8路搶答器仿真課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告(完整版)

1、學(xué)號(hào)：電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目：8路搶答器設(shè)計(jì)學(xué)院 (系 )：專業(yè)年級(jí)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：完成日期：目錄1.設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 .- 2 -1.1課題要求設(shè)計(jì) .- 2 -1.2具體設(shè)計(jì)要求 .- 2 -2.設(shè)計(jì)方案 .- 2 -2.1搶答部分方案 .- 2 -2.2聲光提示部分方案 .- 2 -2.3主持人開始、復(fù)位部分方案設(shè)計(jì).- 2 -2.4設(shè)計(jì)思路 .- 2 -3.設(shè)計(jì)原理及其電路 .- 3 -3.1搶答部分仿真搭建 .- 3 -3.1.1搶答原理 .- 4 -3.1.2搶答部分仿真圖 .- 3 -3.2聲光提示部分仿真搭建 .- 4 -3.2.1聲光提示原理 .- 5 -3.2.2聲光

2、提示仿真圖 .- 4 -3.3主持人開始、復(fù)位部分仿真搭建.- 6 -3.3.1主持部分原理 .- 6 -3.3.2主持部分仿真圖 .- 6 -3.4主要元器件介紹 .- 7 -3.4.174LS148 .- 7 -3.4.274LS74 .- 7 -3.4.3555 定時(shí)器 .- 9 -3.4.4七段 LED 數(shù)碼管 .-10-4.電路的了解與調(diào)試 .-13-4.1最終搭建電路仿真圖 .-13-4.2電路仿真模擬 .-14-4.2.1主持人復(fù)位（準(zhǔn)備搶答） .-14-4.2.2主持人按鍵開始搶答（聲音提示）.-15-4.2.3選手（ 5 號(hào)）開始搶答（聲光提示，數(shù)碼管顯示）.-15-4.2.

3、4主持人復(fù)位（發(fā)光二極管和數(shù)碼顯示管熄滅）.-16-5.設(shè)計(jì)總結(jié) .-16-6.附錄：.-17-參考文獻(xiàn) .-19- 1 -1.設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1.1 課題要求設(shè)計(jì)（ 1）主持人可以獨(dú)立控制搶答開始，按鍵按下時(shí)選手搶答才有效；（ 2）有選手先按下?lián)尨鸢粹o后聲光提示，并用數(shù)碼管顯示搶答到選手的號(hào)碼。1.2 具體設(shè)計(jì)要求（ 1）搶答器同時(shí)供 8 組選手使用，分別用 SW1SW8 開關(guān)表示；（ 2）設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)清零（搶答顯示數(shù)碼管和發(fā)光二極管（ LED) 滅燈）和搶答控制開關(guān) S，該開關(guān)由主持人控制 （主持人按下開關(guān)后選手方可搶答， 否則無(wú)效）；（ 3）當(dāng)主持人宣布 “搶答開始 ”后，首先做出判斷的參

4、賽者立即按下開關(guān)，聲光提示，數(shù)碼管顯示選手， 同時(shí)送出一個(gè)信號(hào)鎖住其他 7 個(gè)搶答者的電路， 不再接受其他信號(hào)，直到主持人再次清除信號(hào)復(fù)位為止。2.設(shè)計(jì)方案2.1 搶答部分功能方案設(shè)計(jì)采用 D 觸發(fā)器和 2 個(gè) 74ls148 編碼器實(shí)現(xiàn)搶答。 先將搶答選手的信號(hào)輸入至編碼器中編碼，第一個(gè)編碼器編碼第 1-7 選手的信號(hào)，第二個(gè)編碼器編碼第 8 個(gè)選手的信號(hào)，兩個(gè)編碼器將輸出的二進(jìn)制信號(hào)輸入至鎖存器鎖存， 鎖存器又將信號(hào)輸入至 74ls47 譯碼器中最終將搶答選手的編號(hào)用數(shù)碼顯示管輸出出來(lái)。同時(shí)編碼器工作時(shí) GS 端口輸出低電平被 D 觸發(fā)器鎖存低電平重新輸入到編碼器的 EI 端口使編碼器停止

