　圖1 系統(tǒng)框圖</b></p><p><b>　　1.2 原理簡述</b></p><p>　　定時搶答器的總體框圖如圖1所示，它由主體電路和擴(kuò)展電路兩部分組成。</p><p>

14、;　　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。擴(kuò)展電路完成定時搶答的功能。 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。</p><p>　　當(dāng)選手在定時時間內(nèi)按動搶答鍵時

15、，搶答器要完成以下四項工作： ①優(yōu)先緞電路立即分辨出搶答者的編號，并由鎖存器進(jìn)行鎖存，然后由譯碼顯示電路顯示編號；②揚(yáng)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(jìn)行封鎖，避免其他選手再次進(jìn)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，主持人操作控制開關(guān)，使系統(tǒng)回復(fù)到禁止工作狀態(tài)，以便進(jìn)行下一輪搶答。</p><p>

16、<b>　　2. 主要器件介紹</b></p><p>　　2.1 優(yōu)先編碼器 74LS148 </p><p>　　編碼器在同一時刻內(nèi)只允許對一個信號進(jìn)行編碼，否則輸出的代碼會發(fā)生混亂。</p><p>　　優(yōu)先編碼器既在同一時間內(nèi)，當(dāng)有多個輸入信號請求編碼時，只對優(yōu)先級別高的信號進(jìn)

17、行編碼的邏輯電路，稱為優(yōu)先編碼器。常用的集成優(yōu)先編碼器有74LS148（8線－3線）和74LS147（10線－4線）兩種制式。</p><p>　　優(yōu)先編碼器是較常用的編碼器，下面以74LS148為例，介紹它的邏輯功能。此芯片為8線－3線優(yōu)先編碼器。圖2（a）是其功能簡圖，圖2（b）是管腳引線圖。</p><p><b>　　圖2</b></p><

18、;p>　　74LS148的輸入端和輸出端低電平有效。圖2（a）是其功能簡圖，圖中電源和地未畫， I0～I(xiàn)7是輸入信號，Y2～Y0為三位二進(jìn)制編碼輸出信號，IS＝1時，編碼器禁止編碼，當(dāng)IS＝0時，允許編碼。YS是技能輸出端，只有在IS＝0，而I0～I(xiàn)7均無編碼輸入信號時為0。YEX為優(yōu)先編碼輸出端，在IS＝0而~的其中之一有信號時，YEX＝0。I0～I(xiàn)7各輸入端的優(yōu)先順序為：I7級別最高，I0級別最低。如果I7＝0（有信號），則其

19、它輸入端即使有輸入信號，均不起作用，此時輸出只按I7編碼，Y2Y1Y0＝000。優(yōu)先編碼被廣泛用于計算機(jī)控制系統(tǒng)中，當(dāng)有多個外設(shè)申請中斷時，優(yōu)先編碼器總是給優(yōu)先級別高的設(shè)備先編碼。</p><p>　　2.2 譯碼器及應(yīng)用</p><p>　　譯碼與編碼是相反的過程，是將二進(jìn)制代碼表示的特定含義翻譯出來的過程。能實現(xiàn)譯碼功能的組合邏輯電路稱為譯碼器。</p><p&g

20、t;　　二進(jìn)制譯碼器:將輸入的二進(jìn)制代碼的各種狀態(tài)按特定含義翻譯成對應(yīng)輸出信號的電路。也稱為變量譯碼器。若輸入端有n位，代碼組合就有2n個，當(dāng)然可譯出2n個輸出信號。</p><p>　　顯示譯碼器:由譯碼輸出和顯示器配合使用，最常用的是BCD七段譯碼器。其輸出是驅(qū)動七段字形的七個信號，常見產(chǎn)品型號有74LS48、74LS47等。目前用于電子電路系統(tǒng)中的顯示器件主要有發(fā)光二極管組成的各種顯示器件和液晶顯示器件，這

21、二種顯示器件都有筆劃段和點陣型兩大類。筆劃段型的由一些特定的筆劃段組成，以顯示一些特定的字型和符號；點陣型的由許多成行成列的發(fā)光元素點組成，由不同行和列上的發(fā)光點組成一定的字型、符號和圖形。</p><p>　　LED發(fā)光二極管由砷化鎵、磷砷化鎵等半導(dǎo)體材料制成。LED顯示器件的供電電壓僅幾伏，可以和TTL集成電路匹配，單個發(fā)光二極管的電流從零點幾毫安到幾個毫安。它是一種主動發(fā)光器件，周圍光線越暗，發(fā)光顯得越明亮

