PLC搶答器(完結(jié)版-本)

1、菏澤學(xué)院 蔣震機(jī)電工程學(xué)院菏澤學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)（論文）題目 兒童教授對(duì)決賽搶答器 院、系專(zhuān)業(yè) 蔣震機(jī)電工程學(xué)院自動(dòng)化 學(xué)生姓名 門(mén)學(xué)明 學(xué) 號(hào) 5 矚慫潤(rùn)厲釤瘞睞櫪廡賴(lài)。指導(dǎo)教師姓名 侯建華 職稱(chēng)副教授設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容（技術(shù)指標(biāo)）與要求：主要內(nèi)容：搶答器是在知識(shí)競(jìng)賽、文體娛樂(lè)活動(dòng)（搶答活動(dòng)）中，能準(zhǔn)確、公正、直觀的判斷出搶答者的機(jī)器。要求：1.調(diào)研，查閱資料，分析比較，確定方案；2.對(duì)硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并完成外部接線(xiàn)；3.對(duì)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并完成調(diào)試；4.編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。進(jìn)度安排：第1天 調(diào)研，收集資料（書(shū)籍和案例），撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告； 第2天 總體方案設(shè)計(jì)；第3天 系統(tǒng)的

2、調(diào)試（包括測(cè)試）和修改； 第4天 整理并撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，完成初稿 ；第5天 經(jīng)老師審閱后修改畢課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；院、系意見(jiàn)： 年 月 日注：1. 任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)老師填寫(xiě). 2. 任務(wù)書(shū)必須在第七學(xué)期第13周前下達(dá)給學(xué)生目 錄課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1兒童、教授對(duì)決賽搶答器2摘要2關(guān)鍵詞2Children，Professor finals Responde2聞創(chuàng)溝燴鐺險(xiǎn)愛(ài)氌譴凈。ABSTRACT 2Key words21課程設(shè)計(jì)目的31.1 課程設(shè)計(jì)使用的儀器和器件3 定時(shí)器4 三極管51.2 PLC的簡(jiǎn)介 1.3 PLC的特點(diǎn)2 課程設(shè)計(jì)方法和內(nèi)容72.1 封鎖電路72.2 定時(shí)電路92.3 報(bào)警電路

3、102.4.程序源代碼133 兒童、教授對(duì)決賽搶答器總電路圖4 系統(tǒng)功能調(diào)試5 參考文獻(xiàn) 16兒童、教授對(duì)決賽搶答器自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生 門(mén)學(xué)明指導(dǎo)教師 侯建華摘要：搶答器是在知識(shí)競(jìng)賽、文體娛樂(lè)活動(dòng)（搶答活動(dòng)）中，能準(zhǔn)確、公正、直觀的判斷出搶答者的機(jī)器。通過(guò)搶答者所處位置的指示燈顯示、語(yǔ)音提醒、數(shù)字顯示、警示顯示等手段篩選出搶答違規(guī)者或一個(gè)搶答成功者。此設(shè)計(jì)一個(gè)搶答器，在搶答比賽中，兒童二人參賽且其中任一人按鈕可搶得，學(xué)生一人組隊(duì)。教授二人參加比賽且二人同時(shí)按鈕才能搶得。主持人宣布開(kāi)始后方可按搶答按鈕。主持人臺(tái)設(shè)復(fù)位按鈕，搶得及違例由各分臺(tái)燈指示。有人搶得時(shí)有幸運(yùn)彩球轉(zhuǎn)動(dòng)，違例時(shí)有警報(bào)聲。殘騖樓諍錈

4、瀨濟(jì)溆塹籟。關(guān)鍵詞：封鎖電路 定時(shí)電路 三極管Children，Professor finals ResponderStudent majoring in Automation majormenxuemingTutor houjianhuaABSTRACT：Responder is a knowledge contest, sports and entertainment activities (Responder activities) in an accurate, fair and intuitive determine the answer in those machines. Ans

5、wer by location through the lights display, voice reminders, digital display, warning display and other illegal means to filter out the answer or an answer winner. The design of a responder responder, in the game, children two contestants and any button can have a team of people, students. Professor

6、 two people to participate in the competition and the two people at the same time button to grab. The moderator announced before by the answer button. The host set reset button, grab and violation by the lamp indicator. Some people have a lucky ball rotation, violation when the sirens釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。Key

