四路抢答器电路图及说明

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单片机四路抢答器的设计

第一章绪论1.1单片机介绍单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。

单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。

最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。

INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。

单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。

现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。

手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。

而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。

汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和，甚至比人类的数量还要多。

单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。

相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。

概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。

它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。

同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。

单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。

电工自主设计实验--基于74LS74_D触发器的四路抢答器

基于74LS74 D触发器的四路抢答器郭本生哈尔滨工业大学机电工程学院10级，11008001171.实验目的利用74LS74 D触发器设计供4人用的抢答器，用以判断抢答优先权，并可以实现如下功能：（1）抢答开始之前，主持人按下复位按钮，所有指示灯和数码管均熄灭；（2）主持人宣布开始抢答后，先按下按钮者对应的指示灯点亮，同时数码管显示该选手的序号；（3）此后他人再按下各自的按钮时，电路则不起作用。

2.总体设计方案或技术路线四路抢答器方案流程图（1）抢答控制电路由两片74LS20与非门实现；（2）选手抢答输入端、主持人控制端由两片D触发器实现；（3）灯光提示电路由高电平指示灯与CD4511数码管实现。

3.实验电路图4. 仪器设备名称、型号（1）直流稳压电源 1台（2）EEL-6模拟、数字电子技术实验箱 1台（3）74LS74 D触发器 2片（4）74LS20与非门 2片（5）CD4511数码管 4只（6）导线若干5.理论分析或仿真分析结果（1）主持人按下控制开关，将开关置于“清零”位置，D触发器置零，此时所有的指示灯和数码管均熄灭，选手按下按钮，指示灯和数码管均无任何反应；（2）主持人将开关置于“1”位置，指示灯亮，发出答题信号，此时，选手按下相应的按钮，指示灯亮，数码管显示选手的序号，并且优先作答者对应的74LS20与非门的输出将封锁其他选手的信号的输出，使其按钮不发挥作用，直到主持人再次清除信号为止；（3）主持人再次清零后，进入下一个答题周期。

6.详细实验步骤及实验结果数据记录（包括各仪器、仪表量程及内阻的记录）（1）复位功能（主持人置“0”）（2）抢答功能（主持人置“1”，以选手1和选手4抢答为例）选手1抢答选手4抢答注：表中所示的指示灯和数码管的状态为各选手所对应的指示灯和数码管的状态。

7.实验结论根据本设计电路可实现预定的主持人清零复位、选手抢答以及抢答提示等基本功能，各功能模块均能正常工作，达到设计要求，完成了设计任务。

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。

四路抢答器的设计(C51)

case 0xf7: //键 4 按下:一号选手抢答处理 if(start_flag==0) //犯规操作处理 {
//
j[0]=1; display(); P3=0xf9; delay(200); P3=0xfb; break; } if(chaos_flag==1||qiang_flag==1) break; else { P3=0xef; sec=8; TR0=1; j[0]=1; buffer_zone(); display(); qiang_flag=1; } break;
/********显示函数***********/ void display() { temp=0xfe; for(k=0;k<8;k++) { P2=temp; P0=i[j[k]]; delay(2); temp=_crol_(temp,1); } } /*********函数初始化*********/ void inti0() { TMOD=0x01; TH0=(65535-50000)/256; TL0=(65525-50000)%256; EA=1; ET0=1; TR0=0; } /********中断函数**********/ void zd() interrupt 1 { TH0=(65535-50000)/256; TL0=(65525-50000)%256; m++; if(m==20) { m=0; sec--; buffer_zone(); if(sec<=0) { P3=0xf5; delay(400); P3=0xf7; TR0=0; j[0]=11; j[6]=11; j[7]=11; while(1); }
case 0xdf: //键 6 按下:三号选手抢答处理 if(start_flag==0) //犯规操作处理 { j[0]=3; display(); P3=0xf9; delay(200); P3=0xfb; break; } if(chaos_flag==1||qiang_flag==1) //超时或已有选手抢答处理 break; else { TR0=1; P3=0xbf; j[0]=3; display(); sec=8; // buffer_zone(); qiang_flag=1; } break; case 0xbf: //键 7 按下:四号选手抢答处理 if(start_flag==0) //犯规操作处理 { j[0]=4; display(); P3=0xf9; delay(110); P3=0xfb; break; } if(chaos_flag==1||qiang_flag==1) //超时或已有选手抢答处理 break; else { TR0=1; P3=0x7f; j[0]=4; display(); sec=8;