22、，有紅、綠、黃、橙、藍(lán)等幾種顏色。</p><p>　　(a) 筆劃段型顯示器 (b) 點陣型顯示器</p><p>　　筆劃段型和點陣型顯示器的示意圖</p><p>　　(c) 共陽極型顯示器 (d) 共陰極型顯示器</p><p>　　圖3 筆劃段型LED顯示器件</p><p>　

23、　字符顯示器：分段式顯示是將字符由分布在同一平面上的若干段發(fā)光筆劃組成。電子計算器，數(shù)字萬用表等顯示器都是顯示分段式數(shù)字。而LED數(shù)碼顯示器是最常見的。通常有紅、綠、黃等顏色。LED的死區(qū)電壓較高，工作電壓大約1.5～3V，驅(qū)動電流為幾十毫安。圖4是七段LED數(shù)碼管的引線圖和顯示數(shù)字情況。74LS47譯碼驅(qū)動器輸出是低電平有效，所以配接的數(shù)碼管須采用共陽極接法；而74LS48譯碼驅(qū)動器輸出是高電平有效，所以，配接的數(shù)碼管須采用共陰極接法

24、。數(shù)碼管常用型號有BS201、BS202等。圖5（a）是共陰式LED數(shù)碼管的原理圖，使用時，公陰極接地，7個陽極a～g由相應(yīng)的BCD七段譯碼器來驅(qū)動，如圖5（b）所示。 </p><p>　?。╝）引線圖 （b）七段字形組合情況</p><p>　　圖4七段LED數(shù)碼管</p><p>　　圖5 共陰式LED數(shù)碼管的原理圖和驅(qū)動電路</p>

25、<p>　　2.3 BCD顯示譯碼驅(qū)動器</p><p>　　表1　74LS48BCD七段譯碼驅(qū)動器真值表</p><p>　　74LS48的輸入端是A3A2A1A0四位二進(jìn)制信號(8421BCD碼)，a、b、c、d、e、f、g是七段譯碼器的輸出驅(qū)動信號，高電平有效?？芍苯域?qū)動共陰極七段數(shù)碼管，LT，IBR，IB/YBR是使能端，起輔助控制作用。</p>&l

26、t;p>　?。╝）74LS48功能簡圖 （b）74LS48管腳引線 圖6</p><p>　　使能端的作用如下： </p><p>　　(1) LT是試燈輸入端，當(dāng)LT=0，IB/YBR=1時，不管其它輸入是什么狀態(tài)，a～g</p><

27、p><b>　　七段全亮；</b></p><p>　　(2)滅燈輸入IB，當(dāng)IB =0，不論其它輸入狀態(tài)如何，a～g均為0，顯示管熄滅；</p><p>　　(3)動態(tài)滅零輸入IBR，當(dāng)LT=1，IBR =0時，如果A3A2A1A0=0000時，a～g均為各段熄滅； </p><p>　　(4) 動態(tài)滅零輸出YBR，它與滅燈輸入IB共用

28、一個引出端。當(dāng)IB=0或IBR =0且LT=1，A3A2A1A0=0000時，輸出才為0。YBR與IBR配合，可用于熄滅多位數(shù)字前后所不需要顯示的零。</p><p>　　2.4 RS觸發(fā)器</p><p>　　當(dāng)輸入端接入S=R=1的電平時，如果基本SR觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)Q=1、Q=0，則觸發(fā)器次態(tài)Q=1、Q=0；若基本SR觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)Q=0、Q=1，則觸發(fā)器次態(tài)Q=0、Q=1。即S=R=1時

29、，觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變。</p><p>　　當(dāng)S=1，R=0時，如果基本SR觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)為Q=1、Q=0，因R=0，會使Q=1，而Q=1與S=1共同作用使Q端翻轉(zhuǎn)為0；如果基本SR觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)為Q=0、Q=1，同理會使Q=0，Q=1。只要輸入信號S=1，R=0，無論基本SR觸發(fā)器的輸出現(xiàn)態(tài)如何，均會使輸出次態(tài)置為0態(tài)。</p><p>　　當(dāng)S=0、R=1時，如果觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)為Q=0、Q=1，

