抢答器设计

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智力竞赛抢答器的电路设计

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

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

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

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

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

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)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。

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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。

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