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。

此时LED1发光并且蜂鸣器发出响声。

其他抢答按钮同理。

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。

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。

期终练习
实用电路板的绘制与制作—— 四路抢答器
原理图
功能简介

该抢答器电路可以同时进行四路抢答。按键按下后，蜂鸣器发声，同时数码管显示优先抢答者的号数。抢答成功后，再按按键，显示不会改变，除非按复位键。
复位后，显示清零，可继续抢答，S1—S4为抢答键，S5为复位键。

元件清单
序号 1 2 3 4 元件名称集成电路芯片 IC座数码管二极管规格型号 CD4511 16Pin 0.56寸共阴极 N4148 15 数量 1 1 DS1 D1—D7 元件标识 U2

8. 给焊盘补泪滴。

9. 绘制完成后，进行DRC校验。校验无误后，再对照原理图对每个网络和引脚的连线进行仔细检查。
10. 制作电路板。

包括：打印PCB图，PCB图的热转印，腐蚀，打磨，打孔，焊接。

11. 电路板测试。

注意事项： 1. 本板电源电压为：直流电5—6V，接电时注意区分正负极，切不可超出电压范围。 2. 请不要在带电状态下插拔芯片CD4511，插拔该芯片时注意芯片的方向。
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

数字电路课程设计—四路抢答器

数字逻辑课程设计报告——数字抢答器学院名称：通信与信息工程工程学院学生姓名：专业名称：信息工程班级：信息工程实习时间：2012年6月18 日——2012年6月29 日课程设计报告一．课程设计题目：四路数字抢答器二．任务和要求：设计一个数字式抢答器，具体要求如下：1．要求至少控制四人抢答，允许抢答时间为10秒，输入抢答信号实在“抢答开始”命令后的规定时间内，显示抢先抢答者的序号，绿灯亮。

2．在“抢答开始”命令前抢答者，显示违规抢答者的序号；红灯亮。

3．选做：在“抢答开始”命令发出后，超过规定的时间无人抢答，显示无用字符（可自行确定）。

4．选做：不仅能显示抢答者的序号并且能显示抢答次序。

三．总体方案的选择方案一：其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨接地，抢答器处于禁止状态，组号显示器显示“0”，定时器显示时间(0秒)；若有队员在此时抢答，则表示犯规，违规报警电路的红灯亮，并显示其组号；由于锁存电路的原因，只记录下第一组的组号。

在主持人读完题目后，将开关接上电源，宣布"开始"抢答，定时器开始计时，选手在10秒内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、绿灯提示。

当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示经过的时间。

如果再次抢答必须由主持人再次操作“清零”和“开始”状态开关。

方案二：方案二与方案一的原理大致相同，区别在于方案二是“先锁后编”，后者是“先编后锁”：方案一的实现要用148优先编码器，实IN管脚的控制却比较复杂，还要设法控制75的使能端；方际中其7案二则直接将抢答信号作为75锁存器的输入信号，再使用或非门来实现编码，且其只受锁存电路的控制，所以只需控制好75 的使能端即可。

故采用方案二。

四．单元电路的设计1.脉冲电路：由555电路提供CP脉冲信号2.抢答锁存电路：在这一部分，最主要的是锁存电路，锁存电路主要由7475来实现，当74LS75的4，13号管角的信号为“0”时，它将保持原来的状态：74LS75真值表：D C Q1 1 174LS75的管脚图为：7475功能表E2-3D2D3D0Vcc当有一组队员按下开关后（高电平有效），Q1,Q2,Q3,Q4中有一个信号为1，则它们四个通过与非门后的信号为1，在通过非门后，它变为0，接入G12,G34,7475实现锁存功能，保持状态不变。

基于MCS51单片机的四路抢答器课件

程序流程图如下
电路原理图及PCB制版图
四路智力抢答器电路原理图
四路智力抢答器PCB模块
程序设计
▪ 抢答器工作过程如下
▪ · 首先主持人选定倒计时时间，单片机扫描U3以获取此信息。如果没有人为设置，默认为10s。
▪ · 在按下抢答按键之前，3个数码管全部显示“0”。
▪ · 按下抢答按键之后，蜂鸣器响一声，单片机开始倒计时，数码管U6和U7显示倒计时时间，数码管U8显示“0”。
▪ void send_data(uchar);
▪ uchar set_time(void); 时时间
▪ bit control_key(void); 是否按键
▪ uchar get_key_num(void); 个参赛者按键
▪ void display_time(void); 时剩余时间
//初始化MAX7219 //向控制寄存器写数
▪ 完成上述功能的电路包括时间设定开关、声光显示、按键控制以及按键锁存等部分
各模块功能
▪ 单片机部分 ▪ 时间设定模块 ▪ 按键模块 ▪ 数码管显示模块 ▪ 蜂鸣器模块
单片机部分
▪ 通过读取P3.7～P3.3 的状态决定倒计时时间；通过读取P1.3～ P1.0的状态读取按键情况；通过P2.4～ P2.2控制显示模块以显示按键者的号码和倒计时所剩时间；通过P0.1控制蜂鸣器
key_flg=1;
//设置有人按键答题标志
TR0=0;
//停止T0运行
}
else
//否则循环检测
{
display_time();
//并显示剩余时间
continue;
}
}
if(key_flg==1)

