第一篇：數(shù)字電路綜合實(shí)驗(yàn)——七人智力搶答器

六人智力搶答器

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、綜合應(yīng)用所學(xué)的數(shù)字電路知識(shí)，學(xué)會(huì)查找相關(guān)資料，針對(duì)設(shè)計(jì)提出的任務(wù)要求和使用條件，設(shè)計(jì)制作合理、可靠、經(jīng)濟(jì)、可行的電子產(chǎn)品。

2、培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

3、培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

4、掌握PCB板的設(shè)計(jì)，完成電路連接和調(diào)試方法。

二、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求

（1）當(dāng)有某一參賽者最先按下?lián)尨痖_(kāi)關(guān)時(shí)，在數(shù)碼管上顯示相應(yīng)的組序號(hào)，并伴有音響提示，此時(shí)搶答器不再接受其他輸入的搶答信號(hào)。

（2）電路具有回答問(wèn)題的時(shí)間控制功能，要求回答問(wèn)題的時(shí)間≤100s(顯示00~99)。時(shí)間顯示采用倒計(jì)時(shí)方式。當(dāng)達(dá)到限定時(shí)間時(shí)（顯示器為00時(shí)），發(fā)出聲響以示警告。

（3）要求電路主要選用中規(guī)模TTL或CMOS集成電路。（4）電源電壓5~10V，由穩(wěn)壓電源提供不另行設(shè)計(jì)。

三、設(shè)計(jì)方案

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，智力競(jìng)賽搶答器組成框圖如圖1所示，主要由六部分組成。

（1）搶答控制器。智力競(jìng)賽搶答器的核心，當(dāng)任意一位參賽者按下開(kāi)關(guān)時(shí)，搶答控制器立刻接受該信號(hào)，并使數(shù)碼管顯示相應(yīng)的參賽者序號(hào)，共用的蜂鳴器發(fā)出聲響，與此同時(shí)封鎖住其他參賽者的輸入信 號(hào)。若有多個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)按下時(shí)，則在它們之間存在著隨機(jī)競(jìng)爭(zhēng)的問(wèn)題，結(jié)果可能是它們中的任一個(gè)產(chǎn)生有效輸出。

（2）搶答輸入電路。由6個(gè)開(kāi)關(guān)組成，6人各控制一個(gè)，按下開(kāi)關(guān)時(shí)相應(yīng)的控制信號(hào)為低電平。

（3）清零裝置。由主持人控制，它能保證每次搶答前使搶答器清零，避免電路的誤動(dòng)作和搶答過(guò)程中的不公平。

（4）顯示、聲響電路。顯示電路由譯碼器和數(shù)碼管組成，可以顯示對(duì)應(yīng)的參賽者序號(hào)和倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)。聲響電路由蜂鳴器構(gòu)成，輸入信號(hào)有搶答信號(hào)和“時(shí)間到信號(hào)”。

（5）計(jì)數(shù)、顯示電路。該電路的作用是對(duì)搶答者回答問(wèn)題時(shí)間進(jìn)行控制，規(guī)定的時(shí)間小于或等于100S，所以顯示裝置應(yīng)該是一個(gè)二位數(shù)字顯示的計(jì)數(shù)系統(tǒng)。當(dāng)主持人給出“請(qǐng)回答”指令后，從“99”倒計(jì)時(shí)，當(dāng)記到“00”時(shí)，要能夠驅(qū)動(dòng)聲響電路發(fā)出警告聲。（6）振蕩電路。振蕩電路用來(lái)產(chǎn)生秒脈沖信號(hào)給192提供時(shí)鐘信號(hào)。

四、電路設(shè)計(jì)

（1）搶答控制電路和搶答輸入電路、清零裝置如圖2所示。由搶答按鍵、優(yōu)先編碼器74ls148、SR觸發(fā)器74ls279組成。按鍵的輸出端接74ls148的輸入端，74ls148的功能表如表1，把I7端和I0端接高電平其余六個(gè)引腳接與按鍵相連，148的三個(gè)數(shù)據(jù)輸出端（A2、A1、A0）和控制輸出端YEx接SR觸發(fā)器的的4個(gè)S端，觸發(fā)器的A2、A1、A0再分別與譯碼器的A2、A1、A0相連接。

圖2 S1由主持人控制，當(dāng)主持人按下時(shí)，SR觸發(fā)器的四個(gè)S輸入端都是低電平從而使四個(gè)Q輸出端都是低電平，數(shù)碼管顯示0，74Ls148處于工作狀態(tài)。當(dāng)S1彈起時(shí)，S1為高電平，即SR觸發(fā)器的4個(gè)S輸入端都為高電平，若有人按下時(shí)，按鍵的輸出端給一個(gè)低電平（比如I1=0），使148的A2、A1、A0輸出一個(gè)110~到001的編碼（比如A2A1A0=110）且YEx輸出一個(gè)低電平，A2A1A0輸?shù)絊R觸發(fā)器的S端，使觸發(fā)器輸出相應(yīng)的編碼（如0001），從而在數(shù)碼管顯示相應(yīng)的按鍵序號(hào)（如1），同時(shí)Q4即SR觸發(fā)器的13引腳輸出高電平，把74ls148給鎖住，再有其他按鍵按下已無(wú)效。

表1（2）倒計(jì)時(shí)電路如圖3所示。該電路由兩片74ls192和兩個(gè)與門(mén)構(gòu)成，由于是倒計(jì)時(shí)，所以CNT UP接高電平，主持人按下置數(shù)端時(shí)，192的P3P2P1P0（1001即9）送到Q3Q2Q1Q0端，當(dāng)置數(shù)端沒(méi)按下時(shí)，且“時(shí)鐘開(kāi)始走”信號(hào)到，時(shí)鐘信號(hào)從與門(mén)的引腳5輸入，因?yàn)槎〞r(shí)信號(hào)未到時(shí)是高電平，所以時(shí)鐘信號(hào)可以順利的到達(dá)低位192的CNT DWN端，使192開(kāi)始計(jì)數(shù)倒計(jì)時(shí)，當(dāng)?shù)臀坏臏p到0時(shí)，低位192的借位端輸出一個(gè)低脈沖向高位192借1又開(kāi)始從9往下減。

圖3（3）振蕩電路如圖4所示，其中555構(gòu)成多諧振蕩器，振蕩頻率f＝1／〔（R2＋2R1）C1ln2〕，所以我們選R1為15K，R2為68K，C1為10u，由公式得f=0.95Hz。

