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题目一、设计任务和要求：1.设计任务设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。
用数字显示抢答倒计时间，由“9”倒计到“0”时，无人抢答，蜂鸣器连续响0.5秒。
选手抢答时，数码显示选手组号,同时蜂鸣器响0.5秒，倒计时停止。
2.设计要求(1)、4名选手编号为：1，2，3，4。
各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1，2，3，4。
(2)、给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）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，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。
抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
(4)、抢答器具有定时（9秒）抢答的功能。
当主持人按下开始按钮后，定时器开始倒计时，定时显示器显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响，音响持续0.5秒。
参赛选手在设定时间（9秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，音响持续0.5秒，同时定时器停止倒计时，抢答显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。
(5)、如果抢答定时已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。
系统扬声器报警（音响持续0.5秒），并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示0。
(6)、用石英晶体振荡器产生频率为1H z的脉冲信号，作为定时计数器的CP信号。
二、总体方案选择：电路主要由脉冲产生电路、锁存电路、编码及译码显示电路、倒计时电路和音响产生电路组成。
当有选手抢答时，首先锁存，阻止其他选手抢答，然后编码，再经4线7段译码器将数字显示在显示器上同时产生音响。
主持人宣布开始抢答时，倒计时电路启动由9计到0，如有选手抢答，倒计时停止。
电路系统结构如图2-4：三、单元电路设计1、控制电路1) CD4511器件简介CD4511是一块BCD-十进制七段译码/驱动器课本上不曾讲过，它带有锁存端口，其功能比书上我们学过的74HC4511CMOS七段显示译码器功能要强大的多，这也是我本此实验选用这个器件的缘故。
数字电子课程设计系别：电气工程专业：电气工程及其自动化班级：2002级5班姓名：指导老师：目录第一章：序言 (3)第二章：设计任务书 (3)第三章：电路组成和工作原理 (4)第四章：设计步骤及方法 (5)第五章：安装和调试 (11)第六章：总结 (13)参考文献 (13)第一章序言智力竞赛抢答计时器是一名的裁判员，它的任务是从若干名竞赛者中确定出最先的抢答者，并要求参赛者在规定的时间里回答完问题。
第二章设计任务书一、设计题目：智力竞赛抢答计时器二、技术要求：1.设计一个三人参加的智力竞赛抢答计时器。
2.当有某一参赛者首先按下抢答开关是，相应显示灯亮并伴有声响。
此时，抢答器不再接收其他输入信号。
3.电路具有回答问题时间控制功能。
要求回答问题的时间小于100秒（显示为0~99），时间显示采用倒计时方式。
当达到限定时间是，发出声响以示警告。
三、给定条件及器件1.要求电路主要选用中规模COMS集成电路CC4000系列。
2.电源电压为5~10v。
3.本设计要求在数字电路实验箱上完成。
四、设计内容1.电路各部分的组成和工作原理。
2.元器件的选取及其电路图和功能。
3.电路各部分的调试方法。
4.在整机电路的设计调试过程中，遇到什么问题，其原因及解决的办法。
第三章电路组成和工作原理根据上面所说的功能要求，智力竞赛抢答计事系统的组成框图如下图所示。
它主要有六部分组成：显示声响电路清零装置抢答器计时、声响电路抢答控制电路振荡电路一、抢答器——智力竞赛抢答器的核心。
当参赛者的任意一位首先按下抢答开关事，抢答器即刻接受该信号，指使相应发光二极管亮（或音响电路发出声音），与此同时，封锁住其他参赛者的输入信号。
二、抢答控制器——由三个开关组成。
三名参赛者各控制一个，拨动开关使相应控制端的信号为高电平或低电平。
三、清零装置——供比赛开始前裁判远使用。
它能保证比赛前触发器统一清零，避免电路的误动作和抢答过程的不公平。
四、显示、声响电路——比赛开始，当某一参赛者按下抢答器开关时，触发器就接受该信号，在封锁其他开关信号的同时，使该路的发光二极管发出亮光和蜂鸣器发出声响，以引起人们的注意。
智力竞赛抢答器电路设计一、选题背景1.抢答组数为3 组，输入抢答信号的按键需完成无抖动功能；2.能迅速、准确地判处抢答者，同时能排除其它组的干扰信号，闭锁其它各路输入使其它组再按开关时失去作用，并能对抢中者有显示和鸣叫指示3.每组有 1 位十进制计分显示电路，能进行加/减计分；4.当抢答开始后，指示灯应闪亮；当有某组抢答时，指示灯灭，最先抢答一组的灯亮，并发出音响；也可以驱动组别数字显示（用数码管显示）；5.回答问题的时间应可调整，分别为 10s、20；主持人应有复位按钮和开始抢答按钮。
二、方案论证(设计理念)说选用at89c51芯片进行仿真实验，由于题目要求以及芯片的端口较少问题，故选用了一个四位数码管，将显示分数和显示选手号的功能集成于一个四位数码管中，并由复位功能进行两种显示的切换。
将P0口接上数码管，从P2口选择几个作为位选端口，另外的几位作为主持人的按键用来进行加减分以及开始和复位的选择。
并对按键进行了消抖防影措施。
在芯片的对应端口连接上晶振电路，在P3口连接蜂鸣器进行相应的提示。
源程序在keil5环境中生成，仿真在protues8.9环境中生成，将程序写入芯片中得到了运行且功能无错误三、过程论述过程论述大致分为两个部分，为硬件部分和软件部分1.硬件部分P0口接上数码管，采用共阴极四位一体数码管。
由于连接的为P0口所以需要接上上拉电阻，由于单个电阻过于麻烦所以选择使用排阻。
蜂鸣器电路，由于单片机产生的电流过小，无法支持蜂鸣器的正常使用，所以使用三极管进行电流放大来保持蜂鸣器的正常使用。
图中显示的为按键，左侧是选手按键，右侧为主持人按键，分别为开始按钮、加分按钮、减分按钮、复位按钮。
2.软件部分本次实验使用了两个定时器中断，分别为定时器中断0和定时器中断1。
