第一篇：智力競賽搶答器電路的設(shè)計

電子綜合實訓(xùn)任務(wù)書

學(xué)生姓名：專業(yè)班級：指導(dǎo)老師：陶珺工作單位：武漢理工大學(xué)理學(xué)院

題目：智力競賽搶答器電路的設(shè)計

初始條件：直流可調(diào)穩(wěn)壓電源一臺、萬用表一塊、面包板一塊、元器件若干、剪刀、鑷子等必備工具

要求完成的主要任務(wù)：（包括電子綜合實訓(xùn)工作量及其技術(shù)要求以及說明書撰寫

等具體要求）

1、技術(shù)要求：

設(shè)計一個四組搶答器，有人搶答時，蜂鳴器發(fā)聲，同時優(yōu)先搶答者對應(yīng)的指示燈亮，而后搶答者對應(yīng)的指示燈不亮。主持人具有將搶答器復(fù)原的功能。

2、主要任務(wù)：

（一）設(shè)計方案

（1）按照技術(shù)要求，提出自己的設(shè)計方案（多種）并進(jìn)行比較；

（2）以CC4042鎖存器為主芯片設(shè)計一種搶答器（實現(xiàn)方案）；

（3）依據(jù)設(shè)計方案，進(jìn)行預(yù)答辯；

（二）實現(xiàn)方案

（4）根據(jù)設(shè)計的實現(xiàn)方案，畫出電路邏輯圖和裝配圖；

（5）查閱資料，確定所需各元器件型號和參數(shù)；

（6）在面包板上組裝電路；

（7）自擬調(diào)整測試方法，并調(diào)試電路使其達(dá)到設(shè)計指標(biāo)要求；

（8）撰寫設(shè)計說明書，進(jìn)行答辯。

3、撰寫電子綜合實訓(xùn)說明書：

封面：題目，學(xué)院，專業(yè)，班級，姓名，學(xué)號，指導(dǎo)教師，日期 任務(wù)書

目錄（自動生成）

正文：

1、技術(shù)指標(biāo)；

2、設(shè)計方案及其比較；

3、實現(xiàn)方案；

4、調(diào)試過程及結(jié)論；

5、心得體會；

6、參考文獻(xiàn)

成績評定表

時間安排：

電子綜合實訓(xùn)時間：19周－20周19周：明確任務(wù)，查閱資料，提出不同的設(shè)計方案（包括實現(xiàn)方案）并答辯； 20周：按照實現(xiàn)方案進(jìn)行電路布線并調(diào)試通過；撰寫電子綜合實訓(xùn)說明書。

指導(dǎo)教師簽名：年月日

系主任（或負(fù)責(zé)老師）簽名：年月日

第二篇：智力競賽搶答器邏輯電路設(shè)計

智力競賽搶答器邏輯電路設(shè)計

一、簡述

智力競賽是一種生動活潑的教育方式，通過搶答和必答兩種答題方式能引起參賽者和觀眾的極大興趣，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。

進(jìn)行智力競賽活動時，一般將參賽隊員分為幾組；答題方式為必答和搶答兩種；答題有時間限制；當(dāng)時間到時有警告；答題之后有主持人判斷是否正確；顯示成績評定結(jié)果。搶答時，要判定哪組優(yōu)先，并通過顯示和鳴叫電路予以指示。因此，要完成以上智力競賽搶答器邏輯功能的數(shù)字邏輯控制系統(tǒng)，至少應(yīng)包括以下幾個部分： 記分顯示部分； 判別、控制部分； 計時電路和音響部分。

二、設(shè)計任務(wù)和思路

1.搶答器同時供6名選手或6個代表隊比賽，分別用6個按鈕S1 ~ S6表示。

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。

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(yáng)聲器發(fā)出報警聲響提示。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。

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(jìn)行減計時，同時揚(yáng)聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)的時間0.5秒左右。

5.參賽選手在設(shè)定的時間內(nèi)進(jìn)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時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。