5、工作，其他選手搶答無(wú)效。此方式所采用的元器件最少， 電路的形式最簡(jiǎn)單， 并且購(gòu)買方便，價(jià)格合理。 2.2 聲光提示功能方案設(shè)計(jì)（1）用發(fā)光二極管、 D 觸發(fā)器顯示光線提示。只要編碼器 74ls148 工作后， GS 端輸出低壓脈沖信號(hào)，被 D 觸發(fā)器鎖存，輸出高電平，二極管發(fā)光；主持人復(fù)位后，鎖存器清零輸出低電平，二極管滅燈；（2）用 555 定時(shí)器、三極管、蜂鳴器發(fā)出聲音提示。主持人按下開始鍵或選手搶答 555 定時(shí)器輸出高電平， 信號(hào)被三極管放大使蜂鳴器發(fā)出聲音。聲音停留0.5 秒。2.3 主持人開始、復(fù)位功能方案設(shè)計(jì)用 D 觸發(fā)器鎖存主持人發(fā)出的信號(hào)，進(jìn)而控制編碼器、鎖存器、顯示管的工作

6、。開始鍵同時(shí)也控制蜂鳴器發(fā)生。2.4 設(shè)計(jì)思路整體流程圖構(gòu)圖如圖2.1：- 2 -圖 2.1 8 路搶答器流程圖主持人的控制信號(hào)被觸發(fā)器 2 鎖存，編碼器與觸發(fā)器的輸出信號(hào)與與門相連，同時(shí)控制蜂鳴器發(fā)出聲音提示；選手的信號(hào)與編碼器、觸發(fā)器、數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)器、數(shù)碼管顯示器相連最終顯示搶答選手編號(hào)；觸發(fā)器的輸出端口與發(fā)光二級(jí)管相連，保證只要編碼器工作后就能使發(fā)光二級(jí)管一直發(fā)光，直至主持人給出復(fù)位信號(hào)為止。3.設(shè)計(jì)原理及其電路3.1 搶答部分電路3.1.1 搶答部分電路- 3 -圖 3.1 搶答部分電路圖3.1.2 搶答原理解釋要求：選手按下?lián)尨疰I后，聲光提示。數(shù)碼管顯示搶答選手號(hào)碼（18）。第一個(gè)選手

7、搶答后不允許其他選手搶答。選手按下?lián)尨疰I后輸出低電平信號(hào)至兩個(gè)編碼器，編碼器的輸出端GS 為低電平，兩個(gè)輸出端GS 與與門相連，只要有一個(gè)為低電平，則與門輸出低電平至555 定時(shí)器 TR 端口，使輸出端 Q 輸出高電平（ 0.5 秒），經(jīng)過放大三極管放大高電平信號(hào)至蜂鳴器，使蜂鳴器發(fā)聲 0.5S。同時(shí)與門的輸出端與 D 觸發(fā)器（ U3：B）S 端口相連為低電平，使輸出端 Q 鎖存高電平，輸出端 Q 發(fā)光二極管相連為高電平，發(fā)光二極管保持發(fā)光，實(shí)現(xiàn)選手按下?lián)尨疰I后，聲光提示功能。選手按下?lián)尨疰I后輸出低電平信號(hào)至兩個(gè)編碼器，使編碼器編碼出選手的二進(jìn)制編號(hào)（ 18）經(jīng)過 4 個(gè) D 觸發(fā)器鎖存后，傳

8、送信號(hào)至數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)器進(jìn)而將信號(hào)傳送至數(shù)碼管，使數(shù)碼管顯示搶答的選手的號(hào)碼（保持不熄滅）。同時(shí)編碼器的輸出端 GS 為低壓脈沖信號(hào)，兩個(gè)輸出端GS 與與門相連，只要有一個(gè)為低電平輸出低壓脈沖信號(hào)至邊沿D 觸發(fā)器（ U8：A ） CLK 鎖存搶答選手信號(hào)輸出Q 為高電平，與編碼器 EI 端口相連為高電平編碼器不工作， 其他選手輸入無(wú)效，實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管顯示搶答選手號(hào)碼（ 1 8）、第一個(gè)選手搶答后不允許其他選手搶答的功能。3.2 聲光提示部分電路3.2.1 聲光提示電路- 4 -圖 3.2 聲音部分電路圖圖 3.3 光部分電路圖3.2.2 聲光提示原理要求：主持人按下開始鍵有聲音提示。選手搶答有聲光提示

