數字電路搶答器

⑴ 求一份數字電路課程設計，4人搶答器（用Multisim）

1）設計任務

設計一台可供4 名選手參加比賽的智力競賽搶答器。用數字顯示搶答倒計時間，由9倒計到0時，無人搶答，蜂鳴器連續響1 秒。選手搶答時，數碼顯示選手組號，同時蜂鳴器響1 秒，倒計時停止。

2）設計要求

(1)4 名選手編號為：1，2，3，4。各有一個搶答按鈕，按鈕的編號與選手的編號對應，也分別為1，2，3，4。

(2)給主持人設置一個控制按鈕，用來控制系統清零（搶答顯示數碼管滅燈）和搶答的開始。

(3)搶答器具有數據鎖存和顯示的功能。搶答開始後，若有選手按動搶答按鈕，該選手編號立即鎖存，並在搶答顯示器上顯示該編號，同時揚聲器給出音響提示，封鎖輸入編碼電路，禁止其他選手搶答。搶答選手的編號一直保持到主持人將系統清零為止。

(4)搶答器具有定時（9 秒）搶答的功能。當主持人按下開始按鈕後，定時器開始倒計時，定時顯示器顯示倒計時間，若無人搶答，倒計時結束時，揚聲器響，音響持續1 秒。參賽選手在設定時間（9 秒）內搶答有效，搶答成功，揚聲器響，音響持續1 秒，同時定時器停止倒計時，搶答顯示器上顯示選手的編號，定時顯示器上顯示剩餘搶答時間，並保持到主持人將系統清零為止。

(5)如果搶答定時已到，卻沒有選手搶答時，本次搶答無效。系統揚聲器報警（音響持續1 秒），並封鎖輸入編碼電路，禁止選手超時後搶答，時間顯示器顯示0。

(6)可用石英晶體振盪器或者555 定時器產生頻率為1Hz 的脈沖信號，作為定時計數器的CP 信號。

找到一個設計，可是我這里下不了，你去網路搜「DIY自製四路搶答器，含電路圖、元件清單、實物圖」網路第一個應該就是，你看看能不能有幫助....

⑵ 數字電路設計性實驗——三路搶答器

這個相對還是比較簡單的啊。找到JK的使能端高低電平使JK復位就OK 了。還有用鎖項器鎖住第一位搶答人的的顯示。而且呢或的關系吧。有一個觸發了其他的就失效了。做畢業的時候以前搞過，不過現在記不清了。呵呵。

⑶ 有關數字電子技術中的一個問題

四人搶答器

摘要：隨著電子技術的發展，它在各個領域的應用也越來越廣泛。人們對它的認識也逐步加深。人們也利用了電子技術以及相關的知識解決了一些實際問題。如：智能搶答器的設計與製作。搶答器是競賽問題中一種常用的必備裝置，從原理上講，它是一種典型的數字電路。數字搶答器由主體電路與擴展電路組成。優先編碼電路、鎖存器、解碼電路將參賽隊的輸入信號在顯示器上輸出；主持人按開始按鈕示意開始，以上兩部分組成主體電路。通過定時電路實現計時功能，構成擴展電路。經過布線、焊接、調試等工作後數字搶答器成形。在搶答電路中利用一個優先編碼器譯出最先搶到答題權的選手的編號並經LED顯示器顯示出來，同時還要封鎖電路以防其他選手再搶答。當選手答題完成後，主持人將系統恢復至零。
關鍵詞：搶答；計時；鎖存

Answer four devices
Abstract: With the development of electronic technology, it's application in various fields has become increasingly widespread. People have graally deepened understanding. People have also made use of electronic technology and related know-how to solve some practical problems. Such as: Smart Answer Design and proction. Answer is in the race must have a common device, from the principle, it is a typical digital circuit. Answer the number of circuits is controlled by the main circuit and expansion. Priority encoder circuit, latch, decoder circuit will be teams of the input signal in the display output; host by the beginning of the start button above the main circuit composed of two parts. Time through the timing circuit functions, constitute the expansion of the circuit. After wiring, welding, testing, etc. Answer the number of devices after the forming. Answer circuit in a priority encoder to use given the right answer the first player to grab the code and displayed by the LED display, but also to prevent other players blocking circuits Answer again. When players complete answer, the host to bring the system back to zero.
Keywords: Answer; time; Latched