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。

四路抢答器设计讲义ppt课件

为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能
（5）元器件列表
为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能
5、四路抢答器总电路图
• （1）抢答电路 • 电路如图2所示。该电路完成两个功能：一是分辨出选手
按键的先后，并锁定74LS175的功能真值表即优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示选手编号；二是要使其他选手随后的按键操作无效。
为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能
为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能
（3）报警电路
• 由74ls121和蜂鸣器构成的报警电路，但仿真中没有74ls121，因此用功能相同的 MONOSTABLE VIRTUAL（后文简称
• A1）来代替仿真，如图4所示。其中A1的脉冲输入端是由复位信号和Q非的与信号和借位信号与在一起来提供的。当其中一个信号为低电平时，使得A1得到一个下降沿脉冲，从而使A1 的Q端输出一个宽度为一秒的高电平，那么蜂鸣器就会响一秒。反之，电路停振，蜂鸣器不响。
为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能
（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，扬声器发声，抢答电路和定时电路进入正常抢答工作状态。

四路智力竞赛抢答器制作

四路智力竞赛抢答器制作根据下图完成下列工作任务：1.参照下图正确组装电路；2.电路组装完毕后，对电路进行相关电路参数测量；3.根据检测结果分析故障原因，排除故障。

图7-19四路智力竞赛抢答器电路原理图操作步骤1.准备工具2.核对元器件数量与型号1)用万用表检测电阻阻值是否正确2)用万用表检测发光二极管极性用万用表R×10k档，当正向接入时，能使发光二极管导通，如果万用表指针向右偏转过半，同时二极管发出微弱的光电，表明正向介入，此时黑表笔为正极，红表笔为负极。

否则发光二极管存在质量问题。

3)用万用表检测按钮开关接点4)检测74LS175集成芯片正确判定74LS175集成芯片引脚功能与排列顺序。

图7-20集成芯片74LS175引脚及排列用万用表鉴别74LS175集成芯片质量方法：下表是74LS175集成芯片逻辑功C L R入，1Q、2Q、3Q、4Q用万用表测，应为0.4V以下，即逻辑0；输出端Q1、Q2、4用万用表表测用为3.6V左右，即逻辑1，是高电平输出。

若将输入端Q3、Q1D接地，CLR端悬空（逻辑1），CLK端由接地到悬空的瞬间，用万用表测输出端1Q、2Q应在0.4V以下（即逻辑0），用万用表测输出端Q1、Q2应为3.6V左右（即逻辑1），是高电平输出，则此集成块合格。

5)检测74LS20芯片74LS20芯片引脚及排列如下图所示。

图7-21集成芯片74LS20引脚及排列74LS20芯片测试方法同74LS175，根据它的逻辑功能来测量。

74LS20芯片就可判断其逻辑功能能是否正常。

6)检测74LS04芯片74LS04芯片引脚及排列如下图所示。

图7-22集成芯片74LS04引脚及排列74LS043.元器件布局本次任务采用万能板进行安装，首先应该在万能板上进行元器件布局。

元器件布局之前应该读懂电路原理图，在确认电气原理图没有问题之后进行元器件布局。

元器件布局应合理，接线尽可能少和短，确保电气性能优良。

四路抢答器

XXX学院实验报告书四路抢答器XXXXXXXXX一、设计要求（1）四个参加者编号A 、B 、C 和D ，对应组号为1~4，每个参加者控制一个按键，用其发出抢答信号；（2）主持人有一个控制按键，用于将系统清零，即数码显示管灯灭，并控制抢答开始；（3）参加者按抢答按钮，蜂鸣器响铃，对应的指示灯亮，同时数码管上显示最先抢答者的组号；（4）电路具有互锁功能，有人优先抢答后系统自动关闭其他路的输入信号。