30、因S=0，會使G1的輸出端次態(tài)翻轉(zhuǎn)為1，而Q=1和R=1共同使G2的輸出端Q=0；同理當(dāng)Q=1、Q=0，也會使觸發(fā)器的次態(tài)輸出為Q=1、Q=0；只要S=0、R=1，無論觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)如何，均會將觸發(fā)器置1。</p><p>　　當(dāng)S=R=0時，無論觸發(fā)器的原狀態(tài)如何，均會使Q=1，Q=1。當(dāng)脈沖去掉后，S和R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S=R=0是不定狀態(tài)，在實際電路中要

31、避免此狀態(tài)出現(xiàn)?；維R觸發(fā)器的邏輯圖、邏輯符號和波形圖如圖1-5所示。</p><p>　　基本SR觸發(fā)器的輸出端Q隨輸入電平S和R變化,表2是基本SR觸發(fā)器功能真值表，用它來描述SR觸發(fā)器的邏輯功能。由表2化簡得到邏輯功能表達(dá)式（也稱為特性方程）如式1.1所示，S·R=0，稱之為約束條件。圖7是74LS279管腳引線圖。</p><p>　　表2 基本SR觸發(fā)器功能真值 &

32、lt;/p><p>　　綜上所述基本SR觸發(fā)器具有置0、置1、保持功能且不允許與同時為0，集成產(chǎn)品74LS279就是這種四SR觸發(fā)器。</p><p>　　對應(yīng)的特性方程為：Qn+1=S+RQn</p><p>　　S·R=0 （1.1）</p><p>　　其中Qn表示現(xiàn)態(tài)，即原態(tài)。Qn+1表示次態(tài)，即新狀態(tài)。</

33、p><p>　　圖7 74LS279管腳引線圖</p><p><b>　　2.5 計數(shù)器</b></p><p>　　十進(jìn)制計數(shù)器品種很多，有十進(jìn)制加法計數(shù)器、十進(jìn)制減法計數(shù)器和十進(jìn)可逆計數(shù)器。74LS192是屬8421BCD碼，它的功能真值表如表3所示。從表3可見：CR是異步清零端，且高電平有效。LD是并行置數(shù)端，低電平有效，且在CR=0有

34、效。③CPU和CPD是兩個時鐘脈沖，當(dāng)CPD=1，時鐘脈沖由CPU端接入。并且CR=0，LD=1時，74LS192處于加法計數(shù)狀態(tài)；當(dāng)CPU脈沖從CPD端輸入，且CR=0，LD=1時，74LS192處于減法計數(shù)狀態(tài)；CPD=CPU=1時，計數(shù)器處于保持狀態(tài)。④CO是進(jìn)位端，BO是借位端。</p><p>　　表3 74LS192功能真值表</p><p>　　計數(shù)器選用匯總規(guī)模集成電路

35、74LS192進(jìn)行設(shè)計較為簡便，74LS192是十進(jìn)制可編程同步加鎖計數(shù)器，它采用8421碼二-十進(jìn)制編碼，并具有直接清零、置數(shù)、加鎖計數(shù)功能。</p><p>　　圖8是74LS192外引腳及時序波形圖。圖中CPU、CPD分別是加計數(shù)、減計數(shù)的時鐘脈沖輸入端（上升沿有效）。LD是異步并行置數(shù)控制端（低電平有效），CO、BO分別是進(jìn)位、借位輸出端（低電平有效），CR是異步清零端，D3-D0是并行數(shù)據(jù)輸入殿，Q3-

36、Q0是輸出端。</p><p>　　74192的工作原理是：當(dāng)LD=1，CR=0時，若時鐘脈沖加到CPU端，且CPD =1</p><p>　　圖8 74LS192外引腳及時序波形圖</p><p>　　則計數(shù)器在預(yù)置數(shù)的基礎(chǔ)上完成加計數(shù)功能，當(dāng)加計數(shù)到9時，CO端發(fā)出進(jìn)位下跳變脈沖；若時鐘脈沖加到CPD端，且CPU =1，則計數(shù)器在預(yù)置數(shù)的基礎(chǔ)上完成減計數(shù)功能，當(dāng)