目 錄
第一章 設計選題及目的………………………………………… 1
第一節 設計選題………………………………………………1
第二節 設計目的………………………………………………1
第二章 功能介紹………………………………………………… 1
第一節 主要功能介紹…………………………………………1
第二節 擴展功能介紹…………………………………………1
第三章 總體方案設計…………………………………………… 2
第四章 單元模塊設計…………………………………………… 2
第一節 搶答電路模塊…………………………………………2
第二節 定時電路模塊…………………………………………5
第三節 控制電路………………………………………………9
第五章 組裝和調試………………………………………………11
參考文獻……………………………………………………………12
致謝…………………………………………………………………13
附錄…………………………………………………………………14

第一章 設計選目及目的
第一節 設計選題
設計選題：四人搶答器的設計
設計功能要求：
1.主持人有開始鍵和復位鍵，按下開始鍵後才能開始搶答，否則犯規。
2.用數碼管顯示，正常搶答後，顯示搶到的隊號，如果有人犯規發出短暫的警報。
3.如果規定時間內沒有搶答，則說明該題超時作廢，用0閃爍表示。
4.復位鍵用於恢復犯規或超時狀態。
第二節 設計目的
通過這次課程設計，靈活運用《模擬電子技術》和《數字電子技術》理論知識，在實踐中實現鞏固所學知識，加強綜合能力，培養電路設計能力，提高實驗技術，啟發創新思想。

第二章 功能介紹
第一節 主要功能介紹
1.搶答器最多可供4名選手參賽，編號為1~4號，各隊分別用一個按鈕（分別為S0~S3）控制，並設置一個系統清零和搶答控制開關S，該開關由主持人控制。
2.搶答器具有數據鎖存功能,並將鎖存數據用LED數碼管顯示出來，直到主持人清零。
3.開關S作為清零及搶答控制開關（由主持人控制），當開關S被按下時搶答電路清零，當開關S松開後則允許搶答。輸入搶答信號由搶答按鈕開關S0~S3實現。
4.有搶答信號輸入（開關S0~S3中的任意一個開關被按下）時，並顯示出相對應的組別號碼。此時再按其他任何一個搶答器開關均無效，指示燈依舊「保持」第一個開關按下時所對應的狀態不變。
第二節 擴展功能介紹
1.搶答器具有定時搶答的功能，搶答的時間由主持人設定。當節目主持人啟動「開始」鍵後，要求定時器立即減計時，並用顯示器顯示。
2.參加選手在未開始搶答時按下搶答鍵，則犯規，發出報警聲。
3.參加選手在設定的時間內搶答，搶答有效，定時器停止工作，顯示器上顯示選手的編號和搶答時刻的時間，並保持到主持人將系統清零為止。
4.如果定時搶答的時間已到，卻沒有選手搶答時，本次搶答無效，封鎖輸入電路，禁止選手超時後搶答，發出短暫的報警聲，時間顯示器上顯示為0。
第三章 總體方案設計模塊
如圖3.1所示為總體方框圖。其工作原理為：接通電源後，主持人將開關撥到「清零」狀態，搶答器處於禁止狀態，編號顯示器滅燈，定時器顯示設定時間；主持人將開關置「開始」狀態，宣布「開始」，搶答器工作。定時器倒計時，選手在定時時間內搶答時，搶答器完成優先判斷、編號鎖存、編號顯示。當一輪搶答之後，定時器停止、禁止二次搶答、定時器顯示剩餘時間。如果再次搶答必須由主持人再次操作「清除」和「開始」狀態開關。

