八路抢答器电子技术课程设计综合实训报告(2)

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准备焊接：清洁被焊元件处的积尘及油污，再将被焊元器件周围的元器左右掰一掰，让电烙铁可以触到被焊元器件的焊锡处，以免烙铁头伸向焊接处时烫坏其他元器件。焊接新的元器件时，应对元器件引线镀锡。

加热焊接：将沾有少许焊锡和松香的电烙铁头接触被焊元器件约几秒钟。若是要拆下硬刷板上的元器件，则待烙铁头加热后，用手或镊子轻松拉动元器件，看是否可以取下。

清理焊接面：若所焊部位焊锡过多，可以将烙铁头上的焊锡甩掉（注意不要烫伤皮肤，也不要甩到硬刷电路板上）用光烙锡头“沾”些焊锡出来。若焊点焊锡过少，不圆滑时，可以用电烙铁“蘸”些焊锡对点进行补焊。

检查焊点：看焊点是否圆润、光亮、牢固，是否与周围元器件连焊的现象。 （2）造成焊接质量不高的常见原因是：

焊锡用量过多，形成焊点的锡堆积；焊锡过少，不足以包裹焊点。

冷焊。焊接时烙铁温度过低或加热时间不足，焊锡未完全融化、侵润、焊锡表面不光亮(不光滑)，有细小裂纹（如同豆腐渣一样）

夹松香焊接，焊锡与元器件或印刷板之间夹着一层松香，造成电接不良。若夹杂加热不足的松香，则焊点下有一层黄褐色松香膜，若加热温度不高，则焊点下有一层碳化松香黑色膜。对于有加热不足的松香膜的情况。可以用烙铁进行补焊。对于已形成黑膜的，则要“吃”进焊锡，清洁被焊元器件或印刷板表面，重新进行焊接才行。

焊锡连桥：指焊锡量过多，造成元器件的焊点之间短路。对于超小元器件及细小印刷电路板进行焊接时要尤为注意。

焊剂过量：焊点明围松香残渣过多，当少量松香残留时，可以用电烙铁再轻轻加热一下，让松香挥发掉，也可以用蘸有无水酒精的棉球，擦去多余的松香或焊剂。

焊接表面的焊锡形成尖锐的突尖，这是由于加热温度不足或焊剂过少，以及烙铁离开焊点时角度不大造成的。

（三） 设计方案

1、八路数字抢答器总体方框图

如图所示为总体方框图。其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到“清零”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置“开始”状态，宣布“开始抢”答器工作。定时器倒计时，扬声器给出声响提示。

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选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。如果再次抢答必须由主持人再次操作\清除\和\开始\状态开关。

2、单元电路设计 （1）抢答器电路

设计电路如图所示。电路选用优先编码器74LS148 和锁存器74LS297 来完成。该电路主要完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号（显示电路采用七段数字数码显示管）；二是禁止其他选手按键，其按键操作无效。工作过程：开关S置于\清除\端时，RS触发器的R、S端均为0，4个触发器输出置0，使74LS148的优先编码工作标志端（图中5号端）＝0，使之处于工作状态。当开关S置于\开始\时，抢答抢答按钮优先编码电路锁存器译码电路译码显示主持人控制开关控制电路报警电路秒脉冲产生电路定时电路译码电路显示电路4 器处于等待工作状态，当有选手将抢答按键按下时（如按下S5），74LS148的输出经RS锁存后，CTR=1,RBO(图中4端) =1,七段显示电路74LS48处于工作状态，4Q3Q2Q=101,经译码显示为“5”。此外，CTR＝１，使74LS148 优先编

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码工作标志端（图中5号端）＝１，处于禁止状态，封锁其他按键的输入。当按键松开即按下时，74LS148的此时由于仍为CTR＝１，使优先编码工作标志端（图中5号端）＝１，所以74LS148仍处于禁止状态，确保不会出二次按键时输入信号，保证了抢答者的优先性。如有再次抢答需由主持人将S开关重新置“清除”然后再进行下一轮抢答。74LS148为8线－3线优先编码器，表1为其功能表。

（2）定时电路

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该部分主要由555定时器秒脉冲产生电路、十进制同步加减计数器74LS192减法计数电路、74LS48译码电路和2个7段数码管即相关电路组成。具体电路如图3所示。两块74LS192实现减法计数，通过译码电路74LS48显示到数码管上，其时钟信号由时钟产生电路提供。74192的预置数控制端实现预置数，由节目主持人根据抢答题的难易程度，设定一次抢答的时间，通过预置时间电路对计数器进行预置，计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。按键弹起后，计数器开始减法计数工作，并将时间显示在共阴极七段数码显示管DPY_7-SEG 上，当有人抢答时，停止计数并显示此时的倒计时时间；如果没有人抢答，且倒计时时间到时，2BO输出低电平到时序控制电路，控制报警电路报警，同时以后选手抢答无效。下面结合图4具体讲一下标准秒脉冲产生电路的原理。结合图4，图中电容C的放电时间和充电时间分别为221InCRtCR270，CRRInCRRt)(702)(21212于是从NE555的3端输出的脉冲的频率为CRRttf)2(43112121，结合我们的实际经验及考虑到元器件的成本，我们选择的电阻值为R1=15K，R2=68K，C=10uF，代入到上式中即得ZHf1，即秒脉冲。

（3）报警电路

ui1 ui2 uO T的工作状态0 1 1 1 1××0 1 1 0 0 导通截止截止导通导通由555定时器和三极管构成的报警电路如图5示。其中NE555构成多谐振荡器，振荡频率0f＝1.43／［（RI＋2R2）C］，其输出信号经三极管推动扬7 声器。PR为时序控制电路输出的控制信号，当PR为高电平时，多谐振荡器工作，反之，电路停振。

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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，抢答电路和定时电路进入正常抢答工作状态。

②当参赛选手按动抢答按键时，扬声器发声，抢答电路和定时电路停止工作。

③当设定的抢答时间到，无人抢答时，扬声器自动报警，表示此次抢答无效。

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