優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)四路智力競(jìng)賽搶答器的設(shè)計(jì)

1、本文設(shè)計(jì)可供四人搶答日勺搶答器電路并對(duì)其進(jìn)行仿真。一方面本文提出了一 種控制以及計(jì)時(shí)電路日勺方案，并對(duì)其進(jìn)行了論證。設(shè)計(jì)方案先運(yùn)用D觸發(fā)器及優(yōu) 先編碼器74LS148N構(gòu)成勺搶答電路實(shí)行搶答電路勺運(yùn)營(yíng)，然后運(yùn)用555集成電 路構(gòu)成秒脈沖發(fā)生器；然后用其產(chǎn)生勺矩形波觸發(fā)倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器；運(yùn)用輸出勺進(jìn) 位電壓控制計(jì)時(shí)器勺停止，并發(fā)生警報(bào)。然后用Multisim9對(duì)電路進(jìn)行仿真和整 體勺性能指標(biāo)測(cè)試。通過(guò)測(cè)驗(yàn)，得到了比較符合規(guī)定勺仿真成果。核心字：D觸發(fā)器、優(yōu)先編碼器74LS148、七段顯示譯碼器74LS48、555集成電 路 TOC o 1-5 h z 摘要I目錄II緒論1 HYPERLINK l b

2、ookmark7 o Current Document 第1章方案與論證21.1設(shè)計(jì)規(guī)定21.2方案論證2 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 第2章單元電路設(shè)計(jì)42.1搶答器按鍵保持與封鎖電路474LS74D 觸發(fā)器42.2選手號(hào)碼顯示電路774LS148優(yōu)先編碼器774LS248七段譯碼器82.3脈沖發(fā)生器電路11555 定期器112.48421BCD碼遞減計(jì)數(shù)器電路142.4.1十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器74LS192142.5搶答及限時(shí)鳴響電路1674LS04 非門(mén)1674LS02 與非門(mén)17總結(jié)20參照文獻(xiàn)21附錄I總電路圖22附錄II元器件清單

3、23有關(guān)這次設(shè)計(jì)日勺用于多人競(jìng)賽搶答日勺器件，在現(xiàn)實(shí)生活中很常用，特別是在 隨著多種智益電視節(jié)目日勺不斷發(fā)展，越來(lái)越多日勺競(jìng)賽搶答器被用在了其中，這種 搶答器勺好處是不僅可以鍛煉參賽選手勺反映能力，并且能增長(zhǎng)節(jié)目現(xiàn)場(chǎng)勺緊張、 活躍氛圍，讓觀眾看得更有情趣?？梢?jiàn)搶答器在現(xiàn)實(shí)生活中勺確很實(shí)用，運(yùn)用前 景非常廣泛。在知識(shí)競(jìng)賽中，特別是做搶答題時(shí)，在搶答過(guò)程中，為了懂得哪一組或哪一 位選手先答題，必須要有一種系統(tǒng)來(lái)完畢這個(gè)任務(wù)。如果在搶答中，只靠人勺視 覺(jué)是很難判斷出哪組先答題。這次設(shè)計(jì)就是用幾種觸發(fā)器以及三極管巧妙勺設(shè)計(jì) 搶答器，使以上問(wèn)題得以解決，雖然兩組勺搶答時(shí)間相差幾微秒，也可辨別出哪 組優(yōu)先

4、答題。本文重要簡(jiǎn)介了搶答器勺工作原理及設(shè)計(jì)，以及它勺實(shí)際用途。第1章方案與論證1.1設(shè)計(jì)規(guī)定設(shè)立一種系統(tǒng)清除和搶答控制開(kāi)關(guān)S,該開(kāi)關(guān)由主持人控制；搶答器具有鎖存與顯示功能；搶答器具有定期搶答功能，定期時(shí)間為60秒，當(dāng)主持人啟動(dòng)開(kāi)始鍵后， 定期器進(jìn)行減計(jì)時(shí)；如果定期時(shí)間已到，無(wú)人搶答，本次搶答無(wú)效，系統(tǒng)報(bào)警并嚴(yán)禁搶答， 定期顯示屏上顯示00。1.2方案論證萬(wàn)案一：用CD4511、CD4068各一種電阻，開(kāi)關(guān)，三級(jí)管和二級(jí)管若干及七段顯示屏 構(gòu)成搶答電路。本電路日勺控制措施是運(yùn)用開(kāi)關(guān)進(jìn)行輸入編碼當(dāng)按鍵第一次就接下 時(shí)，輸出由1111110變?yōu)樗酉律祖I值勺BCD編碼經(jīng)4068 8輸入與門(mén)和一種三級(jí)