9、。聲音提示需要 3 個(gè)端口控制，共同受主持人開始鍵，以及編碼器 74LS148 兩個(gè)輸出端 GS 控制。將 3 個(gè)信號(hào)同時(shí)輸入至與門， 只要有一個(gè)為低電平則至 555- 5 -定時(shí)器 TR 端口，使輸出端 Q 輸出高電平 （0.5 秒），經(jīng)過放大三極管放大高電平信號(hào)至蜂鳴器，使蜂鳴器發(fā)聲 0.5S。光提示需要鎖存器鎖存選手搶答信號(hào)， 只要編碼器工作則輸出端 GS 為低壓脈沖，只要有一個(gè)為低電平則被鎖存器（ U12：A 或 U5：A ）鎖存，輸出端 Q 一直輸出高電平，發(fā)光二極管保持發(fā)光。3.3 主持人開始、復(fù)位部分仿真搭建3.3.1 主持部分電路圖 3.4 主持人部分電路圖3.3.2 主持功能

10、原理要求：只有主持人按下?lián)尨痖_始鍵后，選手才可以搶答，否則不能搶答。主持人按下復(fù)位鍵后數(shù)碼管，發(fā)光二極管熄滅。主持人按下開始鍵后輸出低電平至555 定時(shí)器 TR 端口，使輸出端 Q 輸出高電平（ 0.5 秒），經(jīng)過放大三極管放大高電平信號(hào)至蜂鳴器，使蜂鳴器發(fā)聲0.5S。同時(shí)主持人發(fā)出的低壓脈沖信號(hào)經(jīng)邊沿D 觸發(fā)器（ U5：B） R 端口，使 D 觸發(fā)器（ U5： B）輸出端口 Q 鎖存低電平、 Q鎖存高電平。 Q 與兩個(gè)編碼器 EI 端口相連使其為低電平編碼器工作，Q與個(gè)鎖存器（ U： A ，U2：B，U3：A，U12：A ）R 觸發(fā)端相連使其為高電平，鎖存器開啟鎖存功能。達(dá)到了只有主持人按下

11、開始鍵后選手才可以搶答的功能。主持人按下復(fù)位鍵后發(fā)出的低壓脈沖信號(hào)經(jīng)邊沿D 觸發(fā)器（ U5：B） S 端口，使D 觸發(fā)器（ U5：B）輸出端口 Q 鎖存高電平、 Q鎖存低電平。 Q 與兩個(gè)- 6 -編碼器EI 端口相連使其為高電平編碼器不工作，Q與個(gè)鎖存器（ U： A ，U2：B，U3：A ，U12：A ）R 觸發(fā)端相連使其為低電平，鎖存器清零功。同時(shí)D觸發(fā)器（ U3：B） 輸出端 Q 與數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)器 RBI 端口以及發(fā)光二極管相連為低電平，使數(shù)碼管和發(fā)光二極管熄滅，實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能。3.4 主要元器件介紹3.4.1 74LS148（1）74ls148 優(yōu)先編碼器基本原理：輸入兩個(gè)以上編碼信號(hào)。

12、不過在設(shè)計(jì)優(yōu)先編碼器時(shí)已經(jīng)將所有的輸入信號(hào)按優(yōu)先順序排了隊(duì)， 當(dāng)幾個(gè)輸入信號(hào)同時(shí)出現(xiàn)時(shí)， 只對(duì)其中優(yōu)先權(quán)最高的一個(gè)進(jìn)行編碼。圖 3.5 74ls148 腳管功能（ 2） 74ls148 優(yōu)先編碼器管腳功能介紹 :集成芯片，電源 VCC(16)GND(8),I0 I7 為輸入信號(hào)， A2,A1,A0 為三位二進(jìn)制編碼輸出信號(hào)， IE 是使能輸入端， OE 是使能輸出端， GS 為片優(yōu)先編碼輸出端3.4.2 74LS74（1）74ls74 基本認(rèn)識(shí)：在 TTL 電路中，比較典型的 d 觸發(fā)器電路有 74ls74。 74ls74 是一個(gè)邊沿觸發(fā)器數(shù)字電路器件， 每個(gè)器件中包含兩個(gè)相同的、 相互獨(dú)立的