圖3.1

第四章 單元模塊設計
第一節 搶答器電路模塊
該電路主要完成兩個功能：
1．分辨出選手按鍵的先後，並鎖存優先搶答者的編號，同時解碼顯示電路顯示編號（顯示電路採用七段數字數碼顯示管）；
2．禁止其他選手按鍵，其按鍵操作無效。
電路選用優先編碼器 74LS148 和鎖存器 74LS279 來完成。

一．優先編碼器 74LS148
74LS148為8線－3線優先編碼器，表4為其真值表，圖4.1.1為其管腳圖。

圖4.1.1

表4 74LS148 8線—3線二進制編碼器真值表
74LS148工作原理如下：
該編碼器有8個信號輸入端，3個二進制碼輸出端。此外，電路還設置了輸入使能端ST，輸出使能端EO和優先編碼工作狀態標志GS。
當ST=0時，編碼器工作；而當ST=1時，則不論8個輸入端為何種狀態，3個輸出端均為高電平，且優先標志端和輸出使能端均為高電平，編碼器處於非工作狀態。這種情況被稱為輸入低電平有效，輸出也為低電來有效的情況。當ST=0，且至少有一個輸入端有編碼請求信號（邏輯0）時，優先編碼工作狀態標志GS為0。表明編碼器處於工作狀態，否則為1。
由表4可知，在8個輸入端均無低電平輸入信號和只有輸入0端（優先順序別最低位）有低電平輸入時，Y2Y1Y0均為111，出現了輸入條件不同而輸出代碼相同的情況，這可由GS的狀態加以區別，當GS＝1時，表示8個輸入端均無低電平輸入，此時Y2Y1Y0=111為非編碼輸出；GS＝0時，Y2Y1Y0=111表示響應輸入0端為低電平時的輸出代碼（編碼輸出）。Ys只有在ST為0，且所有輸入端都為1時，輸出為0，它可與另一片同樣器件的ST連接，以便組成更多輸入端的優先編碼器。
從表4不難看出，輸入優先順序別的次序為7，6，……，0。輸入有效信號為低電平，當某一輸入端有低電平輸入，且比它優先順序別高的輸入端無低電平輸入時，輸出端才輸出相對應的輸入端的代碼。例如5為0，且優先順序別比它高的輸入6和輸入7均為1時，輸出代碼為010，這就是優先編碼器的工作原理。
二．鎖存器 74LS279
在74LS279中，由於4迴路中2迴路置位端子為兩個，所以使用其一時，整理兩個置位輸入作為1個使用，或將另一個輸入固定為「H」使用。另外，作為稍微變化74LS279 的使用方法，也可將3組作為RS鎖存器使用，剩餘的RS鎖存器作為2輸入NAND門電路使用，復位輸入例如1管腳固定為」L」時其輸入為」H」，所以可構成將2管腳和3管腳作為輸入，輸出為4管腳，此變換如圖4.1.2所示。

圖4.1.2

搶答器參考電路如圖4.1.3所示，其工作過程：開關S置於"清除"端時，RS觸發器的 端均為0，4個觸發器輸出置0，使74LS148的 ＝0，使之處於工作狀態。當開關S置於"開始"時，搶答器處於等待工作狀態，當有選手將鍵按下時（如按下S3），74LS148的輸出 經RS鎖存後，1Q=1,74LS48處於工作狀態，4Q3Q2Q=100,經解碼顯示為"4"。此外，1Q＝1，使74LS148＝1，處於禁止狀態，封鎖其他按鍵的輸入。當按鍵松開即按下時，74LS148的此時由於仍為1Q＝1，74LS148＝1，所以74LS148仍處於禁止狀態，確保不會出二次按鍵時輸入信號，保證了搶答者的優先性。如有再次搶答需由主持人將S開關重新置「清除」然後再進行下一輪搶答。

