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电子电路课程设计报告(软件设计部分)课题名称竞赛抢答器课题编号设计题 10学院（系）专业学生姓名学号指导老师年月日一、设计目标在知识竞赛、文体娱乐活动（抢答赛活动）中，抢答器能准确、公正、直观地判断出抢答者的座位号。
1.结合实际需要设计一个四个选手参赛的抢答器，主持人宣布开始抢答时，10秒倒计时电路启动，如有选手抢答，倒计时停止，阻止其他选手抢答。
2.准确分辨、记录第一个有效按下抢答键者，并用显示器和扬声器进行指示。
3.结合实际需要完善以上功能。
二、设计方案主要设计方案由多路开关经过锁存器控制，以及计数器构成的倒计时电路，再经过编码器、译码器和显示电路、音频电路，实现抢答器功能。
其原理框图如下：多路开关按下之后，锁存器能记下第一个按下开关的数字，此时其他开关按下无效。
当按下重置按钮后倒计时重新开始，开始另一轮抢答。
计数器在时钟脉冲的作用下，具有倒计时功能。
编码器、译码器、显示电路把锁存器输出的状态和倒计时剩余的时间显示到7段数码管上，在显示抢答成功的选手的同时蜂鸣器开始报警，这位选手对应的LED灯也亮。
按下重置按钮后，LED灯熄灭，蜂鸣器停止报警。
三、仿真电路1.抢答部分的实现电路的主要器件是74LS175型四上升沿D 触发器，其引脚排列及真值表如图所示。
它的清零端D R 和时钟脉冲CP 是四个D 触发器共用的。
抢答前，1Q ~4Q 均为低，相应的LED 都不亮，1Q ~4Q 均为高。
与非门U5A 输出为低，蜂鸣器不响。
同时U9B 输出为高，将U9A 开通，时钟脉冲可以经过U9A 进入D 触发器的CP 端。
此时由于各开关均未按下，1D ~4D 均为低，所以触发器状态不变。
抢答开始后，若5S 先按下，1D 和1Q 均变成高，相应的LED1亮。
1Q 变成低，与非门U5A 输出为高，扬声器响。
同时U9B 输出为低，将U9A 关断，时钟脉冲不能经过U9A 进入D 触发器的CP 端，其他按钮也就没有作用了。
电子技术应用实验报告（八）学生姓名：沈嘉俊学号：2012042020018一．实验项目名称：4人智力竞赛用抢答器实验内容：设计一个4人智力竞赛用抢答器电路具体要求为：1.每个参赛者控制一个按钮，用于按动按钮发出抢答信号；2.竞赛主持人另有一个按钮，用于将电路复位；3.抢答器具有锁存功能，竞赛开始后，先按动按钮者将对应的一个led灯点亮，伺候其他三人再按动按钮对电路不起作用，知道主持人将电路复位为止。
在上述功能完成后，可增加以下功能：（1）用LED数码管显示抢答成功选手编号。
（2）加入倒计时功能。
当主持人复位电路开始抢答时，自动启动60秒倒计时，时间到后数码管显示00并报警，直到主持人将电路复位。
二．实验内容及要求：设计满足要求的电路，并在multisim中进行电路连接，仿真和调试。
三．电路模块及其仿真：4人智力竞赛抢答电路分为两个模块，一个是抢答电路，一个是倒计时电路。
1.倒计时电路：主要通过555构成的多谐振荡器产生1HZ的脉冲作为时钟源，利用两个74LS169（可逆计数器）进行减法计数，利用与非门分别实现六进制和十进制的减法计数并进行级联从而实现60秒的倒计时功能，并且当主持人按下复位键时，利用与非门将两个计数器的加载端激活，使得输出为59（提前在预设段设好的），其电路单元为：利用与非门，计数器U14当输入为0000时，利用预设端将输出置为1001（即9），从而实现从9到0减法计数；而将计数器U18在输入为0000时，将输出置为0101（即5），从而实现从5到0的减法计数。
2.抢答电路：主要完成的功能是实现4路选手抢答并进行锁存，同时有相应发光二极管点亮和数码显示。
主要利用74LS373（八路锁存器）和74LS148（优先编码器）实现。
通过锁存器接收到最先按下按键的选手（假设按下后产生高电平），并在其输出端利用或非门使其输出和主持人的控制信号经过或门接到74LS373使能端，从而实现自锁且主持人可以进行复位。
课程设计任务书（指导教师填写）课程设计名称电子技术课程设计学生姓名专业班级设计题目智力竞赛抢答器一、课程设计的任务和目的任务:为竞赛活动设计一个可容纳四个代表队参加比赛的抢答器，要求准确、公正、直观地判断并用数显、发光二极管、音响多种手段指示出第一抢答者。
目的：掌握智力竞赛抢答器的设计、组装、调试方法。
掌握有关集成电路的工作原理。
二、设计内容、技术条件和要求1.设计四路智力竞赛抢答器：⑴.设计一个可容纳四组参赛的智力竞赛抢答器，每组设置一个抢答按钮供抢答者使用，并用发光二极管表示其各自的工作状态（抢答成功则对应的发光二极管亮，否则不亮）。
⑵.主持人的功能：发出抢答开始指令、系统清零以及预置限时时间（30秒或60秒）。
⑶.电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能：用数码管显示第一抢答者的组别序号，并保持到主持人清零为止，禁止显示后动作小组的所有信息。
