四人抢答器电路图原理说明

4人抢答器电路设计解析

电工学实验A （下）实验报告4 人竞赛抢答器的设计学院名称：材料科学与工程班级：10 级4 班姓名：XXX学号：1810004XX成绩：2013 年1 月12 日目录第一篇实验设计任务介绍 (3)1.1设计题目 (3)1.2实验目的 (3)1.3实验内容 (3)1.4实验要求 (4)第二篇设计背景 (5)第三篇设计原理 (5)3.1抢答器的主要功能简介 (5)3.2抢答器工作原理 (7)32174LS175 原理介绍 (7)32274LS00 原理介绍 (9)323.555原理介绍 (11)第四篇设计电路图介绍 (13)4.1电路设计图 (13)4.2.元件清单 (14)第五篇心得体会 (14)第一篇实验设计任务介绍1.1设计题目数控增益放大器的设计1.2实验目的1、掌握面包板搭接电路技术；2、学习调试系统电路，提高实验技能；3、了解竞赛抢答器的工作原理及其结构。

1.3实验内容1、设计任务：设计制作一个可容纳四组参赛的数字式抢答器。

2、设计要求：（1）每组设置一个抢答按钮，供抢答者使用；（2）电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能；（3）在主持人将系统复位并发出抢答指令后，若有参赛者按抢答开关，则提醒主持人（音频提示或信号灯亮），同时显示出抢答者的组别；（4）同时电路应具备自锁功能，使别组的抢答开关不起作用；（5）要求电路主要选用中规模 TTL或CMO S集成电路。

3、设计要点 :（ 1 ）抢答控制器：竞赛抢答器的核心，当任意一位参赛者按下开关时，抢答控制器立刻接受该信号，则提醒主持人（音频提示或信号灯亮），同时显示出抢答者的组别。

与此同时，封锁其他参赛者的输入信号，这就要求抢答器的分辨能力高（CP 为1MHZ）同时要求电路有4组输入和输出，电路可考虑用4个D触发器（74LS175）和与非门组成（74LS00和74LS20 ；（2）抢答控制输入电路：有 4个开关组成， 4人各控制一个，按下开关使相应控制端信号为高电平或低电平；（ 3）清零装置：供每次比赛前主持人使用，它保证每次抢答前使抢答器清零，避免电路误动作和抢答过程中的不公平。

数字电子技术课程设计-四人抢答器电路设计

数字电子技术课程设计-四人抢答器电路设计
四人抢答器电路是一种应用电子技术检测问答游戏中玩家反应速度的设备，它的电路
设计需要标准的电子元件、稳压电源以及电路逻辑运算模块等部件，由此可构成一个能够
检测四人抢答时的谁先按键的简单电路。

该电路设计方案的基本原理是，将每个参与游戏的玩家所使用的按键连接至电路的输
入级，通过判断输入的按键信号来决定答题者，该按键信号由外加个按键模块（如电容触
摸按键模块）来实现，装载在此按键模块中的电容将检测按键被按下时输出一个高电平信号，故当A、B、C、D四名玩家同时按下四个按键时，模块中的四个电容就会依次输出四
个高电平信号，然后将这四个高电平信号输入到电路的门驱动器（如电子开关模块）中，
其门驱动器根据输入的四个高电平信号的先后顺序来判断出哪个按键是最先按下的，从而
实现对四人抢答结果的检测。

同时，为使检测准确无误，电路中加入了定时电路模块，其定时电路能够设置游戏的
抢答时间，当总时间到达终点时，控制器模块被激活并输出一个控制信号，该信号则可以
激活LED指示灯或声音报警模块，以提示游戏答题结束。

此外，为了使四人抢答电路设计能可靠地工作，还需加入多功能控制器的模块，该控
制器可以根据已设置的抢答时限来控制游戏的进程，并在游戏结束时完成游戏结果的输出
以及其它各种复位等操作，同时，该控制器还可以实现自动重启等功能，以确保四人抢答
器电路设计能够实现正常运行。

由此可见，四人抢答器电路设计是一个综合性很强的电路设计专题，既需要借助数字
电子技术，同时又需要多个电子模块的配合来保证最后的抢答结果准确准确的检测和显示，并且各个模块之间的工作都要通过控制器实现良好的协调。

四路抢答器电路组成及工作原理(含电路图)