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0。

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：

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“開始”前提前搶答違反規(guī)則。

2、具有定時功能，在10秒內(nèi)無人搶答表示所有參賽選手獲參賽隊對本題棄權(quán)。3、10秒時仍無人搶答其報警電路工作表示搶答時間耗盡并禁止搶答。

四、電路圖

1．?dāng)?shù)字搶答器總體方框圖

2．參考電路

五：各單元部分電路設(shè)計如下：

(1)搶答器電路

該電路完成兩個功能：一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號，同時譯碼顯示電路顯示編號；二是禁止其他選手按鍵操作無效。工作過程：開關(guān)S置于“清除”端時，RS觸發(fā)器的 端均為０，４個觸發(fā)器輸出置０，使74LS148的 ＝０，使之處于工作狀態(tài)。當(dāng)開關(guān)S置于“開始”時，搶答器處于等待工作狀態(tài)，當(dāng)有選手將鍵按下時（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)按鍵松開即按下時，74LS148的 此時由于仍為１Ｑ＝１，使 ＝１，所以74LS148仍處于禁止?fàn)顟B(tài)，確保不會出二次按鍵時輸入信號，保證了搶答者的優(yōu)先性。如有再次搶答需由主持人將Ｓ開關(guān)重新置“清除”然后再進(jìn)行下一輪搶答。

（2）報警電路

由555定時器和三極管構(gòu)成的報警電路如圖4所示。其中555構(gòu)成多諧振蕩器，振蕩頻率fo＝1．43／［（RI＋2R2）C］，其輸出信號經(jīng)三極管推動揚(yáng)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。

（3）時序控制電路

時序控制電路是搶答器設(shè)計的關(guān)鍵，它要完成以下三項功能：

①主持人將控制開關(guān)撥到“開始”位置時，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時電路進(jìn)入正常搶答工作狀態(tài)。

②當(dāng)參賽選手按動搶答鍵時，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時電路停止工作。

③當(dāng)設(shè)定的搶答時間到，無人搶答時，揚(yáng)聲器發(fā)聲，同時搶答電路和定時電路停止工作。

六、儀器：

1.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。

2.電阻

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

3.電容 0.1uF 1只，10uf 2只，100uf 1只。

4.三極管 3DG12 1只。

5.其它：發(fā)光二極管22只，共陽極顯示器1塊。

七、擴(kuò)展功能：

1、可以設(shè)計聲控裝置，在主持人說開始時，系統(tǒng)自動完成清零并開始計時的功能。

2、在主持人讀題的過程中，禁止搶答，可以在主持人控制的開關(guān)上另接一個

選擇開關(guān)電路，即可實現(xiàn)“違規(guī)者可見”的功能，即在主持人讀題時如果有人違反比賽規(guī)定搶先按動按鈕，顯示器可以顯示是哪個參賽隊搶先，便于作出相應(yīng)的處理。

八、心得體會：

經(jīng)歷數(shù)星期的電子競賽眼看塵埃落定，感覺忍不住要長出一口氣。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，為了這個競賽可謂廢寢忘食，在實驗室里日出而作，日落不息。將所有的課余時間均奉獻(xiàn)給了這個比賽。

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、測試失敗后的絕望、陷入困境時的不知所措，重新投入的振作。這樣的比賽是無法孤軍作戰(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)出了無與倫比的默契和深厚的友誼。

除此之外，我們還掌握了書本以外的電子技術(shù)知識，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概括我們的體會的話，那只能是：痛并快樂著。

第三篇：智力競賽搶答器邏輯電路設(shè)計

課題二智力競賽搶答器邏輯電路設(shè)計

設(shè)計任務(wù)和要求

用TTL或CMOS集成電路設(shè)計智力競賽搶答器邏輯控制電路，具體要求如下：

1.搶答組數(shù)為4組，輸入搶答信號的控制電路應(yīng)由無抖動開關(guān)來實現(xiàn)。

2.判別選組電路。能迅速、準(zhǔn)確地判處搶答者，同時能排除其它組的干擾信號，閉鎖其它各路輸入使其它組再按開關(guān)時失去作用，并能對搶中者有光、聲顯示和嗚叫指示。