⑷.抢答器应具备时间显示功能和限时功能：当主持人发出抢答指令时，时间显示电路应每隔一秒显示一次时间；若在预置的限时时间内有人抢答，时间显示电路应停止工作并用短声提示；若限时时间到仍无人抢答，时间显示电路也应停止工作，并用短声提示。
⑸.声显示功能：当发出抢答信号或限时时间到都应发出持续2～3秒的单音或双音音响以作提示之用。
⑹.记分（减分）、犯规、奖惩记录以及答题限时功能可选做。
2.根据上述要求，画出电路框图、原理总图。
3.对原理图进行仿真。
4.在实验箱上组装、调试。
5.撰写设计总结报告。
三、时间进度安排本课程设计共两周时间。
第一周：理论设计周一：布置设计任务；提出课程设计的目的和要求；讲解电子电路的一般设计方法和电子电路的安装、调试技术；明确对撰写总结报告和绘制原理总图的要求；安排答疑、实验时间。
周二至周五：学生查资料，进行理论设计，其中安排两次答疑，指导学生设计。
周五，交设计草图供老师审阅。
第二周：仿真和安装调试、撰写设计总结报告周二至周四：在EDA实验室对其设计的电路进行仿真，并可根据仿真情况修正设计以确定设计正确，能完成设计要求。
燕山大学EDA课程设计报告书智力竞赛抢答器姓名：李学森班级：08电子信息工程3班学号：080104020063 成绩：一、设计题目：智力竞赛抢答器二、设计要求：1 .五人参赛每人一个按钮，主持人一个按钮，按下就开始；2 .每人一个发光二极管，抢中者灯亮；3 .有人抢答时，喇叭响两秒钟；4 .答题时限为10秒钟，从有人抢答开始，用数码管倒计时间，0,9,8…1，0；倒计时到0的时候，喇叭发出两秒声响。
三、设计内容：1．设计方案：主持人控制总开关，主持人置高电平后，系统进入准备工作。
有人抢答时，相应的二极管发光，同时数码管开始倒计时，且喇叭响两秒钟。
当倒计时再次到0的时候，喇叭再响2秒钟。
我设计的方案由五个高低电平控制相应的发光二极管，第六个用于主持人复位。
由二极管控制数码管和其中一个喇叭，再由数码管控制另一喇叭。
因此把整个课题分成四个模块：抢答器、10s倒计时器、分频器、2s计时器。
2．模块①：抢答器control为置零端，主持人控制，L1-L5由每位选手控制。
Q1-Q5为发光二极管，主持人置低电平后,Q1-Q5都被置零。
当主持人置为高电平时，抢答开始，抢答成功者对应的二极管发光，通过与门将cp信号封锁，并输入低电平到DFF中，则其他选手再次按键时结果不会改变，实现了一人抢答后，其他人不能再做答。
主持人按H清零后即可再次抢答。
此模块的仿真波形如下：仿真说明：当CONTROL为高电平时，即主持人按键以后，L1最先抢答成功，显示L1是高电平，使其对应的二极管发光模块②：十秒倒计时器此十秒钟倒计时器是由74190与7448组成的十进制减法计数器，它保留预制置数端、CP信号端、计数输出端，TNUP置高电平进行减法计算，其余的端口都置为0。
LDN是置零端，当它等于1的时候，74190有效，倒计时开始。
当输出0、9、--1时，D触发器输出结果总是0，不影响CP信号。
当输出从1到0时，D触发器输出结果为1，则CP信号被封锁。
电子技术课程设计报告题目名称：姓名：专业：指导教师：摘要本报告设计的四路智力竞赛抢答器电路主要采由74系列常用集成电路组成，涉及到触发器、编码器、加法器、555定时器和RC电路组成的多谐振荡电路。
该抢答器具有基本的抢答功能，当一轮抢答开始后，首先抢答的人由触发器保持状态并阻止其他任何选手输入状态，此次设计的抢答器在选手输入信号后先经过D触发器，再经过优先编码器编码，所有选手没有优先级之分，真正做到比赛的公平公正性。
主持人可以通过控制按钮结束本轮的抢答并可以从新开始下一轮抢答。
本次设计的抢答器运用74HC175上升沿D触发器记录第一个抢答人的状态；运用八输入与非门74LS30D控制触发器的工作，从而使第一个抢答者的状态保持，而其他人无法再抢答。
电路中需要的时钟信号由555多谐振荡电路实现。
关键词: 抢答器触发器 555时钟信号发生器前言 (3)第1章设计思路和总体框架图 (3)1.1 系统总体框图 (3)1.2 设计思路 (4)第2章单元电路设计 (4)2.1抢答电路设计 (4)2.1.1电路简介 (4)2.1.2工作原理 (5)2.1.3集成电路逻辑功能分析 (6)2.2时钟信号发生电路设计 (11)2.2.1 设计分析 (11)2.2.2 工作原理 (11)第3章实物制作 (13)3.1实物介绍 (13)3.2 焊接过程 (14)第4章总结 (15)参考文献 (16)元器件清单 (16)完整电路原理图 (17)目前无论是国内还是国外，智力抢答类的娱乐节目以其知识的普及性和娱乐宣传性，一直受到广大电视观众的喜好和好评，是全家老少皆宜的电视类节目。