圖4.1.3
第二節 定時電路模塊
該部分主要由555定時器秒脈沖產生電路、十進制同步加減計數器74LS192減法計數電路、74LS48解碼電路和1個7段數碼管即相關電路組成。一塊74LS192實現減法計數，通過解碼電路74LS48顯示到數碼管上，其時鍾信號由時鍾產生電路提供。74LS192的預置數控制端實現預置數，由節目主持人根據情況設定時間。
共陰極七段數碼顯示管上，當有人搶答時，停止計數並顯示此時的倒計時時間；如果沒有人搶答，且倒計時時間到時， 輸出低電平到時序控制電路，控制74LS48，使0閃爍，同時以後選手搶答無效。
一．計數器74LS192
74LS192具有下述功能：
（1）.非同步清零：CR=1，Q3Q2Q1Q0=0000
（2）.非同步置數：CR=0，LD=0，Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0
（3）.保持： CR=0，LD=1，CPU=CPD=1,Q3Q2Q1Q0保持原態
（4）.加計數：CR=0, LD=1，CPU=CP，CPD=1，Q3Q2Q1Q0按加法規律計數
（5）.減計數：CR=0, LD=1，CPU=1，CPD= CP，Q3Q2Q1Q0按減法規律計數
74LS192是雙時鍾方式的十進制可逆計數器。
CPU為加計數時鍾輸入端，CPD為減計數時鍾輸入端。
LD為預置輸入控制端，非同步預置。
CR為復位輸入端，高電平有效，非同步清除。
CO為進位輸出：1001狀態後負脈沖輸出
BO為借位輸出：0000狀態後負脈沖輸出。

圖4.2.1

二．解碼器74LS48
74LS48晶元是一種常用的七段數碼管解碼器驅動器，常用在各種數字電路和單片機系統的顯示系統中。
74LS48引腳排列示意圖（圖4.2.2）：

圖4.2.2
三．555定時器
555定時器的內部電路框圖如圖4.2.3所示：

圖4.2.3
555 定時器外引腳排圖如圖4.2.4所示：

圖4.2.4
555定時器的內部包括兩個電壓比較器，三個等值串聯電阻，一個 RS 觸發器，一個放電管 T 及功率輸出級。它提供兩個基準電壓VCC /3 和 2VCC /3 。
555 定時器的功能主要由兩個比較器決定。兩個比較器的輸出電壓控制 RS 觸發器和放電管的狀態。在電源與地之間加上電壓，當 5 腳懸空時，則電壓比較器 C1 的反相輸入端的電壓為 2VCC /3，C2 的同相輸入端的電壓為VCC /3。若觸發輸入端 TR 的電壓小於VCC /3，則比較器 C2 的輸出為 1，可使 RS 觸發器置 1，使輸出端 OUT=1。如果閾值輸入端 TH 的電壓大於 2VCC/3，同時 TR 端的電壓大於VCC /3，則 C1 的輸出為 1，C2 的輸出為 0，可將 RS 觸發器置 0，使輸出為 0 電平。
四．定時電路
設定一次搶答的時間，通過定時電路對計數器進行時間預置，定時電路選用十進制同步加減計數器74LS192進行設計，電路如圖4.2.5所示.

圖4.2.5
第三節 控制電路
控制電路包括時序控制和報警兩個電路。
一．時序控制電路需具有以下幾個功能：
1.主持人閉合開關,多路搶答器電路和計時電路進入正常狀態;
2.參賽者按鍵時 ,搶答電路和計時電路停止工作;
3.搶答時間到 ,無人搶答 ,揚聲器發聲 ,同時搶答電路和計時電路停止工作。

根據上面的功能要求，設計的時序控制電路如圖 4.3.1所示。圖中，門G1 的作用是控制時鍾信號CP的放行與禁止，門G2的作用是控制74LS148的輸人使能端 。圖4.3.1的工作原理是：主持人控制開關從"清除"位置撥到"開始"位置時，來自於圖4.1.3中的74LS279的輸出 1Q=0，經G3反相， A＝1，則時鍾信號CP能夠加到74LS192的CPD時鍾輸入端，定時電路進行遞減計時。同時，在定時時間未到時，則"定時到信號"為 1，門G2的輸出 =0，使 74LS148處於正常工作狀態，從而實現功能1的要求。當選手在定時時間內按動搶答鍵時，1Q＝1，經 G3反相，A＝0，封鎖 CP信號，定時器處於保持工作狀態；同時，門G2的輸出 =1，74LS148處於禁止工作狀態，從而實現功能2的要求。當定時時間到時，則"定時到信號"為0，使74LS148處於禁止工作狀態，禁止選手進行搶答。同時， 門G1處於關門狀態，封鎖 CP信號，使定時電路保持00狀態不變，從而實現功能3的要求。