13、邊沿觸發(fā) d 觸發(fā)器電路。（2）邊沿 D 觸發(fā)器觸發(fā)原理 : 負(fù)跳沿觸發(fā)的主從觸發(fā)器工作時(shí)，必須在正跳沿前加入輸入信號(hào)。 如果在 CP 高電平期間輸入端出現(xiàn)干擾信號(hào)， 那么就有可能使觸發(fā)器的狀態(tài)出錯(cuò)。 而邊沿觸發(fā)器允許在CP 觸發(fā)沿來(lái)到前一瞬間加入輸入- 7 -信號(hào)。這樣，輸入端受干擾的時(shí)間大大縮短，受干擾的可能性就降低了。邊沿 D 觸發(fā)器也稱為維持 -阻塞邊沿 D 觸發(fā)器。（3）74ls74 芯片腳管功能如下圖：圖 3.6 74ls74芯片腳管功能圖（4）邊沿 D 觸發(fā)器工作原理 : SD 和 RD 接至基本 RS 觸發(fā)器的輸入端，它們分別是預(yù)置和清零端，低電平有效。當(dāng) SD=0 且 RD=

14、1 時(shí),不論輸入端 D 為何種狀態(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)器的狀態(tài)為 0,SD 和 RD 通常又稱為直接置 1 和置 0 端。我們?cè)O(shè)它們均已加入了高電平，不影響電路的工作。工作過程如下：a、CP=0 時(shí)，與非門 G3 和 G4 封鎖，其輸出 Q3=Q4=1，觸發(fā)器的狀態(tài)不變。同時(shí)，由于 Q3 至 Q5 和 Q4 至 Q6 的反饋信號(hào)將這兩個(gè)門打開， 因此可接收輸入信號(hào) D，Q5=D，Q6=Q5=D。b、當(dāng) CP 由 0 變 1 時(shí)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。這時(shí) G3 和 G4 打開，它們的輸入 Q3 和 Q4 的狀態(tài)由 G5 和 G6 的輸出狀態(tài)決定。

15、 Q3=Q5=D， Q4=Q6=D。由基本 RS 觸發(fā)器的邏輯功能可知， Q=D。c、觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)后， 在 CP=1 時(shí)輸入信號(hào)被封鎖。 這是因?yàn)?G3 和 G4 打開后，它們的輸出 Q3 和 Q4 的狀態(tài)是互補(bǔ)的 ,即必定有一個(gè)是 0，若 Q3 為 0，則經(jīng) G3 輸出至 G5 輸入的反饋線將 G5 封鎖，即封鎖了 D 通往基本 RS 觸發(fā)器的路徑；該反饋線起到了使觸發(fā)器維持在 0 狀態(tài)和阻止觸發(fā)器變?yōu)?1 狀態(tài)的作用 ,故該反饋線稱為置 0 維持線 ,置 1 阻塞線。 Q4 為 0 時(shí)，將 G3 和 G6 封鎖， D 端通往基本 RS 觸發(fā)器的路徑也被封鎖。 Q4 輸出端至 G6 反饋線起到

16、使觸發(fā)器維持在 1 狀- 8 -態(tài)的作用，稱作置 1 維持線； Q4 輸出至 G3 輸入的反饋線起到阻止觸發(fā)器置 0 的作用 ,稱為置 0 阻塞線。因此，該觸發(fā)器常稱為維持 -阻塞觸發(fā)器。總之，該觸發(fā)器是在 CP 正跳沿前接受輸入信號(hào)，正跳沿時(shí)觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，正跳沿后輸入即被封鎖 ,三步都是在正跳沿后完成，所以有邊沿觸發(fā)器之稱。與主從觸發(fā)器相比,同工藝的邊沿觸發(fā)器有更強(qiáng)的抗干擾能力和更高的工作速度。3.4.3 555 定時(shí)器（1）555 定時(shí)器簡(jiǎn)介： 555 時(shí)基電路是一種將模擬功能與邏輯功能巧妙結(jié)合在同一硅片上的組合集成電路。它設(shè)計(jì)新穎，構(gòu)思奇巧，用途廣泛，備受電子專業(yè)設(shè)計(jì)人員和電子愛好者的青睞，