说到这类电视节目，就不得不提到节目中的抢答的环节，多位选手在主持人一声令下开始抢答，先按抢答器者独占先机，这种情况总是扣人心弦，让观众和选手都心动不已。
激动之后，大家有没有想过节目中抢答用的电路时如何实现的吗？选手限时抢答，谁先抢答在其前面的LED灯就会亮，同时其他较晚的人再按键是没有任何效果的。
抢答器的设计与制作（五篇范例）第一篇：抢答器的设计与制作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,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
从有利于学习的角度考虑，这里主要介绍以中小规模集成电路和ＰＬＤ器件设计抢答器的方法。
1抢答器的基本组成及工作原理1.1抢答器的组成抢答器的一般构成框图如图1.1所示。
它主要由开关阵列电路、触发锁存电路、编码器、7段显示器几部分组成。
下面逐一给予介绍。
图1.1抢答器的组成框图（１）开关阵列电路该电路由多路开关所组成，每一竞赛者与一组开关相对应。
开关应为常开型，当按下开关时，开关闭合；当松开开关时，开关自动弹出断开。
（２）触发锁存电路当某一开关首先按下时，触发锁存电路被触发，在输出端产生相应的开关电平信息，同时为防止其它开关随后触发而产生紊乱，最先产生的输出电平变化又反过来将触发电路锁定。
若有多个开关同时按下时，则在它们之间存在着随机竞争的问题，结果可能是它们中的任一个产生有效输出。
（３）编码器编码器的作用是将某一开关信息转化为相应的8421BCD码，以提供数字显示电路所需要的编码输入。
（４）７段显示译码器译码驱动电路将编码器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态，并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。
（５）数码显示器数码管通常有发光二极管（LED）数码管和液晶（LCD）数码管。
本设计提供的为LED数码管。
1.2抢答器的工作原理(1)开关阵列电路图1.2所示为８路开关阵列电路，从图上可以看出其结构非常简单。
电路中，Ｒ1～Ｒ8为上拉和限流电阻。
当任一开关按下时，相应的输出为低电平，否则为高电平。
图1.2开关阵列电路(2)触发锁存电路图1.3所示为８路触发锁存电路。
图中，74HC373为8D锁存器，一开始，当所有开关均未按下时，锁存器输出全为高电平，经８输入与非门和非门后的反馈信号仍为高电平，该信号作为锁存器使能端控制信号，使锁存器处于等待接收触发输入状态；当任一开关按下时，输出信号中必有一路为低电平，则反馈信号变为低电平，锁存器刚刚接收到的开关被锁存，这时其它开关信息的输入将被封锁。
智力竞赛抢答计时器一、设计要求与任务1设计任务智力竞赛抢答器是一名裁判员，他的任务是从若干竞赛者中确定最先抢答者，并要求参赛者在规定的时间里回答完问题。
本设计要求设计一个四人参加的智力竞赛抢答器，每个参赛者控制一个按钮，用按动按钮发出抢答信号；竞赛主持人另有一个按钮，用于将电路复位，竞赛开始后，先按动按钮者将对应的一个发光二级管点亮，此后其他三人再按动按钮对电路不起作用，同时电路具有回答问题时间控制功能，要求回答时间小于60秒（显示0~59），时间显示选用倒计时方式，当达到规定时间时给出警告（警告灯闪烁）。
2设计要求1）4名选手编号分别为1，2，3，4；各有一个按钮，按钮的编号与选手编号灯对应，也分别为1，2，3，4；2）给主持人设置一个控制开关按钮，用来控制系统清零（抢答显示灯，数码管灭灯）和抢答的开始。
3）抢答器具有数据锁存和显示功能。
抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即补锁存，并输入编码电器，并在抢答显示器上显示时钟倒计时，封锁其他选手抢答。
直到抢答倒计时回到“0”后，回答时间到，由主持人将系统清零；4）抢答器具有定时（60秒）回答功能，当主持人按下开始按钮，并有选手第一时间抢答时，定时器开始计时，并在数码管上显示倒计时时间，倒计时结束时，回答时间到，蜂鸣器音响持续1秒，由主持人手动清零，进入下一道题的抢答环节；5）计时器采用频率为1HZ的脉冲信号作为定时计数器的CP信号，抢答电路中74LS161，CP则采用1KHZ，观察较为明显些。
二、硬件电路设计及描述由于设计任务是倒计时器，所以要用到减法器，又因为是十进制的所以我选择的主要芯片是74LS192两片，抢答功能，我利用了74LS161的预置功能，若有选手抢答时，74LS161不断反馈，不断循环预置功能，预置后，其他选手再按下抢答开关，也显示不出来，被封锁；接下来是实现显示的功能，我用的是74LS48芯片和共阴极七段显示器个两片，再根据需要我还用了74LS00（与非门）、74LS04（非门）。
课程设计报告抢答器一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解抢答器的原理，掌握其基本组成部分及功能。