圖4.3.1
二．報警電路
由555定時器和三極體構成的報警電路如圖4.3.2所示。其中555和R1、R2、C1等組成可控多諧振盪器，其輸出信號由3腳輸出經三極體推動揚聲器。

圖4.3.2
第五章 組裝和調試
在試驗箱上按各個單元電路分別組裝搶答器、定時解碼顯示電路、控制電路和報警電路。然後按照以下步驟進行調試：
1.組裝調試搶答器電路，並使之能正常工作。
2.組裝調試定時電路。輸入1Hz的時鍾信號，觀察電路能否進行倒計時，並注意倒計時到零，電路能否輸出低電平有效的信號。
3.組裝調試報警電路和控制電路，並使之能正常工作。
4.整機聯調，注意各單元電路之間的時序配合關系。然後檢查電路各部分的功能，使其滿足設計要求。

參考文獻
[1] 周良權,方小喬編.數字電子技術.北京:高等教育出版社,1994
[2] 康華光. 電子技術基礎（數字部分）. 北京：高等教育出版社. 2000
[3] 任為民. 數字電子電路學習和實驗指導. 北京：廣播電視大學出版社. 1992
[4] 謝自美. 電子線路設計•實驗•測試（第二版）. 華中科技大學出版社，2000
[5] 侯大年.數字電子技術.北京:電子工業出版社,1999
[6] 歐陽星明.數字邏輯.武漢:華中科技大學出版社，2000
[7] 侯大年.數字電子技術.北京:電子工業出版社,1999
[8] 楊曉輝,張彤,姜俊海.智能搶答器的設計與製作. 長春大學學報 , 2000,06(24-25)
[9] 周南良.數字邏輯.長沙:國防科技大學出版社,1992
[10] 閻 石. 數字電子電路. 北京：高等教育出版社. 2007

⑷ 數字搶答器的前言

數字搶答器由主體電路與擴展電路組成。優先編碼電路、鎖存器、解碼電路將參賽隊的輸入信號在顯示器上輸出；用控制電路和主持人開關啟動報警電路，以上兩部分組成主體電路。通過定時電路和解碼電路將秒脈沖產生的信號在顯示器上輸出實現計時功能，構成擴展電路。經過布線、焊接、調試等工作後數字搶答器成形

⑸ 三路搶答器的工作原理是什麼

其實就是三個帶有互鎖功能的數字邏輯電路。只要簡單的與非門電路加上幾個觸發器就可以實現了。
電路組成：三個觸發器都有4個輸入信號，輸入信號一路連接每隊搶答按鈕，一路連接主持人的搶答允許開關，還有兩路分別接到另外兩個搶答輸出端，4個輸入信號通過與門接入同一個觸發器。
工作原理：最初，三個觸發器都是被鎖定的，在主持人沒有宣布搶答之前，主持人輸入端一路信號是0，與門電路使得輸入觸發器信號是0。當主持人宣布開始搶答時，他按下自己面前的按鈕，三個觸發器各自4路輸入中都有一個是狀態1，並且通過輔助的觸發器使得互鎖輸入信號端都輸入1，搶答開始。當三個觸發器中有一個被按下，由於之前已有3個輸入是1，所以按下後再輸入一個1，四個1相與運算後輸出為1，此時數字邏輯陣列會輸出一個相應的數值（或者叫做狀態）到輸出電路（小燈、LCD、LED、振鈴電路等，用來表示某組搶答成功）。同時，在一個觸發器觸發時，其餘兩路觸發器被鎖死。鎖死是通過被觸發一個觸發器輸出的信號1取非即變為0，加到另外兩個觸發器並列輸入端的，輸入信號是與的關系。一次搶答完成後，主持人再按一次自己的按鈕，將四路輸入中互鎖端變為0，主持人輸入信號端也變0，這樣觸發器恢復搶答前的狀態，可以准備開始下一次搶答。