二、设计过程（1）数码显示抢答器框图（2）选用器件数码显示抢答器采用采用TTL 器件74LS175D 制作。

由触发器、编译码电路、数码管、LED 指示灯和蜂鸣器等组成，数码管用于显示抢答者的组号，电路框图如下图所示。

图中J2~J5为抢答器按钮，J1为复位按钮，4072BD 为或门，DCD-HEX 为带译码电路的8421数码管。

复位抢答触发控制电路显示电路闭锁控制响铃电路编码电路译码电路四、设计与调试体会根据设计的要求分块设计抢答、锁存、显示、指示灯和响铃功能。

电路主要由以下部分构成：开关、编码电路，译码显示电路，控制电路。

（1）开关、编码电路当任意开关按下，，相应的与它相连的输出线将为高电平，否则为低电平。

电路直接把每个开关对应的BCD8421码最终显示在数码管上。

当某个开关按下时，与它相连的输出线将为高电平，其他输出线为低电平，输出即为这个开关的8421码。

（2）译码、显示电路对于显示部分就直接用编码器、七段数码管驱动译码器和七段数码管组成。

指示灯用发光二极管电路实现，响铃用蜂鸣器来实现。

这部分电路要求将编码电路译为十进制数，并驱动七段数码管显示出抢答者的编号，并带有锁存端口。

（3）控制电路此次设计采用74LS175D为触发器，复位端由主持人J1控制，J2~J5为选手抢答开关，并通过或门使D触发器仅能有一个上升沿。

这部分的电路有如下功能：一、第一个选手抢答信号封锁了其他选手的信号，起到锁存的作用（若有选手第一个抢答则通过四输入或门输出高电平，取反后接入三极管，同时蜂鸣器响。

毕业设计-四路智力竞赛抢答器的设计总结

摘要本文设计可供四人抢答的抢答器电路并对其进行仿真。

首先本文提出了一种控制以及计时电路的方案，并对其进行了论证。

设计方案先利用D触发器及优先编码器74LS148N组成的抢答电路实施抢答电路的运行，然后利用555集成电路构成秒脉冲发生器；然后用其产生的矩形波触发倒计时计数器；运用输出的进位电压控制计时器的停止，并发生警报。

然后用Multisim9对电路进行仿真和整体的性能指标测试。

经过测验，得到了比较符合要求的仿真结果。

关键字：D触发器、优先编码器74LS148、七段显示译码器74LS48、555集成电路目录摘要 (I)目录 .............................................................................................................................. I I 绪论 . (1)第1章方案与论证 (2)1.1 设计要求 (2)1.2 方案论证 (2)第2章单元电路设计 (4)2.1 抢答器按键保持与封锁电路 (4)2.1.1 74LS74D触发器 (4)2.2 选手号码显示电路 (6)2.2.1 74LS148优先编码器 (6)2.2.2 74LS248七段译码器 (8)2.3 脉冲发生器电路 (10)2.3.1 555定时器 (10)2.4 8421BCD码递减计数器电路 (12)2.4.1 十进制可逆计数器74LS192 (12)2.5 抢答及限时鸣响电路 (14)2.5.1 74LS04非门 (14)2.5.2 74LS02与非门 (15)总结 (17)参考文献 (18)附录Ⅰ总电路图 (19)附录Ⅱ元器件清单 (20)绪论关于这次设计的用于多人竞赛抢答的器件，在现实生活中很常见，尤其是在随着各种智益电视节目的不断发展，越来越多的竞赛抢答器被用在了其中，这种抢答器的好处是不仅能够锻炼参赛选手的反应能力，而且能增加节目现场的紧张、活跃气氛，让观众看得更有情趣。

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。

四路智能抢答器电路

题目：四路智能抢答器电路班级：姓名：学号：小组成员:日期：2010-12-26目录一、设计目的 (3)二、设计要求 (3)三、方案论证与比较 (4)四、设计原理 (5)五、硬件制作与调试 (6)六、设计小结 (7)七、参考书目 (8)一、设计目的1、通过课程设计，对数字逻辑的基本内容有进一步的了解，特别是时序逻辑电路的设计。

能把所学到的数字逻辑理论知识进行实践，操作。

2、提高动手能力的同时对常用的集成芯片有一定的了解，在电路设计方面有感性的认识。

3、另外还要掌握电路原理和分析电路设计流程，每个电路的设计都要有完整的设计流程。

这样才能在分析电路有良好的思路，便于找出错的原因。

二、设计要求设计一个4路智能抢答器，具体设计要求如下：1、抢答器同时供4名选手，分别用4个按钮S1～S4表示。

2、设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。

3、抢答器具有锁存与显示功能。

即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，同时二极管发出红灯提示。

选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。

4、抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如25秒）。

当主持人启动“开始”键后，定时器进行减计时。

5、选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。

6、如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警灯并禁止抢答，定时显示器上显示00。

7、抢答器具有暂停功能，当暂停时选手禁止抢答。

三、方案论证与比较设计的方案有以下几种：1、电路选用优先编码器74LS148 、锁存器74LS373 和74LS48译码器来完成。

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；二是禁止其他选手按键，其按键操作无效。

再由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、74ls47译码器和2个7段数码管即相关电路组成。

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。