2. 学生能够运用所学知识，设计并制作一个简单的抢答器电路。
3. 学生了解抢答器在现实生活中的应用，并能够分析其优缺点。
技能目标：1. 学生能够运用电子元件进行电路搭建，提高动手实践能力。
2. 学生能够通过小组合作，提高团队协作能力和沟通能力。
3. 学生能够运用所学知识解决实际问题，提高创新能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对电子技术产生兴趣，培养探究精神和科学态度。
2. 学生在小组合作中，学会尊重他人意见，培养团队精神。
3. 学生通过实际操作，体会科技改变生活的意义，增强社会责任感。
课程性质：本课程为电子技术实践课，旨在让学生通过动手实践，掌握电子技术基本知识和技能。
学生特点：五年级学生，具备一定的电子技术基础，好奇心强，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生动手实践能力，培养创新精神。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容本章节教学内容以抢答器设计与制作为主线，结合以下章节和内容展开：1. 电子元件的认识：- 介绍常用电子元件（如电阻、电容、二极管、三极管等）及其功能。
- 分析抢答器中所需电子元件的作用。
2. 抢答器原理与电路设计：- 讲解抢答器的基本原理，包括触发器、时钟电路等。
- 介绍抢答器电路的设计方法，引导学生思考如何实现抢答功能。
3. 电路搭建与调试：- 指导学生运用所学知识，搭建抢答器电路。
- 教授调试方法，分析可能出现的故障及解决办法。
4. 小组合作与展示：- 分组进行抢答器制作，培养学生的团队协作能力。
- 各小组展示作品，分享制作过程中的经验与收获。
教学内容安排与进度：1. 第1课时：电子元件的认识，抢答器原理讲解。
2. 第2课时：抢答器电路设计，小组讨论制定设计方案。
3. 第3课时：电路搭建与调试，教师巡回指导。
4. 第4课时：小组展示与评价，总结课程收获。
电子技术课程设计--智力竞赛抢答器设计报告智力竞赛抢答器设计报告目录一．设计任务和要求----------------------------------------------（2）1.1设计任务------------------------------------------------（2）1.2设计要求------------------------------------------------（2）1.3设计目的------------------------------------------------（2）二．设计方案的选择与论证---------------------------------- （2）2.1设计思路------------------------------------------------（2）2.1.1基本功能---------------------------------------------（3）2.1.2 扩展功能--------------------------------------------（3）2.1.3 抢答器的组成框图--------------------------------（3）2.2方案论证------------------------------------------------（5）三．电路设计计算与分析----------------------------------------（5）3.1单元电路的设计及原理分析------------------------（5）3.1.1抢答电路的设计------------------------------------（5）3.1.2定时电路的设计------------------------------------（8）3.1.3声响电路的设计------------------------------------（8）3.1.4时序控制电路设计---------------------------------（9）3.2电路仿真图-------------------------------------------- (11)3.2.1抢答模块电路仿真图----------------------------- (11)3.2.2 定时模块电路仿真图---------------------------- (12)3.2.3整体电路仿真图-----------------------------------(12)3.3电路元器件参数的选择----------------------------- (12)四. 