5、 管控制后輸出CD4511第五腳使其從底電平變?yōu)楦唠娖?，從而鎖住CD4511，實(shí)現(xiàn) 搶答功能。計(jì)數(shù)器運(yùn)用兩個(gè)CD40110和CD4011組合成60秒勺加法計(jì)數(shù)器。此電 路原理簡(jiǎn)樸，制作以便，但顯示不為倒計(jì)時(shí)，觀看比較不以便。萬(wàn)案二：搶答電路由四個(gè)D觸發(fā)器74LS74N，或非門(mén)4002BT，開(kāi)關(guān)若干，優(yōu)先編碼器 74LS148及七段顯示屏等構(gòu)成。本電路勺控制措施是運(yùn)用開(kāi)關(guān)進(jìn)行高下電位勺輸 入，當(dāng)四個(gè)開(kāi)關(guān)有一種有優(yōu)先按下時(shí)，D觸發(fā)器勺輸出端輸出勺高電位通過(guò)或非 門(mén)進(jìn)入其她D觸發(fā)器勺異步復(fù)位端從而使其她選手勺輸入信號(hào)鎖存成無(wú)效。倒計(jì) 時(shí)電路由74LS192,七段顯示屏，及555定期電路構(gòu)成。此電路勺

6、設(shè)計(jì)雖然較復(fù)雜， 但是能較好實(shí)現(xiàn)所規(guī)定勺功能。通過(guò)比較二個(gè)方案日勺特點(diǎn)，本電路采用方案二！智力競(jìng)賽搶答器日勺設(shè)計(jì)方框圖如圖1.2所示。涉及搶答器電路，秒脈沖發(fā)生器電路、計(jì)數(shù)器電路、譯碼與顯示電路、報(bào)警電路和外部控制電路（輔助時(shí)序控制 電路）等六個(gè)部分構(gòu)成。計(jì)時(shí)電路遞減計(jì)時(shí)，每隔1秒鐘，計(jì)時(shí)器減1。其中搶答 器，計(jì)數(shù)器和控制電路是系統(tǒng)勺重要部分。搶答器電路完畢搶答功能，計(jì)數(shù)器完 畢60秒計(jì)時(shí)功能，而控制電路完畢計(jì)數(shù)器勺直接清零、啟動(dòng)計(jì)數(shù)器、暫停持續(xù)計(jì) 數(shù)、譯碼顯示電路勺顯示功能。當(dāng)計(jì)時(shí)器遞減計(jì)時(shí)到零（既定期時(shí)間到）時(shí)，顯 示屏上顯示00，同步警報(bào)燈點(diǎn)亮。I-LKey = 3JdAJ5A - Q:

7、：Key = Space圖1.2智力競(jìng)賽搶答器電路原理框圖設(shè)計(jì)思路：運(yùn)用D觸發(fā)器上勺置位或復(fù)位實(shí)現(xiàn)搶答電路勺信號(hào)勺優(yōu)先輸入， 通過(guò)優(yōu)先編碼器和顯示譯碼器把優(yōu)先搶答勺選手號(hào)碼顯示出來(lái)；由定期器發(fā)出勺 秒脈沖信號(hào)通過(guò)遞減計(jì)數(shù)器，譯碼器，再由數(shù)碼管顯示出來(lái)，中間涉及控制電路。第2章單元電路設(shè)計(jì)2.1搶答器按鍵保持與封鎖電路74LS74D 觸發(fā)器74ls74雙上升沿D觸發(fā)器（有預(yù)置、清除端），1CP、2CP時(shí)鐘輸入端，1D、2D數(shù)據(jù)輸入端，1Q、2Q、1Q、2Q輸出端，CLR1、CLR2直接復(fù)位端（低電 平有效），PR1、PR2直接置位端（低電平有效）。負(fù)跳沿觸發(fā)日勺主從觸發(fā)器工作時(shí)，必須在正跳沿前加

8、入輸入信號(hào)。如果在CP 高電平期間輸入端浮現(xiàn)干擾信號(hào)，那么就有也許使觸發(fā)器日勺狀態(tài)出錯(cuò)。而邊沿觸 發(fā)器容許在CP觸發(fā)沿來(lái)到前一瞬間加入輸入信號(hào)1這樣，輸入端受干擾勺時(shí)間 大大縮短，受干擾勺也許性就減少了。邊沿D觸發(fā)器也稱(chēng)為維持-阻塞邊沿D觸發(fā) 器。工作原理：SD和RD接至基本RS觸發(fā)器勺輸入端，它們分別是預(yù)置和清零端，低電平 有效。當(dāng)SD=0且RD=1時(shí)，不管輸入端D為什么種狀態(tài)，都會(huì)使Q=1，Q=0，即 觸發(fā)器置1;當(dāng)SD=1且RD=0時(shí)，觸發(fā)器勺狀態(tài)為0,SD和RD 一般又稱(chēng)為直接 置1和置0端。我們?cè)O(shè)它們均已加入了高電平，不影響電路勺工作。工作過(guò)程如 下：（1）CP=0時(shí)，與非門(mén)G3和G4封鎖，其輸出Q3=Q4=1，觸發(fā)器勺狀態(tài)不變。 同步，由于Q3至Q5和Q4至Q6勺反饋