1、目錄題目2 設(shè)計要求2 設(shè)計內(nèi)容2設(shè)計功能2總體設(shè)計2 搶答鑒別模塊 2搶答計時模塊 4搶答計分模塊 6 智能搶答器總電路圖7部分仿真結(jié)果8 整體電路結(jié)果11 總結(jié)11 1 一、題目：智能競賽搶答器二、要求：【1】設(shè)計內(nèi)容： 設(shè)計實現(xiàn)一個可容納四組參賽者的數(shù)字智力競賽搶答器。每組設(shè)置一個搶答按鈕供搶答者使用；電路具有第一搶答信號的鑒別和鎖存功能。并增加了加分電路和犯規(guī)減分電路。【2】設(shè)計功能：（1）搶答器同時供 4名選手比賽，分別用 4個按鍵 j2 j5 表示（表示分別為a,b,c,d）。（2）設(shè)置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān)j1（表示為 space ），該開關(guān)由主持人控制。（3）搶答器具有鎖存

2、與顯示功能。即選手按動按鈕，鎖存相應(yīng)的編號，并在led 數(shù)碼管和四種顏色的探針上顯示，選手搶答實行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。（4）搶答器具有倒計時功能。即選手按動按鈕后，自動啟動20秒倒計時，超出時間后數(shù)碼管保持 00狀態(tài)并伴有紅色探針發(fā)光持續(xù)報警直到主持人復(fù)位為止。（5）搶答器具有計分功能。由主持人控制，為相應(yīng)選手加分或減分。三、總體設(shè)計：可將整個系統(tǒng)分為三個主要模塊：搶答鑒別模塊qdjb ；搶答計時模塊 jsq ；搶答計分模塊 jfq 。整個系統(tǒng)的組成框圖如圖所示。【1】 搶答鑒別模塊2 當主持人控制開關(guān) j1置于 清零 端時， rs 觸發(fā)器的 r非端均為

3、，個觸發(fā)器（此處為 74ls279 ）輸出全部置，使譯碼器74ls48 的bi的非 ，顯示器燈滅； 74ls148 的選通輸入端 st 的非=0，使之處于工作狀態(tài)，此時鎖存電路不工作。當主持人把開關(guān) j1置于 開始時，優(yōu)先編碼器和鎖存電路同時處于工作狀態(tài)，即搶答器處于等待工作狀態(tài)，等待輸入端的信號輸入，當有選手將鍵按下時（如按下 j3），74ls148 的輸出 y2y1y0 的非=110，yex 的非=0，經(jīng)rs 鎖存后ctr=1 ，bi的非 =1，74ls279 處于工作狀態(tài)， q4q3q2 =010,74ls48 處于工作狀態(tài)，經(jīng) 74ls148 譯碼后，顯示器顯示為 2 。搶答鑒別模塊電

4、路圖此外， 2q2=1 ，使74ls148 的st的非為高電， 74ls148 處于禁止工作狀態(tài)，封鎖其他按鍵的輸入。當按鍵松開即按下時，74ls148 的yex 的非為高電平，但由于2q2 維持高電平不變，所以 74ls148 仍處于禁止狀態(tài)，確保不會出二次按鍵時輸入信號。如要求再次搶答，只需由主持人將j1開關(guān)重新置“零”，以使電路復(fù)位。（注： j1打開時，為搶答開通； j1閉合時，為搶答清除。）3 q1 q2 q3 q4 組別顯示譯碼電路四色探照針（從左往右分別為紅、黃、綠、藍，代表a、b、c、d組），數(shù)碼管顯示組數(shù)（ 1、2、3、4分別代表 a、b、c、d組）。搶答主控電路【2】 搶答計