电路组成及工作原理四路竞赛抢答器总电路原理图如图1所示。

图1 四路竞赛抢答器原理图1．抢答器电路原理：如图2，IO1，IO2，IO3，IO4分别为抢答器按钮的输入端，开始抢答，假设IO1抢答成功，通过四D触发器输出Q1=1，Q1’=0，而Q 2’=Q3’=Q4’=1,通过四输入与非门后，输出高电平，再经过反相器输出低电平，再经过两输入与非门，输出低电平，此时四D触发器处于保持状态，并且其他按钮的输入不起作用，IO1的抢答信号被锁存。

此时LED1发光并且蜂鸣器发出响声。

其他抢答按钮同理。

图2 抢答器部分电路图2.计时电路原理：计时电路为两片74LS160用置数法构成的31进制计数器，因为可以为了让答题者直观的看到30S这个时间点，所以设置了31进制的计数器。

两片的四个输入端均接低电平，两片的输出端分别接七段译码管直接显示数字，高位的74LS160芯片的Q1Q2接到一个二输入的与非门（U8A）输出到计数器的LD端、三输入与非门端、反相器端。

输出到LD端是为了构成31进制计数器，当高位变为3时，计数器置0。

输出到三输入与非门（U9A）和时钟脉冲、开关的电平信号一起输入到与非门中，这就是为什么能控制计时的开始与暂停了，当开关输入低电平时，无论是否有时钟信号，时钟均不发生改变，此时时钟信号为无效信号；而当开关输入高电平时，U8A输出也为高，因此，时钟信号为有效信号，因此，凭借这样的类似锁存的电路，就可以控制计时的开始与暂停。

而当时间到了30s时，U8A输出为低电平，时钟信号又成为无效信号，时间被停止在30s，此时将U8A信号通过一个反相器输出到蜂鸣器，蜂鸣器发出响声。

图3 计时器电路3.555函数发生器：输出高电平时间：T1=(R1+R2)Cln2 输出低电平时间：T2=R2Cln2 振荡周期：T=(R1+2R2)Cln2图4 555函数发生器。

四人智力竞赛抢答器电路原理及设计

四人智力竞赛抢答器电路原理及设计目录一、设计目的 ..................................................................... .............................................. 2 二、设计任务与要求 ..................................................................... .. (2)1、设计任务 ..................................................................... . (2)2、设计要求 ..................................................................... . (2)三、四人智力竞赛抢答器电路原理及设计 .....................................................................31、设计方案 ..................................................................... . (3)2、系统框图 ..................................................................... . (3)3、方案比较 ..................................................................... . (4)方案1 ...................................................................... ........................................................................ . (4)方案2:...................................................................... ........................................................................ (4)方案3: ..................................................................... ........................................................................ . (4)4、单元电路设计及元器件选择 ..................................................................... (4)(1)抢答电路 ..................................................................... ........................................................................ .. (4)(2)定时电路 ............................................................................................................................................. .. (7)(3)报警电路 ..................................................................... ........................................................................ .. (9)(4)时序控制电路 ..................................................................... ......................................................................10(5)元器件列表 ..................................................................... ........................................................................ .. 125、四路抢答器总电路图 ..................................................................... ........................................... 13 四、设计过程中的问题和解决办法 ..................................................................... ......... 13 五、设计成品的优点与不足 ..................................................................... ..................... 14 六、心得体会 ..................................................................... ................................................ 14 七、实物图 ..................................................................... (15)1、正面 ..................................................................... ......................................................................152、反面 ..................................................................... ......................................................................161四人智力竞赛抢答器一、设计目的1.掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。

数字电子技术-4人智力竞赛抢答器

4人智力竞赛抢答器内容摘要：该抢答器用数字显示抢答倒计时时间，由“9”倒计到“0”时，蜂鸣器连续响0.5秒。

选手抢答时，显示选手号，同时蜂鸣器响0.5秒，倒计时停止。

该电路采用石英晶体振荡器产生频率为1Hz的脉冲信号，起振快，定时精度高，使用方便。

一、设计内容及要求：1. 设计内容：本课题要求设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。

2. 设计要求：14名选手编号为；1，2，3，4。

各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1，2，3，4。

2给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（编号显示数码管灭灯）和抢答的开始。

3抢答器具有数据锁存和显示的功能。

抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，改选手编号立即锁存，并在编号显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，同时封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。

优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

4抢答器具有定时（9秒）抢答的功能。

当主持人按下开始按钮后，要求定时器开始倒计时，并用定时显示器显示倒计时时间，同时扬声器发出音响，音响持续0.5秒。

参赛选手在设定时间（9秒）内抢答，抢答有效，扬声器发出音响，音响持续0.5秒，同时定时器停止倒计时，编号显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。

