簡易三路搶答器課程設(shè)計報告書

1、目錄21 緒論.32 總體方案設(shè)計 43 電路圖 .53.1 四 D 觸發(fā)器 74LS175 63.2 與非門 74LS20（邏輯器件 ） .73.3 與非門 74LS00（ 集成 PLC） .83.4 或 非 門 74LS54（ 邏 輯 器 件） .93.5 雙上升沿 D觸發(fā)器 74LS74 .123.6 多 諧 振 蕩 器 . .133.7 由 74LS74 構(gòu)成的四分頻電路 144 主要器件及重要元件的功能介紹 4.1 D 觸發(fā)器4.2 與非門4.3 或非門4. 電阻4. 電容4.5 發(fā)光二極管 4.6 開關(guān)4. 三極管4. 蜂鳴器5 總電路原理圖 6 心得與體會 參考資料 附錄計算及其

2、補充知識 簡易三路搶答器摘要本課程設(shè)計論文詳細(xì)的講述了我的本次課程設(shè)計的全過程和收獲。本文講述的三路搶答器主要是由；兩個 D觸發(fā)器 74LS175、以及一 個四輸入與非門和四個雙輸入與非門和一個或非門構(gòu)成， 共分為鎖存器、 脈沖信號發(fā)生器、分頻電路三部分，其中 74LS175上的清零端由主持人 控制，用來控制是否開始搶答，搶答開始時，由主持人按下復(fù)位開關(guān) S 清除信號，當(dāng)主持人宣布“搶答開始”后，先做出判斷的選手立即按下 開關(guān)，通過與非門送出信號并將其他選手鎖存，同時將信號送給發(fā)光二 極管與喇叭，直到主持人再次清除信號為止。本文還記述了我在整個設(shè)計過程中的設(shè)計思路和每一步設(shè)計步驟， 通過每一步

3、的認(rèn)真的設(shè)計，最終順利完成整個電路的設(shè)計。關(guān)鍵詞： 三路搶答器，觸發(fā)器，脈沖發(fā)生器， 74 系列芯片1 緒論關(guān)于這次設(shè)計的用于三人競賽搶答的器件，在現(xiàn)實生活中很常見， 尤其是在隨著各種智益電視節(jié)目的不斷發(fā)展，越來越多的競賽搶答器被 用在了其中，這種搶答器的好處是不僅能夠鍛煉參賽選手的反應(yīng)能力， 而且能增加節(jié)目現(xiàn)場的緊、活躍氣氛，讓觀眾看得更有情趣?？梢姄尨?器在現(xiàn)實生活中確實很實用，運用前景非常廣泛。30在知識競賽中，特別是做搶答題時，在搶答過程中，為了知道哪一 組或哪一位選手先答題，必須要有一個系統(tǒng)來完成這個任務(wù)。如果在搶 答中，只靠人的視覺是很難判斷出哪組先答題。因此設(shè)計搶答器時要考 慮到

4、這些方面，以便使比賽更加公平、公正。這次設(shè)計就是用幾個觸發(fā) 器以及與非門巧妙的組合設(shè)計的搶答器，使以上問題得以解決，即使兩 組的搶答時間相差幾微秒，也可分辨出哪組優(yōu)先答題。補充知識設(shè)置 秒無人作答，自動鎖存，見附頁。下面請看我的整體設(shè)計方案。2 總體方案設(shè)計以下是三路搶答器方案流程圖：圖2由上圖可以看到這個方案非常的簡潔，下面我將結(jié)合具體元件給出 此方案的詳細(xì)介紹：其中 F1 是 4D觸發(fā)器 74LS175，它具有公共置零端和公共 CP端，F(xiàn)2 是由發(fā)光二極管和蜂鳴器組成的聲光提示電路， F3 是由四 2 輸入與非門74 LS 00 以及電容、電阻組成的多諧振蕩器， F4是由雙 D觸發(fā)器 74