3.計數(shù)、顯示電路。每組有三位十進(jìn)制計分顯示電路，能進(jìn)行加/減計分。

4.定時及音響。

必答時，啟動定時燈亮，以示開始，當(dāng)時間到要發(fā)出單音調(diào)“嘟”聲，并熄滅指示燈。搶答時，當(dāng)搶答開始后，指示燈應(yīng)閃亮。當(dāng)有某組搶答時，指示燈滅，最先搶答一組的燈亮，并發(fā)出音響。也可以驅(qū)動組別數(shù)字顯示（用數(shù)碼管顯示）?；卮饐栴}的時間應(yīng)可調(diào)整，分別為10s、20s、50s、60s或稍長些。

5． 主持人應(yīng)有復(fù)位按鈕。搶答和必答定時應(yīng)有手動控制。

第四篇：課題五智力競賽搶答器邏輯電路設(shè)計

課題五智力競賽搶答器邏輯電路設(shè)計

一、簡述

智力競賽是一種生動活潑的教育方式，通過搶答和必答兩種答題方式能引起參賽者和觀眾的極大興趣，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。

進(jìn)行智力競賽活動時，一般將參賽隊員分為幾組；答題方式為必答和搶答兩種；答題有時間限制；當(dāng)時間到時有警告；答題之后有主持人判斷是否正確；顯示成績評定結(jié)果。搶答時，要判定哪組優(yōu)先，并通過顯示和鳴叫電路予以指示。因此，要完成以上智力競賽搶答器邏輯功能的數(shù)字邏輯控制系統(tǒng)，至少應(yīng)包括以下幾個部分：記分顯示部分；判別、控制部分；計時電路和音響部分。

二、設(shè)計任務(wù)和要求

用TTL或CMOS集成電路設(shè)計智力競賽搶答器邏輯控制電路，具體要求如下：

1.搶答組數(shù)為4組，輸入搶答信號的控制電路應(yīng)接觸良好，反應(yīng)靈敏。

2.判別電路：能迅速、準(zhǔn)確地判別出搶答者，同時能排除其他組的干擾信號，使其它組再按開關(guān)時失去作用，并能對首先搶答者有光顯示和鳴叫指示。

3.計分、顯示電路：每組分別有記分顯示電路，能進(jìn)行加 / 減記分。

4.計時及音響：答題時啟動定時燈亮，以示開始，當(dāng)時間到時要發(fā)出單音調(diào)“嘟”聲，并熄滅指示燈。搶答時，若某一組首先按動搶答鍵，則該組的指示燈應(yīng)亮并發(fā)出聲響，且在數(shù)碼管上顯示出該組的組號?；卮饐栴}的時間可以調(diào)整，如分別為10s、20s、30s、60s等等。

5.主持人要有復(fù)位按鈕（主控制開關(guān)）。

三、設(shè)計方案提示

1.復(fù)位和搶答開關(guān)均可采用防抖動電路，可采用加吸收電容或RS觸發(fā)電路來完成。

2.判別選組電路可以用觸發(fā)器和組合電路完成，也可以用一些特殊器件組成，例如用MC14599或CD4099八路可尋址輸出鎖存器或優(yōu)先編碼器來實現(xiàn)。

3.計數(shù)電路用加/減計數(shù)器完成；顯示電路用74LS47驅(qū)動共陽極數(shù)碼管完成。

四、參考電路

根據(jù)智力競賽搶答器的設(shè)計任務(wù)和要求，其邏輯參考電路如圖5.1所示。

五、參考電路簡要說明

圖5.1為四組智力競賽搶答器邏輯電路圖，圖5.1.a為搶答器控制部分，圖5.1.b為記分部分。

若要增加組數(shù)，則需增加搶答器控制部分和記分顯示部分。

1.判別電路

這部分電路由RS觸發(fā)器完成，CD4043為三態(tài)RS鎖存觸發(fā)器，當(dāng)S1按下時，Q1=1，這時返回到KS按鍵開關(guān)左端的電平為高（“1”），經(jīng)非門后鎖住了其它組的輸入。Q1=1，使相應(yīng)的發(fā)光管發(fā)亮，同時也驅(qū)動音響電路鳴叫，并且在數(shù)碼管上顯示出來。