5如果定时抢答时间已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。

系统扬声器报警（音响持续0.5秒），并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示0。

6石英晶体振荡器产生频率为1Hz的脉冲信号，作为定时计数器的CP信号。

7二、电路工作原理：电路由脉冲产生电路，锁存电路，编码及译码显示电路，倒计时电路和音响产生电路组成。

当有选手抢答时，首先锁存，阻止其他选手抢答，然后编码，再经4线7段译码器将数字显示在显示器上同时音响产生。

主持人开始时，倒计时电路启动由9计到0，如有选手抢答，倒计时停止。

三、选定系统设计方案，画出系统框图4人智力竞赛抢答器系统框图如下所示四、单元电路设计参数计算及元器件选择1. 以锁存器为中心的编码显示电路。

四路抢答器电路组成及工作原理(含电路图)

电路组成及工作原理四路竞赛抢答器总电路原理图如图1所示。

图1 四路竞赛抢答器原理图1．抢答器电路原理：如图2，IO1，IO2，IO3，IO4分别为抢答器按钮的输入端，开始抢答，假设IO1抢答成功，通过四D触发器输出Q1=1，Q1’=0，而Q 2’=Q3’=Q4’=1,通过四输入与非门后，输出高电平，再经过反相器输出低电平，再经过两输入与非门，输出低电平，此时四D触发器处于保持状态，并且其他按钮的输入不起作用，IO1的抢答信号被锁存。

此时LED1发光并且蜂鸣器发出响声。

其他抢答按钮同理。

图2 抢答器部分电路图2.计时电路原理：计时电路为两片74LS160用置数法构成的31进制计数器，因为可以为了让答题者直观的看到30S这个时间点，所以设置了31进制的计数器。

两片的四个输入端均接低电平，两片的输出端分别接七段译码管直接显示数字，高位的74LS160芯片的Q1Q2接到一个二输入的与非门（U8A）输出到计数器的LD端、三输入与非门端、反相器端。

输出到LD端是为了构成31进制计数器，当高位变为3时，计数器置0。

输出到三输入与非门（U9A）和时钟脉冲、开关的电平信号一起输入到与非门中，这就是为什么能控制计时的开始与暂停了，当开关输入低电平时，无论是否有时钟信号，时钟均不发生改变，此时时钟信号为无效信号；而当开关输入高电平时，U8A输出也为高，因此，时钟信号为有效信号，因此，凭借这样的类似锁存的电路，就可以控制计时的开始与暂停。

而当时间到了30s时，U8A输出为低电平，时钟信号又成为无效信号，时间被停止在30s，此时将U8A信号通过一个反相器输出到蜂鸣器，蜂鸣器发出响声。

图3 计时器电路3.555函数发生器：输出高电平时间：T1=(R1+R2)Cln2输出低电平时间：T2=R2Cln2振荡周期：T=(R1+2R2)Cln2图4 555函数发生器。

四人智力抢答电路

设计报告学院电子与信息学院课程名称电子电路课程设计设计题目四人智力抢答电路专业班级姓名学号指导教师时间四人智力抢答电路一．设计目的比赛中为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，我们设计的抢答器由灯光、音响等多种手段指示出第一抢答者。

因此，我们设计一四人抢答器，具体要求：当主持人宣布开始时，一旦有任何参赛者最先按下按钮，则此参赛者对应的指示灯点亮，而其余三个参赛者的按钮将不起作用，信号也不再被输出，直到主持人宣布下一轮抢答开始为止。

本电路是常用于智力竞赛中抢答判断的电路，是进行判断哪一个预定状态优先发生的电路，对于本电路的设计，我们综合应用数字电路中组合逻辑与时序电路的基本知识，进一步掌握各类触发器，门电路的工作原理与使用要点，学会分析数字电路在调试过程中出现的各种问题。

二．内容摘要电路是用按钮表示抢答者的抢答动作，用另一种按钮表示主持人的动作。

本电路图是用D触发器和与非门组成的，555电路提供CP脉冲，F,D,S,A按钮为抢答者按钮，Space按钮为主持人复位按钮。

当没有人抢答时，按钮F,D,S,A均为低电平，这时触发器CP端虽然有连续脉冲输入（脉冲频率约10KHZ）,但74LS175的输出端Q1-Q4均为0，发光二极管不亮，蜂鸣器输入端为低电平，所以也不发声。