17、人們將其戲稱為偉大的小IC。1972 年，美國(guó)西格尼蒂克斯公司 (Signetics)研制出 Tmer NE555 雙極型時(shí)基電路，設(shè)計(jì)原意是用來(lái)取代體積大 ,定時(shí)精度差的熱延遲繼電器等機(jī)械式延遲器。但該器件投放市場(chǎng)后，人們發(fā)現(xiàn)這種電路的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出原設(shè)計(jì)的使用范圍，用途之廣幾乎遍及電子應(yīng)用的各個(gè)領(lǐng)域，需求量極大。美國(guó)各大公司相繼仿制這種電路1974 年西格尼蒂克斯公司又在同一基片上將兩個(gè)雙極型555 單元集成在一起，取名為NF556。1978 年美國(guó)英特錫爾公司 (Intelsil) 研制成功 CMOS 型時(shí)基電路 ICM5551CM556,后來(lái)又推出將四個(gè)時(shí)基電路集成在一個(gè)芯片上的四時(shí)基電

18、路558 由于采用 CMOS 型工藝和高度集成，使時(shí)基電路的應(yīng)用從民用擴(kuò)展到火箭、導(dǎo)彈,衛(wèi)星 ,航天等高科技領(lǐng)域。在這期間，日本、西歐等各大公司和廠家也競(jìng)相仿制、生產(chǎn)。盡管世界各大半導(dǎo)體或器件公司、廠家都在生產(chǎn)各自型號(hào)的 555556 時(shí)基電路，但其內(nèi)部電路大同小異，且都具有相同的引出功能端。（2)NE555 為 8 腳時(shí)基集成電路： 各腳主要功能（集成塊圖在下面）1.地 GND ；2.觸發(fā)； 3.輸出 ；4.復(fù)位 ；5.控制電壓；6.門限 (閾值）； 7.放電；8.電源電壓 Vcc圖 3.7 555 定時(shí)器各腳引功能（3）NE555 應(yīng)用十分廣泛，可裝單穩(wěn)類電路作用：定延時(shí)，消抖動(dòng)，分（倍）

19、頻，脈沖輸出，速率檢測(cè)等。（4)555 各功能端的真值表：- 9 -引腳 26437電平 1/3 VDD * 1.4V高電平懸空狀態(tài)電平 <1/3VDD 2/3VDD 1.4V 低電平低電平電平 <1/3 VDD >2/3 VDD 1.4V保持電平保持555 時(shí)基電路的工作過程如下：當(dāng)2 腳，即比較器C2 的反相輸入端加進(jìn)電位低于 VDD的觸發(fā)信號(hào)時(shí) , 輸出端 3 腳輸出高電平。此時(shí)，不管 6 端( 閾值電壓 ) 為何種電平， 3 腳輸出高平狀態(tài)一直保持到 6 腳出現(xiàn)高電平為止。當(dāng)觸發(fā)信號(hào)消失后，即比較器 C2 反相輸入端 2 腳的電位高于 2/3VDD，則 VTl 截止此

20、時(shí)若 6 腳無(wú)觸發(fā)輸入， 3 腳仍維持高電平。 555 電路有一個(gè)直接置 0 端（ 4 腳），接入R-S 觸發(fā)器的入端， 只要 UC=0，不管電路原是什么輸出態(tài)，也不管輸入端加什么信號(hào)， 555 電路輸出 UC=0 ，故稱此為總復(fù)位端。平時(shí)應(yīng)確保電路正常工作，故UC=1，即 4 腳接高電平。555 電路有兩個(gè)輸入端， 分別與兩個(gè)基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較， 反相端入端（6 腳），電壓高于 2/3UCC 時(shí)，U0=0；同相端入端（ 2 腳）電壓低于是 /3UCC 時(shí)， U0=1。若兩個(gè)輸入端連在一起，當(dāng)輸入電壓高于 2/3UCC， U0=0；當(dāng)輸入電壓 低于 1/3UCC 時(shí)，而輸入電壓為 1/3UCC-