2.記分部分

這一部分主要由3個四位十進(jìn)制加減計數(shù)器（74LS190）和數(shù)碼管以及相應(yīng)的門電路組成。每組分為個、十、百三位，可以直接由各位從0向上加法或減法計數(shù)，也可以每位單獨(dú)進(jìn)行加減計數(shù)。參加搶答的每組各有一套記分電路。

3.定時電路

當(dāng)打開電路電源，按主控開關(guān)之后，定時裝置即自動置入所用時間。到計時開始后，允許答題指示燈亮，當(dāng)時間到，即減法計數(shù)器為“0”時，定時結(jié)束，這時控制音響電路鳴叫，并熄滅允許答題指示燈，同時停止答題指示燈亮。

4.音響控制

音響電路中，f1和f2為兩種不同的音響，當(dāng)有人搶答時，應(yīng)為間斷音。當(dāng)定時到，應(yīng)為單音輸出，其音頻時序如圖5.2所示。其中KS—1為聲音控制開關(guān)。

第五篇：多路智力競賽搶答器

湖南工學(xué)院

多路智力競賽搶答器設(shè)計報告書

課程名稱：多路智力競賽搶答器 系部名稱：電氣與信息工程系 專業(yè)名稱：電子信息工程技術(shù) 班級名稱：電信0702 設(shè)計人 ：裴書茂 學(xué)號 ：402070220 指導(dǎo)老師： 設(shè)計時間：

湖南工學(xué)院

（課程設(shè)計任務(wù)書目錄）

前言 ???????????????? 1 設(shè)計功能要求 ?????????????? 2 搶答器框架設(shè)計 ????????????? 3 電路設(shè)計 ??????????????? 4 1)搶答電路設(shè)計 ???????????? 4 2)定時電路設(shè)計 ???????????? 53)報警電路設(shè)計

???????????? 64)時序控制電路設(shè)計 ?????????? 7元器件介紹 ???????????????? 8 1)74LS148功能介紹 ??????????? 8 2)74LS192功能介紹 ??????????? 9 仿真電路實驗 ???????????????? 10 1)Proteus仿真電路圖 ??????????實物制作 ????????????????? 11 1)原理圖 ??????????????? 11 2)PCB制圖 ??????????????? 12 3)焊接與調(diào)試 ?????????????? 13 心得體會 ????????????????? 15 鳴謝 ??????????????????? 15 參考資料 ????????????????? 15

前 言

隨著電子技術(shù)的飛躍發(fā)展，社會發(fā)展步入了信息時代，隨著信息時代對人才高素質(zhì)和信息化的要求，隨著高等教育發(fā)展的趨勢，人們的生活水平提高，對精神文明生活的要求也跟著提高，這對電子領(lǐng)域提出了跟更高的要求。

電子學(xué)是一門應(yīng)用很廣泛的科學(xué)技術(shù)，發(fā)展及其迅速。要想學(xué)好這門技術(shù)，首先是基礎(chǔ)理論的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，然后要技術(shù)訓(xùn)練，進(jìn)而培養(yǎng)我們對理論聯(lián)系實際的能力，設(shè)計電路的能力，實際操作的能力，以及培養(yǎng)正確處理數(shù)據(jù)、分析和綜合實驗結(jié)果、檢查和排除故障的能力。同時也加深我們對電子產(chǎn)品的理解。

智力搶答器的設(shè)計和測試作為此次課程設(shè)計的課題，我們采用一般意義上的設(shè)計方案，即采用集成芯片構(gòu)成電路。

數(shù)字電路具有很多的有點(diǎn)：（1）便于高度集成化。由于數(shù)字電路采用二進(jìn)制，因此單元電路的結(jié)構(gòu)簡單，允許電路參數(shù)有較大的離散性，便于集成。

