抢答器设计
智力竞赛抢答器的电路设计
智力竞赛抢答器电路设计一、选题背景1.抢答组数为3 组,输入抢答信号的按键需完成无抖动功能;2.能迅速、准确地判处抢答者,同时能排除其它组的干扰信号,闭锁其它各路输入使其它组再按开关时失去作用,并能对抢中者有显示和鸣叫指示3.每组有 1 位十进制计分显示电路,能进行加/减计分;4.当抢答开始后,指示灯应闪亮;当有某组抢答时,指示灯灭,最先抢答一组的灯亮,并发出音响;也可以驱动组别数字显示(用数码管显示);5.回答问题的时间应可调整,分别为 10s、20;主持人应有复位按钮和开始抢答按钮。
二、方案论证(设计理念)说选用at89c51芯片进行仿真实验,由于题目要求以及芯片的端口较少问题,故选用了一个四位数码管,将显示分数和显示选手号的功能集成于一个四位数码管中,并由复位功能进行两种显示的切换。
将P0口接上数码管,从P2口选择几个作为位选端口,另外的几位作为主持人的按键用来进行加减分以及开始和复位的选择。
并对按键进行了消抖防影措施。
在芯片的对应端口连接上晶振电路,在P3口连接蜂鸣器进行相应的提示。
源程序在keil5环境中生成,仿真在protues8.9环境中生成,将程序写入芯片中得到了运行且功能无错误三、过程论述过程论述大致分为两个部分,为硬件部分和软件部分1.硬件部分P0口接上数码管,采用共阴极四位一体数码管。
由于连接的为P0口所以需要接上上拉电阻,由于单个电阻过于麻烦所以选择使用排阻。
蜂鸣器电路,由于单片机产生的电流过小,无法支持蜂鸣器的正常使用,所以使用三极管进行电流放大来保持蜂鸣器的正常使用。
图中显示的为按键,左侧是选手按键,右侧为主持人按键,分别为开始按钮、加分按钮、减分按钮、复位按钮。
2.软件部分本次实验使用了两个定时器中断,分别为定时器中断0和定时器中断1。
设置的初始抢答倒计时为20s,答题时间为10s,为两个定时器赋上相应的初值可以应对两种时间为零的各种情况由于题目的要求当复位按键或者选手按键按下后需要屏蔽其他选手的按钮影响,设计采用了一种标志位来控制按键扫描函数,当复位按键或者选手抢答按键按下后该标志位置1然后停止对按键函数的扫描以此来屏蔽其他按键的干扰。
单片机 课程设计三人抢答器
单片机课程设计三人抢答器在现代电子技术的快速发展中,抢答器作为一种常见的电子设备,广泛应用于各种竞赛、游戏和活动中。
本次课程设计的任务是设计一个三人抢答器,通过单片机的控制实现抢答功能,并具备相应的显示和提示功能。
一、设计要求1、有三个抢答按键,分别对应三位选手。
2、当有选手按下抢答键时,系统能锁定该选手,并在显示屏上显示其编号。
3、同时伴有声音提示,表示抢答成功。
4、抢答成功后,其他选手再按下抢答键无效。
二、硬件设计1、单片机选型我们选择了常见的 51 系列单片机,如 STC89C52 单片机。
它具有价格低廉、性能稳定、易于编程等优点。
2、按键输入使用三个独立按键作为抢答按键,分别连接到单片机的三个I/O 口。
通过检测这些 I/O 口的电平变化来判断是否有按键按下。
3、显示模块采用数码管作为显示模块,用于显示抢答成功选手的编号。
可以选择共阴或共阳数码管,通过单片机的 I/O 口控制数码管的段选和位选,实现数字的显示。
4、声音提示模块使用蜂鸣器作为声音提示装置,连接到单片机的一个 I/O 口。
当抢答成功时,单片机输出高电平驱动蜂鸣器发声。
5、电源模块为整个系统提供稳定的电源,可以使用 5V 直流电源适配器或者通过电池供电。
三、软件设计1、主程序流程系统初始化后,进入循环等待状态,不断检测三个抢答按键的状态。
当有按键按下时,进行相应的处理,包括锁定选手、显示编号、发声提示以及禁止其他选手抢答。
2、按键检测程序通过不断读取与按键连接的 I/O 口的电平状态,判断是否有按键按下。
为了消除按键抖动的影响,需要进行软件消抖处理。
3、显示程序根据抢答成功选手的编号,将对应的数字编码发送到数码管的段选和位选端口,实现数字的显示。
4、声音提示程序当抢答成功时,单片机控制与蜂鸣器连接的 I/O 口输出高电平,使蜂鸣器发声。
四、系统调试1、硬件调试首先检查电路连接是否正确,有无短路、断路等情况。
然后测量各个电源点的电压是否正常,确保硬件电路工作正常。
3路抢答器课程设计
3路抢答器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生理解3路抢答器的电路原理,掌握基本电子元件的功能和使用方法。
2. 学生掌握数字电路的基本知识,了解抢答器中计数器、锁存器等元器件的工作原理。
3. 学生了解抢答器的应用场景,掌握相关电子产品的设计规范。
技能目标:1. 学生能够独立完成3路抢答器的电路搭建,具备实际操作能力。
2. 学生能够分析并解决抢答器电路中可能出现的问题,具备一定的故障排查能力。
3. 学生能够运用所学知识,设计简单的电子电路,培养创新能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过动手实践,培养对电子技术的兴趣和热情,提高学习积极性。
2. 学生在团队协作中,学会相互尊重、沟通和合作,培养团队精神。
3. 学生了解电子产品在现实生活中的应用,认识到科技对社会发展的作用,增强社会责任感。
课程性质:本课程属于电子技术实践课程,以项目式教学为主,注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:本课程面向初中生,学生对电子技术有一定的基础知识,好奇心强,喜欢动手实践。
教学要求:教师需引导学生掌握基本电路原理,关注学生实践操作过程,及时解答学生疑问,鼓励学生创新思维,提高学生的综合素养。
通过课程目标的分解,使学生在实践中达成具体学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本节教学内容依据课程目标,结合教材第十五章“数字电路及其应用”展开,主要包括以下三个方面:1. 数字电路基础知识:回顾并巩固与非门、或非门、非门等基本逻辑门电路原理,使学生掌握数字电路的基本概念。
2. 3路抢答器电路原理及搭建:- 讲解3路抢答器的电路原理,包括按键输入、锁存器、计数器等部分的功能和作用。
- 分析教材中提供的3路抢答器电路图,使学生了解电路的连接方法。
- 引导学生动手搭建3路抢答器电路,熟悉各元器件的安装和使用。
3. 故障排查与产品优化:- 指导学生进行电路测试,分析可能出现的故障原因,培养学生解决问题的能力。
- 讨论如何优化抢答器设计,提高产品性能,激发学生的创新思维。