7、words：Blocking circuit Timing circuit Transistor彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。方案設(shè)計(jì)與論證搶答器的基本工作原理：1、 當(dāng)主持人按下“開(kāi)關(guān)”按鈕后，選手可以通過(guò)按按鈕的快慢來(lái)決定由誰(shuí)來(lái)回答，按得快的選手的編號(hào)顯示在電子顯示管上并伴有響聲。謀蕎摶篋飆鐸懟類(lèi)蔣薔。2、 此后選手輸入被鎖住，如果主持人按下復(fù)位鍵則編號(hào)顯示處不作任何顯示。3、 然后主持人就按下計(jì)時(shí)開(kāi)關(guān)，選手開(kāi)始作答，作答的時(shí)間少于60秒，以倒數(shù)的方式進(jìn)行，而且通過(guò)顯示屏把時(shí)間顯示出來(lái)。廈礴懇蹣駢時(shí)盡繼價(jià)騷。4、 當(dāng)選手作答僅剩10秒時(shí)，開(kāi)始通過(guò)喇叭響來(lái)做提示。如果到了顯示“00”時(shí)，計(jì)時(shí)器不再進(jìn)

8、行倒數(shù)而停留在“00”狀態(tài)。煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。5、 此時(shí)選手仍沒(méi)有作答成功，則主持人會(huì)對(duì)該選手進(jìn)行減分處理，如果在“00”之前作答成功則加分，分?jǐn)?shù)也是通過(guò)計(jì)分器顯示出來(lái)。鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴(lài)。6、 之后主持人按下開(kāi)關(guān)，所有的顯示及工作狀態(tài)回到初始狀態(tài)以便進(jìn)行下一次答題。原理框架圖（圖1）主持人選手搶答聲音提示記分器控制電路定時(shí)電路顯示時(shí)間封鎖電路編碼器臺(tái)號(hào)顯示圖1.原理框架圖方案一、對(duì)照上面原理框架圖，各個(gè)主要的部分選用對(duì)應(yīng)功能的芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)，如果在仿真時(shí)沒(méi)能找到相應(yīng)的芯片則用相近的。比如在選手搶答時(shí)的輸入用74148優(yōu)先編碼器進(jìn)行編碼讓一個(gè)輸入有效，并用七段顯示譯碼器顯示出臺(tái)號(hào)?；[叢媽羥

9、為贍僨蟶練淨(jìng)。方案二、對(duì)照框架圖，選用各種邏輯站以及相關(guān)的邏輯函數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，編號(hào)進(jìn)直接把鎖存器的輸出轉(zhuǎn)化8421BCD碼，并通過(guò)邏輯函數(shù)表達(dá)式的方式輸入到顯示譯碼器中讓其顯示出來(lái)。預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。通過(guò)比較可以得出方案一更可行，理由在于芯片組上集成的功能要強(qiáng)大些，且用的元器件的數(shù)目會(huì)相對(duì)少一些這樣會(huì)更美觀而且不容易出錯(cuò)。滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。 1 課程設(shè)計(jì)目的一、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求設(shè)計(jì)搶答器，在某搶答比賽，兒童二人參賽且其中任一人按鈕可搶得，學(xué)生一人組隊(duì)。教授二人參加比賽且二人同時(shí)按鈕才能搶得。主持人宣布開(kāi)始后方可按搶答按鈕。主持人臺(tái)設(shè)復(fù)位按鈕，搶得及違例由各分臺(tái)燈指示。有人搶得時(shí)有幸運(yùn)彩球轉(zhuǎn)

10、動(dòng)，違例時(shí)有警報(bào)聲。鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡。本設(shè)計(jì)為四人參賽的搶答器，能準(zhǔn)確分辨、記錄第一個(gè)有效按下?lián)尨疰I者，并用聲、光指示；主持人沒(méi)有宣布搶答開(kāi)始時(shí)，搶答不起作用。主持人宣布搶答開(kāi)始時(shí)，按“開(kāi)始”鍵，搶答開(kāi)始，同時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)；擁締鳳襪備訊顎輪爛薔。1.1 課程設(shè)計(jì)使用的儀器和器件 定時(shí)器 555定時(shí)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化原理圖如下，它由3個(gè)阻值為5k的電阻組成的分壓器、兩個(gè)電壓比較器C1和C2、基本RS觸發(fā)器、放電BJT以及緩沖器G 組成。贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷。定時(shí)器的主要功能取決于比較器的輸出控制RS觸發(fā)器和放電BJT T的狀態(tài)。圖中Rd為復(fù)位輸入端，當(dāng)Rd為低電平時(shí)，不管其他輸入端的狀態(tài)如何