（4）顯示、聲響電路如圖5、6、7所示。顯示電路由74ls48譯碼器和數(shù)碼管組成。由SR觸發(fā)器279的A2A1A0或者計(jì)數(shù)器192的Q3Q2Q1Q0接到譯碼器的A3A2A1A0端，Ds1、Ds2、Ds4為共陰數(shù)碼管。聲響電路如圖7由蜂鳴器和一個(gè)與門(mén)電路、三極管組成，當(dāng)“有人按下信號(hào)”或者“定時(shí)信號(hào)”到，與門(mén)輸出低電平從而驅(qū)動(dòng)PNP三極管飽和導(dǎo)通而是蜂鳴器發(fā)出聲音。

圖4

圖6

圖7

五、電路原理圖與PCB圖

七：制作與調(diào)試 1）選擇好與器件，并認(rèn)真測(cè)試元器件的參數(shù)。

2）將印制電路板的排版設(shè)計(jì)好。用兩塊合乎規(guī)格的電路板將電源及。搶答器電路分別焊接成一整體。

3）將電源和搶答器連接起來(lái)成一個(gè)八路搶答器成品。

4）通電并調(diào)試。

七、設(shè)計(jì)電路的特點(diǎn)和方案的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：該電路是由TTL集成電路和電阻電容構(gòu)成的，功耗小且工作穩(wěn)定，且該搶答器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，具有數(shù)據(jù)鎖存功能，能應(yīng)用于各活動(dòng)中。

缺點(diǎn)：該電路輸入分辨率低，當(dāng)有人同時(shí)按下時(shí)是隨機(jī)取值。

改進(jìn)：可以換成分辨率更高的輸入控制電路，比如用500kHZ的時(shí)鐘信號(hào)去控制6個(gè)D觸發(fā)器和6個(gè)與非門(mén)。

八、器件清單

74ls192兩個(gè)、74ls48三個(gè)、74ls148一個(gè)、74ls08一個(gè)、74ls279一個(gè)、NE555一個(gè)、共陰數(shù)碼管三個(gè)、s8550一個(gè)、蜂鳴器一個(gè)、10k電阻10個(gè)、15k和68k電阻各一個(gè)、10u電容兩個(gè)、104瓷片電容一個(gè)、LED一個(gè)、按鍵9個(gè)。

九、參考文獻(xiàn)

[1]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分（第五版）[J].高等教育出版社.北京 [2]閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版）[J].高等教育出版社.北京

十、心得體會(huì)

通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我對(duì)數(shù)字電路設(shè)計(jì)中的邏輯關(guān)系等加深了認(rèn)識(shí)，雖然在電路設(shè)計(jì)和電路調(diào)試的過(guò)程中遇到了很多問(wèn)題，但最后還是堅(jiān)持不懈的把它完成了，同時(shí)我們又積累到了調(diào)試電路的經(jīng)驗(yàn)。

第二篇：數(shù)字搶答器(數(shù)字電路)

一、摘 要：數(shù)字搶答器由主體電路與擴(kuò)展電路組成。優(yōu)先編碼電路、鎖存器、譯碼電路將參賽隊(duì)的輸入信號(hào)在顯示器上輸出；用控制電路和主持人開(kāi)關(guān)啟動(dòng)報(bào)警電路，以上兩部分組成主體電路。通過(guò)定時(shí)電路和譯碼電路將秒脈沖產(chǎn)生的信號(hào)在顯示器上輸出實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能，構(gòu)成擴(kuò)展電路。經(jīng)過(guò)布線、焊接、調(diào)試等工作后數(shù)字搶答器成形。

關(guān)鍵字： 搶答電路 定時(shí)電路 報(bào)警電路 時(shí)序控制

Summary The figure vies for the answering device by the subject circuit and expands the circuit to make up.Have priority in code circuit , latch , decipher circuit and export the input signal of the entrant team on the display;Starting the warning circuit with the control circuit and host's switch, two the above-mentioned parts make up the subject circuit.Through timing circuit and decipher second signal function while outputs and realizes counting on the displaying that pulse produce circuit, form and expand the circuit.Through connect up , weld , debug figure vie for answering device take shape after the work.Key word： Vie for answering the circuit Timing circuit Warning circuit Time sequence controlling

二、目 錄

摘要??????????????????????????????? Ⅰ

Abstract??????????????????????????????Ⅱ

一、引論????????????????????????????1

三、實(shí)驗(yàn)部分 1)、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求

1.搶答器同時(shí)供8名選手或8個(gè)代表隊(duì)比賽，分別用8個(gè)按鈕S0 ~ S7表示。2.設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)清除和搶答控制開(kāi)關(guān)S，該開(kāi)關(guān)由主持人控制。

3.搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動(dòng)按鈕，鎖存相應(yīng)的編號(hào)，并在LED數(shù)碼管上顯示，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲響提示。選手搶答實(shí)行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。4.搶答器具有定時(shí)搶答功能，且一次搶答的時(shí)間由主持人設(shè)定（如30秒）。當(dāng)主持人啟動(dòng)“開(kāi)始”鍵后，定時(shí)器進(jìn)行減計(jì)時(shí)，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)的時(shí)間0.5秒左右。

5.參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行搶答，搶答有效，定時(shí)器停止工作，顯示器上顯示選手的編號(hào)和搶答的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。

6.如果定時(shí)時(shí)間已到，無(wú)人搶答，本次搶答無(wú)效，系統(tǒng)報(bào)警并禁止搶答，定時(shí)顯示器上顯示00。2)、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備: 1.數(shù)字實(shí)驗(yàn)箱。

2.集成電路74LS148 1片，74LS279 1片，74LS48 3片，74LS192 2片，NE555 2片，74LS00 1片，74LS121 1片。

3.電阻 510Ω 2只，1KΩ 9只，4.7kΩ l只，5.1kΩ l只，100kΩ l只，10kΩ 1只，15kΩ 1只，68kΩ l只。

4.電容 0.1uF 1只，10uf 2只，100uf 1只。

5.三極管 3DG12 1只。

6.其它：發(fā)光二極管2只，共陰極顯示器3只

三、方案論證與比較：與普通搶答器相比，本作品有以下幾方面優(yōu)勢(shì)：

1、具有清零裝置和搶答控制，可由主持人操縱避免有人在主持人說(shuō)“開(kāi)始”前提前搶答違反規(guī)則。

2、具有定時(shí)功能，在30秒內(nèi)無(wú)人搶答表示所有參賽選手獲參賽隊(duì)對(duì)本題棄權(quán)。3、30秒時(shí)仍無(wú)人搶答其報(bào)警電路工作表示搶答時(shí)間耗盡并禁止搶答。