基于51单片机智能抢答器的设计
基于51单片机智能抢答器的设计一、引言二、设计思路1.系统功能需求智能抢答器主要包括以下功能:(1)抢答功能:允许学生在教师提出问题后进行抢答;(2)提前设置答题时间:教师可以设置每次抢答的时间;(3)显示抢答结果:显示学生选手的抢答结果和答题情况;(4)记录抢答情况:记录学生的抢答情况,方便教师进行统计和评估。
2.系统硬件设计系统采用51单片机作为核心,通过按键、显示屏等外设实现系统的各项功能。
系统还需配备一套抢答设备,每位学生需要配备一个手持式抢答器,用于进行抢答操作。
3.系统软件设计系统需要设计相关的软件程序,包括抢答逻辑、结果显示、数据统计等功能。
需要考虑系统的稳定性和易用性,确保教师和学生可以轻松操作系统。
三、系统设计与实现1.抢答器的设计抢答器采用51单片机作为核心,通过按键输入学生答案,再通过无线通信将答题结果发送给主控系统。
抢答器还需配备显示屏,显示学生的抢答结果。
为了保证系统的安全性,还需设计防作弊功能。
2.主控系统的设计主控系统也采用51单片机作为核心,通过接收抢答器的信号,处理并显示抢答结果。
主控系统还需要设计相应的操作界面,方便教师进行设置和操作。
系统还需设计数据存储和统计功能,记录学生的抢答情况。
四、系统性能测试及改进1.系统性能测试完成系统的硬件和软件设计后,需要进行系统的性能测试,主要包括以下几个方面:(1)抢答功能测试:测试学生抢答器的响应速度和稳定性;(2)结果显示测试:测试主控系统的抢答结果显示效果;(3)数据统计测试:测试系统的数据统计和记录功能。
2.系统改进根据测试结果,对系统进行相应的改进和调整,确保系统能够稳定运行并满足实际教学需求。
需要特别关注系统的稳定性、易用性和安全性等方面的改进。
五、系统应用与展望1.系统应用智能抢答器可以广泛应用于教育教学领域,提高课堂互动和学生的参与度。
还可以应用于各类知识竞赛、学科竞赛等活动中。
2.系统展望智能抢答器作为新型的教学辅助工具,具有较大的市场前景。
多路抢答器的设计与制作
多路抢答器的设计与制作多路抢答器是一种常见的电子设备,广泛应用于学校、培训机构、竞赛等场合。
其设计与制作涉及电子技术、程序设计等多个领域,具有一定的技术难度。
本文将从多路抢答器的原理、设计要点以及制作过程等方面进行详细探讨。
一、多路抢答器原理多路抢答器是通过电子设备实现对多个参与者进行快速抢答并记录得分的系统。
其原理主要包括信号输入与处理、得分记录以及显示等几个方面。
信号输入与处理是多路抢答器的核心部分。
常见的信号输入方式包括按键式和无线式两种。
按键式抢答器通过参与者按下相应按键来触发信号输入,而无线式则通过无线设备将参与者发出的信号传输到主控制单元。
得分记录是指在参与者快速抢答回答后,系统能够准确记录并显示其得分情况。
这需要在系统中设置相应的得分计算规则,并通过程序实现对参与者快速回答情况进行判断和计算。
显示部分主要包括显示屏幕和指示灯两种形式。
显示屏幕通常用于显示参与者的得分情况以及抢答的结果,而指示灯则用于指示参与者抢答的状态,如是否已经按下按键等。
二、多路抢答器设计要点设计多路抢答器需要考虑多个方面,包括系统稳定性、操作便捷性以及扩展性等。
系统稳定性是设计多路抢答器的首要要点。
在信号输入与处理部分,需要保证信号传输的稳定性和准确性。
对于按键式抢答器,按键需要具有良好的触发感和反馈感;对于无线式抢答器,无线传输设备需要具备稳定的信号传输能力。
操作便捷性是指多路抢答器在使用过程中操作简单、方便。
参与者能够快速准确地进行抢答回答,并能够清晰地看到自己和其他参与者的得分情况。
此外,系统还应提供一些辅助功能如倒计时提醒等,以提高整个系统的使用便捷性。
扩展性是指多路抢答器能够满足不同场合和不同规模比赛需求。
在设计上应考虑到系统模块化、可拓展性,以便根据实际需要进行扩展和改进。
例如,可以通过增加参与者数量、改变信号输入方式等方式来扩展系统的功能。
三、多路抢答器制作过程多路抢答器的制作过程可以分为硬件设计和软件编程两个阶段。
课程设计三人抢答器
课程设计 三人抢答器一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握三人抢答器的电路原理与设计思路,了解数字电路基础知识。
2. 学生能掌握三人抢答器的各个组件功能,如按钮、指示灯、抢答控制芯片等。
3. 学生了解并掌握三人抢答器在生活中的应用,提高对电子技术的认识和兴趣。
技能目标:1. 学生能够独立完成三人抢答器的组装和调试,提高动手实践能力。
2. 学生通过团队合作,培养沟通协作能力,共同解决问题。
3. 学生能够运用所学知识,对三人抢答器进行改进和创新,提高创新能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过动手实践,培养对电子技术的兴趣和热爱,激发学习动力。
2. 学生在团队合作中,学会尊重他人、关心同学,培养团结互助的品质。
3. 学生在课程学习中,认识到科技对社会发展的作用,树立正确的价值观。
课程性质:本课程为电子技术实践课程,注重理论与实践相结合,培养学生动手能力、创新能力和团队合作精神。
学生特点:六年级学生具有一定的电子技术基础,好奇心强,喜欢动手实践,善于合作交流。
教学要求:教师需注重引导学生动手实践,关注学生个体差异,激发学生兴趣,培养学生综合能力。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容根据课程目标,本章节教学内容主要包括以下部分:1. 数字电路基础知识:- 介绍三人抢答器的电路原理与设计思路。
- 分析抢答控制芯片的功能与应用。
2. 三人抢答器组件及功能:- 按钮组件:介绍按钮的工作原理,及其在抢答器中的作用。
- 指示灯组件:讲解指示灯的电路连接及功能。
- 抢答控制芯片:分析芯片的功能、引脚排列及连接方式。
3. 实践操作:- 指导学生进行三人抢答器的组装、调试及测试。
- 引导学生通过团队合作,共同解决问题。
4. 改进与创新:- 鼓励学生针对现有抢答器进行改进,提出创新方案。
- 分析改进方案的可行性,并进行实际操作。
教学内容安排与进度:第一课时:数字电路基础知识,介绍三人抢答器的电路原理与设计思路。
plc课程设计抢答器
plc课程设计抢答器一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和功能,掌握抢答器的基本电路组成和工作原理。