如果你不懂數字邏輯，只需要這樣理解：搶答器是一個電路，有三個輸入開關，當某隊希望搶答時，按下開關，表示本隊搶答成功的燈亮（或者是喇叭鳴叫，或者其他形式）；而因為同時搶答的隊伍不只是一支，為了區分是哪一方先按下開關，最先按下開關的一方按下按鈕將會使對方的開關失去作用，即對方只要是在你後面按下的開關，他們的燈就不會亮，因此也就不會搶到機會。

⑹ 數字電路八路搶答器怎麼做

《基於74系列八路搶答器的設計》
http://wenku..com/view/35cdf5daa58da0116c1749e7.html
《數字電子電路課程設計-74系列數字搶答器》
http://wenku..com/view/0fe742d5b9f3f90f76c61bed.html
《8路智力搶答器》
http://wenku..com/view/be9e47c0bb4cf7ec4afed0b7.html

⑺ 求四路搶答器電路原理圖

原理圖：

工作原理

搶答器由74LS148、74LS279、74LS48組成，LED顯示器 開始時，當支持人按鈕還未按是，CLR為0，所以輸出Q1~Q4為0；

放光二極體全為滅的，當主持人按鈕按下時CLR為1，可以輸入，誰先搶答，相應的誰的燈亮，利用74LS279和74LS148輸出的是cp等於0，鎖存其他的，不能使其他的輸出。

(7)數字電路搶答器擴展閱讀：

利用51單片機建立四路搶答器

單片機，當然不只是51，51單片機是一種稍通用型的單片機，通過I/O口的定義，可以實現多種控制功能。

搶答器，原理：如果為四路，當其中任一路控下後，其他幾路即失效，結果為第一次按下的，可以用數碼管或是LED燈來顯示，當然這里只是講原理與編程，具體可以根據搶答器路數及顯示方式更改程序即可。

源程序如下：

<div class="blockcode"><blockquote>/*用的是AT89S52開發板，獨立按鍵介面如下，就用這四路。先按下的用LED燈來顯示，對應第一個到第四個LED燈，其他再按無效，如果想再次實現，可手動復位單片機*/

#include <reg52.h>

sbit key1=P3^0; //定義按鍵，根據需要連接線路，如獨立按鍵（4路）

sbit key2=P3^1;

sbit key3=P3^2;

sbit key4=P3^3;

/*void delay(unsigned int cnt) //如果有抖動或是干擾，可以用個小延時去抖

{

while(--cnt);

}*/

void main()

{

bit Flag;

while(!Flag)

{

if(!key1)

{

P1=0xFE;

Flag=1;

}

/*LED燈來顯示按下的鍵，第一個燈，我這里是8位LED燈，即：0111 1111，反過來讀數為：1111 1110 即：0xFE *，P1口對應LED燈，給P1賦值*/

else if(!key2)

{

P1=0xFD;

Flag=1;

}

//第二個燈亮

else if(!key3)

{P1=0xFB;Flag=1;}

//第三個燈亮

else if(!key4)

{

P1=0xF7;

Flag=1;