（2）工作可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。數(shù)字信號用二進(jìn)制表示，數(shù)字電路的識別能力強(qiáng)。

（3）（4）（5）數(shù)字信息便于長期存放。

數(shù)字電路集成產(chǎn)品多，通用性強(qiáng)，成本低。

保密性好。數(shù)字信息容易進(jìn)行加密處理，不易被竊取。

設(shè)計功能要求

一、功能要求

1、設(shè)計制作一個可容納5組參賽的數(shù)字式槍答器，每組設(shè)置一個搶答按鈕供搶答者使用。

2、給主持人設(shè)置一個控制開關(guān)，用來控制系統(tǒng)的清零和搶答的開始。

3、搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。搶答開始后，若有選手按搶答按鈕，編號立即鎖存，并在LED數(shù)碼管上顯示出選手的編號（1～5），同時揚(yáng)聲器給出音響提示。同時禁止其他選手搶答。

4、搶答器具有定時搶答的功能，搶答時間設(shè)定為30秒，當(dāng)主持人按下開始按鈕時，定時器立刻倒計時，并顯示。選手在設(shè)定的時間內(nèi)搶答有效。超過時間搶答無效，定時顯示器顯示00。

二、設(shè)計步驟與要求

1、擬定電路的組成框圖，要求能實現(xiàn)所有功能，使用的元器件少，成本低。

2、設(shè)計并安裝電路，要求布線整齊、美觀，便于級聯(lián)和調(diào)試。

3、測試所設(shè)計搶答器的邏輯功能，滿足各項功能要求。

4、畫出整機(jī)邏輯電路圖。

5、寫出設(shè)計報告。

搶答器框架設(shè)計

定時搶答器的總體框圖（如圖

1.1）所示，它由主體電路和擴(kuò)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(kuò)展電路完成定時搶答的功能。

圖1 如圖所示為總體方框圖。工作原理為：接通電源后，主持人將開關(guān)撥到“清零”狀態(tài)，搶答器處于禁止?fàn)顟B(tài)，編號顯示器滅燈，定時器顯示設(shè)定時間；主持人將開關(guān)置;開始“狀態(tài)，宣布“開始”搶答器工作。定時器倒計時，揚(yáng)聲器給出聲響提示。選手在定時時間內(nèi)搶答時，搶答器完成：優(yōu)先判斷、編號鎖存、編號顯示、揚(yáng)聲器提示。當(dāng)一輪搶答之后，定時器停止、禁止二次搶答、定時器顯示剩余時間。如果再次搶答必須由主持人再次操作“清除”和“開始”狀態(tài)開關(guān)。

電路設(shè)計

一、搶答電路設(shè)計

設(shè)計電路如圖2所示。電路選用優(yōu)先編碼器 74LS148 和鎖存器 74LS297 來完成。該電路主要完成兩個功能：一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號，同時譯碼顯示電路顯示編號（顯示電路采用七段數(shù)字?jǐn)?shù)碼顯示管）；二是禁止其他選手按鍵，其按鍵操作無效。

圖2 工作過程：開關(guān)S置于”清除“端時，RS觸發(fā)器的 R、S端均為0，4個觸發(fā)器輸出置0，使74LS148的優(yōu)先編碼工作標(biāo)志端（圖中5號端）＝0，使之處于工作狀態(tài)。當(dāng)開關(guān)S置于”開始“時，搶答器處于等待工作狀態(tài)，當(dāng)有選手將搶答按鍵按下時（如按下S5），74LS148的輸出經(jīng)RS鎖存后，CTR=1,RBO(圖中4端)=1,七段顯示電路74LS48處于工作狀態(tài)，4Q3Q2Q=101,經(jīng)譯碼顯示為“5”。此外，CTR

＝１，使74LS148 優(yōu)先編碼工作標(biāo)志端（圖中5號端）＝１，處于禁止?fàn)顟B(tài)，封鎖其他按鍵的輸入。當(dāng)按鍵松開即按下時，74LS148的 此時由于仍為CTR＝１，使優(yōu)先編碼工作標(biāo)志端（圖中5號端）＝１，所以74LS148仍處于禁止?fàn)顟B(tài)，確保不會出二次按鍵時輸入信號，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