21、2/3UCC ，U0=Q，即維持原狀態(tài)不變。 而 555 電路總是避開兩個(gè)輸入端中同時(shí)有 U02/3UCC，而 U21/3UCC 的狀況 ,可用真值表概括 .表 3.1 555 定時(shí)器真值表TH1001TR1010Q01QN3.4.4 七段 LED 數(shù)碼管（1） 常見的數(shù)碼管由七個(gè)條狀和一個(gè)點(diǎn)狀發(fā)光二極管管芯制成，叫七段數(shù)碼管如下圖所示：根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同， 可分為共陽(yáng)極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管兩種。根據(jù)管腳資料，您可以判斷使用的是何總接口類型.LED 數(shù)碼管中各段發(fā)光二極管的伏安特性和普通二極管類似，只是正向壓降較大，正向電阻也較大。在一定范圍內(nèi)，其正向電流與發(fā)光亮度成正比。 由于常規(guī)的數(shù)碼管起輝

22、電流只有1 2 mA，最大極限電流也只有 1030 mA，所以它的輸入端在5 V 電源或高于 TTL 高電平 (3.5 V)的電路信號(hào)相接時(shí)，一定要串加限流電阻，以免損壞器件。-10-圖 3.8 數(shù)碼管腳引圖圖（2）數(shù)碼管使用條件：a、段及小數(shù)點(diǎn)上加限流電阻b、使用電壓：段：根據(jù)發(fā)光顏色決定；小數(shù)點(diǎn)：根據(jù)發(fā)光顏色決定c、使用電流：靜態(tài)：總電流80mA（每段 10mA）；動(dòng)態(tài)：平均電流 4-5mA 、峰值電流 100mA（3）數(shù)碼管使用注意事項(xiàng)說明：a、數(shù)碼管表面不要用手觸摸，不要用手去弄引角；b、焊接溫度：度；焊接時(shí)間：c、表面有保護(hù)膜的產(chǎn)品 , 可以在使用前撕下來(lái)。3.4.5 三極管（1）對(duì)

23、三極管的基本認(rèn)識(shí)：半導(dǎo)體三極管也稱雙極型晶體管 ,晶體三極管 ,簡(jiǎn)稱三極管 ,是一種電流控制電流的半導(dǎo)體器件 .把微弱信號(hào)放大成輻值較大的電信號(hào) , 也用作無(wú)觸點(diǎn)開關(guān) .圖 3.9 三極管引腳圖（2）工作原理：-11-它是由 2 塊 N 型半導(dǎo)體中間夾著一塊P 型半導(dǎo)體所組成，發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間形成的 PN 結(jié)稱為發(fā)射結(jié) ,而集電區(qū)與基區(qū)形成的PN 結(jié)稱為集電結(jié) ,三條引線分別稱為發(fā)射極 e、基極 b 和集電極 c。當(dāng) b 點(diǎn)電位高于e 點(diǎn)電位零點(diǎn)幾伏時(shí)，發(fā)射結(jié)處于正偏狀態(tài)，而C 點(diǎn)電位高于 b 點(diǎn)電位幾伏時(shí)，集電結(jié)處于反偏狀態(tài)，集電極電源 Ec 要高于基極電源Ebo。由于基區(qū)很薄 ,加上集電結(jié)

24、的反偏，注入基區(qū)的電子大部分越過集電結(jié)進(jìn)入集電區(qū)而形成集電集電流Ic，只剩下很少（ 1-10%）的電子在基區(qū)的空穴進(jìn)行復(fù)合，被復(fù)合掉的基區(qū)空穴由基極電源Eb 重新補(bǔ)給，從而形成了基極電流Ibo.根據(jù)電流連續(xù)性原理得：Ic=Ib+Ie這就是說，在基極補(bǔ)充一個(gè)很小的Ib，就可以在集電極上得到一個(gè)較大的Ic，這就是所謂電流放大作用，Ic 與 Ib 是維持一定的比例關(guān)系，即： 1=Ic/Ib式中： 1-稱為直流放大倍數(shù)，電極電流的變化量 Ic 與基極電流的變化量Ib 之比為：= Ic/ Ib式中 -稱為交流電流放大倍數(shù)， 由于低頻時(shí) 1和 的數(shù)值相差不大， 所以有時(shí)為了方便起見，對(duì)兩者不作嚴(yán)格區(qū)分，