}

//第四個燈亮，意味著第四路首先按下

}

while(Flag); //可以再加個I/O，控制Flag，這樣初始化，繼續搶答，還可以設計按下時的聲音

}

⑻ 數電搶答器課程設計

不能顯示圖片

電子技術課程設計

題 目： 八人搶答器
系 部: 機電工程系
班 級；07級機電（3）班
學生姓名：
指導教師：
完成時間：2008.12.21

班級 07機電（3） 學生姓名 指導教師
課程設計題目 八人搶答器
主要
設計
內容
設計搶答器電路、設計可預置時間的定時電路
設計報警電路、設計時序控制電路

主要
技術指標
和設
計要
求 1. 搶答器同時供8名選手或8個代表隊比賽，分別用8個按鈕S0 ~ S7表示。
2. 設置一個系統清除和搶答控制開關S，該開關由主持人控制。
3. 搶答器具有鎖存與顯示功能。
4. 搶答器具有定時搶答功能，且一次搶答的時間由主持人設定（如30秒）。
5. 參賽選手在設定的時間內進行搶答，搶答有效，定時器停止工作，顯示器上顯示選手的編號和搶答的時間，並保持到主持人將系統清除為止。

主要
參考
資料
及文
獻 [1] 康華光. 電子技術基礎. 北京：高等教育出版社，1999年
[2] 彭華林等編. 數字電子技術. 長沙：湖南大學出版社，2004年
[3] 金唯香等編. 電子測試技術. 長沙：湖南大學出版社，2004年
[4] 侯建軍. 數字電路實驗一體化教程. 北京：清華大學出版社，北京交通大學出版社，2005年
[5] 閻石. 數字電子技術基礎. 北京：高等教育出版社，2001年
《電子技術》課程設計任務書
1 設計目的
（1）熟悉集成電路的引腳安排。
（2）掌握各晶元的邏輯功能及使用方法。
（3）了解麵包板結構及其接線方法。
（4）了解數字搶答器的組成及工作原理。
（5）熟悉數字搶答器的設計與製作。
2 設計思路
（1）設計搶答器電路。
（2）設計可預置時間的定時電路。
（3）設計報警電路。
（4）設計時序控制電路。
3 設計過程
3.1方案論證
數字搶答器總體方框圖如圖1所示。

其工作原理為：接通電源後，主持人將開關撥到「清除」狀態，搶答器處於禁止狀態，編號顯示器滅燈，定時器顯示設定時間；主持人將開關置於「開始」狀態，宣布「開始」搶答器工作。定時器倒計時，揚聲器給出聲響提示。選手在定時時間內搶答時，搶答器完成：優先判斷、編號鎖存、編號顯示、揚聲器提示。當一輪搶答之後，定時器停止、禁止二次搶答、定時器顯示剩餘時間。如果再次搶答必須由主持人再次操作「清除」和「開始」狀態開關。

3.2電路設計
搶答器電路如圖2所示。

圖2 數字搶答器電路

該電路完成兩個功能：一是分辨出選手按鍵的先後，並鎖存優先搶答者的編號，同時解碼顯示電路顯示編號；二是禁止其他選手按鍵操作無效。
工作過程：開關S置於「清除」端時，RS觸發器的 端均為0，4個觸發器輸出置0，使74LS148的 ＝0，使之處於工作狀態。當開關S置於「開始」時，搶答器處於等待工作狀態，當有選手將鍵按下時（如按下S5），74LS148的輸出 經RS鎖存後，1Q=1， =1，74LS48處於工作狀態，4Q3Q2Q=101，經解碼顯示為「5」。此外，1Q＝1，使74LS148 ＝1，處於禁止狀態，封鎖其他按鍵的輸入。當按鍵松開即按下時，74LS148的 此時由於仍為1Q＝1，使 ＝1，所以74LS148仍處於禁止狀態，確保不會出二次按鍵時輸入信號，保證了搶答者的優先性。如有再次搶答需由主持人將S開關重新置於「清除」然後再進行下一輪搶答。
定時電路如圖3所示。由節目主持人根據搶答題的難易程度，設定一次搶答的時間，通過預置時間電路對計數器進行預置，計數器的時鍾脈沖由秒脈沖電路提供。可預置時間的電路選用十進制同步加減計數器74LS192進行設計。