2. 学生能描述抢答器程序设计的基本步骤,了解抢答器在实际应用中的优势。
3. 学生了解并掌握PLC编程软件的使用,能对抢答器进行编程和调试。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立设计并实现一个简单的抢答器系统。
2. 学生能够运用PLC编程软件进行抢答器程序的编写、下载和调试。
3. 学生具备分析和解决抢答器系统故障的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过本课程的学习,培养对自动化技术及PLC的兴趣,提高学习的积极性和主动性。
2. 学生在小组合作完成抢答器项目的过程中,培养团队协作精神和沟通能力。
3. 学生通过实践操作,培养动手能力、创新思维和解决问题的能力,增强自信心。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论教学和实际操作,使学生在实践中掌握PLC的基本原理和应用。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础和编程能力,对新鲜事物充满好奇,喜欢动手实践。
教学要求:教师需引导学生主动探究,注重培养学生的实际操作能力,鼓励学生发表见解,充分调动学生的积极性。
在教学过程中,关注学生的个体差异,因材施教,确保每位学生都能达到课程目标。
通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际项目中,提高学生的综合素养。
二、教学内容根据课程目标,本章节教学内容主要包括以下几部分:1. PLC基本原理与功能:使学生了解PLC的发展历程、基本组成、工作原理及性能特点。
教学内容:(1)PLC的定义、分类及应用领域;(2)PLC的基本组成、工作原理;(3)PLC的性能指标及选型。
2. 抢答器电路设计与原理:使学生掌握抢答器的基本电路组成、工作原理及设计方法。
教学内容:(1)抢答器的基本功能与需求分析;(2)抢答器电路的组成与工作原理;(3)抢答器电路设计方法及元器件选型。
3. PLC编程软件的使用:使学生掌握PLC编程软件的基本操作,能进行抢答器程序的编写、下载和调试。
智能抢答器的设计(DOC)
智能抢答器的设计(DOC)智能抢答器的设计(DOC)摘要本文介绍了智能抢答器的设计。
智能抢答器是一种用于比赛、竞赛等场合的设备,能够根据抢答者的手势或声音实时判断并记录抢答者的答题顺序和正确率。
本文详细描述了智能抢答器的硬件和软件设计方案,并对其功能和性能进行了评估。
1. 引言智能抢答器是一种用于比赛、竞赛等场合的设备,能够实时记录抢答者的答题顺序和正确率,为比赛管理和评价提供便利。
传统的抢答器主要依靠人工判断和手动记录,存在不准确、效率低等问题。
本文基于计算机视觉和语音识别技术设计了一种智能抢答器,能够实时准确地判断抢答者的答题行为,提高抢答竞赛的公正性和效率。
2. 硬件设计智能抢答器的硬件设计主要包括摄像头模块、麦克风模块和连接器。
摄像头模块用于捕捉抢答者的手势动作,经过图像处理和分析后得到抢答者的答题行为。
麦克风模块用于收集抢答者的声音,并通过语音识别算法判断答题内容的正确性。
连接器用于将智能抢答器与主控制器等外部设备进行连接,实现数据传输和控制。
3. 软件设计智能抢答器的软件设计主要包括图像处理算法、语音识别算法和控制逻辑。
图像处理算法用于分析摄像头捕捉到的图像,提取关键特征并判断抢答者的手势动作。
语音识别算法通过分析麦克风收集到的声音,判断答题内容的正确性。
控制逻辑负责协调硬件模块之间的工作,实时判断抢答者的答题顺序和正确率。
4. 功能介绍智能抢答器具有以下功能:- 实时判断抢答者的答题顺序和正确率;- 自动记录抢答者的答题情况,并竞赛结果报告;- 支持多种抢答方式,包括手势抢答、声音抢答等;- 可与外部设备进行连接,实现数据传输和控制。
5. 性能评估本章对智能抢答器的性能进行评估。
通过对抢答者进行实时测试,记录抢答顺序和正确率,与人工判断结果进行对比,评估智能抢答器的准确性和稳定性。
实验结果表明,智能抢答器在判断抢答者的答题行为方面具有较高的准确性和实时性。
6. 总结智能抢答器是一种用于比赛、竞赛等场合的设备,能够实时判断抢答者的答题顺序和正确率,提高抢答竞赛的公正性和效率。
六路抢答器设计
六路抢答器设计抢答器是用来进行竞赛和比赛的电子设备。
六路抢答器是一种能够实现六个人同时抢答的设备。
一、电路设计1. 基本电路六路抢答器基本电路包括控制模块、计时模块、显示模块和触发模块。
控制模块负责控制整个电路的工作流程,计时模块用于计时,显示模块用于显示时间和抢答排名,触发模块用于抢答。
2. 抢答触发电路触发电路采用按键开关的设计,每个按键开关连接一个独立的触发电路。
由于使用人数比较少,一般就不采用矩阵键盘,并且每个按键开关都需要与控制模块进行连接。
二、电路原理1. 基本原理六路抢答器采用单片机控制,由控制模块完成抢答模式和倒计时模式的切换。
同时,单片机还可控制计时器开始计时和停止计时。
2. 抢答触发原理抢答触发原理是判断抢答时间的先后并进行排名。
触发电路采用电容电压计,当短按键开关被按下时,即可为触发电路充电,由此控制模块判断按下的时间先后,并将每个人的抢答时间进行记录,最终进行排名并在显示模块中呈现出来。
三、电路设计及实现1. 六路抢答器的控制模块控制模块主要由单片机、LCD显示屏和红外线接收器三部分构成。
单片机和LCD显示屏的关系通过对LCD显示框架内代码的修改和重定位来实现。
红外线接收器主要接收红外线遥控的信息,并将该信息传递给单片机进行识别和执行。
2. 六路抢答器的计时模块计时模块采用TI的LM555定时器,单片机通过软件来控制LM555的开关状态,保证计时的准确性。
LM555的输出脚将接入单片机的外部中断引脚,每次计时结束时,外部中断引脚均会产生一个上升沿信号,单片机就可根据此信号来判断计时是否完成。
3. 六路抢答器的显示模块显示模块采用1602液晶显示屏,显示有关倒计时、排名等信息。
通过单片机的I/O口控制,将所需的信息以字符的方式写入到液晶屏中,从而实现对计时和抢答情况进行实时监控。
4. 六路抢答器的触发模块触发模块主要由按键开关和触发电路两部分构成。
按键开关负责抢答的主要操作,当按下按键时,触发电路将开始计时,控制模块则定时时间并将抢答时间进行记录,以便后续的排名操作。
数字抢答器电路设计
数字抢答器电路设计一、引言随着科技的发展,数字抢答器在各种竞赛、会议和活动中越来越普及。