25、值約為幾十至一百多。三極管是一種電流放大器件， 但在實(shí)際使用中常常利用三極管的電流放大作用，通過電阻轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷悍糯笞饔谩?12-4.電路的連接與調(diào)試4.1 整體電路圖 4.1 最終搭建電路圖主持人按下開始鍵后輸出低電平至 555 定時(shí)器 TR 端口，使輸出端 Q 輸出高電平（ 0.5 秒），經(jīng)過放大三極管放大高電平信號(hào)至蜂鳴器，使蜂鳴器發(fā)聲0.5S。同時(shí)主持人發(fā)出的低壓脈沖信號(hào)經(jīng)邊沿D 觸發(fā)器（ U5：B） R 端口，使 D 觸發(fā)器（ U5： B）輸出端口 Q 鎖存低電平、 Q鎖存高電平。 Q 與兩個(gè)編碼器 EI 端口相連使其為低電平編碼器工作，Q與個(gè)鎖存器（ U： A ，U2：B，U3：A，

26、U12：A ）R 觸發(fā)端相連使其為高電平，鎖存器開啟鎖存功能。達(dá)到了只有主持人按下開始鍵后選手才可以搶答的功能。-13-主持人按下復(fù)位鍵后發(fā)出的低壓脈沖信號(hào)經(jīng)邊沿D 觸發(fā)器（ U5：B） S 端口，使D 觸發(fā)器（ U5：B）輸出端口 Q 鎖存高電平、 Q鎖存低電平。 Q 與兩個(gè)編碼器 EI 端口相連使其為高電平編碼器不工作，Q與個(gè)鎖存器（ U： A，U2：B，U3：A ，U12：A ）R 觸發(fā)端相連使其為低電平，鎖存器清零功。同時(shí)D觸發(fā)器（ U3：B） 輸出端 Q 與數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)器 RBI 端口以及發(fā)光二極管相連為低電平，使數(shù)碼管和發(fā)光二極管熄滅，實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能。選手按下?lián)尨疰I后輸出低電平信號(hào)至兩

27、個(gè)編碼器，編碼器的輸出端GS 為低電平，兩個(gè)輸出端GS 與與門相連，只要有一個(gè)為低電平，則與門輸出低電平至555 定時(shí)器 TR 端口，使輸出端 Q 輸出高電平（ 0.5 秒），經(jīng)過放大三極管放大高電平信號(hào)至蜂鳴器，使蜂鳴器發(fā)聲0.5S。同時(shí)與門的輸出端與D 觸發(fā)器（ U3：B）S 端口相連為低電平，使輸出端Q 鎖存高電平，輸出端Q 發(fā)光二極管相連為高電平，發(fā)光二極管保持發(fā)光，實(shí)現(xiàn)選手按下?lián)尨疰I后，聲光提示功能。選手按下?lián)尨疰I后輸出低電平信號(hào)至兩個(gè)編碼器，使編碼器編碼出選手的二進(jìn)制編號(hào)（ 18）經(jīng)過 4 個(gè) D 觸發(fā)器鎖存后，傳送信號(hào)至數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)器進(jìn)而將信號(hào)傳送至數(shù)碼管，使數(shù)碼管顯示搶答的選手的

28、號(hào)碼（保持不熄滅）。同時(shí)編碼器的輸出端 GS 為低壓脈沖信號(hào)，兩個(gè)輸出端GS 與與門相連，只要有一個(gè)為低電平輸出低壓脈沖信號(hào)至邊沿D 觸發(fā)器（ U8：A ） CLK 鎖存搶答選手信號(hào)輸出Q 為高電平，與編碼器 EI 端口相連為高電平編碼器不工作， 其他選手輸入無(wú)效，實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管顯示搶答選手號(hào)碼（ 1 8）、第一個(gè)選手搶答后不允許其他選手搶答的功能。聲音提示需要3 個(gè)端口控制，共同受主持人開始鍵，以及編碼器74LS148兩個(gè)輸出端 GS 控制。將 3 個(gè)信號(hào)同時(shí)輸入至與門， 只要有一個(gè)為低電平則至555定時(shí)器 TR 端口，使輸出端 Q 輸出高電平 （0.5 秒），經(jīng)過放大三極管放大高電平信號(hào)至蜂鳴