总结及心得---------------------------------------------------- (20)五．附录------------------------------------------------------------ (22)附录一.元件清单------------------------------------------ (22)附录二.电路原理图(另见A3纸) --------------------------(22)六．参考文献------------------------------------------------------ (23)2一．设计任务和要求1.1设计任务：利用所学的数字电子电路的知识设计一个可供四组参赛者进行比赛的智力竞赛抢答器。
.. . ..数字电子技术课程设计题目: 八路智力竞赛抢答器设计姓名:专业: 电子科学与技术班级: 122班学号:指导教师:20 年月日.XX科技学院理学院八路智力竞赛抢答器设计一、课程设计题目（与实习目的）（一）、题目：八路智力竞赛抢答器设计（二）、实习目的：1．进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。
2．熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。
3．了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。
4．培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
5．数点课程实验是大学中为我们提供的唯一一次动手实践的机会，增强动手实践的能力。
二、任务和要求实现抢答器的方法很多，如EPROM编程、RAM编程、单板机、单片机等，都可以组成抢答器系统。
（1）抢答器设计要求设计一个抢答器，基本要求：1. 抢答器可以实现基本抢答；可同时供8名选手或8个代表队参加比赛，他们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。
2．给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）和抢答的开始。
3．抢答器具有数据锁存和显示的功能。
抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示出选手的编号，同时扬声器给出音响提示。
此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。
优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
三、总体方案的选择（1）总体方案的设计针对题目设计要求，经过分析与思考，拟定以下二种方案：方案一：该方案是将抢答按钮先直接与锁存器而不是优先编码器相连，将最先抢答的选手的编号锁定，再依次经过优先编码器、译码器和七段显示器，最后显示的是抢答选手的编号，经过优先编码器后的信号到单稳态触发器，单稳态触发器又与报警电路直接连接，所以显示编号的同时可以发出报警信号。
亀子信息耄控制工龄一、课程设计名称智力竞赛抢答器、内容摘要用74LS系列常用集成电路设计的智力竞赛抢答器，并详细分析电路工作原理。
抢答器作为一种电子产品，早已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合，但目前所使用的抢答器存在分立元件使用较多，造成每路的成本偏高，而现代电子技术的发展要求电子电路朝数字化、集成化方向发展，因此设计出数字化全集成电路的多路抢答器是现代电子技术发展的要求。
按照这一要求，并根据74LS373八路锁存器的功能特点，用74LS373和其它几块常用的74LS系列数字集成电路设计出了一数码显示八路抢答器电路，该电路具有成本低、元器件容易得到、路数多、数码直观显示、性能稳定等诸多优点。
三、设计内容及要求A、设计内容：设计一个8路智力竞赛抢答器。
我初步将系统分为3大功能模块：抢答电路即主电路、倒计时电路、报警电路。
可将倒计时电路分为一个十进制（实现十个数以内的倒计时）计数、译码、数码管显示电路；抢答电路（获得优先抢答选手的编号）分为8路抢答开关、数据锁存器、优先编码器、4511译码器、数码管显示电路；整个电路分为锁存控制、倒记时控制、报警控制。
数字抢答器总体方框图如图3-1所示为总体方框图。
其工作原理为：接通电源后，主持人将开关置“开始”状态，抢答器工作，定时器倒计时。
选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。
当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。
如果再次抢答必须由主持人再次操作“清除”和“开始”状态开关。