二、定時電路設(shè)計

節(jié)目主持人根據(jù)搶答器的難易程度，設(shè)計一次搶答的時間，通過預(yù)置時間電路對計數(shù)器進(jìn)行預(yù)置，選用十進(jìn)制同步加減計數(shù)器74LS192進(jìn)行設(shè)計，計數(shù)器的時鐘脈沖由秒脈沖電路提供。具體電路如圖3。

原理及設(shè)計：該部分主要由555定時器秒脈沖產(chǎn)生電路、十進(jìn)制同步加減計數(shù)器74LS192減法計數(shù)電路、74LS48譯碼電路和2個7段數(shù)碼管即相關(guān)電路組成。具體電路如圖3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。原理及設(shè)計：該部分主要由555定時器秒脈沖產(chǎn)生電路、十進(jìn)制同步加減計數(shù)器74LS192減法計數(shù)電路、74LS48譯碼電路和2個7段數(shù)碼管即相關(guān)電路組成。具體電路如圖3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

圖3 由時鐘產(chǎn)生電路提供。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；如果沒有人搶答，且倒計時時間到時，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。結(jié)合我們的實際經(jīng)驗及考慮到元器件的成本，我們選擇的電阻值為R1=15K，R2=68K，C=10uF，代入到上式中即得，即秒脈沖。

三、報警電路設(shè)計

由555 芯片構(gòu)成多諧振蕩電路 ,555 的輸出信號再經(jīng)三極管放大 ,從而推動揚(yáng)聲器發(fā)聲。

控制電路包括時序和報警兩個電路 ,如圖4 所示?？刂齐娐沸杈哂幸韵聨讉€功能。

主持人閉合開關(guān)揚(yáng)聲器發(fā)聲 ,多路搶答器電路和計時電路進(jìn)入正常狀態(tài);參賽者按鍵時 ,揚(yáng)聲器發(fā)聲 ,搶答電路和計時電路停止工作;搶答時間到 ,無人搶答 ,揚(yáng)聲器發(fā)聲 ,搶答電路和計時電路停止工作

圖4

四、時序控制電路設(shè)計

時序控制電路是搶答器設(shè)計的關(guān)鍵，它要完成以下三項功能。

1)主持人將控制開關(guān)撥到“開始”位置時，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時電路進(jìn)入正常搶答工作狀態(tài)。

2)當(dāng)參賽選手按動搶答按鍵時，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時電路停止工作。

圖5 3)當(dāng)設(shè)定的搶答時間到，無人搶答時，揚(yáng)聲器發(fā)聲，定時和定時電路停止工作。

根據(jù)上面的功能要求，設(shè)計的時序控制電路如（圖5）所示。圖中，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的輸人使能端。圖11、4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，來自于（圖2）中的74LS279的輸出 1Q=0，經(jīng)G3反相，A＝1，則時鐘信號CP能夠加到74LS192的CPD時鐘輸入端，定時電路進(jìn)行遞減計時。同時，在定時時間未到時，則“定時到信號”為 1，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)按動搶答鍵時，1Q＝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 =1，74LS148處于禁止工作狀態(tài)，從而實現(xiàn)功能②的要求。當(dāng)定時時間到時，則“定時到信號”為0，=1，74LS148處于禁止工作狀態(tài)，禁止選手進(jìn)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。集成單穩(wěn)觸發(fā)器74LS121用于控制報警電路及發(fā)聲的時間。

元器件介紹

一、74LS148功能介紹

在優(yōu)先編碼器電路中，允許同時輸入兩個以上編碼信號。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。在同時存在兩個或兩個以上輸入信號時，優(yōu)先編碼器只按優(yōu)先級高的輸入信號編碼，優(yōu)先級低的信號則不起作用。74148是一個八線-三線優(yōu)先級編碼器。