11、，輸出Vo為低電平。因此在正常工作時(shí)，應(yīng)將其接高電平。壇摶鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚。圖1.1 555結(jié)構(gòu)原理圖由圖可知，當(dāng)5腳懸空時(shí)，比較器C1和C2的比較電壓分別為2/3Vcc和1/3Vcc。當(dāng)VI12/3Vcc，VI21/3Vcc時(shí)，比較器C1輸出低電平，比較器C2輸出高電平，基本RS觸發(fā)器被置0，放電三極管T導(dǎo)通，輸出端Vo為低電平。蠟變黲癟報(bào)倀鉉錨鈰贅。當(dāng)VI12/3Vcc，VI21/3Vcc時(shí)，比較器C1輸出高電平,比較器C2輸出輸出低電平，基本RS觸發(fā)器被置1，放電三極管截止，輸出端Vo為高電平。買(mǎi)鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。當(dāng)VI11/3Vcc時(shí)，基本RS觸發(fā)器R=1、S=1，觸發(fā)器狀態(tài)不變，電

12、路以保持原狀態(tài)不變。綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴。表1.1 555功能表輸入輸出閥值輸入（VI1）R出發(fā)輸入（VI2）S復(fù)位（Rd）輸出（Vo ）放電管T00導(dǎo)通2/3Vcc12/3Vcc01/3Vcc110導(dǎo)通1/3Vcc11不變不變 三極管在這次設(shè)計(jì)的用于競(jìng)賽的搶答器，電路圖時(shí)很簡(jiǎn)單，組成器件應(yīng)該說(shuō)都是數(shù)電和模電中很常見(jiàn)的。關(guān)于模電中用到的器件主要是三極管、發(fā)光二極管以及電容等。在模電中主要學(xué)習(xí)了三極管的放大功能和開(kāi)關(guān)作用，而在這次設(shè)計(jì)的電路中，主要是運(yùn)用了三極管的開(kāi)關(guān)作用。驅(qū)躓髏彥浹綏譎飴憂(yōu)錦。圖5.1 NPN三極管三極管的三種工作狀態(tài)：1當(dāng)、三極管正向?qū)ǎ藭r(shí)工作在放大狀態(tài)；2當(dāng)、/時(shí)，三極

13、管工作在保和區(qū)；3當(dāng)、時(shí)，三極管工作在截止區(qū)。其中三極管的開(kāi)關(guān)作用就是利用了它的2、3兩點(diǎn)性質(zhì)。 貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡。而這次主要用到的器件都是來(lái)自數(shù)電中，比如：觸發(fā)器、邏輯門(mén)、譯碼器、數(shù)碼管以及555定時(shí)器等。而在使用中各個(gè)器件也不是獨(dú)立工作。鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔。圖5.2 JK觸發(fā)器管JK出觸發(fā)器如圖功能有：主從JK觸發(fā)器具有置位、復(fù)位、保持（記憶）和計(jì)數(shù)功能； 主從JK觸發(fā)器屬于脈沖觸發(fā)方式，觸發(fā)翻轉(zhuǎn)只在時(shí)鐘脈沖的負(fù)跳變沿發(fā)生； 不存在約束條件，但存在一次變化現(xiàn)象。 產(chǎn)生一次變化的原因是因?yàn)樵贑P=1期間，主觸發(fā)器一直在接收數(shù)據(jù)，但主觸發(fā)器在某些條件下（Q=0，CP=1期間J端出現(xiàn)正跳沿

14、干擾或Q=1，CP=1期間K端出現(xiàn)正跳沿干擾），不能完全隨輸入信號(hào)的變化而發(fā)生相應(yīng)的變化，以至影響從觸發(fā)器 狀態(tài)與輸入信號(hào)的不對(duì)應(yīng)。構(gòu)氽頑黌碩飩薺齦話(huà)騖。此次用3個(gè)JK觸發(fā)器主要是構(gòu)成三位二進(jìn)制倒計(jì)時(shí)器計(jì)數(shù)器，其中前一個(gè)JK觸發(fā)器的Qn端接下一個(gè)JK觸發(fā)器CP端。CLR接主持人控制端。輒嶧陽(yáng)檉籪癤網(wǎng)儂號(hào)澩。圖5.3 555定時(shí)器集成555定時(shí)器是一種將模擬功能與邏輯功能巧妙結(jié)合在一起的中規(guī)模集成電路,因集成電路內(nèi)部含有3個(gè)5千歐電阻而得名,在控制、定時(shí)、檢測(cè)、放聲、報(bào)警等方面有著廣泛的應(yīng)用。而這次是將555夠成一個(gè)多諧振蕩器。堯側(cè)閆繭絳闕絢勵(lì)蜆贅。圖5.4 D觸發(fā)器D觸發(fā)器如圖，其功能有：D觸