图3-1抢答器的原理框图B、要求：1、给节目支持人设置一个控制开关，用来控制系统清零及抢答的开始。
2、抢答开始后当有某一选手首先按下抢答按钮时，选手编号立即被锁存，编号数码管显示选手编号并发出报警声响，此时抢答器不再接收其他的输入信号，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
3、抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答时间由节目主持人设定。
当节目主持人启动开始键后，要求定时器进行倒计时，并数码显示，同时扬声器发出短暂的声响，持续的时间为0.5秒左右。
4、选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作。
如抢答时间已到，却没有选手抢答，则本次抢答无效，系统进行短暂报警，并封锁输入电路，禁止选手超时抢答定时显示0。
四、原理电路的设计，包括：1、画出考虑过的方案图，说明各自的优缺点，经过比较后，你选择了哪个方案。
A图4-1图4-1是第一次设计出来的图，缺点在于报警电路不是短暂性的发光，而是长时间的发光，只有当主 持人关闭开关方可熄灭；其次由于对一些芯片了解不够深入，走了不少弯路，导致采用的门电路太多了， 整个电路看起来很复杂。
例如， 74LS20两个与非门的功能可以使用74LS148芯片的14号管脚特殊功能方可，这样可以省去很多门电路，使得整个电路简单清晰。
此图的亮点在于555定时器，禾U 用整个电路的性质，合理的控制了 555的工作状态，在抢答的过程中，一经抢答，通过观察电路，74LS190的13号管脚的性质，关闭了定时器，这样可以很大程度的延长芯片的寿命，并且节能。
但是经老师提醒后，这只是理 想状态下能够实现，但是实际上却不能完全控制，所以不可取。
其次，在主持人没有按下开关之前，此电 路的8个开关任一一个按下，数码管都有显示，这样可以在抢答前检查是否通路，排除不必要的故障。
B图4-2图4-2是经过改进后的电路图，首先，改善了发光二极管的持续发光的缺点，得到了短暂性发光一报 警，利用了电容的充放电的特性，但是由于此电路所需的电压略小，所以不足以对电容充电，所以利用三 极管的放大作用改善后，得到了效果，并解决了这个问题。
其次，改善了原来不成熟的想法（控制555定时器的开闭状态），加以高电平，按照原有的思路设计该图。
第三，利用74LS148芯片的14号管脚特殊功能，大刀阔斧的去掉了 74LS20的两个门电路，大大简化了电路图。
但是改图仍然没有解决，当抢答的时 候，发光二极管持续发光而不是短暂性的发光的缺点。
十IIIB图4-3图4-3是本次课程设计的最终设计图，也是目前采用的图，该图实现了本课题的所有要求，也是比较完美的图，但是整个电路还是较为复杂，可能是对各个芯片不够了解，也许可以利用一些芯片的特殊功能, 又可以省去一些门电路。
综上所述，我们采用了C 图。
2、单元电路设计、参数计算和期间选择，列出系统需要的元器件清单。
设计电路如图4-4所示。
电路选用74LS373锁存器、74LS148优先编码器和4511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（显示电路采用七段数字数码显示管）；二是禁止其他选手按键，其按键操作无效。
工作过程：开关S置于”清除"端时，锁存器的 LE 端输入为“1”停止工作。
当开关 S 置于”开始”时，抢答器处于等待工作 状态，74LS373的LE 端为“ 0”，当有选手将抢答按键按下时（如按下S5），LE 端变为“1”将数据锁存。
□1础。
14-11Ti.J-ld'在经过优先编码器和4511译码器将数据输入数码管显示。
如有再次抢答需由主持人将除”然后再进行下一轮抢答。
②倒计时电路设计该部分主要由555定时器构成多谐振荡器秒脉冲产生电路、加减计数器74LS190减法计数电路和一个七段数码管即相关电路组成。
具体电路如图4-5所示。
74LS190实现减法计数，然后显示到数码管上，其时钟信号由时钟产生电路提供。
当主持人拨到“开始”时，计数器开始减法计数工作，并将时间显示在数码显示管上，当有人抢答时,停止计数并显示此时的倒计时时间；如果没有人抢答，且倒计时到“0”时，输出低电平到时序控制电路，控制报警电路报警即发光二极管发光，同时以后选手抢答无效。
555的第3号管脚输出的脉冲的频率为，结合我们的实际经验及考虑到元器件的成本，我们选择的电阻值为图4-6该部分电路实现的是一个报警功能，当抢答开始时，选手按下开关后，按照要求要出现短暂的报警，以及当倒计时到“ 0”时要出现短暂性的报警，考虑都成本和电路的稳定性以及简化性，我们采用发光二极管发光来作为报警讯号。
