數(shù)字搶答器課程設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目：數(shù)字搶答器 班級：計(jì)算機(jī)1303班學(xué)號：20133863姓名：劉保棟指導(dǎo)老師：楊楠摘要在科技高速發(fā)展的21世紀(jì)，人才成為最重要的社會(huì)資源之一。競爭日益激烈，人才選拔，評選擇優(yōu)的活動(dòng)越加頻繁，而在這些活動(dòng)當(dāng)中，往往分為幾組選手參加，針對主持人提出的問題，如果用舉手的方式搶答，往往會(huì)因主持人判斷的誤差，造成比賽的不公平性。本著公平公正的原則，就需要有一種穩(wěn)定、準(zhǔn)確的工具，因此數(shù)字競賽器應(yīng)運(yùn)而生，當(dāng)今的社會(huì)競爭日益激烈，選拔人才，評選優(yōu)勝，知識競賽之類的活動(dòng)愈加頻繁，那么也就必然離不開搶答器。因此搶答器是機(jī)關(guān)學(xué)校、電視臺等單位開展智力競賽活動(dòng)必不可少的設(shè)備，通過搶答者的按鍵、數(shù)

2、碼顯示等能準(zhǔn)確、公正、直觀地判斷出優(yōu)先搶答者。本產(chǎn)品采用了數(shù)字顯示器直接指示，自動(dòng)鎖存顯示結(jié)果，并自動(dòng)復(fù)位的設(shè)計(jì)思想，由數(shù)字電路以及外圍電路組成，分為八路搶答；在搶答同時(shí)附有聲音輸出接口，提示主持人此時(shí)已完成這次的搶答。不僅如此，為了方便不同場合的智力競賽活動(dòng)，為需要定時(shí)答題者提供可調(diào)計(jì)時(shí)器，無需人工參與。與其他搶答器電路相比較有分辨時(shí)間極短、結(jié)構(gòu)清晰、成本低、易操作、制作方便等優(yōu)點(diǎn)。由于其準(zhǔn)確性高、實(shí)用性強(qiáng)，所以得到迅速推廣，從最初的益智類節(jié)目，廣泛應(yīng)用到各類活動(dòng)、娛樂節(jié)目中。早期的競賽器只由幾個(gè)過三極管、可控硅、發(fā)光二極管等組成，能通過發(fā)光二極管的指示辨認(rèn)出選手號碼，現(xiàn)在大多數(shù)競賽器單片機(jī)

3、或數(shù)字集成電路組成。關(guān)鍵詞：競賽活動(dòng)、搶答、鎖存、復(fù)位、可調(diào)倒計(jì)時(shí)目錄第1章 概述 第2章 課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 2.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 2.2 設(shè)計(jì)要求第3章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.1方案論證 3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.2.1 結(jié)構(gòu)框圖及說明 3.2.2 系統(tǒng)原理圖及工作原理 3.3 單元電路設(shè)計(jì) 3.3.1單元電路工作原理第4章 軟件仿真 4.1 仿真電路圖 4.2 仿真過程 4.2 仿真結(jié)果第5章 安裝調(diào)試 5.1 安裝調(diào)試過程第6章 結(jié)論第7章 使用儀器設(shè)備清單收獲、體會(huì)和建議參考文獻(xiàn)第1章 概述 通過課題設(shè)計(jì)一個(gè)八路搶答器與可調(diào)定時(shí)器，運(yùn)用所學(xué)數(shù)字電子電路的知識進(jìn)行理論設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試、后期制作、分析總結(jié)

