實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔微機(jī)原理課程設(shè)計多路智力競賽搶答器設(shè)計文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔院 系： 電氣及自動化工程系班 級： 通信一班學(xué) 號：學(xué)生：八多路智力競賽搶答器設(shè)計目錄一前言·11設(shè)計容及要求·12實(shí)驗(yàn)容及方法·23工作過程簡介·2二、正文·4系統(tǒng)概述·4單元電路設(shè)計方案和原理說明·4搶答器電路設(shè)計 ·4定時電路設(shè)計·6文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔電路的安裝與調(diào)試·8心得與體會·9三、元器件明細(xì)表·10四、參考文獻(xiàn)·10前言一、設(shè)計容及要求：設(shè)計容：本課題要求設(shè)計一臺可供 8名選手參加比賽的智力競賽搶答器。設(shè)計要求：文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔1．基本功能搶答器同時供8名選手或8個代表隊(duì)比賽，分別用8個按鈕S0~S7表示。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。用來控制系統(tǒng)清零（編號顯示數(shù)碼管滅燈）和搶答的開始。搶答器具有鎖存與顯示功能。即搶答開始后，選手按動按鈕，鎖存相應(yīng)的編號，并在編號顯示器上顯示該編號。同時封鎖輸入編碼電路，禁止其他選手搶答。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。2．?dāng)U展功能搶答器具有定時搶答功能。要求定時器開始倒計時，并用定時顯示器顯示倒計時時間。參賽選手在設(shè)定時間（30秒）搶答，搶答有效，同時定時器停止倒計時，編號顯示器上顯示選手的編號，定時顯示器上顯示剩余搶答時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。如果定時搶答時間已到，卻沒有選手搶答時，本次搶答無效，系統(tǒng)封鎖輸入編碼電路，禁止選手超時后搶答，時間顯示器顯示0。二、實(shí)驗(yàn)容及方法1．組裝調(diào)試搶答器電路。2．設(shè)計可預(yù)置時間的定時電路，并進(jìn)行組裝和調(diào)試。當(dāng)輸人 1Hz的時鐘脈沖信號時，要求電路能進(jìn)行減計時，當(dāng)減計時到零時，能輸出低電平有效的定時時間到信號。文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔3．完成定時搶答器的聯(lián)調(diào)，注意各部分電路之間的時序配合關(guān)系。然后檢查電路各部分的功能，使其滿足設(shè)計要求。三，工作過程簡介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。擴(kuò)展電路 主體電路圖1文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔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，選手在定時時間搶答時，搶答器完成：優(yōu)先判斷、編號鎖存、編號顯示。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)。正文一、 系統(tǒng)概述如圖（一）所示為八路智力競賽搶答器的總體方框圖。其工作原理如下：文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔搶答器系統(tǒng)原理框圖如上所示。它由主體電路和擴(kuò)展電路兩部分組成，主體電路完成基本搶答后，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二、單元電路設(shè)計方案和原理說明⒈搶答器電路設(shè)計其原理說明：、搶答電路的功能有兩個：一是能分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號，供譯碼顯示譯碼電路用；二是要使其它選手按鍵操作無效。、選用優(yōu)先編碼器74LS148、RS鎖存器、譯碼器4511組成搶答電路(3)、搶答電路工作原理：當(dāng)控制開關(guān)置于“清除”位置時， RS—觸發(fā)器的R端為低電平，輸出Q4—Q1全為低電平。此時4511— —的BI=0，顯示器滅燈；74LS148選通輸入ST=0,74LS148處于工作狀態(tài)，而鎖存電路不工作。當(dāng)控制開關(guān)置于“開始”位置時，優(yōu)先編碼電路和鎖存電路同時處于工作狀態(tài)，當(dāng)有選手按鍵搶答時，如5號選手優(yōu)先按5號鍵，則74LS148輸—出Y2Y1Y0=，YEX=0，經(jīng)RS鎖存后，Q1=1，BI=1，7448工作，Q4Q3Q2=101 ，經(jīng)4511驅(qū)動譯碼后，顯示器顯示數(shù)文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔字5。Q1=1使74LS148為高電平。即74LS148禁止工作，—封鎖其它按鍵輸入，當(dāng)按下的按鍵松開后， 74LS148 的YEX為高電平，但由于 Q1輸出仍為高電平不變，所以 74LS148仍處于不工作狀態(tài)，其它按鍵的輸入信號不被接受，這就保證搶答者的優(yōu)先性及搶答電路的準(zhǔn)確性。如圖（二）所示為八路智力競賽搶答器的搶答電路單元圖，⒉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。