八位競(jìng)賽搶答器電子系統(tǒng)電路分析與設(shè)計(jì)
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(3)報(bào)警電路。由555定時(shí)器和三極管構(gòu)成的報(bào)警電路(包括555定時(shí)器構(gòu)成的多偕振蕩器和三極管功率放大器及揚(yáng)聲器組成)如圖4所示。其中555構(gòu)成多諧振蕩器，振蕩頻率f0=1．43／[(R1+2R2)C]，其輸出信號(hào)經(jīng)三極管推動(dòng)揚(yáng)聲器。PR為控制信號(hào)，當(dāng)PR為高電平時(shí)，多諧振蕩器工作，反之，電路停振。
(4)時(shí)序控制電路(包括定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路與門G1、與非門G2和一個(gè)74LS18)。時(shí)序控制電路是搶答器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它主要完成以下三項(xiàng)功能：
①主持人將控制開關(guān)撥到“開始”位置時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時(shí)電路進(jìn)入正常搶答工作狀態(tài)；
②當(dāng)參賽選手按動(dòng)搶答鍵時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時(shí)電路停止工作；
③當(dāng)設(shè)定的搶答時(shí)間到，無人搶答時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，同時(shí)搶答電路和定時(shí)電路停止工作。
根據(jù)上面的功能要求以及圖4所示電路，設(shè)計(jì)的時(shí)序控制電路如圖5所示。圖5中，門G1的作用是控制時(shí)鐘信號(hào)CP的放行與禁止，門G2的作用是控制74LS148的輸人使能端。圖5的工作原理是：主持人控制開關(guān)從“清除”位置撥到“開始”位置時(shí)，來自于圖3中的74LS279的輸出Q1=0，經(jīng)G2反相，A=1，則時(shí)鐘信號(hào)CP能夠加到74LS192的CPD時(shí)鐘輸入端，定時(shí)電路進(jìn)行遞減計(jì)時(shí)。同時(shí)，在定時(shí)時(shí)間未到時(shí)，則“定時(shí)到信號(hào)”為1，門G2的輸出為0，使74LS148處于正常工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)功能①的要求。當(dāng)選手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)按動(dòng)搶答鍵時(shí)，Q1=1，經(jīng)G2反相，A=0，封鎖CP信號(hào)，定時(shí)器處于保持工作狀態(tài)；同時(shí)，門G2的輸出等于1，74LS148處于禁止工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)功能②的要求。當(dāng)定時(shí)時(shí)間到時(shí)，則“定時(shí)到信號(hào)”為0，G2=1，74LS148處于禁止工作狀態(tài)，禁止選手進(jìn)行搶答。同時(shí)，門G1處于關(guān)門狀態(tài)，封鎖CP信號(hào)，使定時(shí)電路保持00狀態(tài)不變，從而實(shí)現(xiàn)功能③的要求。集成單穩(wěn)觸發(fā)器74LS121用于控制報(bào)警電路及發(fā)聲的時(shí)間。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/188500.htm
(5)整機(jī)電路設(shè)計(jì)。
經(jīng)過以上各單元的設(shè)計(jì)，可以得到定時(shí)搶答器的整體電路。如圖6所示：
3 實(shí)驗(yàn)調(diào)試
(1)組裝調(diào)試搶答器電路；
(2)設(shè)計(jì)可預(yù)置時(shí)間的定時(shí)電路，并進(jìn)行組裝和調(diào)試。當(dāng)輸入1 Hz的時(shí)鐘脈沖信號(hào)時(shí)，要求電路能進(jìn)行減計(jì)時(shí)，當(dāng)減計(jì)時(shí)到零時(shí)，能輸出低電平有效的定時(shí)時(shí)間到信號(hào)；
(3)組裝調(diào)試報(bào)警電路；
(4)完成定時(shí)搶答器的聯(lián)調(diào)，注意各部分電路之間的時(shí)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(jì)要求。
4 結(jié) 語
通過實(shí)驗(yàn)和測(cè)試，搶答器達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，且具有電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，所有元件比較常見，很適合電子技術(shù)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。對(duì)電子技術(shù)綜合知識(shí)的教學(xué)運(yùn)用有一定幫助。
評(píng)論