4、等環(huán)節(jié)，以提高在電子技術(shù)方面的實(shí)踐技能和科學(xué)作風(fēng)，學(xué)習(xí)掌握工程設(shè)計(jì)的方法和組織實(shí)踐的基本技能。第2章 課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求2.1設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)八路數(shù)字搶答器2.2 設(shè)計(jì)要求1基本設(shè)計(jì)任務(wù)1.1設(shè)計(jì)一個(gè)具有八個(gè)選手（序號18）的搶答電路，序號和選手一一對應(yīng)；1.2搶答器要求具有顯示選手的序號，同是禁止其他選手搶答的鎖存功能；1.3設(shè)計(jì)主持人控制系統(tǒng)的開始與結(jié)束電路。當(dāng)主持人發(fā)出搶答命令，并同時(shí)按下啟動(dòng)定時(shí)開關(guān)后，八個(gè)選手通過各自的按鍵開發(fā)出搶答信號；1.4報(bào)警電路：對犯規(guī)選手（包括提前搶答和超時(shí)搶答），設(shè)計(jì)有顯示搶答犯規(guī)選手序號的功能。2擴(kuò)展設(shè)計(jì)任務(wù)2.1每個(gè)選手按鍵搶答問題的同時(shí)，配有聲音提示

5、；2.2當(dāng)選手開始答題的時(shí)候，系統(tǒng)開始倒計(jì)時(shí)30s有數(shù)字顯示。計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)，有聲音提示；2.3當(dāng)主持人發(fā)出答題信號后，系統(tǒng)開始10s倒計(jì)時(shí)，同時(shí)有數(shù)字顯示，若選手仍未搶答，時(shí)間到后，停止搶答，同時(shí)有聲音提示。 第3章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.1方案論證 3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.2.1 結(jié)構(gòu)框圖及說明 圖1-1 設(shè)計(jì)原理方框圖如圖所示為總體方框圖。其工作原理為：1.接通電源后，主持人將開關(guān)撥到“清除”狀態(tài)，搶答器處于靜止?fàn)顟B(tài)，編號顯示器和指示燈滅，等主持人將開關(guān)置“開始”位置后，搶答器處于等候狀態(tài)，此時(shí)可以進(jìn)行搶答。2.搶答器完成，優(yōu)先判斷搶答的組號，并將編號進(jìn)行鎖存，然后通過譯碼器將編號顯示在七段數(shù)碼管上，

6、并且揚(yáng)聲器提示。3.如果再次搶答必須由主持人操作“清除”和“開始”狀態(tài)的開關(guān)，即需要主持人清零。4.選手答題時(shí)可以通過可調(diào)計(jì)時(shí)器設(shè)定時(shí)間。3.2.2 系統(tǒng)原理圖及工作原理圖1-2-1搶答器電路原理圖數(shù)字競賽器的電路原理圖如圖1-2-1，該競賽器電路由復(fù)位電路、搶答觸發(fā)控制電路、 LED 數(shù)碼顯示電路、計(jì)時(shí)電路等組成。復(fù)位電路由復(fù)位按鈕、限流電阻、兩輸入與非門74LS00、八輸入與非門74LS30以及D鎖存器74LS573的兩個(gè)使能控制端鎖存允許端LE端（高電平有效）和三態(tài)允許控制端OE端（低電平有效）等組成。搶答觸發(fā)控制電路由搶答按鈕 -、限流電阻 -以及74LS573的八個(gè)輸入端等組成。 L

7、ED 數(shù)碼顯示電路由10線-4線的編碼器74LS147、七段譯碼器CD4511、七段共陰數(shù)碼管等組成?？烧{(diào)計(jì)時(shí)器的原理圖如圖1-2-2，該電路主要由555提供計(jì)數(shù)脈沖，經(jīng)過74LS192組成的計(jì)數(shù)電路，由4511與74LS48譯碼，再由數(shù)碼管顯示所構(gòu)成。其中主要由74LS00與非門構(gòu)成的二選一數(shù)據(jù)選擇器和RC去抖動(dòng)電 路實(shí)現(xiàn)該電路的可調(diào)性。5.2 系統(tǒng)工作原理分析圖1-2-2可調(diào)計(jì)時(shí)器電路原理圖數(shù)字競賽器的電路原理圖如圖1-2，該電路采用6個(gè)數(shù)字集成電路，其中74LS573為D鎖存器，74LS30為8輸入的與非門，74LS00為兩輸入與非門，74LS147為10線-4線的編碼器、CD4511為

