1. Tema del diseño del curso: contestador automático para cuatro personas.
Dos. Tareas y requisitos de diseño:
1. Tareas de diseño
Diseñar un máquina de preguntas y respuestas para que 4 personas participen en el concurso. Cuando la cuenta regresiva de respuestas se muestra en números, al contar del "9" al "0", si nadie responde la pregunta, el timbre sonará continuamente durante 1 segundo. Cuando el jugador es el primero en responder, los números muestran el número del grupo del jugador, el timbre suena durante 1 segundo y la cuenta regresiva se detiene.
2. Requisitos de diseño
(1) Los números de los cuatro jugadores son: 1, 2, 3 y 4. Cada uno tiene un botón de respuesta, y el número del botón corresponde al número del jugador, que también es 1, 2, 3 y 4.
(2) Configure un botón de control en el host para controlar el reinicio del sistema (el tubo digital apaga la luz cuando responde primero) y el inicio de la primera respuesta.
(3) El transpondedor tiene funciones de visualización y bloqueo de datos. Después de que comience el juego, si un jugador presiona el botón del juego, el número del jugador se bloqueará inmediatamente y se mostrará en la pantalla del juego. Al mismo tiempo, el orador dará un mensaje de audio, bloqueará el circuito de codificación de entrada y prohibirá la participación de otros jugadores. El número del primer concursante en responder se mantendrá hasta que el anfitrión borre el sistema.
(4) El contestador automático tiene la función de cronometrar (9 segundos) la respuesta. Cuando el anfitrión presiona el botón de inicio, el temporizador comienza la cuenta regresiva y la pantalla del temporizador muestra el intervalo de cuenta regresiva. Si nadie responde primero, cuando finalice la cuenta atrás, sonará el altavoz y el sonido durará 1 segundo. La respuesta del jugador es válida dentro del tiempo establecido (9 segundos) y la respuesta es exitosa. El altavoz suena y el sonido dura 1 segundo. Al mismo tiempo, el cronómetro deja de contar, el número del jugador se muestra en la pantalla de respuesta y el tiempo restante de respuesta se muestra en la pantalla del cronómetro hasta que el anfitrión borre el sistema.
(5) Si el tiempo de respuesta ha expirado pero ningún concursante responde, la respuesta no será válida. El altavoz del sistema hace sonar una alarma (el sonido dura 1 segundo), el circuito de codificación de entrada se bloquea, los jugadores tienen prohibido responder horas extras y el tiempo se muestra como 0.
(6) Se puede utilizar un oscilador de cristal de cuarzo o un temporizador 555 para generar una señal de pulso con una frecuencia de 1 Hz como señal CP del contador de tiempo.
3. Diseño principal del circuito y del programa:
1. Diagrama de bloques general del respondedor digital
Como se muestra en las Figuras 11 y 1, es un bloque general. diagrama. Su principio de funcionamiento es el siguiente: después de encender la alimentación, el host cambia el interruptor al estado "claro", el contestador automático está en el estado deshabilitado, la luz indicadora digital se apaga y el temporizador muestra la hora establecida; el anfitrión coloca el interruptor en el estado "inicio" y anuncia el contestador automático "GO". El cronómetro comienza la cuenta regresiva. Cuando los jugadores intentan responder preguntas dentro de un tiempo fijo, el contestador automático completa: juicio de prioridad, bloqueo de números y visualización de números. Después de una ronda de respuestas, el cronómetro se detiene, se prohíbe una segunda respuesta y el cronómetro muestra cero. Si responde primero, el moderador debe operar los interruptores de estado "Borrar" e "Iniciar" nuevamente.