当有人抢答时，例如D键被按下时，在CP脉冲作用下，Q1立即变为1，发光二极管被点亮，同时4与非门输出端为高电平蜂鸣器发声，在经反向后，控制从555来的脉冲不能再作用到触发器，即使其他抢答者按下按钮也将不起作用。

主持人可通过按Space按钮，使电路恢复正常状态，并为下一次抢答做好准备。

三．设计任务和要求1.设计任务：①利用各种器件设计一个四路智力竞赛抢答器。

②利用电路板对所设计的电路进行检验。

③总结检验电路设计结果2. 设计要求：①4名选手编号为1，2，3，4。

各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1，2，3，4。

②主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（编号显示数码管灭灯）和抢答的开始。

四人抢答器(修改后)

四人抢答电路1、工作原理图1所示为四人参加智力竞赛的抢答部分参考电路，电路中的主要器件是74LS175型四上升沿D触发器（如图2所示），它的清零端DR和时钟脉冲CP是四个D触发器共用的。

抢答前先清零，Q1~Q4均为0，相应的发光二极管LED都不亮；1Q~4Q均为1，与非门G1输出为0。

同时，G2输出为1，将G3开通，时钟脉冲CP可以经过G3进入D触发器的CP端。

此时，由于S1~S4均未按下，D1~D4均为0，所以触发器的状态不变。

抢答开始，若S1首先按下，D1和Q1均变为1，相应的发光二极管亮；1Q变为0，G1的输出为1。

同时，G2输出为0，将G3关断，时钟脉冲CP便不能经过G3进入D触发器，由于没有时钟脉冲，因此再接着按其他按钮，就不起作用了，触发器的状态不会改变。

抢答判决完毕，清零，准备下次抢答用。

图1图22、要求基本实现：（1）安装实现以上功能，并能调试、说明原理。

增加功能：（1）增加输出显示功能。

即若S1按下，在七段发光管显示1，若S2按下，在七段发光管显示2，若S3按下，在七段发光管显示3，若S4按下，在七段发光管显示4。

（2）增加报警功能，有抢答时输出一个闪烁的LED灯（闪烁间隔时间为1s）。

电路采用５５５多谐振荡器设计。

（3）另外大家还可以根据自己理解增加其他功能。

3、总体认真完成实验报告，写出设计步骤、器件选择等，说明实验过程中出现的故障和排除故障的方法。

画出完整的电路接线图。

四人抢答器电路图原理说明

四人抢答器பைடு நூலகம்路图原理说明:
1、工作原理如下:
通过真值表（一）可看出要使得LS175工作,必须给第九脚(CLK)一个上升沿电平,第一脚(CLK)高电平时才能使它正常工作.它的内部是由四个门电路组成,D1输入为高电平时,Q1输出为高电平,Q'1为低电平,D2,D3,D4,也是一样如此.当主持按下时电源开关S7时,抢答开始,当没有人抢答时,Q1,Q2,Q3,Q4都为低电平,Q'1,Q'2,Q'3,Q'4都为高电平;假如最先抢答的人是二号选手,相应的开关S2按下,D2就为高电平,Q2也转换为高电平了，使得三极管Q2导通,数码管点亮显示出二号,表示二号最先抢答;同时二极管D2导通,三极管Q1导通使蜂鸣器报警,也同时使三极管Q5的基极为高电平,导致Q5截止,从而555芯片停止工作.LS175第九脚变为低电平,而使得74LS175保持现有的状态;这时第二个人按下开关时也不会改变LS175的输出状态.直至主持人按下复位键S5时,重新抢答开始.

PLC的四人抢答器

一.四人抢答器的梯形图
I/O的地址分配：输入点I:抢答人员甲X1;
抢答人员乙X2;
抢答人员丙X3；
抢答人员丁X4;
主持人X0;
输出点O(指输出的结果)：第一种结果Y1;
第二种结果Y2;
第三种结果Y3;
第四种结果Y4;
第五种结果Y5;
第六种结果Y6;
第七种结果Y7;
二四人抢答器的运作原理
.当抢答人员甲按下X1时R1线圈带电，中间继电器常开触点R1自锁，线圈Y1带电，常开触点R2、R3、R4闭合常闭的触点断开，此时第一个按下抢答按钮的人所对应得指示灯会亮起来其他抢答者的灯都不亮，下一题抢答开始前，主持人按下复位按钮X0即可。