8、七段譯碼器、以及七段共陰數(shù)碼管等組成。為了使譯碼后數(shù)碼管能顯示數(shù)字，該電路將譯碼器的D端輸入接74LS573的鎖存控制輸入端，數(shù)字被鎖存時(shí)，該端為低電平，數(shù)碼管為正常顯示數(shù)字；允許數(shù)據(jù)輸入時(shí)，74LS573的11腳為高電平，經(jīng)過譯碼后數(shù)碼管不顯示，這樣正好滿足了電路的要求。比賽時(shí)，、···由參賽選手控制，由主持人控制。該鍵在主持人喊“開始”前按下，開始后當(dāng)任意一個(gè)選手搶先按下按鈕時(shí)，74LS30的輸出將跳變?yōu)榈碗娖?，這個(gè)低電平使74LS573處于鎖存狀態(tài)，那么其他選手再按搶答按鈕就無效了。此時(shí)它的輸出、.被鎖存，隨即編碼器進(jìn)行編碼。74LS147為10線到4線的編

9、碼器，輸入端為低電平有效，輸出為反碼。編碼完畢經(jīng)CD4511譯碼后通過七段共陰數(shù)碼管將相應(yīng)搶答選手編號顯示出來。同時(shí)74LS30的這個(gè)低電平使二極管VD導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器BL發(fā)出“嘀”聲。一輪搶答結(jié)束，由主持人按動(dòng)清除復(fù)位按鈕，對D鎖存器進(jìn)行解鎖。又進(jìn)行下一輪搶答。當(dāng)允許數(shù)據(jù)輸入時(shí)，74LS573的11腳為高電平，經(jīng)過譯碼后數(shù)碼管不顯示。同時(shí)BL不發(fā)音。3.3 單元電路設(shè)計(jì) 3.3.1單元電路工作原理鎖存器（74HC573）鎖存器74HC573的輸出端為 可直接與總線相連。當(dāng)三態(tài)允許控制端 OE 為低電平時(shí)， 為正常邏輯狀態(tài)，可用來驅(qū)動(dòng)負(fù)載或總線。當(dāng)OE 為高電平時(shí)， 呈高阻態(tài)，即不驅(qū)動(dòng)總線，也

10、不為總線的負(fù)載，但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響。當(dāng)鎖存允許端 LE 為高電平時(shí)，Q 隨數(shù)據(jù)D 而變。當(dāng)LE 為低電平時(shí)，O 被鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平。 輸出能直接接到CMOS，NMOS 和TTL 接口上。 操作電壓范圍：2.0V6.0V 低輸入電流：1.0uA CMOS 器件的高噪聲抵抗特性 引出端符號： 數(shù)據(jù)輸入端 OE 三態(tài)允許控制端（低電平有效） LE 鎖存允許端 輸出端 74LS573外部管腳圖如圖1-3： 圖1-3 74LS573引腳圖 真值表如表1-1所示： 表1-1 優(yōu)先編碼器（74LS147）優(yōu)先編碼器是當(dāng)多個(gè)輸入端同時(shí)有信號時(shí),電路只對其中優(yōu)先級別最高的輸入信號進(jìn)行編碼。10

11、線-4線8421 BCD碼優(yōu)先編碼器74LS147的引腳圖如圖3.4所示，其中第9腳NC為空。74LS147優(yōu)先編碼器有9個(gè)輸入端和4個(gè)輸出端。某個(gè)輸入端為0，代表輸入某一個(gè)十進(jìn)制數(shù)。當(dāng)9個(gè)輸入端全為1時(shí)，代表輸入的是十進(jìn)制數(shù)0。4個(gè)輸出端反映輸入十進(jìn)制數(shù)的BCD碼編碼輸出。 圖1-5 74LS147引腳圖計(jì)數(shù)器 （74LS192）192 的清除端是異步的。當(dāng)清除端（MR）為高電平時(shí)， 不管時(shí)鐘端（CPD、CPU）狀態(tài)如何，即可完成清除功能。192 的預(yù)置是異步的。當(dāng)置入控制端（）為低電平時(shí)， 不管時(shí)鐘CP的狀態(tài)如何，輸出端（Q0Q3）即可預(yù)置成與數(shù)據(jù)輸入端（P0P3）相一致的狀態(tài)。 192