5、 LS74組成的 4分頻電路， F3、F4組成搶答器中的 CP時鐘脈沖源。搶答開始時，由主持人清除信號，按下控制開關(guān)，將開關(guān)置于“清零”位置。74 LS 175的輸出 Q1Q4全為 0，所有發(fā)光二極管 LED均熄滅，蜂鳴器不 發(fā)聲，搶答器處于禁止工作狀態(tài)。當(dāng)主持人宣布“搶答開始” ，同時將控 制開關(guān)撥到“開始”位置，搶答器處于工作狀態(tài)，首先作出判斷的參賽 者立即按下開關(guān)，對應(yīng)的聲光提示電路作出反應(yīng)。同時，通過與非門送 出信號鎖住其余 3 個搶答者的電路，不再接受其他信號，直到主持人再 次清除信號為止。3 單元電路圖3.1 四 D觸發(fā)器 74LS1753.1.1 四 D觸發(fā)器 74LS175的引

6、腳圖如圖 3.1.1 所示圖 3.1.13.1.2 四 D觸發(fā)器 74LS175的邏輯圖如圖 3.1.2 所示圖 3.1.23.1.3 四 D觸發(fā)器 74LS175的功能表如表 3.1.3 所示表 3.1.33.1.4 四 D觸發(fā)器 74LS175的真值表如表 3.1.4 所示表 3.1.43.2 與非門 74LS20（邏輯器件）3.2.1 與非門 74LS20的引腳圖和功能表如圖 3.2.1 所示圖 3.2.13.2.2 三輸入 3 與非門 74LS10的邏輯圖如圖 3.2.2 所示圖 3.2.23.3 二輸入端 4 輸入與非門 74LS00（PLC器件）3.3.1 二輸入端 4 輸入與非門

7、 74LS00邏輯圖如圖 3.3.1 所示：圖 3.3.13.3.2 二輸入端 4 輸入與非門 74LS00功能表如表 3.3.2 所示表 3.3.23.4 雙上升沿 D 觸發(fā)器 74LS743.4.1 雙上升沿 D觸發(fā)器 74LS74邏輯圖如圖 3.4.1 所示圖 3.4.13.4.2 雙上升沿 D 觸發(fā)器 74LS74功能表如表 3.4.2 所示表 3.4.23.5 多諧振蕩器多諧振蕩器電路圖如圖 3.5 所示多諧振蕩器用來產(chǎn)生時鐘脈沖，設(shè)置機(jī)械周期3.6 由 74LS74 構(gòu)成的四分頻電路四分頻電路圖四分頻電路使時鐘脈沖的周期變?yōu)榱嗽瓉淼乃谋? 主要器件及重要元件的功能介紹在這次設(shè)計的用

8、于競賽的搶答器，電路圖時很簡單，組成器件應(yīng)該 說都是數(shù)電和模電中很常見的。4.1 D 觸發(fā)器圖 4.1 D 觸發(fā)器D觸發(fā)器如圖，其功能有： D 觸發(fā)器具有接收并記憶信號的功能，又稱為鎖存器。 D 觸發(fā)器屬于脈沖觸發(fā)方式。 D 觸發(fā)器不存在約束條件和一次變化現(xiàn)象，抗干擾性能強(qiáng)，工作 速度快。而這次正是利用了的以上功能來構(gòu)成一個簡單的搶答器4.2 與非門（兩種形式）4.3 或非門4.4 電阻 包括滑動變阻器，普通電阻4.5 電容 主要用來構(gòu)成多諧振蕩器。4.6 發(fā)光二極管、蜂鳴器 提示電路重要原件。4.7 開關(guān)4.8 三極管5 總電路原理圖圖56 心得與體會學(xué)以致用還有很遠(yuǎn)的路要走 親身實踐最能了解自己的知識水平網(wǎng)絡(luò)是個可以請教的好老師 學(xué)會計算機(jī)基本知識有益提高實戰(zhàn)效率 感謝這難得的課程設(shè)計參考資料，何小艇，電子系統(tǒng)設(shè)計，大學(xué)， 2001年 6月，福安，電子電路設(shè)計與實踐，科學(xué)技術(shù)， 2001年 10 月，王澄非，電路與數(shù)學(xué)邏輯設(shè)計實踐，東南大學(xué)， 1999年 10月，銀華，電子線路設(shè)計指導(dǎo)，北京航空航天大學(xué)， 2005年 6月，盧菊洪，數(shù)字電路與邏輯設(shè)計實訓(xùn)教程，科學(xué)出版 2003年8 月200，康華光，電子技術(shù)基礎(chǔ)，高教， 2003徐國華，模擬及數(shù)字電子技術(shù)實驗