37、減計數(shù)到0時，BO 端發(fā)出借位下跳變脈沖。</p><p>　　74LS192是同步十進(jìn)制可逆計數(shù)器，其邏輯符號和引腳排列如圖9（a）、(b)所示。</p><p><b>　　圖9</b></p><p>　　74LS192具有下述功能：</p><p>　?、佼惒角辶悖篊R=1，Q3Q2Q1Q0=0000</p

38、><p>　　②異步置數(shù)：CR=0，LD=0，Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0</p><p>　?、郾３郑?CR=0，LD=1，CPU=CPD=1,Q3Q2Q1Q0保持原態(tài)</p><p>　?、芗佑嫈?shù)：CR=0, LD=1，CPU=CP，CPD=1，Q3Q2Q1Q0按加法規(guī)律計數(shù)</p><p>　?、轀p計數(shù)：CR=0, LD=1，CPU

39、=1，CPD= CP，Q3Q2Q1Q0按減法規(guī)律計數(shù)</p><p>　　利用集成計數(shù)器芯片可方便地構(gòu)成任意（N）進(jìn)制計數(shù)器。</p><p>　　2.6 555定時器</p><p>　　555定時器（又稱時基電路）是一個模擬與數(shù)字混合型的集成電路。按其工藝分雙極型和CMOS型兩類，其應(yīng)用非常廣泛。</p><p>　　圖10是555定時

40、器內(nèi)部組成框圖。它主要由兩個高精度電壓比較器A1、A2，一個RS觸發(fā)器，一個放電三極管和三個5KΩ電阻的分壓器而構(gòu)成。</p><p>　　圖10 555定時器組成框圖</p><p>　　它的各個引腳功能如下：</p><p>　　1腳：外接電源負(fù)端VSS或接地，一般情況下接地。</p><p>　　8腳：外接電源VCC，雙極型時基電路VC

41、C的范圍是4.5 ~ 16V，CMOS型時基電路VCC的范圍為3～18V。一般用5V。</p><p><b>　　3腳：輸出端Vo</b></p><p><b>　　2腳：TL低觸發(fā)端</b></p><p><b>　　6腳：TH高觸發(fā)端</b></p><p>　　4腳

42、：RD是直接清零端。當(dāng)RD端接低電平，則時基電路不工作，此時不論TL、TH處于何電平，時基電路輸出為“0”，該端不用時應(yīng)接高電平。</p><p>　　5腳：VC為控制電壓端。若此端外接電壓，則可改變內(nèi)部兩個比較器的基準(zhǔn)電壓，當(dāng)該端不用時，應(yīng)將該端串入一只0.01μF電容接地，以防引入干擾。</p><p>　　7腳：放電端。該端與放電管集電極相連，用做定時器時電容的放電。</p&g

43、t;<p>　　在1腳接地，5腳未外接電壓，兩個比較器A1、A2基準(zhǔn)電壓分別為2/3Vcc,1/3Vcc的情況下，555時基電路的功能表如表4示。</p><p>　　表4 555定時器的功能表</p><p><b>　　3. 電路設(shè)計</b></p><p>　　3.1 搶答部分 </p><p>

44、;　　一是將搶答選手的編號識別出并鎖存顯示到數(shù)碼管上，二是使其他選手按鍵無效；三是有人搶答時輸出時序控制信號，使計數(shù)電路停止工作并報警。</p><p>　　圖11 搶答部分電路</p><p>　　S ： 輸入，與主持人總控相接，此處控制數(shù)碼管的清零；/ST ： 輸入， 74148 的使能控制端（由 7400 輸入）； /YEX ： 輸出，報警時序控制（與 74121 相連）；

45、CTR ： 輸出，報警時序控制（與 7400 相連）；</p><p>　　該部分主要由 74148 優(yōu)先編碼器、鎖存器 74279 、譯碼器 7448 組成和按鍵、 7 段數(shù)碼管組成。如圖所示，搶答輸入端為 74148 的 /I7 到 /I0 腳，當(dāng)有選手按鍵時， 74148 的相應(yīng)的引腳為低電平，電路完成以下動作： （1）、 74148 將編碼輸入到鎖存其中，并通過鎖存器由 7448 譯碼后顯示到數(shù)碼管上