如圖6所示的是八線-三線編碼器74148的管腳圖引腳圖。

圖6

二、74LS192功能介紹

74LS192是雙時鐘方式的十進(jìn)制可逆計數(shù)器。

CPU為加計數(shù)時鐘輸入端，CPD為減計數(shù)時鐘輸入端。LD為預(yù)置輸入控制端，異步預(yù)置。CR為復(fù)位輸入端，高電平有效，異步清除。CO為進(jìn)位輸出：1001狀態(tài)后負(fù)脈沖輸出。BO為借位輸出：0000狀態(tài)后負(fù)脈沖輸出。

圖7

圖8

仿真電路實驗

一、Proteus仿真電路圖

仿真電路課實現(xiàn)搶答功能，由于軟件局限，報警電路沒有在仿真當(dāng)中。

實物制作

一、原理圖

二、PCB制圖

三、焊接與調(diào)試

在制板中最重要的一個環(huán)節(jié)就是線路的印制。在這次的制作中，由于打印的客觀原因，使在轉(zhuǎn)印的效果不是很好。做出的實物沒有預(yù)期的好。這也是以后一定要注意的地方。

1)焊接部分需要注意的是：

嚴(yán)格按照線路的設(shè)計進(jìn)行焊接，首先焊接過孔，在對元器件進(jìn)行焊接。焊接時間不宜過久，但要完全熔著，以免造成冷焊。焊點(diǎn)的表面要平滑、有光澤。焊點(diǎn)完全冷卻前，不可移動。電烙鐵不用時要放置于電烙鐵架上，并隨時保持烙鐵頭的清潔。焊接完畢，要在烙鐵頭鍍上薄層焊錫，避免氧化，并等冷卻后再收存。

2)調(diào)試部分需要注意的是：

在通電之前必須對照原理圖對線路進(jìn)行詳細(xì)的檢查。檢查是否有虛焊或者為焊接的點(diǎn)?？捎萌f用表進(jìn)行線路檢查，看是否有線路在焊接的時候不慎連接在了一起，如有進(jìn)行修改。在檢查完畢之后才可以通電測試。如果在通電之后任然有問題，應(yīng)立即斷電，再仔細(xì)檢查。

心得體會

通過這次設(shè)計，我的理論知識掌握得更扎實，動手能力明顯提高。同時，通過網(wǎng)上搜索等多方面的查詢資料，我學(xué)到許多在書本上沒有的知識，也認(rèn)識到理論聯(lián)系實踐的重要。在制作當(dāng)中遇到了許多以前沒遇到的困難。我們利用許多的方法去解決所遇到的問題。制作好以后，雖然基本符合設(shè)計要求，但我們總覺得欠缺點(diǎn)什么。這次設(shè)計，讓我感受最深是。在仿真的階段遇到很多的問題，計時電路不能隨搶答而停止，還有就是由于軟件的局限在仿真時候沒有完成整體電路的調(diào)試，這也為最后的實物調(diào)試造成了困難。我們一定要具備一定的檢查、排除電路故障的能力。我深刻認(rèn)識到了“理論聯(lián)系實際”的這句話的重要性與真實性。而且通過對此課程的設(shè)計，我不但知道了以前不知道的理論知識，而且也鞏固了以前知道的知識。最重要的是在實踐中理解了書本上的知識，明白了學(xué)以致用的真諦。在整個設(shè)計到電路的焊接以及調(diào)試過程中，我個人感覺調(diào)試部分是最難的，由于在印制電路板的時候效果不好出現(xiàn)很多的斷線，這讓整個焊接和調(diào)試很麻煩。調(diào)試是一個經(jīng)驗的積累過程，沒有經(jīng)驗是不可能在短時間內(nèi)將其完成的，可能也是老師要求我們加以提高的一個重要方面吧！

鳴謝

感謝老師的耐心指導(dǎo)；

感謝同學(xué)的幫助；

感謝湖南工學(xué)院電信系實驗老師的大力支持；

感謝湖南工學(xué)院對我的支助。

參考文獻(xiàn)

宋樹祥《高頻電子線路》北京大學(xué)出版社

謝自美《電子線路設(shè)計?實驗?測試》華中科大出版社