Figura 11, 1 Diagrama de bloques del transpondedor digital
2. Diseño del circuito de la unidad (1) Circuito transpondedor
El circuito de referencia se muestra en las Figuras 11 y 2. Este circuito tiene dos funciones: primero, puede distinguir el orden en que los jugadores presionan los botones, bloquear el número del respondedor prioritario y, al mismo tiempo, decodificar el número mostrado por el circuito de visualización; segundo, prohíbe que otros jugadores presionen el; botones. Proceso de trabajo: cuando el interruptor S se configura en el terminal "claro", los terminales del flip-flop RS son todos 0 y las salidas de los cuatro flip-flops están todas configuradas en 0, lo que hace que 74LS148 = 0 para hacerlo trabajar. Cuando el interruptor S está en "Inicio", el transpondedor está en estado de espera. Cuando un jugador presiona el botón (como S4), después de que RS bloquea la salida de 74LS148, 1Q = 1, 74LS48 está en estado de funcionamiento, 4Q3Q2Q = 100. Además, 1q = 1 pone 74LS148 =1 0 en un estado deshabilitado, impidiendo la entrada de otras claves. Suelte y presione la tecla, el 74LS148 sigue siendo 1q = 1, lo que hace que ST = 1. Por lo tanto, 74LS148 todavía está en estado deshabilitado, lo que garantiza que no se ingrese ninguna señal cuando se presione la tecla dos veces, lo que garantiza la prioridad del respondedor.
Si vuelve a ocurrir prisa por responder, el anfitrión debe restablecer el interruptor S y borrarlo antes de la siguiente ronda de prisa por responder. 74LS148 es un codificador de prioridad de 8 a 3 cables.
Figura 11.2 Circuito del contestador automático digital
(2) Circuito de temporización
Figura 11.3 Circuito de temporización con hora preestablecida
Anfitrión del programa La persona establece el tiempo para responder primero, el contador está preestablecido mediante el circuito de tiempo preestablecido y el pulso de reloj del contador lo proporciona el segundo circuito de pulso. Se diseña un circuito de tiempo preestablecido utilizando el contador ascendente y descendente síncrono decimal 74LS192. El circuito específico se muestra en las Figuras 11 y 3.
(3) Circuito de alarma
(4) Circuito de bloqueo a cero
(5) Circuito de control de sincronización
El circuito de control de sincronización está La clave del diseño del contestador automático es que debe completar las siguientes tres funciones:
(1) Cuando el host coloca el interruptor de control en la posición de "inicio", el circuito de respuesta de emergencia y el circuito de sincronización entrar en el estado de funcionamiento normal de respuesta de emergencia.
(2) Cuando el concursante presiona el botón de respuesta, el circuito de respuesta y el circuito de cronometraje dejan de funcionar y la cuenta regresiva vuelve a cero.
(3) Cuando finaliza el tiempo de respuesta establecido y nadie responde, el circuito de respuesta y el circuito de cronometraje dejan de funcionar.
Segunda forma de onda de pulso
IV. Selección de componentes
1. Circuito integrado: 74l 1481 74l 3731 74l 482 74l 1921 ne 555 1 74l 002.
74LS121 2 piezas, 74LS21 1 pieza, 74LS32 1 pieza, 74LS08 1 pieza.
2. Resistencia |: 100Kω 2 solo 40ω 2 solo 15Kω l solo 68Kω l solo.
3. Capacidad: 10UF 3 piezas, 10nf 1 pieza.
4. Otros: 2 displays catódicos, 1 interruptor monopolar, 4 interruptores PBNO, 2 zumbadores.
Quinto, representaciones generales de simulación de circuitos y software y análisis de los resultados de depuración de la simulación
Diagrama de pulso de 555 segundos
El principio de funcionamiento de los verbos intransitivos
1. Configuración digital: configure la entrada de carga de 74ls192 en un nivel alto a través del interruptor unipolar de doble tiro, para que 74ls192 pueda realizar la función de configuración digital, configúrela en 1001 y luego configure la entrada de carga en un nivel bajo. a través del interruptor para iniciar la cuenta regresiva.
2. Cuando el presentador presiona el botón de inicio, suena el timbre, los concursantes comienzan a responder las preguntas primero y comienza la cuenta regresiva. Cuando cualquier jugador presiona el botón, LS148 se bloquea y suena el timbre. Presionar por parte de otros jugadores no tiene ningún efecto. Al mismo tiempo, la cuenta atrás se detiene y el tubo digital muestra el tiempo restante y el número correspondiente al jugador. El tubo digital de cuenta regresiva muestra 0, suena el timbre y los jugadores tienen prohibido responder primero. El anfitrión lo configurará nuevamente en el estado inicial, y otros jugadores pueden continuar compitiendo por respuestas, y la cuenta regresiva contará hasta el siguiente estado competitivo.
