畢業(yè)論文數(shù)字搶答器數(shù)字電路

1、起訖時(shí)間：2006.32006.6一、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)的輸入信號在顯示器上輸出；用控制電路和主持人開關(guān)啟動報(bào)警電路，以上兩部分組成主體電路。通過定時(shí)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(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能，構(gòu)成擴(kuò)展電路。經(jīng)過布線、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SummaryThefigureviesftheansweringde

2、vicebythesubjectcircuitexpsthecircuittomakeup.HavepriityincodecircuitlatchdeciphercircuitexpttheinputsignaloftheentrantteamonthedisplayStartingthewarningcircuitwiththecontrolcircuithostsswitchtwotheabovementionedpartsmak

3、eupthesubjectcircuit.Throughtimingcircuitdeciphersecondsignalfunctionwhileoutputsrealizescountingonthedisplayingthatpulseproducecircuitfmexpthecircuit.Throughconnectupwelddebugfigureviefansweringdevicetakeshapeafterthewk

4、.Keywd：ViefansweringthecircuitTimingcircuitWarningcircuitTimesequencecontrolling二、目錄摘要…………………………………………………………………………………ⅠAbstract………………………………………………………………………………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

5、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(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“開始“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)

6、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，無人搶答，本次搶答無效，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74LS1481片，74LS2791片，74LS483片，74LS1922片，NE5552片，74LS001片，74LS1211片。3.電阻510Ω2只，1KΩ

7、9只，4.7kΩl只，5.1kΩl只，100kΩl只，10kΩ1只，15kΩ1只，68kΩl只。4.電容0.1uF1只，10uf2只，100uf1只。5.三極管3DG121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：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＝143／［（RI＋2R2）C］，其輸出信號經(jīng)三極管推動揚(yáng)聲器。PR為控制

8、信號，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)入正常搶答工作狀態(tài)。②當(dāng)參賽選手按動搶答鍵時(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G1的作用是控

9、制時(shí)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(shí)，來自于圖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“為1，門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)按動搶答

10、鍵時(shí)，1Q＝1，經(jīng)G3反相，A＝0，封鎖CP信號，定時(shí)器處于保持工作狀態(tài)；同時(shí)，門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“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G1處于關(guān)門狀態(tài)，封鎖CP信號，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)試及測試方法：3塊實(shí)驗(yàn)電路板

11、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)字搶答電路板一開始測試時(shí)不能工作，又由于沒有穩(wěn)壓電源而不能檢驗(yàn)。情急之下，靈機(jī)一動，把3節(jié)干電池制成4.5伏電壓源，又用萬用表逐點(diǎn)排查，原來有虛焊的點(diǎn)。找出原因后并排斥故障后，電路板

12、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中沒有74LS121，并且沒有可以代替的74LS221，故時(shí)序控制電路的仿真無法完成。八、儀器：1.數(shù)字實(shí)驗(yàn)箱。2.集成電路74LS1481片，74LS2791片，74LS483片，74LS1922片，NE5552片，74LS001片，74L