对于抢答人员乙、丙、丁的运作和甲一样操作即可。

（Y1..........Y7表示的是不同抢答人员按下抢答按钮的结果即是各自身边的指示灯）。

四路抢答器（详图）

目录一、实验目的 (3)二、设计要求与内容 (3)三、设计原理3.1总体设计方案 (3)3.1.1设计思路 (3)3.1.2总电路框图 (3)3.2各模块设计方案及原理3.2.1抢答器 (3)3.2.2计时器 (5)四、电路仿真4.1倒计时电路 (6)4.2抢答器 (6)五、实验结果与析 (7)六、主要元器件 (8)七、实习总结 (9)四路数字抢答器一、实验目的结合我们所学的有关电子线路课程，综合实现四路抢答器的设计。

二、设计要求与内容（1）要求实现ABCD四路抢答器的设计，每一组都具有独立的抢答按键，要求某路抢答后，其他三路抢答无效；（2）某路抢答信号到达后，指示该路已抢答的独立灯发光，发出提示音，并用数码管显示抢答的组号（以ABCD表示）；（3）裁判桌上的公共通道号显示（以ABCD表示）；（4）抢答时间的定时与报警，具体实现可自拟。

扩展内容：①记录某路的抢答次数或抢到得次数；②记录某路的分数；③路数的扩展。

三、设计原理及过程3.1总体设计方案3.1.1设计思路①要准确判断出第一抢答者的信号并将其锁存，实现这一功能可选择使用触发器或锁存器等。

得到第一信号后其他组的抢答信号无效，并且第一信号在主持人发出抢答命令后才有效。

②第一信号发出后，用编码、译码及数码显示电路显示抢答者的组别，发光二极管亮。

③主持人按下抢答按钮后，开始30秒倒计时，在此时间内抢答有效，若30秒内无人抢答，主持人清零后开始新一轮抢答。

3.1.2总电路框图3.2各模块设计方案及原理3.2.1抢答电路抢答电路实现选手抢答并锁存，同时发光二极管发光，数码显示。

使用优先编码器74LS148和锁存器74LS279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（采用七段数字数码显示管）；二是禁止其他选手按键，其按键无效。

工作过程：开关S 处于清除端时，RS 触发器R 、S 端均为0，使译码器74LS48的优先编码工作标志端位0，处于工作状态。

四人竞赛抢答器电路设计

数字电子技术
四人竞赛抢答器的设计
一、电路设计框图
二、电路设计总图
三、电路各部分的设计
四人竞赛抢答器的设计
技能目标
1．能根据需要选用适当的触发器进行设计。
2．能正确使用逻辑分析仪或示波器进行数字信号分析。
知识目标
1. 集成触发器的使用。
2. 组合逻辑电路和实序电路的综合设计。
3. 逻辑分析仪的使用方法。
0
1
1
0
0
1
0
2
0
0
1
1
3
0
1
0
0
4
三、电路各部分的设计
5. 数码显示电路
A、B 、C 、用组合逻辑电路设计方法设计一个由抢答的逻辑状态到
8421BCD码的转换电路。
D分别表示
第1、2、3、
4 队对应的
JK触发器的输出 Q
JK触发器
（U1A、U1B、
U2A、U2B）
的输出
，
Q
用Y3、Y2、Y1、Y0分
4. 声音报警电路设计
蜂鸣器是一种一体化结构的电子音响器，采用直流电压
供电，广泛应用于计算机、报警器、电子玩具、汽车电子设
备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。
分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。
三、电路各部分的设计
5. 数码显示电路
Y3
Y2
Y1
Y0
显示
Y3 Y2 Y1 Y0
0
0
0
0
0
0
0
数码管显示队号
三、电路各部分的设计
1. 按键输入部分：抢答键
主持人按键：
抢答键：
三、电路各部分的设计

四人智力竞赛抢答器电路原理及设计

目录一、设计目的 (2)二、设计任务与要求 (2)1、设计任务 (2)2、设计要求 (2)三、四人智力竞赛抢答器电路原理及设计 (3)1、设计方案 (3)2、系统框图 (3)3、方案比较 (4)方案1 (4)方案2: (4)方案3： (4)4、单元电路设计及元器件选择 (4)（1）抢答电路 (4)（2）定时电路 (7)（3）报警电路 (9)（4）时序控制电路 (10)（5）元器件列表 (12)5、四路抢答器总电路图 (13)四、设计过程中的问题和解决办法 (13)五、设计成品的优点与不足 (14)六、心得体会 (14)七、实物图 (15)1、正面 (15)2、反面 (16)四人智力竞赛抢答器一、设计目的1.掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。