12、的計(jì)數(shù)是同步的，靠CPD、CPU同時(shí)加在4 個(gè)觸發(fā)器上而實(shí)現(xiàn)。在CPD、CPU上升沿作用下Q0Q3 同時(shí)變化，從而消除了異步計(jì)數(shù)器中出現(xiàn)的計(jì)數(shù)尖峰。當(dāng)進(jìn)行加計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù)時(shí)可分別利用CPD或CPU，此時(shí)另一個(gè)時(shí)鐘應(yīng)為高電平。當(dāng)計(jì)數(shù)上溢出時(shí)，進(jìn)位輸出端（）輸出一個(gè)低電平脈沖，其寬度為CPU低電平部分的低電平脈沖；當(dāng)計(jì)數(shù)下溢出時(shí)， 錯(cuò)位輸出端（）輸出一個(gè)低電平脈沖，其寬度為CPD低電平部分的低電平脈沖。功能表如表1-2：表1-2 顯示譯碼器（CD4511、74LS48）CD4511、74LS48是用于驅(qū)動(dòng)共陰極 LED （數(shù)碼管）顯示器的 BCD 碼七段碼譯碼器，特點(diǎn)：具有BCD轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制

13、、七段譯碼及驅(qū)動(dòng)功能的CMOS電路能提供較大的拉電流?？芍苯域?qū)動(dòng)LED顯示器。引腳排列如圖 3.5 所示。其中a b c d 為 BCD 碼輸入，a為最低位。LT為燈測試端，加高電平時(shí)，顯示器正常顯示，加低電平時(shí)，顯示器一直顯示數(shù)碼“8”，各筆段都被點(diǎn)亮，以檢查顯示器是否有故障。BI為消隱功能端，低電平時(shí)使所有筆段均消隱，正常顯示時(shí)， B1端應(yīng)加高電平。另外 CD4511有拒絕偽碼的特點(diǎn)，當(dāng)輸入數(shù)據(jù)越過十進(jìn)制數(shù)9(1001)時(shí)，顯示字形也自行消隱。LE是鎖存控制端，高電平時(shí)鎖存，低電平時(shí)傳輸數(shù)據(jù)。ag是 7 段輸出，可驅(qū)動(dòng)共陰LED數(shù)碼管。另外，CD4511顯示數(shù)“6”時(shí)，a段消隱；顯示數(shù)“9

14、”時(shí)，d段消隱，所以顯示6、9這兩個(gè)數(shù)時(shí)，字形不太美觀。 圖1.6 CD4511引腳圖BI：4腳是消隱輸入控制端，當(dāng)BI=0 時(shí)，不管其它輸入端狀態(tài)如何，七段數(shù)碼管均處于熄滅（消隱）狀態(tài)，不顯示數(shù)字。  LT：3腳是測試輸入端，當(dāng)BI=1，LT=0 時(shí)，譯碼輸出全為1，不管輸入 DCBA 狀態(tài)如何，七段均發(fā)亮，顯示“8”。它主要用來檢測數(shù)碼管是否損壞。LE：鎖定控制端，當(dāng)LE=0時(shí)，允許譯碼輸出。 LE=1時(shí)譯碼器是鎖定保持狀態(tài)，譯碼器輸出被保持在LE=0時(shí)的數(shù)值。A1、A2、A3、A4、為8421BCD碼輸入端。a、b、c、d、e、f、g：為譯碼輸出端，輸出為高電平1有效。圖1.7