设计一个高效、可靠、易用的数字抢答器电路具有重要意义。
本文将详细介绍数字抢答器的电路设计过程,包括需求分析、硬件设计、软件编程和测试等环节。
二、需求分析在设计数字抢答器电路之前,首先要明确需求。
通常,数字抢答器应具备以下功能:实时显示抢答者的编号;具有开始和复位功能;抢答者优先级判断;抢答成功后,相应编号保持显示并锁定其他抢答者;具有计时功能,可设定抢答时间。
三、硬件设计根据需求分析,数字抢答器电路主要包括以下几个部分:抢答按钮:每个抢答者拥有一个按钮,按下按钮表示抢答;显示屏:显示抢答成功者的编号;微控制器:负责处理抢答信号,控制显示屏和计时器;计时器:设定抢答时间,并在时间到达时控制微控制器锁定抢答功能。
四、电路原理图设计电路原理图是数字抢答器电路设计的核心。
在设计过程中,应遵循以下原则:选择合适的微控制器,确保其具备足够的I/O端口和处理速度;根据显示屏的接口类型,设计相应的接口电路;为每个抢答按钮设计一个输入端口,并连接至微控制器的I/O端口;设计计时器电路,确保其精度和稳定性;为电路添加电源滤波和保护电路,以提高抗干扰能力。
五、软件编程在完成硬件设计后,需要对微控制器进行编程。
编程的主要任务包括:初始化微控制器和显示屏;编写抢答信号处理函数,根据抢答信号的先后顺序判断优先级;设计计时器中断处理函数,实现抢答时间的设定和锁定功能;编写显示函数,实时显示抢答成功者的编号。
六、测试与调试完成软件编程后,需要对数字抢答器电路进行测试与调试。
测试的主要内容包括:检查电路板的焊接质量和元件的完整性;使用示波器和逻辑分析仪检查电路的信号质量和时序关系;对微控制器进行仿真测试,确保其程序逻辑正确;在实际环境中进行抢答测试,观察显示屏的显示效果和抢答功能的实现情况。
七、总结与展望通过以上设计过程,我们可以得到一个功能完备、性能可靠的数字抢答器电路。
抢答器(D触发器方案)
二, 电路原理和组成框图
三, 电路原理参考图1
VCC VCC R7 511 R8 511 R9 511 R10 511 24 J1 Key = A J3 Key = B J4 Key = C GND J5 Key = D 27 J2 VCC Key = Space 21 22
&
5V U1
&
2 LED2 3 LED3 4
25S175D VCC 5V
5
0
SONALERT 200 Hz
14 R11 511
0 U2A 74LS00D
VCC
R1 1.00k 17
16 555_VIRTUAL Timer
OUT
RST DIS THR TRI
15
&
18
R2 1.00k
U2B 74LS00D
25
26
23
74LS175D VCC 5V
GND R11 511 GND
14
&
GND
U2A 74LS00D 1 V1 U2B 74LS00D 1MHz 5V GND GND
15
&
三, 电路原理参考图2
VCC VCC R7 511 R8 511 R9 511 R10 511 24 J1 Key = A J3 Key = B 0 27 J4 Key = C J5 Key = D J2 VCC Key = Space 21 22
CON GND
20 0.1nF C 19 0.47nF Cf
0
�
&
5V U1
1 9 4 5 12 13 ~CLR CLK 1D 2D 3D 4D 1Q ~1Q 2Q ~2Q 3Q ~3Q 4Q ~4Q 2 3 7 6 10 11 15 14
四人抢答器电路设计
四人抢答器电路设计抢答器是一种用于游戏或竞赛中的设备,能够实现多人同时抢答,并且能够准确显示哪个人最先抢到答案。
在设计四人抢答器电路时,需要考虑到多个方面,包括硬件设计、电路原理等。
以下详细介绍四人抢答器电路设计的具体细节。
硬件设计四人抢答器电路设计采用的是数字电路,主要由以下硬件组成:四个拥有独立编号的按键开关,用于标记每个人的答案。
四个LED灯,用于显示每个人按下按键的时间。
一块控制板,用于完成按键开关输入信号的处理和LED灯的控制功能。
一块显示器,用于显示每个人按下按键的时间。
四个音响装置,用于声音提示。
拥有独立编号的按键开关为了保证每个人的按键开关能够与其他人的区分开来,需要让每个按键开关拥有独立编号。
按键开关使用触点式开关,因为它们可以提供更好的触感和可靠的连接。
同时,为了增加按键的可视性,在每个按键开关的周围安装不同颜色的外壳,以便于区分。
LED灯LED灯用于显示每个人按下按键的时间。
当有人按下开关时,LED将发出闪烁的信号,以便于知道谁最先抢到答案。
LED使用外置电阻后的串联电路连接到控制板上,这些电阻的作用是将电源电压降低到LED所需的工作电压,以保护LED灯的长期稳定性。
控制板控制板是四人抢答器电路设计的核心部分。
它的作用是将按键开关的输入信号进行处理,并控制LED灯的亮灭。
控制板使用单片微处理器作为控制芯片,并通过程序设计实现按键开关的输入检测、数据处理、LED灯的控制等功能。
此外,控制板还需要提供电源和接口,以便于与其他硬件组件连接。
控制板里还要有一个定时电路,来记录并比较每个按键的时间,以判断谁先抢到了答案。
显示器显示器用于显示每个人按下按键的时间。
它可以是液晶显示屏、LED显示屏或数码管显示屏等。
当有人按下按键时,控制板将该信息传输到显示器上,显示器相应地显示出来,以便于观众或参赛者观看。
音响装置音响装置用于发出声音提示。
当有人抢到答案时,它将发出声音,以引起其他人的注意。
竞赛抢答器课程设计
竞赛抢答器课程设计一、教学目标本课程旨在通过竞赛抢答器的制作和使用,让学生掌握基础的电子电路知识,提高学生的动手能力和团队协作能力。
在知识目标上,学生需要了解竞赛抢答器的工作原理,掌握相关的电子元器件的使用方法。
在技能目标上,学生需要能够独立完成竞赛抢答器的电路设计和搭建,并能够进行调试和优化。
在情感态度价值观目标上,学生通过参与课程的学习,能够增强对科学的兴趣和好奇心,培养团队合作意识和创新精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括竞赛抢答器的工作原理、电路设计、搭建和调试。
首先,学生需要了解竞赛抢答器的基本工作原理,包括信号的发射、接收和处理等。
然后,学生将学习如何根据工作原理设计电路图,选择合适的电子元器件,并进行电路搭建。
接下来,学生将学习如何对竞赛抢答器进行调试和优化,以提高其稳定性和准确性。
最后,学生将通过实际操作,体验竞赛抢答器的使用,并总结整个制作过程的经验和教训。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法。