2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。

二、设计任务与要求1、设计任务设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。

用数字显示抢答倒计时间，由“9”倒计到“0”时，无人抢答，蜂鸣器连续响1秒。

选手抢答时，数码显示选手组号，同时蜂鸣器响1秒，倒计时停止。

2、设计要求(1)4名选手编号为：1，2，3，4。

各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1，2，3，4。

(2)给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始。

(3)抢答器具有数据锁存和显示的功能。

抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。

抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

(4)抢答器具有定时（9秒）抢答的功能。

当主持人按下开始按钮后，定时器开始倒计时，定时显示器显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响，音响持续1秒。

参赛选手在设定时间（9秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，音响持续1秒，同时定时器停止倒计时，抢答显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。

四位抢答器

四位抢答器目录一、电路设计内容及要求 (3)二、电路整体框图及原理 (4)2.1抢答部分电路 (5)2.2、锁存电路 (6)2.3 定时电路 (6)三、问题及解决 (8)四、心得体会 (9)摘要现今，形式多样，功能完备的抢答器已广泛应用于电视台，商业机构，学校，企事业单位及社会团体组织中，它为各种比赛增添了刺激性，娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活。

在现实生活中抢答器是一种具有优先输出的电子电路。

它的基本功能是，在四组参赛的情况下，首先抢答者发出抢答信号，此时其他参赛组的抢答电路即失去控制作用。

在优先抢答者解除抢答信号后，电路才自动恢复到各组又可均等抢答的状态中。

本文介绍了一种用74系列常用集成电路设计的高分辨率的四路抢答器。

该抢答器为全数字集成电路设计，具有分组数高，分辨率高等优点。

该抢答器除了具有最基本的抢答功能外，还具有优先能力，计数功能及定时功能。

主持人通过控制开关使抢答器达到计时，定位的功能。

概述抢答器是一种具有优先输出的电子电路。

它的基本功能是，在四组参赛的情况下，首先抢答者发出抢答信号，此时其他参赛组的抢答电路即失去控制作用。

在优先抢答者解除抢答信号后，电路才自动恢复到各组又可均等抢答的状态中。

一、电路设计内容及要求1、设计一个可供4人进行的抢答器。

2、主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答。

3、抢答开始后，如果有选手抢答按钮，编号立即锁存，并在数码管上显示选手的编号，同时封锁输入电路，禁止其他选手抢答，先抢答的选手编号一直保持到主持人将系统清零为止。

4、抢答器具有定时抢答功能，本抢答器的时间设定为9秒，当主持人启动“开始”开关后，定时器开始减计。

5、设定的抢答时间内，选手可以抢答，这时定时器开始工作，显示器上显示选手的号码和抢答时间。

并保持到主持人按复位键。

二、电路整体框图及原理2.1抢答部分电路该电路完成的功能：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；当主持人按下总控制按钮，选手开始抢答，倒计时间为9秒以内，当任意选手按下（K1、K2、K3、K4）时，电路将自动优先锁定，其他选手将无法继续抢答。

4路智力抢答器及原理电路图

4路智力抢答器及原理电路图1(设计目的当今的社会竞争日益激烈，选拔人才，评选优胜，知识竞赛之类的活动愈加频繁，而在竞赛中往往分为几组参加，这时针对主持人提出的问题，如果要是让抢答者用举手等方法，这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。

比赛中为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，这就要有一种抢答设备作为裁判员，这就必然离不开抢答器。

在数字电路设计的过程中具体的目的如下:1)巩固和加深对电子电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。

2)培养根据设计需要选学参考书籍，查阅相关手册、图表和文献资料的自学能力，并掌握抢答器的基本原理，掌握4D锁存器、计数器、555定时器的工作原理和使用方法。

3)通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件、电路组装、调试和检测等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。

4)学会简单电路的实验调试和性能指标的测试方法，提高学生动手能力和进行数字电子电路实验的基本技能，学会使用Multisim仿真软件。

2(设计要求及方案论证2(1设计要求(1)四组参赛者在进行抢答时(用4组彩灯代表)，当抢先者按下面前的按钮时，抢答器能准确地判断出抢先者，并以声、光为标志。

要求声响、光亮时间为9秒后自动熄灭。

(2)抢答器应具有互锁功能，某组抢答后能自动封锁其他各组进行抢答。

(3)抢答器应具有限时(抢答时间、回答问题时间)的功能。

限时档次分别为30秒、60秒、90秒;时间到时应发出声响。

同时，时间数据要用数码管显示出来。

(4)抢答者犯规或违章时，应自动发出警告信号，以提示灯光闪为标志。

(5)系统应具有一个总复位开关。

12(2方案论证方案一，用优先编码器74LS148和74LS279锁存器实现抢答和锁存功能，用加法器74LS160实现计数功能，但此方案电路繁琐复杂，不做选用。

方案二，用4D触发器74LS175实现抢答并锁存功能，用计数器74LS192实现定时功能，此方案电路相对简单，并且74LS192可以实现减数倒计时功能，所以选用方案二。