15、發(fā)器具有接收并記憶信號(hào)的功能，又稱(chēng)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(lái)構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的搶答器。綜上所述可知在本次設(shè)計(jì)的電路中，RS邊沿D觸發(fā)器有四個(gè)，其作用是用來(lái)鎖存非最先搶答者的搶答信號(hào)。而三個(gè)JK觸發(fā)器則是構(gòu)成了一個(gè)減法計(jì)數(shù)器且和555定時(shí)器一起使用，形成一個(gè)倒計(jì)時(shí)器，555是為JK觸發(fā)器定時(shí)提供提夠脈沖，使JK觸發(fā)器工作。4511譯碼器將JK觸發(fā)器輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成能夠在數(shù)碼管上顯示的有效信號(hào)。還有就是74190可逆計(jì)數(shù)器，主要是用來(lái)計(jì)算選手得分情況識(shí)饒鎂錕縊灩筧嚌儼淒。1.2 PLC的簡(jiǎn)介PLC是專(zhuān)

16、為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置，是帶有存儲(chǔ)器，可以編制程序的控制器。它能夠存儲(chǔ)和執(zhí)行指令，進(jìn)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)等操作，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械和生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形式一體，易于拓展其功能的原則設(shè)計(jì)。凍鈹鋨勞臘鍇癇婦脛糴。PLC的初期由于其價(jià)格高于繼電器控制裝置，使其應(yīng)用受到限制。但近年來(lái)由于微處理器芯片及有關(guān)元件價(jià)格大大下降，使PLC的成本下降，同時(shí)又由于PLC的功能大大增強(qiáng)，使PLC 的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，廣泛應(yīng)用于鋼鐵、水泥、石油、化工、采礦、電力、機(jī)械制造、汽車(chē)、造紙、紡織、環(huán)保等行

17、業(yè)。恥諤銪滅縈歡煬鞏鶩錦。1.3 PLC的特點(diǎn) 抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高 繼電接觸器控制系統(tǒng)雖具有較好的抗干擾能力，但使用了大量的機(jī)械觸頭，使設(shè)備連線(xiàn)復(fù)雜，由于器件的老化、脫焊、觸頭的抖動(dòng)及觸頭在開(kāi)閉時(shí)受電弧的損害大大降低了系統(tǒng)的可靠性。傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器。由于觸點(diǎn)接觸不良，容易出現(xiàn)故障，PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線(xiàn)可減少互繼電器控制系統(tǒng)的1/10-1/100，因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少。 鯊腎鑰詘褳鉀溈懼統(tǒng)庫(kù)。而PLC采用微電子技術(shù)，大量的開(kāi)關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)的電子存儲(chǔ)器件來(lái)完成，大部分繼電器和復(fù)雜

18、的連線(xiàn)被軟件程序所取代，故壽命長(zhǎng)，可靠性大大提高。碩癘鄴頏謅攆檸攜驤蘞。微機(jī)雖然具有很強(qiáng)的功能，但抗干擾能力差，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電磁波干擾，電源波動(dòng)，機(jī)械振動(dòng)，溫度和濕度的變化，都可能使一般通用微機(jī)不能正常工作。而PLC在電子線(xiàn)路、機(jī)械結(jié)構(gòu)以及軟件結(jié)構(gòu)上都吸收了生產(chǎn)控制經(jīng)驗(yàn)，主要模塊均采用了大規(guī)模集成電路，I/O系統(tǒng)設(shè)計(jì)有完善的通道保護(hù)與信號(hào)調(diào)理電路；在結(jié)構(gòu)上對(duì)耐熱、防潮、抗震等都有精確的考慮；在硬件上采用隔離、屏蔽、濾波、接地等抗干擾能力，目前個(gè)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的PLC，平均無(wú)故障時(shí)間都大大超過(guò)了IEC規(guī)定的10萬(wàn)小時(shí)，有的甚至達(dá)到了幾十萬(wàn)小時(shí)。閿擻輳嬪諫遷擇楨秘騖。 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)、應(yīng)用