四、總體設(shè)計(jì)思路：

（一）設(shè)計(jì)任務(wù)與要求：

1.搶答器同時(shí)供8名選手或8個(gè)代表隊(duì)比賽，分別用8個(gè)按鈕S0 ~ S7表示。2.設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)清除和搶答控制開(kāi)關(guān)S，該開(kāi)關(guān)由主持人控制。

3.搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動(dòng)按鈕，鎖存相應(yīng)的編號(hào)，并在LED數(shù)碼管上顯示，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲響提示。選手搶答實(shí)行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。

4.搶答器具有定時(shí)搶答功能，且一次搶答的時(shí)間由主持人設(shè)定（如30秒）。當(dāng)主持人啟動(dòng)“開(kāi)始”鍵后，定時(shí)器進(jìn)行減計(jì)時(shí)，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)的時(shí)間0.5秒左右。

5.參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行搶答，搶答有效，定時(shí)器停止工作，顯示器上顯示選手的編號(hào)和搶答的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。

6.如果定時(shí)時(shí)間已到，無(wú)人搶答，本次搶答無(wú)效，系統(tǒng)報(bào)警并禁止搶答，定時(shí)顯示器上顯示00。

（二）設(shè)計(jì)原理與參考電路 1．?dāng)?shù)字搶答器總體方框圖

如圖11、1所示為總體方框圖。其工作原理為：接通電源后，主持人將開(kāi)關(guān)撥到“清除”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(kāi)關(guān)置“開(kāi)始”狀態(tài)，宣布“開(kāi)始”搶答器工作。定時(shí)器倒計(jì)時(shí)，揚(yáng)聲器給出聲響提示。選手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)搶答時(shí)，搶答器完成：優(yōu)先判斷、編號(hào)鎖存、編號(hào)顯示、揚(yáng)聲器提示。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。如果再次搶答必須由主持人再次操作“清除”和“開(kāi)始”狀態(tài)開(kāi)關(guān)。

五、多功能硬件與軟件設(shè)計(jì)及其理論分析與計(jì)算： 各單元部分電路設(shè)計(jì)如下：

(1)搶答器電路

參考電路如圖２所示。該電路完成兩個(gè)功能：一是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)；二是禁止其他選手按鍵操作無(wú)效。工作過(guò)程：開(kāi)關(guān)S置于“清除”端時(shí)，RS觸發(fā)器的 端均為０，４個(gè)觸發(fā)器輸出置０，使74LS148的 ＝０，使之處于工作狀態(tài)。當(dāng)開(kāi)關(guān)S置于“開(kāi)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S5），74LS148的輸出 經(jīng)RS鎖存后，1Q=1, =1,74LS48處于工作狀態(tài)，４Q３Q２Q=101,經(jīng)譯碼顯示為“５”。此外，1Ｑ＝１，使74LS148 ＝１，處于禁止?fàn)顟B(tài)，封鎖其他按鍵的輸入。當(dāng)按鍵松開(kāi)即按下時(shí)，74LS148的 此時(shí)由于仍為１Ｑ＝１，使 ＝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。如有再次搶答需由主持人將Ｓ開(kāi)關(guān)重新置“清除”然后再進(jìn)行下一輪搶答。74LS148為８線－３線優(yōu)先編碼器，表1為其功能表。

表１ 74LS148的功能真值表

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(shí)間，通過(guò)預(yù)置時(shí)間電路對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行預(yù)置，計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖由秒脈沖電路提供?？深A(yù)置時(shí)間的電路選用十進(jìn)制同步加減計(jì)數(shù)器74LS192進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體電路如圖3所示。表2為74192的真值表。

（3）報(bào)警電路

由555定時(shí)器和三極管構(gòu)成的報(bào)警電路如圖4所示。其中555構(gòu)成多諧振蕩器，振蕩頻率fo＝1．43／［（RI＋2R2）C］，其輸出信號(hào)經(jīng)三極管推動(dòng)揚(yáng)聲器。PR為控制信號(hào)，當(dāng)PR為高電平時(shí)，多諧振蕩器工作，反之，電路停振。

4）時(shí)序控制電路

時(shí)序控制電路是搶答器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它要完成以下三項(xiàng)功能：

①主持人將控制開(kāi)關(guān)撥到“開(kāi)始”位置時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時(shí)電路進(jìn)入正常搶答工作狀態(tài)。②當(dāng)參賽選手按動(dòng)搶答鍵時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時(shí)電路停止工作。

③當(dāng)設(shè)定的搶答時(shí)間到，無(wú)人搶答時(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。

根據(jù)上面的功能要求以及圖 2，設(shè)計(jì)的時(shí)序控制電路如圖 5所示。圖中，門(mén)G1 的作用是控制時(shí)鐘信號(hào)CP的放行與禁止，門(mén)G2的作用是控制74LS148的輸人使能端。圖11、4的工作原理是：主持人控制開(kāi)關(guān)從“清除”位置撥到“開(kāi)始”位置時(shí)，來(lái)自于圖11、2中的74LS279的輸出 1Q=0，經(jīng)G3反相，A＝1，則時(shí)鐘信號(hào)CP能夠加到74LS192的CPD時(shí)鐘輸入端，定時(shí)電路進(jìn)行遞減計(jì)時(shí)。同時(shí)，在定時(shí)時(shí)間未到時(shí)，則“定時(shí)到信號(hào)”為 1，門(mén)G2的輸出 =0，使 74LS148處于正常工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)功能①的要求。當(dāng)選手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)按動(dòng)搶答鍵時(shí)，1Q＝1，經(jīng) G3反相，A＝0，封鎖 CP信號(hào)，定時(shí)器處于保持工作狀態(tài)；同時(shí)，門(mén)G2的輸出 =1，74LS148處于禁止工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)功能②的要求。當(dāng)定時(shí)時(shí)間到時(shí)，則“定時(shí)到信號(hào)”為0，=1，74LS148處于禁止工作狀態(tài)，禁止選手進(jìn)行搶答。同時(shí)，門(mén)G1處于關(guān)門(mén)狀態(tài)，封鎖 CP信號(hào)，使定時(shí)電路保持00狀態(tài)不變，從而實(shí)現(xiàn)功能③的要求。集成單穩(wěn)觸發(fā)器74LS121用于控制報(bào)警電路及發(fā)聲的時(shí)間。