首先,通过讲授法,向学生介绍竞赛抢答器的工作原理和相关知识。
然后,通过讨论法,让学生在小组内交流和分享自己的设计思路和经验。
接着,通过案例分析法,分析实际中的问题和挑战,引导学生思考和寻找解决方案。
最后,通过实验法,让学生亲自动手进行电路搭建和调试,增强学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将选择和准备适当的教学资源。
教材方面,我们将选择内容丰富、难度适中的竞赛抢答器相关教材,以提供理论知识和指导。
参考书方面,我们将推荐一些与竞赛抢答器相关的书籍,以供学生深入学习和参考。
多媒体资料方面,我们将准备一些与竞赛抢答器相关的视频和动画,以形象生动地展示和讲解相关知识。
实验设备方面,我们将准备竞赛抢答器制作所需的电路板、电子元器件等,以供学生进行实际操作和实验。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业和考试三个部分,以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。
plc抢答器课程设计
plc抢答器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和功能。
2. 学生能掌握PLC抢答器的设计流程和工作原理。
3. 学生能了解并应用相关编程语言,如梯形图,实现对PLC抢答器的控制。
技能目标:1. 学生能够独立完成PLC抢答器的电路连接和编程设计。
2. 学生能够运用问题解决策略,调试并优化PLC抢答器系统。
3. 学生能够通过团队协作,展示并解释PLC抢答器的工作过程。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对自动化技术及PLC应用的兴趣,激发创新意识。
2. 增强学生的团队合作意识和责任感,培养良好的工程实践习惯。
3. 提高学生对课程与实际工程应用联系的认识,增强学习的目的性和实用性。
课程性质分析:本课程为实践性较强的技术课程,结合理论知识与动手操作,旨在通过PLC抢答器的设计与实现,使学生将理论知识应用于实际问题的解决。
学生特点分析:考虑到学生年级特点,他们在前期的学习中已经具备了一定的电学基础和逻辑思维能力,但实际操作能力和系统集成经验尚需培养。
教学要求:1. 教学内容应紧密结合课本知识,注重理论与实践的结合。
2. 教学过程中应鼓励学生动手实践,注重培养学生的问题解决能力。
3. 教学评价应侧重于学生的实际操作能力和项目完成情况,以检验课程目标的达成。
二、教学内容1. PLC基础知识回顾:包括PLC的定义、组成、工作原理及应用领域,对应教材第一章内容。
2. PLC编程语言学习:重点讲解梯形图的编程方法和应用,对应教材第二章。
- 抢答器设计原理- 梯形图编程技巧3. 抢答器系统设计:- 电路设计与连接,对应教材第三章。
- 抢答器程序编写与调试,对应教材第四章。
- 系统优化与故障排查。
4. 实践操作环节:- 分组进行PLC抢答器的设计与制作,培养学生的动手能力。
- 各小组展示作品,分享设计经验,提升学生的沟通与表达能力。
5. 教学进度安排:- PLC基础知识回顾(1课时)- PLC编程语言学习(2课时)- 抢答器系统设计(3课时)- 实践操作环节(4课时)- 作品展示与总结(1课时)教学内容注重科学性和系统性,理论与实践相结合,确保学生能够掌握PLC抢答器的设计与实现。
8人抢答器课程设计
8人抢答器 课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解抢答器的原理和功能,掌握基本的电路知识和电子技术。
2. 学生能描述抢答器的电路组成和各个部分的作用,了解数字电路的基本原理。
3. 学生能够运用所学的电路知识,解释抢答器的工作过程和抢答规则。
技能目标:1. 学生能够动手搭建一个简单的8人抢答器电路,培养实际操作能力和问题解决能力。
2. 学生通过小组合作,学会与他人协作完成任务,提高团队协作能力和沟通技巧。
3. 学生能够运用抢答器进行互动学习,提升反应速度和思维敏捷性。
情感态度价值观目标:1. 学生通过参与抢答活动,培养积极进取的态度和竞争意识,增强自信心。
2. 学生在团队合作中学会尊重他人、倾听他人意见,培养友善和谐的同伴关系。
3. 学生通过电子制作活动,激发对科学技术的兴趣,培养创新意识和探索精神。
课程性质:本课程为实践性强的电子技术课程,结合物理知识和实际操作,提高学生的动手能力和创新能力。
学生特点:考虑到学生所在年级的特点,他们在物理知识和电子技术方面有一定的基础,具备初步的操作能力,但对复杂电路的搭建和原理理解还需引导。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调学生的主体地位,鼓励学生动手实践和思考,培养解决问题的能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,提供适当的指导和支持。
通过课程目标的分解,确保学生能够达到预期的学习成果,为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本课程教学内容紧密围绕课程目标,结合教材中相关章节,组织以下内容:1. 电路基础知识:复习和巩固电路的基本概念,如电流、电压、电阻等,为理解抢答器电路打下基础。
2. 数字电路原理:介绍数字电路的基本原理,如逻辑门、触发器等,为学生搭建抢答器电路提供理论支持。
3. 抢答器电路组成:详细讲解抢答器电路的各个部分,包括开关、按钮、指示灯、编码器、解码器等,以及它们的作用和工作原理。
4. 实践操作:指导学生动手搭建8人抢答器电路,让学生在实际操作中掌握电子技术,提高动手能力。
四路抢答器设计讲义ppt课件
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
(5)元器件列表
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
5、四路抢答器总电路图
• (1)抢答电路 • 电路如图2所示。该电路完成两个功能:一是分辨出选手
按键的先后,并锁定74LS175的功能真值表即优先抢答者 的编号,同时译码显示电路显示选手编号;二是要使其他 选手随后的按键操作无效。