報警電路如圖4所示。由555定時器和三極體構成的報警電路如圖4所示。其中555構成多諧振盪器，振盪頻率fo＝1.43/[（RI＋2R2）C]，其輸出信號經三極體推動揚聲器。PR為控制信號，當PR為高電平時，多諧振盪器工作，反之，電路停振。

時序控制電路如圖5所示。時序控制電路是搶答器設計的關鍵，它要完成以下三項功能：① 主持人將控制開關撥到「開始」位置時，揚聲器發聲，搶答電路和定時電路進人正常搶答工作狀態。
② 當參賽選手按動搶答鍵時，揚聲器發聲，搶答電路和定時電路停止工作。
③ 當設定的搶答時間到，無人搶答時，揚聲器發聲，同時搶答電路和定時電路停止工作。圖中，門G1 的作用是控制時鍾信號CP的放行與禁止，門G2的作用是控制74LS148的輸人使能端 。
圖5的工作原理是：主持人控制開關從「清除」位置撥到「開始」位置時，來自圖 2中的74LS279的輸出 1Q=0，經G3反相， A＝1，則時鍾信號CP能夠加到74LS192的CPD時鍾輸入端，定時電路進行遞減計時。同時，在定時時間未到時，則「定時到信號」為 1，門G2的輸出 =0，使 74LS148處於正常工作狀態，從而實現功能①的要求。當選手在定時時間內按動搶答鍵時，1Q＝1，經 G3反相， A＝0，封鎖 CP信號，定時器處於保持工作狀態；同時，門G2的輸出 =1，74LS148處於禁止工作狀態，從而實現功能②的要求。當定時時間到時，則「定時到信號」為0， =1，74LS148處於禁止工作狀態，禁止選手進行搶答。同時，門G1處於關門狀態，封鎖 CP信號，使定時電路保持00狀態不變，從而實現功能③的要求。集成單穩觸發器74LS121用於控制報警電路及發聲的時間。

4系統調試與結果
（1）組裝調試搶答器電路。
（2）可預置時間的定時電路，並進行組裝和調試。當輸人1Hz的時鍾脈沖信號時，要求電路能進行減計時，當減計時到零時，能輸出低電平有效的定時時間到信號。
（3）調試報警電路。
（4）定時搶答器的聯調，注意各部分電路之間的時序配合關系。然後檢查電路各部分的功能，使其滿足設計要求。

5主要儀器與設備
數字電路實驗箱 或 EDA 軟體MAX PLUSⅡ
集成電路 74LS148—1片，74LS279—1片，74LS48—3片，
74LS192—2片，NE555—2片，74LS00—1片，74LS121—1片。
電 阻 510Ω—2隻，1KΩ—9隻，4.7kΩ—l只，5.1kΩ—l只，
100kΩ—l只，10kΩ—1隻，15kΩ—1隻， 68kΩ—l只。
電 容 0.1uF—1隻，10 uF—2隻，100 uF—1隻。
三極體 3DG12—1隻。
其 它 發光二極體—2隻，共陰極顯示器—3隻。
6設計總結
6.1設計體會
通過這次對數字搶答器的設計與製作，讓我了解了設計電路的程序，也讓我了解了關於搶答器的基本原理與設計理念，要設計一個電路總要先用模擬模擬成功之後才實際接線的。但是最後的成品卻不一定與模擬時完全一樣，因為，再實際接線中有著各種各樣的條件制約著。而且，在模擬中無法成功的電路接法，在實際中因為晶元本身的特性而能夠成功。所以，在設計時應考慮兩者的差異，從中找出最適合的設計方法。此外，本實驗也可通過EDA軟體MAX PLUSⅡ實現。通過這次學習，讓我對各種電路都有了大概的了解，所以說，坐而言不如立而行，對於這些電路還是應該自己動手實際操作才會有深刻理解。
6.2對設計的建議
我希望老師在我們動手製作之前應先告訴我們一些關於所做電路的資料、原理，以及如何檢測電路的方法，還有關於檢測晶元的方法。這樣會有助於我們進一步的進入狀態，完成設計。
7參考文獻
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