具體電文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔路如圖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、4511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(shí)現(xiàn)減法計數(shù)，通過譯碼電路 4511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、4511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(shí)現(xiàn)減法計數(shù)，通過譯碼電路4511顯示到數(shù)碼管上，其時鐘信號由時鐘產(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4511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(shí)際經(jīng)驗(yàn)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。具體電路如圖 3所示。文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔三、電路的安裝與調(diào)試這也過程說起來并不難，但也可以說是比較難的，因?yàn)榘蠢碚f只要把電路圖原理弄懂了，按照原理圖進(jìn)行連接電路就行了， 而實(shí)際上這么多的接口真正的做到每一個都不漏每一個都不會錯還是比較難的，而且連起線來也是比較的慢比較的繁瑣， 第一面包板太小兩個人一起連的話感覺相互擋著了，而且連好了彼此也不熟悉對方是怎么連的，到最后檢查電路時會很困難，所以我和同組的肖康生就決定我們一個人負(fù)責(zé)看電路圖知道布局和連線， 另外一個人就只進(jìn)行連線，這樣以文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔來的話，連起線來就比較的快不會相互擠著，而且還能夠避免很多錯誤，最后實(shí)物電路的路線基本上兩個人都會比較的熟悉自己是怎么接德魯，等下檢查線路時就會比較的容易。總的來說，在安裝電路的過程中，除了電路的布局要求美觀以外，在電路的安裝過程中就沒有什么難的地方。接下來就是電路的調(diào)試了，在電路連接的過程中，我們采取的方法比較的好，連線的速度也比較的快，而且錯誤也比較的少，所以，在接好先后多電路進(jìn)行調(diào)試時，第一遍我們就已經(jīng)基本成功了，只是在倒計時環(huán)節(jié)，倒計時的數(shù)據(jù)總是無法與設(shè)計時的相同，本來設(shè)計的是從30到0的倒計時，然而，出現(xiàn)的數(shù)字倒計時總是停在 39與30兩數(shù)字之間，而且有的時候甚至還出現(xiàn)的加數(shù)計時的現(xiàn)象，數(shù)字變到了 49，這一步讓我們比較的棘手，以為檢查連線實(shí)在是沒有錯誤， 而且對電路進(jìn)行分塊的檢查與測試時也并沒出現(xiàn)錯誤，就只是在 74LS192這一塊芯片上數(shù)據(jù)輸出有問題，地位與高位的 Q0有脈沖輸出，而 Q1、Q2、Q3皆沒有脈沖信號出來。想了半天也沒結(jié)果，我們只能再次對線路進(jìn)行檢查，確認(rèn)無誤后我們決定了暫時放棄檢查電路， 準(zhǔn)備想老師求助，老師幫我們仔細(xì)的檢查了個芯片的接線與電路工作時各個芯片的管腳的電平，最后也認(rèn)為我們的電路沒連錯，但是肯定存在問題，最后經(jīng)過老師的仔細(xì)排查，最終找出了原因，使我們的 192號芯片5號端未接高電平，使芯片在 4號管腳有減速脈沖輸入時 5號管腳的加速脈沖要停止工作對其置 1。經(jīng)過改正后我們的電路安裝就圓滿完成了，而且總體的看來布局和連線方面也做得比較到位， 這樣電路的安裝于調(diào)文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔試就基本完成了。四、心得與體會通過兩周的課程設(shè)計，使我對數(shù)字電路有了進(jìn)一步的了解，我的理論知識掌握得更扎實(shí)，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(shí)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。這次設(shè)計，讓我感受最深的是在仿真的階段遇到一些的問題，計時電路不能隨搶答而停止，以及在實(shí)物連接后，搶答電路不能倒計時等問題。最后我們還是老師的幫助下檢查出了錯誤并進(jìn)行改正的，我覺得我們自己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(shí)際”的這句話的重要性與真實(shí)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(shí)踐中理解了書本上的知識，明白了學(xué)以致用的真諦。在此我要感謝老師的諄諄教導(dǎo)和同學(xué)們的幫助，我相信這十幾天的不懈努力會給我未來的學(xué)習(xí)帶來很多的啟發(fā),我會在以后的工作生活中更好的理論聯(lián)系實(shí)際,證明自己的能力。元器件明細(xì)表序號名稱型號數(shù)量備注1七段譯碼器45113——2十進(jìn)制加減計數(shù)器74LS1922——文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔3555定時器1——4優(yōu)先編碼器74LS1481——5RS鎖存器74LS2791——6與門74LS081每個芯片有4個兩輸入端的與非門7非門74LS041