四路抢答器电路图及说明

作业上交

时间：6月15日截止上交内容： ①电路板实物 ②电子版Protel图
评分标准
原理图：10% PCB图：40% 电路板制作：50% ☆注： 1. 每组自己绘图，不得互相抄袭。 2. 电路板必须用自己绘制的PCB图进行制作，不得用别组的图制作。

电源线+5线宽：Min(10mil)，Max(80mil)，Pre(40mil)。

6. 合理布局。需要特别注意的是：5V接线端子的接线端朝外，方便接线。

7. 自动布线完成后需要进行手工调整。
① 对自动布线不合理的地方进行调整。 ② 对线宽进行手工调整，空间较大的地方线宽可以适当的加宽，空间较小的地方线宽适当减小，最小不小于20mil，否则易断。
数量 5 1 1
元件标识 S1—S5 J1
制作要求

1. 绘制原理图。绘制完成后，对照原理图纸仔细检查，并进行ERC校验，校验无误，再制PCB图。

2. 正确选取元件的封装，对于Protel自带封装库中没有的封装需要自己量取尺寸并绘制。
3. 创建PCB设计文件并绘制PCB图。 4. 电路板的尺寸为10cm×7.5cm，单面板。 5. 规格要求：焊盘孔径1mm，外径2mm。（在PCB加载完网络表后设置）安全间距：20mil。
5
6
三极管
电阻
9013
330Ω 2.2KΩ
1
7 1
Q1
R7—R13 R6
10KΩ
100KΩ 7 8 电解电容 5V有源蜂鸣器 10uF 直径12mm
5
1 1 1
R1—R5
R14 C1 U1
序号 9 10 11

4人抢答器设计电路以及元器件介绍

４人抢答器电路元器件介绍一.7４ＬS2７9介绍７4LS279为四R-Ｓ锁存器,图3-1为7４LS279的引脚图。

管脚图真值表备注:H＝高电平，Ｌ=低电平,Q O=建立稳态输入条件之前的Ｑ电平。

*:对于锁存器１和3，有两个输入:H=两个输入均为高电平，L=其中一个或两个输入为低电平。

#：这种情况是不稳定的,即当和输入回到高电平时，状态将不能保持。

二.7４LS1４8介绍74LS14８是一个八线－三线优先级编码器。

图3-3为74LＳ14８引脚图。

管脚图真值表74LS１48优先编码器管脚功能介绍:74ＬS148为１6脚的集成芯片,电源是VCＣ(16)、ＧND(８)，Ｉ０—I7为输入信号,A2,A1，A0为三位二进制编码输出信号，IE是使能输入端,OE是使能输出端，ＧＳ为片优先编码输出端。

从功能表中可以得出，７４LS１48输入端优先级别的次序依次为I7，I6,…，I0 。

当某一输入端有低电平输入，且比它优先级别高的输入端没有低电平输入时,输出端才输出相应该输入端的代码。

例如:I5=0且I6=I7=1(I６、I7优先级别高于I5) 则此时输出代码０10 。

这就是优先编码器的工作原理。

三．74LS48介绍７４LＳ４8芯片是一种常用的七段数码管译码器驱动器,可以直接驱动共阴极的半导体数码管，ABCD分别接信号，abcdeｆg分别接七段数码显示管。

LI’为灯测输入(正常使用时接高电平），RBO’为灭零输入端（接低电平时灭零）;灭灯输入／灭零输出BI’／RBO’为一个双功能的输入/输出端。

BI’/RＢO’作为输入端使用时,成为灭灯输入控制端，只要加入灭灯控制信号ＢI’＝0，无论Ａ3A2A1A０的状态是什么，定可以将被驱动数码管的各段同时熄灭。

BI’／RBO’作为输出端使用时,成为灭零输出端,由表达式RBO’=(A3’·A2’·Ａ1’·A0’·LＴ’·RBＩ’)’知：只有当输入为A3A2A１A0都为0时,而且灭零输入信号(RBI’=0)时，ＲBO’才会是低电平。