六、系統(tǒng)的組裝與調(diào)試及測(cè)試方法：

3塊實(shí)驗(yàn)電路板分別做成數(shù)字搶答器電路、可預(yù)置時(shí)間的定時(shí)電路、報(bào)警電路及時(shí)序控制電路，根據(jù)EWB仿真電路及工程上的可操作性布置芯片、元件、導(dǎo)線等。

在焊接過(guò)程中，由于經(jīng)驗(yàn)不足多次發(fā)生虛焊或者相鄰焊點(diǎn)接觸導(dǎo)致短路等事故，心急時(shí)也有小組成員被電烙鐵燙傷的事發(fā)生。

制作的第一塊板即數(shù)字搶答電路板一開(kāi)始測(cè)試時(shí)不能工作，又由于沒(méi)有穩(wěn)壓電源而不能檢驗(yàn)。情急之下，靈機(jī)一動(dòng)，把3節(jié)干電池制成4.5伏電壓源，又用萬(wàn)用表逐點(diǎn)排查，原來(lái)有虛焊的點(diǎn)。找出原因后并排斥故障后，電路板正常工作。深感欣慰！

制作第2塊板即可預(yù)置時(shí)間的定時(shí)電路時(shí)，3位成員都已有了自我感覺(jué)十分嫻熟的焊接技術(shù)，不料忙中出錯(cuò)，重蹈覆轍，又有虛焊點(diǎn)。遂相互提醒，前事不忘，后事之師。

七、EWB仿真圖：

由于EWB中沒(méi)有74LS121，并且沒(méi)有可以代替的74LS221，故時(shí)序控制電路的仿真無(wú)法完成。

八、儀器： 1.數(shù)字實(shí)驗(yàn)箱。

2.集成電路74LS148 1片，74LS279 1片，74LS48 3片，74LS192 2片，NE555 2片，74LS00 1片，74LS121 1片。

3.電阻 510Ω 2只，1KΩ 9只，4.7kΩ l只，5.1kΩ l只，100kΩ l只，10kΩ 1只，15kΩ 1只，68kΩ l只。

4.電容 0.1uF 1只，10uf 2只，100uf 1只。5.三極管 3DG12 1只。

6.其它：發(fā)光二極管2只，共陰極顯示器3只。

九、擴(kuò)展功能：

1、可以設(shè)計(jì)聲控裝置，在主持人說(shuō)開(kāi)始時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)完成清零并開(kāi)始計(jì)時(shí)的功能。

2、在主持人讀題的過(guò)程中，禁止搶答，可以在主持人控制的開(kāi)關(guān)上另接一個(gè)與圖2一樣的電路，即可實(shí)現(xiàn)“違規(guī)者可見(jiàn)”的功能，即在主持人讀題時(shí)如果有人違反比賽規(guī)定搶先按動(dòng)按鈕，顯示器可以顯示是哪個(gè)參賽隊(duì)搶先，便于作出相應(yīng)的處理。

如果提供相應(yīng)的器材及時(shí)間上的寬限，我想我們已定可以完成上述擴(kuò)展功能，進(jìn)一步完善我們的作品。

十、心得體會(huì)：

經(jīng)歷數(shù)星期的電子競(jìng)賽眼看塵埃落定，感覺(jué)忍不住要長(zhǎng)出一口氣。我們組的3位成員除學(xué)習(xí)外均有一定的日常工作，數(shù)日來(lái)，為了這個(gè)競(jìng)賽可謂廢寢忘食，在實(shí)驗(yàn)室里日出而作，日落不息。將所有的課余時(shí)間均奉獻(xiàn)給了這個(gè)比賽。

結(jié)果怎樣已然不再重要，在這幾日里，我們經(jīng)歷了階段性成功的狂喜、測(cè)試失敗后的絕望、陷入困境時(shí)的不知所措，重新投入的振作。這樣的比賽是無(wú)法孤軍作戰(zhàn)的，只有通力合作才有可能成功。3位成員在數(shù)日里的朝夕相伴中培養(yǎng)出了無(wú)與倫比的默契和深厚的友誼。

由于前幾次去實(shí)驗(yàn)室比較晚，結(jié)果沒(méi)有空余的電腦可供使用，我們商量后，決定早上6點(diǎn)到實(shí)驗(yàn)室。于是，在零下的溫度下，我們陸續(xù)到達(dá)。途中數(shù)次感嘆，早晨的空氣真好。

除此之外，我們學(xué)會(huì)了焊接電路板，掌握了書(shū)本以外的電子技術(shù)知識(shí)，培養(yǎng)了專心致志的工作學(xué)習(xí)習(xí)慣，懂得了相互之間的理解與體諒，可謂獲益匪淺。

如果非要用一句話來(lái)概括我們的體會(huì)的話，那只能是：痛并快樂(lè)著。

十一、致謝：

感謝電氣工程學(xué)院提供者次比賽的機(jī)會(huì)；感謝長(zhǎng)通公司提供電子器件；感謝電子實(shí)習(xí)基地提供場(chǎng)所及工具；感謝電子信息系主任王建元老師在我們陷入困境時(shí)的點(diǎn)撥；感謝我隊(duì)指導(dǎo)于建立同學(xué)對(duì)我們的切實(shí)指導(dǎo)；感謝02級(jí)學(xué)長(zhǎng)學(xué)姐們?cè)趯?shí)驗(yàn)室對(duì)我們的幫助與鼓勵(lì)。

十二、參考文獻(xiàn)：

1、《電子技術(shù)基礎(chǔ).數(shù)字部分（第四版）》

高等教育出版社2003年3月 主編：康華光

2、《74系列芯片手冊(cè)》

重慶大學(xué)出版社 1999年9月 主編：李海

圖11、1數(shù)字搶答器框圖

表１０、１

11、２ 數(shù)字搶答器電路

74LS148的功能真值表

圖

2)定時(shí)電路

圖11、3 可預(yù)置時(shí)間的定時(shí)電路

圖11、4 報(bào)警電路

圖 11、5 時(shí)序控制電路

第三篇：數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)--數(shù)字搶答器

智力競(jìng)賽搶答器

一、本次課程設(shè)計(jì)目的

1．結(jié)合所學(xué)的數(shù)字電路的理論知識(shí)來(lái)完成數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)。

2．在數(shù)字電路的課程設(shè)計(jì)中，熟悉數(shù)字電路的邏輯設(shè)計(jì)過(guò)程以及集成電路的使用。

3．學(xué)會(huì)利用一些沒(méi)學(xué)過(guò)的IC來(lái)設(shè)計(jì)電路。4。學(xué)會(huì)用軟件方法仿真電路。