15、 74LS48引腳圖 輸出端（YaYg）為高電平有效，可驅(qū)動(dòng)燈緩沖器或共陰極VLED。當(dāng)要求輸出 015 時(shí)，消隱輸入（）應(yīng)為高電平或開路，對于輸出為0 時(shí)還要求脈沖消隱輸入（）為高電平或者開路。當(dāng)為低電平時(shí)，不管其它輸入端狀態(tài)如何，YaYg均為低電平。當(dāng)RBI和地址端（A0A3）均為低電平，并且燈測試輸入端（）為高電平時(shí)， Ya Yg為低電平，脈沖消隱輸出（）也變?yōu)榈碗娖?。?dāng)為高電平或開路時(shí)，為低電平可使YaYg均為高電平。48 與248 的引出端排列、功能和電特性均相同，差別僅在顯示6 和9,248 所顯示的6 和9 比48 多出上杠和下杠。引出端符號 A0A3 譯碼地址輸入端/消隱輸入（

16、低電平有效）/脈沖消隱輸出（低電平有效） 燈測試輸入端（低電平有效） 脈沖消隱輸入端（低電平有效） YaYg 段輸出 控制電路(74LS00和74LS30)74LS30 74LS00的引腳圖真值表下（圖1-8和圖1-9）：圖1-8 74LS30的引腳圖及真值表 圖1-9 74LS00的引腳圖及真值表其中：J0-J9為觸發(fā)型開關(guān)74LS573為8D鎖存器 74LS30為8輸入與非門74LS00為2輸入與非門 74LS147為10-4線的編碼器 CD4511 、74LS48為七段譯碼器NE555為脈沖信號發(fā)生器CD40192為同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 第4章 軟件仿真 首先是查資料設(shè)計(jì)出圖1-2-1與1-

17、2-2電路，然后用Multisim仿真。仿真的時(shí)候我是一級一級進(jìn)行仿真，最后把每級都連進(jìn)來再仿真。仿真成功后我就去實(shí)驗(yàn)室在實(shí)驗(yàn)板上搭電路。在搭電路之前先測試各元器件及各邏輯門的邏輯功能。然后在實(shí)驗(yàn)板上搭接組裝電路。搭接的原則跟仿真的一樣，按模塊調(diào)試。4.1 仿真電路圖 4.2 仿真過程過程在電腦上完成 4.3 仿真結(jié)果結(jié)果為實(shí)驗(yàn)成功第5章 安裝調(diào)試5.1 安裝調(diào)試過程5.1.1調(diào)試鎖存器電路。圖1-10 鎖存電路如果不能鎖存，或是鎖存不了1和7，則問題在鎖存電路，應(yīng)該從原理上進(jìn)行分析。鎖存電路的設(shè)計(jì)原理是：啟用CD4511的鎖存功能端LE，高電平有效，即輸入高電平時(shí)執(zhí)行鎖存功能。鎖存器應(yīng)能鎖定

18、第一個(gè)搶答信號，并拒絕后面搶答信號的干擾。如何設(shè)計(jì)呢，我們對09十個(gè)數(shù)字的顯示筆段進(jìn)行分析，只有0數(shù)字的d筆段亮與g筆段滅，其它數(shù)字至少有一點(diǎn)不成立。由此可以區(qū)分0與其它數(shù)字。我們將LED管的a筆段與g筆段的輸入信號反饋到鎖存電路，通過鎖存電路控制鎖存端LE輸入為0或1（鎖存與否）。當(dāng)LED顯示器顯示為0時(shí)，LE=0，CD4511譯碼芯片不鎖存；當(dāng)LED顯示器顯示其它數(shù)字時(shí)， LE=1，芯片鎖存。這樣只要顯示器上顯示為0，CD4511譯碼芯片才不鎖定，顯示其它數(shù)字均鎖存。所以只要有選手按了按鍵，顯示器上一定是顯示18的數(shù)字，LE=1芯片鎖存，之后任何其他選手再按下按鍵均不起作用。例如鍵先按下，

