脉冲、报警、抢答、计时、显示等几部分组成。我们小组采用了先局部后整体的模块化设计思想根据本次课程设计所提供的器件来设计电路。首先我们要分析各个模块要实现它的功能需要哪些器件然后再思考怎样连接这些器件。最后通过逻辑分析设计如何实现其整体功能。
22方案论证
1、怎样得到所需脉冲我们采用了用555定时器构成的多谐振荡器通过调节与它相连的电容和电阻值来得到我们想要的频率采用555向导做的
2、报警如何实现由于要求是声光报警我们采用的是发光二极管和蜂鸣器并联的形式当有高电平时发光二极管和蜂鸣器同时工作就实现了声光报警。3、如何显示倒计时我们采用七段共阳极的数码管用74LS47来驱动数码管显示数字。4、计时部分如何实现首先要有一个脉冲信号555定时器构成的多谐振荡器调节它的频率为1HZ来得到我们所
f要的时间信号用此信号来驱动十进制加减计数器来记录脉冲的个数即时间再将此时间用显示电路显示就实现了计时功能。5、抢答部分如何实现第一抢答者按下抢答键后电路应记下第一抢答者的组别并封锁其他各组的抢答信号首先需要四个独立的按键开关供四位抢答者用其次要想锁存信号就用4D触发器来实现最后要想达到第一抢答者按下抢答键后电路应记下第一抢答者的组别并封锁其他各组的抢答信号我们采用的是四输入双与门来判断是否有人抢答用一个555定时器构成的多谐振荡器的脉冲与四输入双与门经与门后连到4D触发器的CLK锁存控制端由于多谐振荡器脉冲的输入所以电路在不断的扫描是否有人抢答直到有人抢答后CLK被锁第一个抢答者的信号也被锁存住再有其它信号来时4D触发器就不会工作来锁存其它信号了。
3方案实施
31原理图设计
选择合适的数字器件multisim软件绘制各单元的逻辑电路图。
1、显示电路设计
图1显示电路
显示电路是提醒抢答者倒计时时间并能记录下抢答的时刻因此要将倒计时模块
f连接到显示电路。显示电路是用七段译码器来驱动数码管显示倒计时时间。
2、多谐振荡器电路设计
图2555定时器构成的多谐振荡器电路
表1555定时器的功能表
输入输出
D
RUTHUTRUOTD
01111
×
CC
2
V
3
CC
2
V
3
CC
2
V
3
CC
2
V
3
×
CC
1
V
3
CC
1
V
3
CC
1
V
3
CC
1
V
3
低电平
低电平
不变
高电平
高电平
导通
导通
不变
截止
截止
由555定时器组成的多谐振荡器的原理是将它的THR端口和TRI端口短接构成施密特触发器。将VOD与R2和C组成的积分电路接到施密特触发器输入端构成多谐振荡器。由于电容C上的电压在VT与VT之间往复振动知电容C的充放电时间T1和T2。T1R1R2Cl
2T2R2Cl
r