二、本次課程設(shè)計(jì)安排

1、時(shí)間安排

略。

2、地點(diǎn)安排

S2403實(shí)驗(yàn)室。

智力競(jìng)賽搶答器 設(shè)計(jì)目的

（1）熟悉集成電路的引腳安排及使用方法。（2）掌握各芯片的邏輯功能及使用方法。（3）了解面包板結(jié)構(gòu)及其接線方法。（4）了解數(shù)字搶答器的組成及工作原理。（5）熟悉數(shù)字搶答器的設(shè)計(jì)與制作。（6）學(xué)會(huì)用軟件方法仿真電路。設(shè)計(jì)思路

（1）設(shè)計(jì)搶答器電路。

（2）設(shè)計(jì)可預(yù)置時(shí)間的定時(shí)電路。（3）設(shè)計(jì)報(bào)警電路。（選做）（4）設(shè)計(jì)時(shí)序控制電路。（選做）設(shè)計(jì)過(guò)程

3.1方案論證 數(shù)字搶答器總體方框圖如圖1所示。button，sw-spdt

圖 1 數(shù)字搶答器框圖

其工作原理為：接通電源后，主持人將開(kāi)關(guān)撥到“清除”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(kāi)關(guān)置于“開(kāi)始”狀態(tài)，宣布“開(kāi)始”搶答器工作。定時(shí)器倒計(jì)時(shí)，揚(yáng)聲器給出聲響提示。選手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)搶答時(shí)，搶答器完成：優(yōu)先判斷、編號(hào)鎖存、編號(hào)顯示、揚(yáng)聲器提示。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。如果再次搶答必須由主持人再次操作“清除”和“開(kāi)始”狀態(tài)開(kāi)關(guān)。3.2電路設(shè)計(jì)

搶答器電路如圖2所示。

圖2 數(shù)字搶答器電路

該電路完成兩個(gè)功能：一是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)；二是禁止其他選手按鍵操作無(wú)效。工作過(guò)程：開(kāi)關(guān)S置于“清除”端時(shí)，RS觸發(fā)器的R端均為０，４個(gè)觸發(fā)器輸出置０，使74LS148的ST＝０，使之處于工作狀態(tài)。當(dāng)開(kāi)關(guān)S置于“開(kāi)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S5），74LS148的輸出Y2Y1Y0?010,YEX?0,經(jīng)RS鎖存后，1Q=1，BI=1，74LS48處于工作狀態(tài)，4Q3Q2Q=101，經(jīng)譯碼顯示為“5”。此外，1Q＝１，使74LS148ST＝１，處于禁止?fàn)顟B(tài)，封鎖其他按鍵的輸入。當(dāng)按鍵松開(kāi)即按下時(shí)，74LS148的YEX?1,此時(shí)由于仍為1Q＝１，使ST＝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。如有再次搶答需由主持人將Ｓ開(kāi)關(guān)重新置于“清除”然后再進(jìn)行下一輪搶答。

定時(shí)電路如圖3所示。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(shí)間，通過(guò)預(yù)置時(shí)間電路對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行預(yù)置，計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖由秒脈沖電路提供。可預(yù)置時(shí)間的電路選用十進(jìn)制同步加減計(jì)數(shù)器74LS192進(jìn)行設(shè)計(jì)。

圖 可預(yù)置時(shí)間的定時(shí)電路

報(bào)警電路如圖4所示。由555定時(shí)器和三極管構(gòu)成的報(bào)警電路如圖4所示。其中555構(gòu)成多諧振蕩器，振蕩頻率fo＝1.43/[（RI＋2R2）C]，其輸出信號(hào)經(jīng)三極管推動(dòng)揚(yáng)聲器。PR為控制信號(hào)，當(dāng)PR為高電平時(shí)，多諧振蕩器工作，反之，電路停振。

圖報(bào)警電路

時(shí)序控制電路如圖5所示。時(shí)序控制電路是搶答器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它要完成以下三項(xiàng)功能：① 主持人將控制開(kāi)關(guān)撥到“開(kāi)始”位置時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時(shí)電路進(jìn)人正常搶答工作狀態(tài)。

② 當(dāng)參賽選手按動(dòng)搶答鍵時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時(shí)電路停止工作。③ 當(dāng)設(shè)定的搶答時(shí)間到，無(wú)人搶答時(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。圖中，門(mén)G1 的作用是控制時(shí)鐘信號(hào)CP的放行與禁止，門(mén)G2的作用是控制74LS148的輸人使能端ST。

圖5的工作原理是：主持人控制開(kāi)關(guān)從“清除”位置撥到“開(kāi)始”位置時(shí)，來(lái)自圖 2中的74LS279的輸出 1Q=0，經(jīng)G3反相，A＝1，則時(shí)鐘信號(hào)CP能夠加到74LS192的CPD時(shí)鐘輸入端，定時(shí)電路進(jìn)行遞減計(jì)時(shí)。同時(shí)，在定時(shí)時(shí)間未到時(shí)，則“定時(shí)到信號(hào)”為 1，門(mén)G2的輸出ST=0，使 74LS148處于正常工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)功能①的要求。當(dāng)選手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)按動(dòng)搶答鍵時(shí)，1Q＝1，經(jīng) G3反相，A＝0，封鎖 CP信號(hào)，定時(shí)器處于保持工作狀態(tài)；同時(shí)，門(mén)G2的輸出ST=1，74LS148處于禁止工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)功能②的要求。當(dāng)定時(shí)時(shí)間到時(shí)，則“定時(shí)到信號(hào)”為0，ST=1，74LS148處于禁止工作狀態(tài)，禁止選手進(jìn)行搶答。同時(shí)，門(mén)G1處于關(guān)門(mén)狀態(tài)，封鎖 CP信號(hào)，使定時(shí)電路保持00狀態(tài)不變，從而實(shí)現(xiàn)功能③的要求。集成單穩(wěn)觸發(fā)器74LS121用于控制報(bào)警電路及發(fā)聲的時(shí)間。

圖時(shí)序控制電路

4系統(tǒng)調(diào)試與結(jié)果

（1）組裝調(diào)試搶答器電路。

（2）可預(yù)置時(shí)間的定時(shí)電路，并進(jìn)行組裝和調(diào)試。當(dāng)輸人1Hz的時(shí)鐘脈沖信號(hào)時(shí)，要求電路能進(jìn)行減計(jì)時(shí)，當(dāng)減計(jì)時(shí)到零時(shí)，能輸出低電平有效的定時(shí)時(shí)間到信號(hào)。