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(3)报警电路
• 由74ls121和蜂鸣器构成的报警 电路,但仿真中没有74ls121, 因此用功能相同的 MONOSTABLE VIRTUAL(后 文简称
• A1)来代替仿真,如图4所示。 其中A1的脉冲输入端是由复位 信号和Q非的与信号和借位信号 与在一起来提供的。当其中一 个信号为低电平时,使得A1得 到一个下降沿脉冲,从而使A1 的Q端输出一个宽度为一秒的高 电平,那么蜂鸣器就会响一秒。 反之,电路停振,蜂鸣器不响。
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(4)时序控制电路
• 时序控制电路是抢答器设 计的关键,它要完成以下 三项功能:
• 1)主持人将控制开关拨 到“开始”位置时,扬声 器发声,抢答电路和定时 电路进入正常抢答工作状 态。
四人抢答器电路设计
四人抢答器电路设计一、引言四人抢答器是一种常见的电子竞赛设备,通常由一个主控器和四个答题器组成。
主控器用于控制整个系统的运行,而答题器用于参赛者进行答题操作。
本文将介绍四人抢答器的电路设计方案。
二、主控器设计1. 电源电路设计主控器需要稳定可靠的电源供电,我们可以采用一个直流电源适配器或者电池组来为主控器供电。
电源电路设计需要包括整流、滤波和稳压等环节,以确保主控电路的工作稳定。
2. 控制电路设计控制电路是主控器的核心部分,它负责接收答题器的信号并进行处理。
我们可以使用单片机或者可编程逻辑器件(FPGA)来实现控制功能。
控制电路需要设计合适的接口电路以与答题器进行通信,并且需要具备较强的抗干扰能力。
3. 显示电路设计主控器需要通过显示器来显示比赛过程和成绩等信息。
显示电路设计需要考虑显示效果和显示内容的处理方式。
常见的显示器有数码管显示器和液晶显示器,我们可以根据需求选择合适的显示器类型。
三、答题器设计1. 电源电路设计答题器也需要稳定可靠的电源供电,与主控器相同,我们可以选择直流电源适配器或者电池组来为答题器供电。
电源电路设计需要考虑到答题器的功耗和电池寿命等因素。
2. 按键电路设计答题器的按键电路需要设计合适的按键接口和按键触发方式。
我们可以使用机械按键或者触摸按键来实现答题功能。
按键电路需要考虑到按键的灵敏度和可靠性,以确保参赛者可以准确、迅速地进行答题操作。
3. 信号传输电路设计答题器需要将答题信号传输给主控器,传输电路设计需要考虑到信号的传输距离和传输速率等因素。
我们可以使用串口、蓝牙或者无线射频等方式来实现信号传输。
4. 指示灯电路设计答题器的指示灯是为了显示参赛者答题操作的结果,指示灯电路设计需要考虑到指示灯的亮度和触发方式。
常见的指示灯有LED灯和LCD显示屏,我们可以根据需求选择合适的指示灯类型。
四、系统集成与调试1. 电路原理图设计根据主控器和答题器的设计方案,我们可以绘制出电路原理图。
数字抢答器的设计及PCB板制作李红圆
数字抢答器的设计及PCB板制作李红圆数字抢答器的设计及PCB板制作李红圆数字抢答器是一种用于竞赛或考试中的电子设备,能够快速地获取答题者的答案。
本文将介绍数字抢答器的设计及PCB板制作的过程,具体操作由作者李红圆亲自完成。
一、数字抢答器的设计数字抢答器的主要功能是接受答题者的输入,并显示出答案统计结果。
因此,设计数字抢答器需要考虑以下几个因素:1. 抢答按键:数字抢答器需要配备一组按键,在答题时,答题者通过按下相应按钮来提交答案。
这里,我们选择使用4个不同的颜色(如红、黄、绿、蓝)的按钮来代表答案A、B、C、D。
2. 显示屏:为了方便答题者及评判人员,数字抢答器需要配备一块显示屏,显示答题者的答案及答题结果统计。
3. 数据存储:为了保证答题的准确性及便于数据分析,数字抢答器需要配备一块存储器,用于存储答案数据及答题结果数据。
4. 电源供应:数字抢答器需要配备一块电源供应模块,用于提供足够的电力支持数字抢答器的正常运作。
5. 细节设计:为了提高数字抢答器的易用性及用户体验,设计中需要考虑细节,如按键的手感、显示屏的亮度及反应速度等。
基于以上几个因素,李红圆设计的数字抢答器总结如下:1. 抢答按键:采用4个不同颜色的按钮,分别连接至数字抢答器的I/O口。
2. 显示屏:采用一块0.96寸OLED屏幕,画面清晰、反应迅速。
3. 数据存储:采用一块AT24C32芯片,提供有5KB的存储空间,足以满足简单的统计需求。
4. 电源供应:采用一块3.7V锂电池进行供电,通过充电器进行充电。
5. 细节设计:采用了软性按键,手感柔和,使用更加舒适。
二、PCB板制作数字抢答器的PCB板制作是数字抢答器制作的一项重要环节,PCB板的设计质量决定了电子设备的稳定性及可靠性。
数字抢答器的PCB板制作过程如下:1. PCB板设计软件:李红圆采用了常用的PCB板设计软件Altium Designer。
在软件中,用户可自由添加所需元器件及布线,设计出符合自己要求的电路板。
四人抢答器电路设计
四人抢答器电路设计一、设计目标本次设计的目标是设计一个四人抢答器电路,使得四个参赛者可以通过按下按钮来抢答,且每次只有一个人能够抢答成功。
同时,需要在电路中添加一些保护措施,以避免电路出现故障或损坏。
二、电路原理1.按键模块每个参赛者都需要一个按键模块,用来触发抢答器。
在本次设计中,我们可以采用常见的机械按键或者触摸开关作为按键模块。
2.计时模块为了保证每个参赛者都有相同的时间来进行抢答,需要添加计时模块。
在本次设计中,我们可以采用555定时器芯片来实现计时功能。
3.状态指示灯为了方便参赛者和观众了解当前的抢答状态,需要添加状态指示灯。
在本次设计中,我们可以采用LED灯作为状态指示灯。
4.保护电路为了避免电路出现故障或损坏,需要添加保护电路。
在本次设计中,我们可以采用稳压器、过压保护和反向保护等措施来实现保护功能。
三、具体实现1.按键模块的接入将四个按键模块分别接入到单片机的四个IO口上,并通过上拉电阻将IO口电平拉高。
当参赛者按下按键时,对应的IO口电平会变为低电平,触发抢答器。
2.计时模块的接入将555定时器芯片连接到单片机的一个IO口上,并通过外部元件调整计时时间。
在每次抢答开始时,单片机会向555定时器芯片发送一个触发信号,开始计时。
当计时结束后,555定时器芯片会输出一个高电平信号,表示抢答时间已经结束。
3.状态指示灯的接入将四个LED灯分别连接到单片机的四个IO口上,并通过限流电阻限制LED灯的电流。
当某个参赛者抢答成功时,对应的LED灯会亮起。