46、； （2）、 74148 譯碼輸出端 /YEX ＝ 0 ，通過控制時序電路使 74148 的使能端 /ST 為 1 ， 74148 停在譯碼工作，使以后其他選手的按鍵無效； （3）、時序信號 /YEX=0 ， CTR=1 ，通過控制時序電路使計時電路停止工作，報警電路報警。 </p><p><b>　　3.2 定時電路</b></p><p>　　主要實現(xiàn)搶答

47、倒計時，同時通過輸出接口與時序控制電路相接，實現(xiàn)時序控制，當(dāng)無人搶答且時間到時，報警。</p><p><b>　　圖12 定時電路</b></p><p>　　CLCK ： 輸入，計數(shù)脈沖，時序控制電路產(chǎn)生， 由 7411 輸出； S ： 輸入，主持人總控，此處控制計數(shù)器 74192 的預(yù)置數(shù)； BO2 ： 輸出，倒計時時間到時輸出低電平 0 ，與時序電路 7

48、4121 相接，控制報警； </p><p>　　該部分主要由 555 脈沖產(chǎn)生電路、 74192 減法計數(shù)電路、 7448 譯碼電路和 2 個 7 段數(shù)碼管即相關(guān)電路組成。兩塊 74192 實現(xiàn)減法計數(shù)，通過譯碼電路 7448 顯示到數(shù)碼管上，其時鐘信號由時鐘產(chǎn)生電路提供。 74192 的預(yù)置數(shù)控制端實現(xiàn)預(yù)置數(shù)，當(dāng)主持人按下控制按鍵 S 時，實現(xiàn)預(yù)置。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 LED

49、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>　　3.3 時鐘產(chǎn)生和時序控制電路</p><p>　　為計數(shù)電路提供計數(shù)脈沖，同時完成主持人控制以及以上各部分的邏輯控制協(xié)調(diào)，使電路正常工作。 </p><p>　　圖13

50、時序控制電路</p><p>　　BO2 ： 輸入，由計數(shù)電路產(chǎn)生； CTR ： 輸入，由搶答電路產(chǎn)生； /ST ： 輸出，控制搶答電路； CLCK ： 輸出，提供給計數(shù)電路； </p><p>　　該部分主要由定時器 555 、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 74121 、與非門 7400 、三段輸入與門 7411 和相關(guān)電路組成。由 555 產(chǎn)生計數(shù)脈沖，通過 7400 和 7411 結(jié)合控制信號

51、 BO2 、 CTR 控制輸入到計數(shù)電路的脈沖有無。脈沖周期 t=(R1+R2)Cln2，選擇電容為 10uF ，電阻(R1+R2)的值為 144.44 時 t 為一秒，本設(shè)計中選取 R1＝20K ，R2＝62K ，t＝0.998S 。輸出到計數(shù)電路的脈沖為 CLCK=CTR·BO2·CP，搶答開始時， BO2=/ST=1，故CLCK=CP ，計數(shù)器正常工作，ST=BO2·CTR，當(dāng)計數(shù)時間到時（ BO2=

52、0 ）或者有人搶答時（ CTR=1 ）， /ST=1 ， 74148 使能端為高電平，禁止編碼，即此后的搶答無效。</p><p>　　3.4 報警控制電路 </p><p>　　完成搶答開始、槍答選種的報警提示和控制時間結(jié)束的報警提示。</p><p>　　圖14 報警控制電路</p><p>　　/YEX ： 輸入，由搶答電路提供

53、BO2 ： 輸入，由計數(shù)電路提供 S ： 輸入，來自主持人按鍵 PR ： 來自 74121 的 /Q ，與 555 的 RST 腳相接，控制 555 的振蕩振蕩與否。主要由 555 時鐘電路（用于控制報警聲音頻率）、蜂鳴器即相關(guān)的延時電路和控制電路組成。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 74121 通過信號 /YEX 、 BO2 、 S 控制報警與否和報警時間， 555 時鐘電路產(chǎn)生脈沖時鐘。當(dāng) 74121 輸出單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出延時：tw=REXTl

