1、四人智力競賽搶答器設計一臺可供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。(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。搶答開始后，若有選手按動搶答按鈕，該選手編號立即鎖存，并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

2、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后，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余搶答時間，并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)，并封鎖輸入編碼電路，禁止選手超時后搶答，時間顯示器 顯示0。 可用石英晶體振蕩器或者 555定時器產生頻率為1HZ的

3、脈沖信號，作 為定時計數器的CP信號。數字搶答器總體方框圖1ii J:掙人住制繃開關電S4場沖U覷生戟理電i:圖11、1數字搶答器框圖如圖11、1所示為總體方框圖。其工作原理為：接通電源后，主持人將開關 撥到清除狀態，搶答器處于禁止狀態，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，當一輪搶答之后，定時器停止、禁止二次搶答、定時器顯示零。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。2 單元電路設計(1) 搶答器電路參考電路如圖11、2所示。該電路完成兩個功能：一是分辨出

4、選手按鍵的先后，并鎖存優先搶答者的編號，同時譯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置于清除端時，RS觸發器的 端 均為0，4個觸發器輸出置0,使74LS148的=0,使之處于工作狀態。當開 關S置于開始時，搶答器處于等待工作狀態，當有選手將鍵按下時(如按下 S4),74LS148的輸出 經RS鎖存后，1Q=1,74LS48處于工作狀態，4 Q3 Q2 Q=1OO, 經譯碼顯示為4。此外，1Q=1，使74LS148 = 1,處于禁止狀態，封鎖其 他按鍵的輸入。當按鍵松開即按下時，74LS148的 此時由于仍為1Q=1，使 ST=1，所以74LS148仍處于禁止狀態

5、，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開關重新置清除然后再進行下一輪搶答。74LS148為8線3線優先編碼器.圖11、2數字搶答器電路(2) 定時電路Key = Space圖11、3可預置時間的定時電路由節目主持人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， 計數器的時鐘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，具體電路如圖11、3所示。(3) 報警電路U14151109 一 迤14A B C DQAQBQCQD3267LOADBCCJ3CLR CO12VCC5V4iU12BUP DOWN74L

6、S0814U10U174192NU11ADDDDDDDD1234 5678QQ QQ QQ QQ 1234 56781215161974LS21D10TC310uFONCG00?VCC RINT RTCT CT A1 A2 BGNDR1991A/s、7 SNU2763BUZZER 0200 Hz74121N74LS373N(4) 零點鎖存電路U14U91511A Be DA Be D QQQQU19DLOAD CLRBOCO131274F04NUP DOWN01234567DDDDDDDDEAOA1A2GSEO74192N74LS148D(5)時序控制電路時序控制電路是搶答器設計的關鍵，它要完

7、成以下三項功能: 主持人將控制開關撥到開始位置時，搶答電路和定時電路進人正常搶答工作 狀態。 當參賽選手按動搶答鍵時，搶答電路和定時電路停止工作，倒計時歸零。 當設定的搶答時間到，無人搶答時，搶答電路和定時電路停止工作。四. 元件選擇1.集成電路：7ULS1U81片7ULS3731片7ULSU8 2 片7ULS1921片NE5551片7ULS00 2片7ULS1212片7ULS211片7ULS32 1 片7ULS081片2.電阻|:100K Q2只U0Q 2 只15k Ql只 68k Q l只3.電容：10UF3只10 nf1只u.苴丿、它：共陰極顯示器2只，雙刀單閘開關1 只，PBNO 開關

8、 4 只，buzzer蜂鳴器2只五, 整體電路及軟件仿真的效果圖以及仿真調試結果分析C9D09HSL/7N4ur4PQ410L471UC6/5-J11GoEuEuBCOBuOOB/mkRKC5一9rDOQU/3Av03noiC00802 今0302OOOOOOG41 N4UT4/ 41IE7d6d5d4d3d2d1DODO1A:I辛ADP0A0L4QDR/IBD cBA6N4u_t?DyluOOH64C5A31U15N29f2131,Qu -Qb -DuCQ8ORL0DaoL41D cBA9C051D2OSLfA61UFQ62343341m-9o-彳DcBAQRK1hTLVod2312-3*A

9、GDDDDDDDDE404 一一 VaR1-3C32- VaR1- VaRWVQ_AdduCCV ecaDS- veR1DIS15k|THR200 Hz/4LSU8D200 HzSN/41KeyJ5i8QKey = 45D7D8D2-3Key = 2J3=BUZZERF10uFKey = 1J2r=DR25TRILM555CMCONC110nFU12B74LS08D74LS08DU12A9 22U6OCENG374192N51U20F74F04NUP DOWNI1、U13A 74LS32DU19D 74F04NLTRBI BI/RBOOA OBOCODOEOFOG74LS48D6U1F2QQQ

10、QQQQQDDDDDDDD CN22JU18e fil43/4IS21DJ16A74LS32DU9D0D1D2D3D4D5D6D7A0A1A2U2A74A74F04NU7B30GSEO74LS148D15“74U04N74F04N3334U5sBI/RBO74LS48D555的秒脈沖圖六. 工作原理1. 置數：通過單刀雙擲開關將74IS192的load輸入端先置為高電平，使 74IS192實現置數功能，將其置為1001，再通過開關，將load輸入端先置為低 電平，使其開始倒計時。2. 當主持人按下開始按鈕時，蜂鳴器響，選手開始搶答，并且倒計時開始倒計， 當有任何一個選手按下按鈕時 LS148被鎖存,蜂鳴器響，其他選手按下無效，同時 倒計時制止，數碼管顯示剩余時間和選手對應的號碼，倒計時數碼管顯示為0,蜂 鳴器響，禁止選手搶答。主持人再置為開始狀態，其他選手才可以繼續搶答，倒計 時從新倒計，進入下一個搶答狀態3. 當無選手按按鈕是，倒計時繼續直到倒計時為零，此時零點到的信號將LS148鎖存,選手再按下按鈕無效，同樣只有當主持人清零后再置為開始狀態，其 他選手才可以繼續搶答。4. 鎖存的實現：LS373的有信號輸入時，通過74LS21將信號反饋回74LS373 的使能端EI,此時LS373被高電平鎖住，停止工作，禁止其它選手搶答，同時將 低電平信號反饋回74IS192的倒計時輸入端，