八位競賽搶答器電子系統(tǒng)電路分析與設計
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(3)報警電路。由555定時器和三極管構成的報警電路(包括555定時器構成的多偕振蕩器和三極管功率放大器及揚聲器組成)如圖4所示。其中555構成多諧振蕩器，振蕩頻率f0=1．43／[(R1+2R2)C]，其輸出信號經(jīng)三極管推動揚聲器。PR為控制信號，當PR為高電平時，多諧振蕩器工作，反之，電路停振。
(4)時序控制電路(包括定時信號產(chǎn)生電路與門G1、與非門G2和一個74LS18)。時序控制電路是搶答器設計的關鍵，它主要完成以下三項功能：
①主持人將控制開關撥到“開始”位置時，揚聲器發(fā)聲，搶答電路和定時電路進入正常搶答工作狀態(tài)；
②當參賽選手按動搶答鍵時，揚聲器發(fā)聲，搶答電路和定時電路停止工作；
③當設定的搶答時間到，無人搶答時，揚聲器發(fā)聲，同時搶答電路和定時電路停止工作。
根據(jù)上面的功能要求以及圖4所示電路，設計的時序控制電路如圖5所示。圖5中，門G1的作用是控制時鐘信號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：主持人控制開關從“清除”位置撥到“開始”位置時，來自于圖3中的74LS279的輸出Q1=0，經(jīng)G2反相，A=1，則時鐘信號CP能夠加到74LS192的CPD時鐘輸入端，定時電路進行遞減計時。同時，在定時時間未到時，則“定時到信號”為1，門G2的輸出為0，使74LS148處于正常工作狀態(tài)，從而實現(xiàn)功能①的要求。當選手在定時時間內(nèi)按動搶答鍵時，Q1=1，經(jīng)G2反相，A=0，封鎖CP信號，定時器處于保持工作狀態(tài)；同時，門G2的輸出等于1，74LS148處于禁止工作狀態(tài)，從而實現(xiàn)功能②的要求。當定時時間到時，則“定時到信號”為0，G2=1，74LS148處于禁止工作狀態(tài)，禁止選手進行搶答。同時，門G1處于關門狀態(tài)，封鎖CP信號，使定時電路保持00狀態(tài)不變，從而實現(xiàn)功能③的要求。集成單穩(wěn)觸發(fā)器74LS121用于控制報警電路及發(fā)聲的時間。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/188500.htm
(5)整機電路設計。
經(jīng)過以上各單元的設計，可以得到定時搶答器的整體電路。如圖6所示：
3 實驗調(diào)試
(1)組裝調(diào)試搶答器電路；
(2)設計可預置時間的定時電路，并進行組裝和調(diào)試。當輸入1 Hz的時鐘脈沖信號時，要求電路能進行減計時，當減計時到零時，能輸出低電平有效的定時時間到信號；
(3)組裝調(diào)試報警電路；
(4)完成定時搶答器的聯(lián)調(diào)，注意各部分電路之間的時序配合關系。
然后檢查電路各部分的功能，使其滿足設計要求。
4 結 語
通過實驗和測試，搶答器達到了設計要求，且具有電路設計簡單經(jīng)濟，所有元件比較常見，很適合電子技術的設計實驗。對電子技術綜合知識的教學運用有一定幫助。
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