4.保护电路的接入将稳压器连接到单片机供电端口上,以保证单片机工作稳定。
同时,在输入端添加过压保护和反向保护二极管,以避免外部环境对电路造成损害。
四、总结本次设计实现了四人抢答器功能,并添加了一些保护措施以避免故障和损坏。
通过按键模块、计时模块和状态指示灯的组合,实现了抢答器的正常运行。
同时,通过添加稳压器、过压保护和反向保护等措施,保证了电路的稳定性和安全性。
抢答器的设计原理
抢答器的设计原理抢答器是一种常见的应用于各类竞赛或讲座场合的设备,用于记录并显示参与者抢答的顺序。
其基本设计原理是通过电路和程序控制实现的,下面将详细介绍抢答器的设计原理。
首先,抢答器由硬件和软件两部分构成。
硬件部分主要包括抢答按钮、显示屏、处理器、电源等,而软件部分则是通过程序控制硬件进行操作和显示。
在抢答按钮方面,设计通常采用电磁感应或者按键开关的形式。
当参与者按下抢答按钮时,按钮所在的电路将会被关闭,通过电磁感应或按键开关的信号传递给处理器。
处理器是抢答器的核心部件,负责采集和处理抢答按钮的信号,并根据一定的逻辑判断进行抢答顺序的排序。
处理器还控制着抢答器的其他功能,比如显示参与者编号、设置抢答时间等。
参与者的抢答顺序是通过处理器中的程序进行控制的。
处理器将抢答按钮信号转化为电脑可以理解的数据,并根据一定的算法进行排序或计分。
常见的算法有先进先出(FIFO)和随机排序等。
通过程序的逻辑运算,可以实现不同的抢答排序规则。
显示屏在抢答器中起到显示参与者编号、剩余抢答时间以及抢答结果的作用。
为了保证显示准确性和可视度,通常采用液晶显示屏或LED显示屏。
显示屏可以显示编号,用于指示参与者的顺序,同时还可以显示抢答时间和正确答案等信息。
抢答器还需要一个电源供给其正常工作。
通常采用直流电源或者电池供电,以保证设备的稳定性和可靠性。
电源应满足设备的功率需求,并进行合适的电源管理,比如电池充电、电流保护等。
此外,抢答器还可以具备一些附加功能,例如声音提醒和数据储存等。
声音提醒功能可以通过扬声器或蜂鸣器实现,用于提醒参与者答题或者切换抢答状态。
数据储存功能可以将参与者的抢答结果记录下来,以便后续分析和评估。
总结起来,抢答器的设计原理是通过硬件和软件相结合实现的。
硬件部分包括抢答按钮、显示屏、处理器和电源等,而软件部分则是通过程序控制硬件的操作和显示。
处理器负责采集和处理抢答按钮信号,进行抢答顺序的排序,并控制显示屏的显示。
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目录一、实训目的 (2)二、项目要求 (2)三、实训原理 (2)(1) 石英晶体振荡器的设计 (3)(2) 分频器的设计 (4)(3) 计数器的设计 (4)(4) 译码与显示电路的设计 (6)(5) 校时电路的设计 (7)三、实训主要仪器和元器件 (8)四、实训内容 (8)五、实训总电路图 (9)六、PCB制作流程 (10)七、电路焊接步骤及注意事项 (11)注:焊接电路还应特别注意 (11)一、实训目的①熟悉数字钟的基本组成和各部分的工作原理。
②掌握数字电路系统的设计方法及装调技术。
③了解有关集成电路的功能和使用方法。
④画出数字钟逻辑框图和各分图,写出电路原理和装调分析。
二、项目要求设计并制作一台能显示时、分、秒的数字钟,具体要求如下:①字钟的计时范围为24h.②显示器件采用LED 七段数码管,实现对“时”、“分”、“秒”的六位显示,并具有自动复位功能。
③准确计时。
④用石英晶体振荡器产生时标信号。
⑤制作PCB进行焊接,并进行测试、调较。
⑥通过观察显示电路的工作情况,确定计时误差。
三、实训原理数字钟电路系统由石英晶体振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器及校时电路组成,数字钟系统组成框图如图1 所示。
图1 数字钟系统组成框图石英晶体振荡器产生稳定的高频脉冲信号,作为数字钟的时间基准,再经分频器输出标准秒脉冲。
有了秒脉冲信号,根据 60s 为 lmin, 60min 为1h, 24h 为1 天的进制,分别设计“秒”(六十进制)、“分”(六十进制)、“时”(二十四进制)计数器。
计数器输出经译码驱动器送LED 数码管显示器,显示时间。
(1) 石英晶体振荡器的设计振荡器是数字钟的核心,其作用是产生一个标准振荡器的稳定度及频率的精确度决定了数字钟计时的准确程度,通常选用石英晶体构成振荡电路。
一般来说,晶振频率越高,计时精确度就越高。
为反馈电振荡器由石英晶体、微调电容、反向器构成(见图2) 。
图中Rf阻,电阻值为lOMΩ左右,其作用是为 CMOS 反向器提供偏量。
电容器 C2是温度校正用电容,一般取值为20~是频率微调电容,取值为3 ~30pF, C250Pf。
非门起整形作用。
目前,常取石英晶振的频率为32768Hz, 经15 级分频可得1Hz 秒脉冲时基信号。
也可用8MHz 晶振,然后经过74LS93 的8分频、74LS390 的 10 分频、两个 74LS390 的1时分频就可得到 l Hz 的秒脉冲时基信号。
(2) 分 频 器 的 设 计 由 于 石 英 晶 体 振 荡 器 产 生 的 信 号 频 率 很 高 , 要 得 到 秒 脉 冲 , 需 要 分 频 电 路 进 行 分 频 , 所以 分 频 器 的 功 能 主 要 是 产 生 标 准 秒 脉 冲 时 基 信 号 。
将 晶 振 频 率 为 32768Hz 的 信 号 分 频 为 秒 脉 冲 , 可 选 CD4060 十 四 位 串 行 计 数 器 / 振 荡 器来 实 现 分 频 和 振 荡 的 功 能 , 但 由 于 CD4060 只 能 实 现 14 级 分 频 , 所 以 还 必 须 外 加 一 级 2 分频 , 可 用 CD4013 双 D 触 发 器 或 74LS74 双D 触 发 器 来 实 现 , 这 样 就 构 成 了 秒 脉 冲 信 号 发 生器 , 其 电 路 如图 3 所 示 。
图 4 为 CD4060 集 成 块 引 线 端 子 图 ,图 5 为CD4013 集 成 块 引 线 端 子 图 。
(3) 计 数 器 的 设 计来 自 分 频 器 的 秒 脉 冲 信 号 经 过 六 级 计 数 器 , 分 别 得 到 “ 秒 ” 个 位 ,十 位 ; “ 分 ” 个 位 ,十 位 及 “ 时 ” 个 位 , 十 位 的 计 时 。
分 和 秒 计 数 器 都 是 六 十 进 制 , 时 计 数 器 为 二 十 四 进 制 。