19、靈活 PLC產(chǎn)品均成系列化生產(chǎn)，品種齊全，外圍模塊品種也多，可有各種組件靈活組合成各種大小和不同要求的控制系統(tǒng)。在PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)中，只需在PLC的端子上接入相應(yīng)的輸入、輸出信號(hào)線(xiàn)即可，不需要諸如繼電器之類(lèi)的物理電子器件和大量而有繁雜的硬件接線(xiàn)線(xiàn)路。當(dāng)控制要求改變，需要變更控制系統(tǒng)功能時(shí)，可以用編程器在線(xiàn)或離線(xiàn)修改程序，修改接線(xiàn)量很小。同一個(gè)PLC裝置有、用于不同的控制對(duì)象，只是輸入、輸出組件和應(yīng)用軟件不同而已。氬嚕躑竄貿(mào)懇彈瀘頷澩。 編程方便，易于使用 PLC是面向用戶(hù)的設(shè)備，PLC的設(shè)計(jì)者充分考慮到現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員的技能和習(xí)慣，PLC程序的編制，采用梯形圖或面向工業(yè)控制的簡(jiǎn)單指令形式。

20、梯形圖與繼電器原理圖相類(lèi)似，直觀易懂，容易掌握，不需要專(zhuān)門(mén)的計(jì)算機(jī)知識(shí)和語(yǔ)言，深受現(xiàn)場(chǎng)電氣技術(shù)人員的歡迎。釷鵒資贏車(chē)贖孫滅獅贅。 功能完善，擴(kuò)展能力強(qiáng) PLC中含有數(shù)量巨大的用于開(kāi)關(guān)量處理的繼電器類(lèi)軟件，可輕松地實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的開(kāi)關(guān)量邏輯控制，這是一般的繼電器控制所不能實(shí)現(xiàn)的。PLC內(nèi)部具有許多控制功能，能方便地實(shí)現(xiàn)D/A、A/D轉(zhuǎn)換及PID運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制、數(shù)字控制等功能。PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)功能，他不僅可以控制一臺(tái)單機(jī)，一條生產(chǎn)線(xiàn)，還可以控制一個(gè)機(jī)群，許多生產(chǎn)線(xiàn)。他不但可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制，還可以用于遠(yuǎn)程控制。慫闡譜鯪逕導(dǎo)嘯畫(huà)長(zhǎng)涼。 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試方便 PLC中相當(dāng)于繼電器系統(tǒng)中的

21、中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等“軟元件”數(shù)量巨大，硬件齊全，且為模塊化積木式結(jié)構(gòu)，并已商品化，故可按性能、容量（輸入、輸出點(diǎn)、內(nèi)存大?。┑冗x用組裝。又由于用軟件編程取代了硬接線(xiàn)實(shí)現(xiàn)控制功能，使安裝接線(xiàn)量大大減小，設(shè)計(jì)人員只要一臺(tái)PLC就可進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬調(diào)試。而繼電接觸器系統(tǒng)需要在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，工作量很大且繁難。諺辭調(diào)擔(dān)鈧諂動(dòng)禪瀉類(lèi)。PLC控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)狀態(tài)、通信狀態(tài)、異常狀態(tài)和I/O點(diǎn)的狀態(tài)均有顯示。工作人員通過(guò)他可查出故障原因，便于迅速處理，及時(shí)排除。嘰覲詿縲鐋囁偽純鉿錈。 結(jié)構(gòu)緊湊 體積小、重量輕，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。由于以上特點(diǎn)，使得PLC獲得極為廣泛的應(yīng)用。2

22、課程設(shè)計(jì)方法和內(nèi)容2.1 封鎖電路封鎖電路的主要功能是分辨選手按鍵的先后，并能把第一個(gè)搶答者的編號(hào)鎖存起來(lái)，并使其他選手的按鍵操作無(wú)效。實(shí)現(xiàn)該電路的功能的主要芯片是74175（圖1為功能表，圖2為邏輯功能圖，圖3為鎖存器電路）熒紿譏鉦鏌觶鷹緇機(jī)庫(kù)。表2.1圖2.1工作原理：當(dāng)主持人控制開(kāi)關(guān)處于“清零”位置時(shí)該電路清零即當(dāng)RD接低電平時(shí)，全為低電平，各顯示燈均熄滅，即此時(shí)封鎖器電路不工作，當(dāng)主持人將開(kāi)關(guān)撥到“開(kāi)始”后即RD為高電平時(shí)，此時(shí)鎖存器處于工作狀態(tài)，即搶答器電路處于等待工作狀態(tài)。這時(shí)當(dāng)有選手將按鍵按下時(shí)（如按下SW2）。此時(shí)=1，由D觸發(fā)器的功能可知，此時(shí)=1，=0。當(dāng)=0時(shí)，經(jīng)過(guò)與非門(mén)