54、n2。取 CRXT＝ 10uF, REXT=620K, 有tw=REXTln2＝ 4.3 秒。上電時， 74121 的狀態(tài)為 ， PR=1 ， 555 振蕩，蜂鳴器按時鐘頻率鳴叫，表示電路正常工作；當(dāng)主持人按下鍵時，不能報警提醒選手，由于 121 不能實現(xiàn)次功能，這是本設(shè)計的缺陷；在規(guī)定的時間有人搶答時， /YEX 由 1 跳變到 0 74121 有狀態(tài) 2 ，即 /Q 輸出暫態(tài)低電平，蜂鳴器連續(xù)發(fā)聲報警，持續(xù)時間為tw =4.3 秒；

55、如果在規(guī)定時間內(nèi)無人搶答， BO2 由 1 跳變到 0 ， 74121 有狀態(tài) 2</p><p><b>　　4. 整機(jī)調(diào)試</b></p><p>　　根據(jù)需求選擇電路的設(shè)計單元進(jìn)行組合，按照裝配圖或原理圖進(jìn)行器件裝配，裝配好之后進(jìn)行電路的調(diào)試。 打開電源之前，先按照系統(tǒng)原理圖檢查制作好的電路板的通斷情況，并取下 PCB 上的集成塊，然后接通電源，用萬用

56、表檢查板上的各點的電源電壓值，完好之后再關(guān)掉電源，插上集成塊。 調(diào)試好后正常的工作狀態(tài)為：開始時，主持人將控制開關(guān)接地，搶答電路部分鎖存器 74LS279 的狀態(tài)輸出全為 0 ， 74LS48 的滅燈輸入與鎖存器 74LS279 的 Q1 相接，故搶答電路無顯示（清除）；與此同時，在計時電路部分，減法計數(shù)器 74LS192 的預(yù)置數(shù)端為 0 ，將事先的預(yù)置數(shù)送入減法計數(shù)器中。當(dāng)主持人按鍵彈起時 ，計數(shù)器開始計數(shù)工作，搶答開始。 在沒有人

57、按鍵且搶答時間沒到時，優(yōu)先編碼器 /YEX 輸出為 1 ，計數(shù)器 BO2 輸出為 1 ，ST=BO2·CTR＝ 0,CLCK=CTR·BO2·CP優(yōu)先編碼器和計數(shù)器都正常工作；當(dāng)在規(guī)定時間有人按下?lián)尨鸢存I時， /YEX 輸出為“0”， CTR=1 ， /ST=1 ，優(yōu)先編碼器停止工作，此后選手的搶答無效，電路將按鍵者的編號顯示在 LED 上； </p><p><b>　　

58、結(jié)束語</b></p><p>　　在做畢業(yè)設(shè)計的過程中，我深深地感受到了自己所學(xué)到知識的有限，明白了只學(xué)好課本上的知識是不夠的，要通過圖書館和互聯(lián)網(wǎng)等各種渠道來擴(kuò)充自己的知識。在設(shè)計的過程中我曾經(jīng)遇到過問題。通過向比自己成績好的同學(xué)請教以及到網(wǎng)上查找一些相關(guān)的資料，知道了出現(xiàn)錯誤的地方，加以改正錯誤。錯誤并沒有使我輕易放棄，而使我從中學(xué)習(xí)到了如何對待遇到的困難，進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)習(xí)態(tài)度和耐心。在設(shè)計的過

59、程中我發(fā)現(xiàn)自己有許多的不足，必需向同學(xué)請教才能解決問題，促進(jìn)了自己學(xué)習(xí)積極性。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]李中發(fā).數(shù)字電子技術(shù)（第二版）.北京：中國水利水電出版社，2007</p><p>　　[2] 劉守義，鐘蘇.數(shù)字電子技術(shù).西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2001</p><

60、p>　　[3] ?；鄯迹S潔，姚四改，數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，2001</p><p>　　[4] 曹漢房.脈沖與數(shù)字電路.武漢：華中理工大學(xué)出版社，1999</p><p>　　[5] 張惠敏.數(shù)字電子技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001</p><p>　　這些心得會對我以后的學(xué)習(xí)和工作有幫助作用，衷心感謝xx老師在實驗過程中給我的諄諄