29、器，使蜂鳴器發(fā)聲0.5S。光提示需要鎖存器鎖存選手搶答信號(hào)，只要編碼器工作則輸出端GS 為低壓脈沖，只要有一個(gè)為低電平則被鎖存器（U12：A 或 U5：A ）鎖存，輸出端Q一直輸出高電平，發(fā)光二極管保持發(fā)光。4.2 電路仿真模擬在初步確定了整個(gè)電路各個(gè)部分的原理圖與電路圖， 并且對(duì)元器件的選擇也基本完成之后，為了進(jìn)一步驗(yàn)證自己設(shè)計(jì)的電路是否可以完成預(yù)期的設(shè)計(jì)的要求與功能，開始在仿真軟件 Proteus上進(jìn)行仿真。以下是對(duì)仿真結(jié)果的一些記錄 4.2.1 主持人復(fù)位（準(zhǔn)備搶答）-14-圖 4.2 主持人復(fù)位仿真圖4.2.2 主持人按鍵開始搶答（聲音提示）圖 4.3 主持人按下開始鍵后仿真圖4.2.

30、3 選手（ 5 號(hào)）開始搶答（聲光提示，數(shù)碼管顯示）-15-圖 4.4 選手搶答時(shí)仿真圖4.2.4 主持人復(fù)位（二極管和數(shù)碼顯示管熄滅）圖 4.5 主持人復(fù)位時(shí)仿真圖5.設(shè)計(jì)總結(jié)1、在設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)常會(huì)遇到這樣那樣的情況：心里想這樣的接法可以行得通，但實(shí)際接上電路，卻總是實(shí)現(xiàn)不了，因此耗費(fèi)在這上面的時(shí)間用去很多。2、本系統(tǒng)能夠很好地完成初始的設(shè)計(jì)。但由于時(shí)間倉(cāng)促，沒有時(shí)間進(jìn)一步改進(jìn)系統(tǒng)。通過這次課程設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我們動(dòng)手、思考和解決問題的能力。3、做課程設(shè)計(jì)其實(shí)也是對(duì)理論知識(shí)的鞏固和加強(qiáng)， 由于課本上的知識(shí)太多，平時(shí)課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運(yùn)用各個(gè)元件的功能，而且考試內(nèi)容有限，所以在這次課程

31、設(shè)計(jì)過程中， 我們了解了很多元件的功能， 并且對(duì)于其在電路中的使用有了更多的認(rèn)識(shí)。-16-4、在搭接電路時(shí)，發(fā)現(xiàn)細(xì)心耐心，恒心一定要有才能做好事情，首先是線的布局上既要美觀又要實(shí)用和走線簡(jiǎn)單， 兼顧到方方面面去考慮是很需要的， 否則只是一紙空話。5、經(jīng)過兩個(gè)星期的實(shí)習(xí)，充實(shí)而艱辛。在此期間我們也急躁，也曾一度熱情高漲。從開始時(shí)滿富盛激情到最后汗水背后的復(fù)雜心情，點(diǎn)點(diǎn)滴滴無(wú)不令我回味無(wú)窮。生活就是這樣， 汗水預(yù)示著結(jié)果也見證著收獲。 勞動(dòng)是人類生存生活永恒不變的話題。我想說，設(shè)計(jì)確實(shí)有些辛苦，但苦中也有樂，在如今單一的理論學(xué)習(xí)中，很少有機(jī)會(huì)能有實(shí)踐的機(jī)會(huì)，但我們可以，而且設(shè)計(jì)也是一個(gè)團(tuán)隊(duì)的任務(wù)，一起的工作可以讓我們有說有笑。本次課程設(shè)計(jì)的課題是八路智力搶答器， 由于對(duì)各種芯片了解不夠深入， 在設(shè)計(jì)過程中，遇到過很多問題，往往看似沒有問題的地方就是問題所在，因此，檢查電路的工作就顯得尤為的重要了。 通過本次課程設(shè)計(jì)， 我發(fā)現(xiàn)耐心對(duì)于一個(gè)人的重要性， 因?yàn)橐粋€(gè)電路圖往往是非常復(fù)雜的， 沒有耐心的梳理檢查， 是很難發(fā)現(xiàn)問題所在。本次設(shè)計(jì)通過咨詢老師、 上網(wǎng)、以及同學(xué)的幫助解決了不少困惑。并且掌握了更多有關(guān) 74LS148 芯片、 74LS74 芯片的知識(shí)?？梢哉f是收獲頗豐。本次課