19、顯示器上顯示1，LE=1芯片鎖存，其他選手再按，顯示器上仍顯示1，按下之后的任一按鍵信號均不顯示。直到主持人按清零鍵，顯示器上又顯示0，LE=0，鎖存功能解除，又開始新一輪的搶答。若所有的數(shù)字都不能鎖存，說明不管LED顯示什么數(shù)字，CD4511管腳的5腳輸入為低電平，可能是5腳與地短接或者是鎖存電路的兩個(gè)二極管VD13和VD14斷開等故障；若只有1和7兩個(gè)數(shù)字不顯示則可以分析一下其原因：顯示1和7數(shù)字時(shí)g段不亮，CD4511的g輸出端為低電平，VD14截止，而b段亮d段不亮本應(yīng)該三極管VT截止而使VT13導(dǎo)通，產(chǎn)生高電平（鎖存信號）給LE，現(xiàn)在不能鎖存說明VD13截止，推斷是三極管擊穿損壞。5

20、.2.2 調(diào)試編碼與譯碼顯示電路顯示器上不顯示數(shù)字，我們從后級往前級進(jìn)行測試，首先用1.52V的電壓作用各個(gè)筆段,看對應(yīng)各筆段是否亮,判斷是否完好。若完好則繼續(xù)檢測CD4511芯片是否完好。在CD4511的A、B、C、D四個(gè)輸入端隨意輸入一組二進(jìn)制數(shù)碼，看是否能顯示數(shù)字。無顯示的故障一般問題出在這兩個(gè)環(huán)節(jié)。若顯示器上顯示的是不符合要求的數(shù)字，在設(shè)計(jì)原理正確的前提下，首先通過測試判斷CD4511的輸出ag與LED管的ag筆段是否連接有錯(cuò)。其方法是CD4511的輸出ag分別按規(guī)律輸入高低電平，觀察LED管是否顯示相應(yīng)的數(shù)字。如果這個(gè)環(huán)節(jié)正常，則問題在二極管編碼電路，再逐一進(jìn)行檢查。圖1-11 編碼

21、與譯碼顯示電路5.2.3 調(diào)試控制電路在測試的過程中一定要注意，高低電平的測試電壓數(shù)值要針對不同的電路而選取不同的數(shù)值。比如，針對LED管，高電平只能用1.52V,而在CD4511的輸入端高電平要用到8V以上的電源電壓。選高了，會(huì)燒管子；選低了，會(huì)看不到效果，甚至產(chǎn)生誤判斷。 進(jìn)行整體電路調(diào)試，觀察搶答器工作情況，并記錄結(jié)果。5.2.4 秒脈沖 由集成電路定時(shí)器555與RC組成的多諧振蕩器，產(chǎn)生1Hz的脈沖信號。圖1-12 秒脈沖產(chǎn)生電路5.2.5 調(diào)時(shí)電路 當(dāng)要為選手給定答題時(shí)間時(shí)，可以通過調(diào)整十位和個(gè)位得到所要的時(shí)間。由于開關(guān)閉合和斷開是能會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)，為防止這一情況的發(fā)生我們接入一個(gè)RC組

22、成的防抖動(dòng)電路來控制。第6章 結(jié)論第7章 使用儀器設(shè)備清單 第6章 結(jié)論成功實(shí)現(xiàn)了上述的要求，設(shè)計(jì)了一個(gè)具有八個(gè)選手（序號18）的搶答電路，序號和選手一一對應(yīng)；搶答器要求具有顯示選手的序號，同是禁止其他選手搶答的鎖存功能；設(shè)計(jì)了主持人控制系統(tǒng)的開始與結(jié)束電路。當(dāng)主持人發(fā)出搶答命令，并同時(shí)按下啟動(dòng)定時(shí)開關(guān)后，八個(gè)選手通過各自的按鍵開發(fā)出搶答信號；報(bào)警電路：對犯規(guī)選手（包括提前搶答和超時(shí)搶答），設(shè)計(jì)有顯示搶答犯規(guī)選手序號的功能。 第7章 使用儀器設(shè)備清單表1-2數(shù)字搶答器元器件清單表種類數(shù)目1K電阻210k電位器1110電阻23620電阻447K電阻274HC573174LS00274LS3017