23、變?yōu)?再經(jīng)過(guò)非門(mén)變?yōu)?，再和4個(gè)選手組成的或門(mén)邏輯器再與，選手就可以通過(guò)開(kāi)關(guān)來(lái)?yè)尨?，而且只有一次輸入變化，因此CP只接收到一次的電平變化，因此那就后就保持了第一次的輸出所以就封鎖了CP的輸入，此時(shí)74175不再工作，從而實(shí)現(xiàn)了封鎖其他選手的作答。只有在第一個(gè)人答完以后，由主持人操作清零開(kāi)關(guān)使搶答器電路復(fù)位，才能進(jìn)行下一的搶答。鶼漬螻偉閱劍鯫腎邏蘞。2.2. 定時(shí)電路 節(jié)目主持人通過(guò)按復(fù)位鍵來(lái)進(jìn)行搶答倒計(jì)時(shí)。如圖2.2。定時(shí)9秒，把74LS192對(duì)應(yīng)的9，10，1，15四個(gè)端子預(yù)置為“1001”。計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖由秒脈沖電路555提供。當(dāng)復(fù)位開(kāi)關(guān)按下時(shí)，給74ls192一個(gè)低電平，從而開(kāi)始倒計(jì)時(shí)

24、，每來(lái)一個(gè)脈沖信號(hào)進(jìn)行減計(jì)數(shù)一次。當(dāng)有選手搶答或借位信號(hào)時(shí)，就使得74ls192的輸入脈沖變成低電平，從而實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)的停止。再按復(fù)位鍵時(shí)，再一次倒計(jì)時(shí)。紂憂(yōu)蔣氳頑薟驅(qū)藥憫騖。圖2.2定時(shí)電路2.3報(bào)警電路由74ls121和蜂鳴器構(gòu)成的報(bào)警電路，但仿真中沒(méi)有74ls121，因此用功能相同的MONOSTABLE VIRTUAL（后文簡(jiǎn)稱(chēng)A1）來(lái)代替仿真，如圖2.3所示。其中A1的脈沖輸入端是由復(fù)位信號(hào)和Q非的與信號(hào)和借位信號(hào)與在一起來(lái)提供的。當(dāng)其中一個(gè)信號(hào)為低電平時(shí)，使得A1得到一個(gè)下降沿脈沖，從而使A1的Q端輸出一個(gè)寬度為一秒的高電平，那么蜂鳴器就會(huì)響一秒。反之，電路停振，蜂鳴器不響。 穎芻莖蛺

25、餑億頓裊賠瀧。圖2.3 報(bào)警電路3 兒童、教授對(duì)決賽搶答器總電路圖4.系統(tǒng)功能調(diào)試這次設(shè)計(jì)的搶答器電路圖簡(jiǎn)單，很多芯片的邏輯功能也都很清楚所以在調(diào)試時(shí)可以前判斷該電路會(huì)是怎樣的結(jié)果，對(duì)于這個(gè)搶答器,它涉及的大多都是數(shù)字電路的問(wèn)題.所需要調(diào)試的值并不多.首先將各個(gè)模塊連接到一起后,注意檢查各個(gè)部分是否連接正確, 還得仔細(xì)地看一下所用器件的型號(hào)是不是我們要的那種,在確保連接無(wú)誤的情況下.那就能將整個(gè)電路進(jìn)行防真了。按動(dòng)各個(gè)按鍵，看看各管腳的電平變化是不是正確的，同時(shí)觀察各個(gè)集成器件的各個(gè)管腳的電平變化情況，以及數(shù)碼顯示器的顯示是否正確.如有不正確的就將其逐個(gè)問(wèn)題解決了再進(jìn)行后面的調(diào)試，直到所有問(wèn)題都解決了為止。濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。當(dāng)連接好所有電路后，我們小組幾個(gè)人一起，讓一個(gè)人當(dāng)主持人，另外幾個(gè)當(dāng)選手進(jìn)行試驗(yàn)。首先主持人斷開(kāi)