六路数字抢答器的设计

摘要

随着电子技术的发展，它在各个领域的应用也越来越广泛。人们对他的认识也逐步加深。人们也利用了电子技术以与相关的知识解决了一些实际问题。如：智能抢答器的设计与制作。抢答器是竞赛问答中一种常用的必备装置,从原理上讲,它是一种典型的数字电路。数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出；主持人按开始按钮示意开始，以上两部分组成主体电路。通过定时电路实现计时功能，构成扩展电路。经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。在抢答电路中利用一个优先编码器译出最先抢到答题权的选手的编号并经显示器显示出来，同时还要封锁电路以防其他选手再抢答。当选手问答完成后，主持人将系统恢复至零。

关键词：控制电路; 报警电路; 定时电路

目录

摘要 (Ⅰ)

1绪论.............................................................................. 错误!未指定书签。

1.1设计背景.............................................................................. 错误!未指定书签。

1.2设计任务与要求.................................................................. 错误!未指定书签。2总体设计方案............................................................... 错误!未指定书签。

3 系统详细设计 (3)

3.1抢答器电路 (3)

3.2定时电路 (4)

3.3报警电路 (5)

3.4相关元器件的介绍 (5)

4安装与调试 (8)

4.1调试 (8)

4.2安装 (9)

5系统仿真与测试 (11)

5.1仿真步骤..................................................................... 错误!未指定书签。

5.2仿真结果与分析............................................................................................ 错误!未指定书签。6收获与体会............................................................................. 错误!未指定书签。元件清单.......................................................................... 错误!未指定书签。参考文献......................................................................错误!未指定书签。

1绪论

1.1设计背景

在许多比赛活动中，为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，通常设置一台抢答器，通过数显、灯光与音响等多种手段指示出第一抢答者。同时还可以设置记分、犯规与奖励记录等多种功能。该设计就是针对上述各种要求设计出的供 6名选手参赛使用的数字式竞赛抢答器。数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出；用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路。通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能，构成扩展电路。经过布线、焊接、调试等工作后，数字抢答器成形。

1.2设计任务与要求

1．设计制作一个可容纳六组参赛的数字式抢答器，每组设计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。在主持人将系统复位并发出抢答指令后，若参赛者按抢答开关，则该组指示灯亮并用组别显示电路显示出抢答者的组别，同时扬声器发出“嘀－嘟”的双音音响持续2～3秒。此时，电路应具备自锁功能，使别组的抢答开关不起作用。

3．设置记分电路。每组在开始时预置成100 分，抢答后由主持人记分，答对一次加10 分，否则减10 分。

4．设置定时电路。30 秒时仍无人抢答，则报警电路工作表示抢答时间耗尽并禁止抢答。

5．设置犯规电路。对提前抢答和超时抢答的组别鸣喇叭示警，并由组别电路显示出犯规组别。

2总体设计方案

6路数字智能抢答器采用74148优先编码器分辨选手抢答的先后，并通过锁存器74279锁存抢答者的编号，再经过7448芯片译码驱动共阴极数码管显示。

总体框图如图1所示。其主要由主体电路和扩展电路两部分组成。主体部分完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，能显示选手的编号。同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答。扩展电路完成定时的抢答功能。

图 1 定时抢答器的总体框图

图1所示定时抢器的工作过程是：接通电源时，节目支持人将开关置于“清除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定的时间，当主持持人宣布抢答题目后，说一声“抢答开始”，同时将控制开关拨到“开始”位置，抢答器处于工作状态，定时器倒计时，当定时时间到，却没有选手抢答时，输入电路被封锁，禁止选手超时后抢答。当选手在定时时间内按动抢答键时，抢答器要完成下面几个工作：

1.优先编码电路立即分辨出抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后有译码显示电路显示编号；

2.制电路要对输入编码电路进行封锁，避免其他选手再次进行抢答；

3.控制电路要使定时器停止工作，时间器上显示抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止，以便进行下一轮抢答。