5、時電路該部分主要由 555多諧振蕩器電路產(chǎn)生秒脈沖、十進制同步加減計數(shù)器4 74ls192 減法計數(shù)電路、 74ls48 譯碼電路和 1個7段數(shù)碼管電路組成。一塊74ls192 實現(xiàn)減法計數(shù)，通過譯碼電路74ls48 顯示到數(shù)碼管上，其時鐘信號由555多諧振蕩器電路產(chǎn)生提供。555多諧振蕩器電路74ls192 的預(yù)置數(shù)控制端實現(xiàn)預(yù)置數(shù)，由節(jié)目主持人根據(jù)共陰極七段數(shù)碼管上，當有人搶答時，倒計時開始20秒內(nèi)未完成后數(shù)碼管維持 00狀態(tài)，蜂鳴器響直到主持人復(fù)位。初始值設(shè)為20秒，如需改時間只需分別改動兩片74ls192 的15、1、10、9的電平。另外為了實現(xiàn)維持00狀態(tài)，有如下的邏輯電路，分別對譯

6、碼器前的八根線路邏輯或后和秒信號邏輯與再作為192的時序脈沖，其目的為當兩個數(shù)碼管均為零時，用該邏輯電路的與門失效阻止來自555的時序脈沖的進入以保持 00狀態(tài)。接搶答模塊控制端搶答計時電路圖接 555振蕩器的輸出5 x1 x2 x3 x4 接入計時電路（控制計時開始）當?shù)褂嫊r為零時， x5燈亮，提示倒計時結(jié)束，及答題時間結(jié)束【3】 搶答計分模塊搶答成功并回答正確后可由主持人控制開關(guān)z、w 按鍵為選手加分或減分，一次十分。當 z按鍵閉合時， w 按鍵由開到閉合，可使數(shù)碼管加10分（選手答對）；當 w 按鍵閉合時，按鍵 z由開到閉合，可使數(shù)碼管減10分（選手答錯）。由x1、x2、x3、x4處各電

7、壓控制選擇對每位選手的分數(shù)操作。6 搶答計分模塊電路圖（ a組分數(shù)顯示）【4】 智能搶答器總電路圖7 四、部分仿真結(jié)果：（1） c組選手搶答成功，搶答顯示結(jié)果。主持人將j1 按下就可重新?lián)尨稹＃?） 倒計時顯示過程結(jié)果及到零時x5探照針發(fā)亮進行提示。8 （3） 四組選手分數(shù)顯示綜合電路（可加分或減分）（4） 555振蕩器產(chǎn)生的脈沖圖9 五、整體電路結(jié)果：經(jīng)過模塊化分析和整體仿真，整體電路能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計要求，搶答鑒別模塊、搶答計時模塊、搶答計分模塊均可正常工作。其中，在仿真單獨模塊時，仿真軟件的反應(yīng)很迅速，但是在仿真整體電路時，仿真反應(yīng)速度較慢，但仍然能正常顯示（我認為這是由于整體電路器件較多，仿

8、真軟件反應(yīng)較緩慢）。六、總結(jié)：通過此課程設(shè)計的制作和學(xué)習。對我影響最深的一句話就是“想的永遠比做出來的簡單”。由想法到設(shè)計再到仿真最后到實物，每一個步驟都不是想象的那么簡單。另外，在制作實物前，能夠用multisim 軟件做一下仿真是及其的有益處（雖然沒有制作出實物）。 multisim是一款強大的仿真軟件，絕大部分的器件都可以找得到，還有功能強大的測試儀器，使用非常方便。關(guān)于數(shù)碼管的運用，本電路用了兩種，一種共陰七段七針腳的數(shù)碼管，一種四管腳的數(shù)碼管。其中四管腳bcd 數(shù)碼管在仿真中更為方便，七針腳的數(shù)碼管還需一個譯碼器，但現(xiàn)實中七針的數(shù)碼管較普遍些。關(guān)于諸多細節(jié)，例如各種觸發(fā)器的優(yōu)缺點，不同邏輯器件的差別，555多諧振蕩器產(chǎn)生不同脈沖的連接方法等都有了