23、4LS1471CD4511274LS481CD401922NE5551數(shù)碼管3蜂鳴器10.01uf電容110uf電容147nf電容31.5伏電池3觸發(fā)開關(guān)12心 得 體 會(huì)這次課程設(shè)計(jì)充分的把我所學(xué)的知識用到實(shí)踐中，并且使我初步掌握了電路設(shè)計(jì)的基本方法。我們要先設(shè)計(jì)總體框架，然后把框架進(jìn)行分解、分析。我們只有把每個(gè)小模塊都設(shè)計(jì)好了才能設(shè)計(jì)成大電路。在搭接電路時(shí)更應(yīng)該如此，我們搭完每個(gè)小模塊時(shí)就要開始對它進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試成功以后再把模塊一個(gè)一個(gè)連接起來并且每接入一個(gè)模塊就要進(jìn)行調(diào)試。所以調(diào)試是一個(gè)很艱難的階段，我們必須做到細(xì)心、耐心、恒心；否則電路很難會(huì)成功。此次課程設(shè)計(jì)我選擇的課題是數(shù)字競賽器，

24、我之所以選這個(gè)課題是因?yàn)樗容^實(shí)用，而且它要用到鎖存器、優(yōu)先編碼器、譯碼器、計(jì)數(shù)器、與非門、NE555等芯片，芯片種類比較多，這可以讓我更加深入的掌握這些常用芯片。通過查資料我初步設(shè)計(jì)了兩種方案：一個(gè)主要采用集成組合邏輯電路，方案二主要采用的是集成時(shí)序邏輯電路。具體方案如下：方案一：該方案核心元件是一個(gè)8D鎖存器74HC573實(shí)現(xiàn)搶答與鎖存功能。它的8個(gè)輸入分別由限流電阻接到搶答按鈕處由選手控制。主持人控制清零復(fù)位按鈕。74HC573的8個(gè)輸入接到8輸入與非門與非后的結(jié)果再與電阻R9與非后接到74HC573的所存允許控制端LE端。如此一來，在主持人按下清零按鈕后，只要有一個(gè)選手按下?lián)尨鸢粹o，則

25、經(jīng)過一系列與非LE就跳變高電平，使得74HC573處于鎖存狀態(tài)。那么其他選手再按搶答按鈕就無效了。同時(shí)74HC573的 8個(gè)輸出接到編碼器的輸入端，編碼后再由譯碼器譯碼后由七段共陰數(shù)碼管顯示出來。為了使譯碼后數(shù)碼管能顯示數(shù)字，該電路將譯碼器的D端輸入接74HC573的鎖存控制輸入端，數(shù)字被鎖存時(shí)，該端為低電平，數(shù)碼管為正常顯示數(shù)字；允許數(shù)據(jù)輸入時(shí)，74HC573的11腳為高電平，經(jīng)過譯碼后數(shù)碼管不顯示。音頻電路可以用二極管的開關(guān)特性來控制。方案二：該電路采用的主要是一個(gè)8D觸發(fā)器集成電路74LS273，接通電源后，復(fù)位電路產(chǎn)生復(fù)位電壓并加至 IC1 的CR端，使 IC1 清零復(fù)位。 在未按動(dòng)搶答按鈕 S1-S8 時(shí) ,IC1 的八個(gè)輸入端 (D1 D8 )和八個(gè)輸出端 (Q1 Q8) 均為低電平，晶閘管 VT 處于截止?fàn)顟B(tài)，LED 數(shù)碼顯示器無顯示，揚(yáng)聲器 BL 無聲音。當(dāng)按動(dòng)搶答按鈕 S1-S8 中某支開關(guān)時(shí)，與該開關(guān)相接的隔離二極管將導(dǎo)通，使 VT 導(dǎo)通，其陰極變?yōu)楦唠娖?；一方面通過C2觸發(fā)音樂集成電路 IC3 , 使其工作，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器 BL 發(fā)出 “叮、咚 ”聲；另一方面使 IC1