所以结合倒计时电路和724LS190的第12号管脚的特殊性质，合理的设计出了图4-6的报警电路，因为是短暂性的报警，所以利用了三极管和电容，接法如图，当倒计时过程中，第12号管脚一直处于低电平，当倒计时到“0”后，瞬间转变为高电平，期间，电流经三极管放大，对电容充电，当转变的瞬间，三极管反偏截止，电容反过来放电，由于电容较小，放电时间短，所以实现了该功能。
④元器件选择及清单:整个电路的电子器件有：555 定时器，74LS190，74LS148，74LS373，74LS08，74LS04、74LS32 以S开关重新置“清R1=15K，R2=68K，C=10uF，代入到上式中即得③报警电路设计U1O*_1=O1 1.432R2(R1C=1L1DX：Lb A■MBpmU 5掩匾11fpE-Rl 2~~■4-^CeB1H ZTH■mi'-E U・UP1及若干电容和电阻。
详细介绍一下这两个电路中所用到的重要器件（555定时器和74LS373）:1. 555定时器555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。
555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。
它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。
555定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如下图2:图2 555定时器的内部电路框图和外引脚排列图它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个RS触发器，一个放电管T及功率输出级。
它提供两个基准电压VCC /3和2VCC /3555定时器的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压，当5脚悬空时，则电压比较器A1的反相输入端的电压为2VCC /3, A2的同相输入端的电压为VCC /3。
若触发输入端TR的电压小于VCC /3，则比较器A2的输出为1,可使RS 触发器置1,使输出端OUT=1。
如果阈值输入端TH的电压大于2VCC/3 ,同时TR端的电压大于VCC /3，则A1的输出为1, A2的输出为0，可将RS触发器置0，使输出为0电平。
2.74LS37374373八D锁存器为三态输出的8 D透明锁存器，373的输出端O0-O7可直接与总线相连。
当三态允许控制端OE为低电平时，O0-O7为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。
当OE为高电平时，O0-O7呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。
当锁存允许端LE为高电平时，O随数据D而变。
当LE为低电平时，O被锁存在已建立的数据电平。
当LE端施密特触发器的输入滞后作用，使交流和直流噪声抗扰度被改善400mV。
373引出端符号：D0〜D7-----数据输入端OE-----三态允许控制端LE-----锁存允许端O0-O7-----输出端(TH) \|2%(77?) j %，G、「81*图 3 74LS373外部管腿图、真值表、逻辑图真值表中：L ――低电平；H ――高电平；X ――不定态；Q0――建立稳态前Q 的电平；G —- 与8031ALE 连高电平：畅通无阻低电平：关门锁存。
图中 0E ――使能端，接地。
当 G= “ 1”时, 输出端1Q — 8Q 与输入端1D — 8D 相同；当G 为下降沿时，将输入数据锁存。
元件型号数量备注S1-S7 8 弹片开关 R1-R8 8 电阻1K 74LS373 1 锁存器 74LS148 1 优先编码器 4511 2 译码器（带驱动） 74LS04 1 反向器 74LS08 1 与门7SEG-DIGITAL 2 七段数码显示管 74LS32 1 或门 74LS190 1 计数器 555 1 多谐触发器 SW-SPDT 1 单刀双置开关 R11-R24 14 电阻330欧姆 R9 1 电阻68K R10 1 电阻14K R25 1 电阻330欧姆 C1 1 电容10卩 C2 1 电容0.1卩 C31 电容100卩 NPN1三极管□nLE 0E O nH H L H L H L L XL L 闵XXH输入端，74LS373LS373 申TCH 訥 ABLELED-RED1发光二极管3、画出完整的电路图，并说明电路的工作原理。
图4-6智能竞赛抢答器电路图电路选用优先编码器74LS148、锁存器74LS373、4511译码器和一个七段数码管显示组成抢答显示电路；定时显示主要由555定时器秒脉冲产生电路、减计数器74LS190减法计数电路、4511译码器和一个七段数码管即相关电路组成；由三极管、电容、发光二极管以及74LS190第12号管脚的特殊性质构成的报警电路。