（3）調(diào)試報(bào)警電路。

（4）定時(shí)搶答器的聯(lián)調(diào)，注意各部分電路之間的時(shí)序配合關(guān)系。然后檢查電路各部分的功能，使其滿足設(shè)計(jì)要求。

5主要儀器與設(shè)備

集成電路： 74LS148—1片，74LS279—1片，74LS48—3片，74LS192—2片，NE555—2片，74LS00—1片，74LS121—1片。

電 阻： 510Ω—2只，1KΩ—9只，4.7kΩ—l只，5.1kΩ—l只，100kΩ—l只，10kΩ—1只，15kΩ—1只，68kΩ—l只。

電 容： 0.1uF—1只，10 uF—2只，100 uF—1只。三極管： 3DG12—1只。（3DG12為普通高頻小功率NPN型硅(材料)三極管，特征頻率100MHZ，集電極最大直流耗散功率0.7W，0.3A/20V。）

其 它： 發(fā)光二極管—2只，共陰極顯示器—3只。

6設(shè)計(jì)體會(huì)與建議

6.1設(shè)計(jì)體會(huì)

通過(guò)這次對(duì)數(shù)字搶答器的設(shè)計(jì)與制作，讓我了解了設(shè)計(jì)電路的程序，也讓我了解了關(guān)于搶答器的基本原理與設(shè)計(jì)理念，要設(shè)計(jì)一個(gè)電路總要先用仿真仿真成功之后才實(shí)際接線的。但是最后的成品卻不一定與仿真時(shí)完全一樣，因?yàn)?，再?shí)際接線中有著各種各樣的條件制約著。而且，在仿真中無(wú)法成功的電路接法，在實(shí)際中因?yàn)樾酒旧淼奶匦远軌虺晒?。所以，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮兩者的差異，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。此外，本實(shí)驗(yàn)也可通過(guò)EDA軟件MAX PLUSⅡ?qū)崿F(xiàn)。通過(guò)這次學(xué)習(xí)，讓我對(duì)各種電路都有了大概的了解，所以說(shuō)，坐而言不如立而行，對(duì)于這些電路還是應(yīng)該自己動(dòng)手實(shí)際操作才會(huì)有深刻理解。6.2對(duì)設(shè)計(jì)的建議

我希望老師在我們動(dòng)手制作之前應(yīng)先告訴我們一些關(guān)于所做電路的資料、原理，以及如何檢測(cè)電路的方法，還有關(guān)于檢測(cè)芯片的方法。這樣會(huì)有助于我們進(jìn)一步的進(jìn)入狀態(tài)，完成設(shè)計(jì)。參考文獻(xiàn)

[1] 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，1999年

[2] 彭華林等編.數(shù)字電子技術(shù)[M].長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)出版社，2004年 [3] 金唯香等編.電子測(cè)試技術(shù)[M].長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)出版社，2004年 [4] 侯建軍.數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)一體化教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，北京交通大學(xué)出版社，2005年

[5] 閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2001年

1Hz脈沖發(fā)生電路

第四篇：四人智力搶答器

實(shí)驗(yàn)課程名稱近代電子學(xué)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱 四人智力競(jìng)賽搶答器 學(xué) 院 理學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí) 電子科學(xué)與技術(shù)

學(xué) 生 姓 名 楊曉玲 學(xué) 號(hào) 1007010043 指 導(dǎo) 老 師 李良榮 實(shí) 驗(yàn) 時(shí) 間 2012年9月10日

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、4名選手編號(hào)為：1，2，3，4。各有一個(gè)搶答按鈕，按鈕的編號(hào)與選手的編號(hào)對(duì)應(yīng)，也分別為J1，J2，J3，J4。

2、給主持人設(shè)置一個(gè)控制按鈕J5，用來(lái)控制系統(tǒng)清零（搶答顯示數(shù)碼管滅燈）和一個(gè)加分按鈕J6，用來(lái)給同學(xué)加分，設(shè)定最高分為9

3、搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。搶答開(kāi)始后，若有選手按動(dòng)搶答按鈕，該選手編號(hào)立即鎖存，并在搶答顯示器上顯示該編號(hào)，封鎖輸入編碼電路，禁止其他選手搶答。搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。

4、搶答器具有定時(shí)30秒答題倒計(jì)時(shí)的功能。當(dāng)選手按下?lián)尨鸢粹o后，開(kāi)始倒計(jì)時(shí)，顯示器顯示倒計(jì)時(shí)間，倒計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)，揚(yáng)聲器響，保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

1、設(shè)計(jì)思路

搶答器整個(gè)系統(tǒng)可分為三個(gè)主要模塊：搶答鑒別模塊、計(jì)分模塊、答題倒計(jì)時(shí)模塊。即當(dāng)搶答開(kāi)始后，選手搶答按動(dòng)按鈕，鎖存器鎖存相應(yīng)的選手編碼，同時(shí)用數(shù)碼管把選手的編碼顯示出來(lái)，對(duì)應(yīng)加分模塊的發(fā)光二極管也會(huì)發(fā)光。當(dāng)有選手搶答成功后，30秒答題倒計(jì)時(shí)開(kāi)始跑秒，若選手在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)答對(duì)題，主持人按下J6給相應(yīng)的選手加一分并且按下J5，系統(tǒng)清零。

2、系統(tǒng)框圖

搶答開(kāi)始后，當(dāng)選手首先按某一開(kāi)關(guān)鍵時(shí)，可通過(guò)觸發(fā)鎖存電路被觸發(fā)并鎖存，在輸出端產(chǎn)生相應(yīng)的開(kāi)關(guān)電平信息，同時(shí)為防止其它開(kāi)關(guān)隨后觸發(fā)而產(chǎn)生紊亂，最先產(chǎn)生的輸出電平變化又反過(guò)來(lái)將觸發(fā)電路鎖定。然后在譯碼器中譯碼，將觸發(fā)器輸出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管需要的邏輯狀態(tài)。最后在顯示電路中顯示出所按鍵選手的號(hào)碼。若有多個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)按下時(shí)，則在它們之間存在著隨機(jī)競(jìng)爭(zhēng)的問(wèn)題，結(jié)果可能是它們中的任一個(gè)產(chǎn)生有效輸出。如圖1.3、單元電路設(shè)計(jì)及元器件選擇（1）搶答電路

