电子抢答器的应用与制作 第4页
找到所对应的芯片,所以我们根本无法用这种方案实现;再其次,单片机也是一种实现方案,但老师规定不要用单片机。所以我们最终决定只对其中的一些小功能进行更改来成为第二种方案。
这里我们对电路精简用到 74ls148 74ls279 74ls48 7段数码管 三极管和蜂鸣器实现。本电路由四部分组成:输入编码电路,锁存电路,译码显示电路,报警电路。
2.2.2.1 输入编码电路
图2.7输入编码电路
该电路与方案一相同,原理是,当有人按下抢答开关时,优先编码器对其进行编码,并输出。
2.2.2.2 锁存电路
图2.8锁存电路
该部分电路仿第一方案,使优先编码器的输出被锁存在锁存器中并且有一个锁存器输出返回到编码器使编码器封锁,禁止其他选手抢答。
2.2.2.3 译码显示电路
电路同画在上图中
该电路同样有其7数码管译码器驱动数码管显示数字,完成显示功能。
2.2.2.4报警电路
方案二重点是对报警电路作出修改,使其变得更加简洁但是功能没有原来强大,在实际中根据需要进行选,电路图如下:
图2.9 报警电路
此部分是由三极管驱动蜂鸣器发声,具体实现方案是第四个锁存器的输出端接一个三极管,三极管的射极驱动蜂鸣器,当选手抢答成功后,此时第四个锁存器的输出端为高电平1,使三极管导通处于放大状态,由于电容两端电压不能突变,所以使蜂鸣器两端电压差为高电平,蜂鸣器发音,当电容充电完毕后,使得电容与蜂鸣器相连一段为低电平,蜂鸣器不发音,即只鸣叫很短时间。
当主持人将开关置于清零端时,第四个锁存器的输出端为低电平0,三极管截止,电容通过与其相连的电阻放电,为下一次抢答做好准备。完整的电路图如下:
图3.1 第二套方案原理图
原理说明:
方案二与方案一不同之处在于对报警电路的控制不同,方案二用到了555定时器来控制蜂鸣器的工作,第一个555定时器组成单稳态触发器,其输出OUT作为第二个555定时器组成的多谐振荡器的清零信号。
2.3 两种方案的选择
经过仿真验证方案一与方案二电路的功能都可以实现。
不同之处在于方案一,当选手抢答成功后,报警信号不能控制,只有在主持人控制开关清零后,报警信号才会消失。而方案二在选手抢答成功后,报警信号会有延迟,信号会延迟一段时间后自动停止。
两种方案比较起来,第二种方案比较复杂,所用元器件也较方案一多,但是比较符合实际,方案一虽然不太人性化,但制作简单,成本也较低。
小组内还有一种不太成熟的方案,就是用一个合适的电容来代替555定时器组成的延时电路,通过电容充放电来控制报警信号的工作时间。但这个方法电容的规格不容易确定。
经过小组内讨论,并结合自身实际情况,我们选择了方案一。
2.2.3两种方案的比较
试验设计原理都是一样的,不一样的是功能模块的变更,本设计实验基本套路基本上固定下来了,我的两种方案是在每个功能模块上下功夫,让具体的实现方案不同。
两种方案各有优缺点,第一种是本着严谨的态度,即把每个模块的详细功能纳入第一考虑范围,从具体功能出发;第二种方案是在基本功能能够实现的基础上进行简化。所以说如果在要求不高的场合且为了简便与节约成