3. Cuando ningún jugador presiona el botón "Sí", la cuenta regresiva continuará hasta que llegue a cero. En este momento, la señal desde cero bloqueará el LS148 y el reproductor no tendrá ningún efecto si se presiona el botón nuevamente. Del mismo modo, otros jugadores pueden continuar respondiendo primero solo si el anfitrión lo borra y luego lo configura para comenzar.
4. Implementación del pestillo: cuando hay una entrada de señal desde LS373, la señal se retroalimenta al terminal de habilitación EI de LS373 a 74LS21. En este momento, LS 373 está bloqueado en una posición alta y otros jugadores tienen prohibido apresurarse a responder. Al mismo tiempo, se devuelve una señal de bajo nivel al terminal de entrada de cuenta regresiva del LS 192 para dejar de funcionar y mantener los pulsos restantes. Cuando la cuenta atrás llega a 0, la señal se devuelve al terminal de habilitación EI de 74LS32 a 74LS148. En este momento LS148 se bloquea en nivel bajo y deja de funcionar, prohibiendo a cualquier jugador responder con el tiempo. Al mismo tiempo, la señal de bajo nivel se devuelve al terminal de entrada de cuenta regresiva de 74ls192 para que deje de funcionar y se detiene la cuenta regresiva. El host controla los terminales de habilitación de LS373 y LS148 a través del interruptor unipolar de doble tiro para borrar la señal del pestillo y hacer que el transpondedor vuelva a funcionar.
Siete.
Resumen
1. A través del diseño de este curso, he fortalecido mi capacidad para hacer cosas, pensar y resolver problemas.
Durante todo el proceso de diseño, he estado pensando en dos planes, y el otro plan tomó dos días. Tanto el diagrama esquemático como el diagrama de simulación logran los resultados, pero los resultados físicos siempre no cumplen con los requisitos de la pregunta. Así que pasé otro día creando esta solución, que era más simple que la otra solución, incluidos los principios y conexiones del circuito y la selección de chips.
2. Durante el proceso de diseño, a menudo nos encontramos con una situación de este tipo, es decir, siempre pensamos que esta conexión puede funcionar, pero no siempre podemos conectarnos al circuito. Entonces, ya sea que esté comiendo o durmiendo estos días, mi mente siempre está pensando en cómo resolver estos problemas y cómo encontrar mejores métodos de conexión. Pero lo extraño es que pensar en estos problemas todo el día no hace que mi cuerpo y mi mente se sientan cansados en absoluto. ¡Tal vez sea la sed de conocimiento lo que hace que la fatiga salga de las nubes!
3. Estoy muy inmerso en el diseño del curso, lo que también consolida y fortalece el conocimiento del libro de texto. Cuando suelo leer libros de texto, a veces no siempre entiendo las preguntas. Una vez que termine de diseñar el curso, esos problemas estarán resueltos. Puedes recordar muchas cosas. Por ejemplo, algunos chips leen libros de texto mientras trabajan. Lo vi esta vez y lo olvidé la próxima vez, ¡principalmente porque no lo he practicado! El conocimiento proviene de la práctica, la práctica es la fuerza impulsora y el objetivo final del conocimiento, y la práctica es el único criterio para probar la verdad. Por lo tanto, un diseño de curso pequeño tiene un efecto tan grande en nosotros.
Después de varias semanas de duro trabajo, con la ayuda de profesores y compañeros, básicamente he completado la tarea de diseño. A través del diseño de este curso, me di cuenta plenamente de la importancia del autoestudio y del principio de aplicar lo que he aprendido. También me divertí mucho al completar algo por mí mismo y resolver dificultades con éxito. Consulté mucha información en la biblioteca y en línea, y también me di cuenta del importante papel de las bibliotecas y las búsquedas en línea. En el futuro proceso de aprendizaje, debes ir a la biblioteca y leer libros profesionales en línea para enriquecer tus conocimientos. También profundizó mi comprensión y aplicación de la tecnología de circuitos digitales. Debido a limitaciones en el nivel de conocimiento, pueden existir algunas deficiencias en el diseño. Aceptar sinceramente las críticas y correcciones de profesores y compañeros.
Finalmente, me gustaría agradecer sinceramente a los profesores por su cuidadosa orientación y a los estudiantes por su entusiasta ayuda.