① 分 、 秒 计 数 器 ( 六 十 进 制 计 数 器 ) 。
图 1 中 , JS1, JS2 为 秒 个 位 ,十 位 计 数器 ; JS3 、 JS4 为 分 个 位 , 十 位 计 数 器 ; JS5 、 JS6 为 时 个 位 , 十 位 计 数 器 。
图3 秒脉冲信号发生器电路六 十 进 制 计 数 器 可 由 一 个 十 进 制 计 数 器 和 一 个 六 进 制 计 数 器 连 起 来 构 成 。
可 选 用 两 片 集成 电 路 74LS90 串 起 来 构 成 “ 秒 ” 、 “ 分 ” 计 数 器 。
也 可 用 两 片 74LS160 十 进 制 计 数 器 构 成 。
图 6 为 六 十 进 制 计 数 电 路 , 图7 为 74LS90 引 线 端 子 图 。
注 意 74 LS90 在 构 成 十进 制 计 数 器 , 它 的 输 出 为 8421BCD 码 时 , 要 把 它 的 输 出 QA 引 人 输 人 CPB 。
IC 1 (74LS90) 是 十 进 制 计 数 器 , QD l 作 为 十 进 制 的 进 位 信 号 , 74LS90 十 进制 异 步 计数 器 采 用 反 馈 归 零 方 法 实 现 十 进 制 计 数 。
IQ 2(74LS90) 为 六 进 制 计 数 器 , 当 CPA 输 人 第 六 个 脉 冲 触 发 时 这 时 输 出端 状 态 为QDQCQBQA= 0110 , QB2 = QC2 = 1 , 合 起 来 的 信 号 分 别 送 人 IC1 和 IC2 的 Ro (2) , Ro (1)清零 端 , 清 零 后 使 计 数 器 归 零 , 完 成 六 十 进 制 计 数 功 能 ,同 时 , 还 把 这 个 信 号 作 为 进 位 信 号输 出 。
② 小 时 计 数 电 路 ( 二 十 四 进 制 计 数 器 ) 。
小 时 计 数 器 电 路 由 两 片 74LS90 集 成 电 路 串 接而 成 ( 见图 8) 。
图4 CD4060集成块引线端子图 图5 CD4013集成块引线端子图图6 60进制计数器电路 图7 74LS90引线端子图当“时”个位计数器 IC 5输入 端 CP 到 来 第 十 个 触 发 信 号 时 , IC 5 复 零 ,进 位 端 QD 5向IC 6 “ 时 ” 进 位 计 数 器 输 人 进 位 信 号 , 进 行 “ 时 ” 的 计 数 。
当 第 二 十 四 个 来 自 “ 分 ” 计 数 器 的 进 位 信 号 到 来 时 , “ 时 ” 个 位 计 数 器 ICs 的 输 出 状 态为 QDQCQBQA= 0100 , “ 时 ” 十 位 计 数 器 ICs 的 输 出 状 态 为 QDQCQBQA = 0010 0 这 时“ 时 ” 个 位 计 数 器 的 QC 和 “ 时 ” 十 位 计 数 器 的 QB 输 出 均 为 “ 1”, 把 这 两 个 信 号 合 起 来 ,分 别 送 到 IC 5 和 IC 6计 数 器 的 清零 端 Ro(1) 、 Ro(2) , 计 数 器 清 零 后 完 成 二 十 四 进 制 计 数 。
(4) 译 码 与 显 示 电 路 的 设 计译 码 是 编 码 的 逆 过 程 。
也 就 是 把 给 定 的 代 码 进 行 翻 译 , 变 成 相 应 的 状 态 。
译 码 器 选 用74LS48 , 它 是 4 线 ~ 7 段 译 码 器 / 驱 动 器 , 输 人 端 A3、 A2 、A1 、A0为 8421 BCD 码 输 人 , 有 上 拉 电阻 。
因 此 在 与 LED 数 码 管 连 接 时 不 需 再 外 接 限 流 电 阻 。
74LS48 的 译 码 输 出 (Ya ~Ye) 是高 电 平 有 效 , 适 用 于 驱 动 共 阴 极 LED 数 码 管 。
74LS48 的 引 线 端 子 图 如图9 所 示 。
74LS48 的 字 形 显 示 图 如图 10 所 示 。
图8 24进制计数器电路图 图9 74LS48引线端子图 图10 74LS48的字形显示图当要求输出15 时,消隐输人“BI”应为高电平或开路;灭零输入“RBI”和测试灯输入“LT”都必须在无效电平状态,即应为高电平。
LED 显示器件有共阳极和共阴极两种。
选用共阴极的 LC5011 数码管作为显示器件。
图11 所示为LC5011 的引线端子排列图。
译码驱动也可选 74LS247 , BCD 码输人。
它的译码输出端为低电平有效,可直接驱动共阳极LED 数码管。
(5) 校时电路的设计当数字钟刚接通电源或者计时出现误差时,需要校正时间(又称校时)。
所以,校时是对“时”、“分”、“秒”进行校准。
“时”、“分”、“秒,,校时电路如图12 所示。
三只开关(K1、 K2、 K3)分别实现对“时”、“分”、“秒”的校准。
开关选择有“正常”和“校时”两挡。
一般情况开关打在“正常”挡,当要进行校时时,把开关( K1、K2、 K3)打在“校时”挡。
让秒脉冲进人个位计数器,计数器快速计时,实现校时功能。
图11 LC5011引线端子图图12 时分秒校时电路图中与门电路可采用 74LS08 集成电路。
校时电路的校时 CP 与时钟电路中的输人 CP应选用 74LS32 四一二输人或门衔接起来,然后作为计数器的触发CP o三、实训主要仪器和元器件①74LS90 :6 片;74LS48 :6 片;74LS04 :1 片;74LS08 :2 片;74LS32 :1 片;74LS00 :1 片;CD4060 :1 片;CD4013 :1 片。
②LC5011 数码管:6 个;晶振32768Hz :1 个。
③电容30pF :1个;电容47pF :1 个。
④电阻lOMa :1 个;电阻47kSZ :3 个。
⑤按键开关3 个、接插线若干。
四、实训内容设计并制作一台能显示时、分、秒的数字钟,具体要求如下。
①字钟的计时范围为24h.②显示器件采用LED 七段数码管,实现对“时”、“分”、“秒”的六位显示,并具有自动复位功能。
③准确计时。
④用石英晶体振荡器产生时标信号。
⑤制作PCB,并完成焊接。
⑥通过观察显示电路的工作情况,确定计时误差。
五、实训总电路图实训总电路图如实训图13 所示。
图13 数字钟总电路图六、PCB 制作流程11七、电路焊接步骤及注意事项注:焊接电路还应特别注意过孔焊接好后应逐个检查正反面是否连通。
由于空间狭小芯片插座比较难焊接,在不影响芯片插接的情况下将插座分为两半,这样比较容易焊接。
每个芯片插座焊接完后应该检查各脚连接关系。