電路如圖1所示。該電路完成兩個(gè)功能：一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖定74LS175的功能真值表即優(yōu)先搶答者的編號(hào)，同時(shí)譯碼顯示電路顯示選手編號(hào)；二是要使其他選手隨后的按鍵操作無(wú)效

圖1 搶答電路

其工作原理為：本電路采用74LS175四上升沿D觸發(fā)器，～CLR為清除端（低電平有效）由主持人控制按鍵J5控制。選用該芯片的三個(gè)輸入與輸出（見(jiàn)圖2）

開(kāi)始時(shí)，輸入端1、2、4分別接低電平，J3通過(guò)兩個(gè)二極管D1、D2接到輸入1和2端，因此，當(dāng)J3按下時(shí)輸出1和2均為高電平，為十進(jìn)制的3，通過(guò)數(shù)碼管便可顯示搶答的組別。當(dāng)主持人按下J5時(shí)，74LS175的清零端為低電平，使其被強(qiáng)制清零，輸入的搶答信號(hào)無(wú)效。開(kāi)始時(shí)74LS175的清零端接高電平，74LS175正常工作，四個(gè)Q非端與在一起為高電平，再和輸入的時(shí)鐘脈沖信號(hào)一起給74LS175脈沖端，當(dāng)有人搶答時(shí)，輸出有一個(gè)為高電平，74LS21輸出為低電平，沒(méi)有脈沖信號(hào)輸入，因此74LS175被鎖定，從而使得其他選手按鍵的輸入信號(hào)不會(huì)被接收。這就保證了搶答者的優(yōu)先性及搶答電路的準(zhǔn)確性。當(dāng)選手回答完畢或時(shí)間到后，主持人按下控制開(kāi)關(guān)J5,搶答電路復(fù)位，以便進(jìn)行下一輪搶答。（2）計(jì)分電路 電路如圖2所示。當(dāng)有選手搶答后，計(jì)分部分對(duì)應(yīng)的優(yōu)先搶答的選手的發(fā)光二極管會(huì)發(fā)光，當(dāng)其在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)答對(duì)題的話，主持人按下計(jì)分按鍵J6,則該選手的分?jǐn)?shù)會(huì)加一，答錯(cuò)或沒(méi)答上來(lái)會(huì)不加分，同時(shí)主持人按下控制開(kāi)關(guān)J5,搶答電路復(fù)位，以便進(jìn)行下一輪搶答。

圖2 計(jì)分電路

其工作原理為：開(kāi)始有74LS138對(duì)輸出端1、2和4進(jìn)行譯碼，由138的輸出Y1、Y2、Y3和Y4輸出為低電平表示對(duì)應(yīng)于的搶答按鍵依次按下，取反后分別連在74LS160的ENP和ENT端從而對(duì)四片160進(jìn)行選擇，同時(shí)連接的發(fā)光二極管用以顯示優(yōu)先搶答的組別。而160的脈沖輸入端由J6控制，由于160時(shí)鐘脈沖下降沿有效，因此先接入高電平，當(dāng)按下J6時(shí)，接入低電平，160對(duì)此開(kāi)始計(jì)數(shù)。160的輸出端連接數(shù)碼管，用以顯示該選手的得分情況。

（3）倒計(jì)時(shí)電路

電路如圖3所示。由兩個(gè)74LS192構(gòu)成30秒倒計(jì)時(shí)。開(kāi)始時(shí)為39秒，當(dāng)選手搶答后，倒計(jì)時(shí)器開(kāi)始倒計(jì)時(shí)，30秒跑完后，蜂鳴器開(kāi)始響至主持人按下復(fù)位控制按鍵J5時(shí)，蜂鳴器響停止，同時(shí)顯示為30秒，等待下一輪搶答。

圖3 倒計(jì)時(shí)電路

其工作原理為：與非門(mén)74LS05連接搶答電路74LS175輸出端～1Q、～2Q和～4Q控制74LS192的置數(shù)端，同時(shí)將U4的輸入A端和B端接高電平，同時(shí)將剩下的輸入端和U6的輸入端接地。而U6的～BO端接U4的DOWN脈沖端，輸出端接連數(shù)碼管顯示時(shí)間，倒計(jì)時(shí)部分的的192的連接見(jiàn)圖4。由三個(gè)或非門(mén)分別對(duì)輸出端進(jìn)行選擇，再將其進(jìn)行相與，輸出連接蜂鳴器和非門(mén)，非門(mén)輸出再與時(shí)鐘脈沖相與接到U6的DOWN脈沖端。當(dāng)輸出不全為零時(shí)，非門(mén)的輸出為高電平，脈沖正常工作，當(dāng)輸出全為零時(shí)，非門(mén)輸出為低電平，U6的DOWN脈沖端一直為低電平，從而使192不能正常工作，從而實(shí)現(xiàn)30秒倒計(jì)時(shí)和到點(diǎn)蜂鳴器響的效果。

（4）秒脈沖發(fā)生器

秒脈沖發(fā)生器是有555構(gòu)成的多諧振蕩器。由于在電路中仿真時(shí)函數(shù)傳遞很緩慢，因此在電路用時(shí)鐘脈沖電源代替，不過(guò)在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)還是要用555構(gòu)成的多諧振蕩器

圖4 555多諧振蕩器

4、四路搶答器總電路圖

圖4 總電路圖

將積分電路部分的74LS138的三個(gè)輸入端接到搶答電路部分的74LS175的1Q、2Q和4Q輸出，將倒計(jì)時(shí)電路部分的與非門(mén)74LS05連接搶答電路74LS175輸出端～1Q、～2Q和～4Q，變形成了總的搶答器電路圖，如上圖。

四、測(cè)試結(jié)果

打開(kāi)仿真開(kāi)關(guān)后，組別顯示數(shù)碼管和計(jì)分電路的數(shù)碼管均顯示零，而倒計(jì)時(shí)部分的數(shù)碼管顯示的為答題的時(shí)限30。如下圖：