4人抢答器

电子技术应用实验实验报告四人抢答器班级：17表一学生姓名：学号：2019.7.7一、实验项目名称4人智力竞赛抢答器二、实验内容设计并使用multisim实现一个4人智力竞赛用抢答器电路具体要求为:每个参赛者控制一个按钮，用按动按钮发出抢答信号:竞赛主持人另有一个按钮，用于将电路复位:抢答器具有锁存功能，即竞赛开始后，先按动按钮者将对应的一个LED灯点亮，此后三人再按动按钮对电路不起作用，直到主持人将电路复位为止。

实验内容及要求:设计满足要求的电路，并在multisim中进行电路连接、仿真和调试。

在实验报告中简要地说明实验原理，画出实验电路图，在实验报告相应位置附上实验中的仿真结果和波形。

三、电路原理简介jK型四人抢答器说明：用74LS112组成的四人抢答器，四个发光二极管代表四个选手的状态，SI -S4为四个选手的按键当裁判按下复位S0后，4个LED熄灭，进入抢答状态，在其中一个选手按键后，对应的LED灯亮，并锁定转态，使得其他三个选手的按键无效。

只有当，裁判再次按下复位键后再次进入抢苔状此电路主要由4个JK触发器和2个4输入端的与非门组成，74LS112是JK触发器，CD4012是4输入与非门，按下S0后，4个触发器清零，Q=0,Q=1,四个发光二极管均熄灭，四个触发器的Q端经过两个与非门后反馈到J和K端，J=K=QI .Q2●Q3●Q4=1. 4个JK触发器处于待翻转状态，这时就是抢答状态，若此时有按键按下，例如S1, 则触发器U1A得到一个时钟的信号，Q1从1变为0, LED 点亮，同时这个低电平信号加到与非门的一一个输入端，经过两个与非门反馈到」和端，J和变aJ=K=Q1 .Q2.43●Q4=0.使4个K触发器处于保持状态，对后续的时钟信号不作反应。

实现了抢的功能。

电阻R1-R4, R9为上拉电阻，避免JK触发器的输入端处于浮空状态。

四，电路图五，管脚图六、实验中遇到的问题及及解决办法完成电路连接后，初次进行仿真时，并没有出现理论结果，检查后确定了并非元件连接错误，多次细致检查后终于发现，是因为导线虚接，并没有产生节点。

四人抢答器电路设计

题目：四人抢答器电路设计课程名称：数字电子技术学院：电子信息与电气工程学院学生姓名：裴雷雨学号：20110201011X专业班级：自动化2011级2班指导教师：李立2013年6月6日课程设计任务书摘要：本文介绍设计了一个四人抢答器控制电路，该电路能够实现四人比赛抢答的功能并通过发光二极管和蜂鸣器实现对抢答者的声光报警指示。

其中抢答电路用四D触发器74LS175、与非门74LS00和555定时器实现；报警电路用一个上拉电阻、发光二极管、蜂鸣器等实现抢答声光指示器；显示电路用74LS74 D触发器、74LS192计数器、74LS47译码器（驱动器）和七段共阳极数码显示器实现；时钟电路用计数器74LS192、555定时器、74LS47译码器（驱动器）、七段共阳极数码显示器和双D触发器74LS47共同完成十秒倒计时的时钟电路。

关键词：抢答器；声光报警；定时电路；显示电路；时钟电路目录1.设计背景 (1)1.1数字电路系统 (1)1.2时钟电路的作用及基本构成 (1)1.3 Multisim软件和DXP软件 (1)2.设计方案 (2)2.1分析任务 (2)2.2论证方案... (2)2.3电路分析 (2)3.方案实施 (3)3.1设计原理图 (3)3.2用Multisim电路仿真 (10)3.3制作PCB (12)3.4安装与调试 (12)4.结果与结论 (12)5.收获与致谢 (13)6.参考文献 (13)7.附件 (14)7.1电路原理图 (14)7.2 PCB布线图 (15)7.3实物图 (16)7.4元器件清单 (17)1. 设计背景1.1 数字电路系统数字电路系统一般包括输入电路、控制电路、输出电路、时钟电路和电源等。

输入电路主要作用是将被控信号转换成数字信号，其形式包括各种输入接口电路。

比如数字频率计中，通过输入电路对微弱信号进行放大、整形，得到数字电路可以处理的数字信号。

模拟信号则需要通过模数转换电路转换成数字信号再进行处理。