當(dāng)開(kāi)始搶答后，組別顯示數(shù)碼管會(huì)顯示優(yōu)先搶答的選手組別，同時(shí)搶答電路被鎖定，其他選手再按下?lián)尨鸢存I時(shí)也不會(huì)顯示，倒計(jì)時(shí)電路會(huì)開(kāi)始倒計(jì)時(shí)，同時(shí)計(jì)分電路中對(duì)應(yīng)的選手組別的發(fā)光二極管會(huì)發(fā)光。若選手在規(guī)定的答題時(shí)間內(nèi)答對(duì)題時(shí)，主持人會(huì)按下加分按鍵J6，則該選手對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù)會(huì)相應(yīng)的加一，同時(shí)主持人按下復(fù)位按鍵J5，電路回到初始狀態(tài)，等待下一輪的搶答；若選手在30秒內(nèi)答錯(cuò)或沒(méi)有答題時(shí)，時(shí)間一到蜂鳴器會(huì)報(bào)警，此時(shí)該選手不得分，主持人按下復(fù)位按鍵J5，電路回到初始狀態(tài)，等待下一輪的搶答。顯示結(jié)果圖見(jiàn)圖5，為第一組的選手搶答成功，組別顯示為一，同時(shí)對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管會(huì)發(fā)光，并且該選手在30秒內(nèi)答對(duì)了題目，因此他的分?jǐn)?shù)顯示為一，此時(shí)倒計(jì)時(shí)跑秒到21秒。當(dāng)主持人按下J5時(shí)，電路清零，答題的顯示結(jié)果如圖6，只是第一組的分?jǐn)?shù)顯示為一。隨著搶答題目的增多，不同選手對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。

1、一號(hào)選手搶答時(shí)，電路顯示如下:

給一號(hào)選手加分，電路顯示如下:

2、號(hào)選手搶答時(shí)，電路顯示如下:

給二號(hào)選手加分時(shí)，電路顯示如下:

3、三號(hào)選手搶答時(shí)，電路顯示如下:

給三號(hào)選手加分，電路顯示如下:

4、四號(hào)選手搶答時(shí)，電路顯示如下:

給四號(hào)選手加分電路顯示如下:

事物電路圖如下所示:

五、設(shè)計(jì)過(guò)程中的問(wèn)題和解決辦法（1）在開(kāi)始設(shè)計(jì)搶答電路部分時(shí)，遇到不知如何讓組別輸出顯示為三的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)查找資料和分析后，逐步更改測(cè)試達(dá)到了上面搶答電路的電路圖。

（2）設(shè)計(jì)倒計(jì)時(shí)電路的秒脈沖時(shí)，用555構(gòu)成多諧振蕩器產(chǎn)生秒脈沖，但是仿真時(shí)在仿真時(shí)傳遞函數(shù)時(shí)間很緩慢，改變555擴(kuò)展的電阻和電容增加產(chǎn)生的信號(hào)的頻率。

（3）對(duì)總電路仿真時(shí)，傳遞函數(shù)時(shí)間很緩慢，等上長(zhǎng)時(shí)間倒計(jì)時(shí)部分不出結(jié)果，因此改變秒脈沖信號(hào)和搶答部分74LS175的時(shí)鐘脈沖的頻率。

（4）用555多諧振蕩器做脈沖信號(hào)時(shí)，改變頻率進(jìn)行調(diào)試時(shí)，比較麻煩，因此在電路中用時(shí)鐘脈沖電源代替555多諧振蕩器。

六、心得體會(huì)

這一課程設(shè)計(jì)使我將課堂上的理論知識(shí)有了進(jìn)一步的了解，并增強(qiáng)了對(duì)數(shù)字電子技術(shù)這門(mén)課程的興趣，同時(shí)對(duì)用Multisim軟件對(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真有了初步的了解。對(duì)平時(shí)數(shù)電課上所學(xué)的電子元件的工作原理有了更進(jìn)一步的了解，如：74LS175、74LS138、74LS160、74LS192等。這次的搶答器電路設(shè)計(jì)也讓我認(rèn)識(shí)到光靠理論的知識(shí)連起來(lái)的電路并不一定能夠?qū)崿F(xiàn)，要對(duì)其就出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行不斷的修改和測(cè)試，爭(zhēng)取完美，此次由于我個(gè)人能力的問(wèn)題，只能按照我個(gè)人的理解連接出電路圖，雖然基本上完成了所要求的題目，但距離期望的結(jié)果還是相差很遠(yuǎn)。因此在以后的學(xué)習(xí)生活中，我會(huì)努力學(xué)習(xí)，培養(yǎng)自己獨(dú)立思考的能力，積極參加多種設(shè)計(jì)活動(dòng)，培養(yǎng)自己的綜合能力，從而使得自己成為一個(gè)有綜合能力的人才而更加適應(yīng)社會(huì)。

第五篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì) 智力搶答器摘要

摘要

硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1）控制系統(tǒng)主要由單片機(jī)應(yīng)用電路、存儲(chǔ)器接口電路、顯示接口電路組成。其中單片機(jī)AT89C51是系統(tǒng)工作的核心，它主要負(fù)責(zé)控制各個(gè)部分協(xié)調(diào)工作.2）硬件組成及所需元件：該系統(tǒng)的核心器件是AT89C51。在其外圍接上復(fù)位電路、上拉電阻、數(shù)碼管、按鈕及揚(yáng)聲器。元件為：晶振X1、電容C1、C2、C3、電阻RP1。P3.0和P3.1由裁判控制,分別是搶答停止和開(kāi)始鍵。P1.0-P1.7是8組搶答的輸入口, P2.0--P2.3口為數(shù)碼管的段選口,位選口用的是P0.0--P0.6口輸出,外部中斷0、1和P3.3，P3.4為搶答記時(shí)調(diào)整口,實(shí)現(xiàn)的對(duì)個(gè)隊(duì)進(jìn)行計(jì)時(shí)，并且加減調(diào)整,外部中斷0，1實(shí)現(xiàn)了答題時(shí)間調(diào)整.P3.4P3.5分別實(shí)現(xiàn)了時(shí)間的加一和減一.P3.6為蜂鳴器的控制口?？刂葡到y(tǒng)集成調(diào)試環(huán)境,集成了編緝器、編譯器、調(diào)試器，支持軟件模擬，支持項(xiàng)目管理功能強(qiáng)大的觀察窗口,支持所有的數(shù)據(jù)類型。樹(shù)狀結(jié)構(gòu)顯示，一目了然，支持ASM（匯編）、C語(yǔ)言,多語(yǔ)言多模塊源程序混合調(diào)試，在線直接修改、編譯、調(diào)試源程序，錯(cuò)誤指令定位。功能很強(qiáng)大。系統(tǒng)仿真還用到了PROTUCE軟件，可通過(guò)仿真可以完全顯示出所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的功能,對(duì)于程序的調(diào)試等有很大的幫助.關(guān)鍵字：?jiǎn)纹瑱C(jī)；仿真；編譯；程序