设置的初始抢答倒计时为20s，答题时间为10s，为两个定时器赋上相应的初值可以应对两种时间为零的各种情况由于题目的要求当复位按键或者选手按键按下后需要屏蔽其他选手的按钮影响，设计采用了一种标志位来控制按键扫描函数，当复位按键或者选手抢答按键按下后该标志位置1然后停止对按键函数的扫描以此来屏蔽其他按键的干扰。
一．设计题目：四人智力竞赛抢答器二．主要内容：设计一个具有抢答，定时，显示功能的四人抢答电路三．具体要求：（1）在给定5V直流电源电压的条件下设计一个可以容纳四组参赛者的抢答器，每组设定一个抢答按钮供参赛者使用。
（2）设置一个系统清零和抢答控制开关K（该开关由主持人控制），当开关K被按下时，抢答开始，打开后抢答电路清零。
（3）抢答器具有一个抢答信号的鉴别、锁存及显示功能。
即有抢答信号输入时，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示出来。
此时再按其他任何一个抢答器开关均无效，优先抢答选手的编号一直保持不变，直到主持人将系统清除为止。
四．进度安排：第一天上午：介绍设计所用仿真软件；布置任务。
下午：查阅资料。
第二天全天：消化课题,了解设计要求，明确被设计系统的全部功能。
第三天全天：确定总体设计方案，画出系统的原理框图。
第四，五天全天：绘制单元电路并对单元电路进行仿真，改进。
第六天上午：完成整体设计并仿真验证。
下午：准备课程设计报告。
第七天上午：对课程设计进行现场运行检查，给出实践操作成绩。
五．成绩评定成绩分为三部分：考勤占30%，实践操作占40%，课程设计报告占30%。
四人智力竞赛抢答器设计内容：设计一个具有抢答，定时，显示功能的四人抢答电路设计目的与要求：（1）掌握抢答器的工作原理及其设计方法。
（2）学会用Multisim10软件操作实验内容。
（3）掌握设计性试验的实验方法基本功能：（1）在给定5V直流电源电压的条件下设计一个可以容纳四组参赛者的抢答器，每组设定一个抢答按钮供参赛者使用。
（2）设置一个系统清零和抢答控制开关K（该开关由主持人控制），当开关K被按下时，抢答开始（允许抢答），打开后抢答电路清零。
（3）抢答器具有一个抢答信号的鉴别、锁存及显示功能。
即有抢答信号输入（参赛者的开关中任意一个开关被按下）时，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示出来，同时扬声器发生声响。
此时再按其他任何一个抢答器开关均无效，优先抢答选手的编号一直保持不变，直到主持人将系统清除为止。
课程设计任务书题目: 八路智力竞赛抢答器设计初始条件：◆教材：《电子线路设计·实验·测试》第三版自美主编华中科技大学◆元器件：74LS48三片，72LS192两片，74LS279、74LS148、74LS00、74LS11、555各一片，数码管三个，发光二极管一个，开关、电阻、电容若干，面包板，导线若干◆仿真：Proteus仿真软件要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）◆多路智力竞赛抢答器功能要求：基本功能：1．设计一个智力竞赛抢答器，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。
扩展功能：1．抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间可以由主持人设定。
当节目支持人按下“开始”按钮后，要求定时器立即倒计时，并在显示器上显示，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续时间0.5s左右。
2．参赛选手在设定的时间抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清零为止。
3．如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答，则本次抢答无效，系统短暂报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器上显示00.报告要求：课程设计的容要求用A4纸打印，且页数不得少于20页。
时间安排：第20周理论设计、实验室安装调试地点安排：鉴主15楼通信实验室一指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日摘要在各种智力竞赛场合，抢答器是必不可少的最公正的用具。
竞赛抢答器要求：设计一个供四人参赛的抢答器，能准确分辨、记录第一个有效按下抢答键者，并用光指示；主持人没有宣布抢答开始时，抢答不起作用。
主持人宣布抢答开始时，按“开始”键，抢答开始，同时启动计时器计时；拓展要求：外加一个计时器，计时器计时采用正计数的方式，以加强现场气氛，增加紧迫感。
若预定时间内无人抢答，自动给出信号停止抢答，以免冷场。
倒计数定时器的时间精确到秒，最多为两分钟，一旦超出限时，则取消抢答权。
设计提示：关键是要存住第一抢答者的信息，并阻断以后抢答者的信号。
可用集成的多组触发器或锁存器辅以逻辑门实现；；计时器可用加法计数器完成；各单元电路分别设计、调试，最后合成。
目录1. 前言 ................................ - 1 -2. 总体方案设计 ............................ - 3 -2.1 方案说明. ................................................ - 3 -2.2 方案优点............................. - 4 -3. 单元模块设计 ............................ - 4 -3.1 抢答器电路........................... - 5 -3.2 计时器，数字显示器电路....................... - 8 -4. ......................................................................... 主要器件介绍- 9 -5. ......................................................................... 系统功能调试- 10 -6. 总结与体会 ............................ - 11 -【参考文献】 (18)附录................................. - 11 -1 前言关于这次设计的用于多人竞赛抢答的器件，在现实生活中很常见，尤其是在随着各种智益电视节目的不断发展，越来越多的竞赛抢答器被用在了其中，这种抢答器的好处是不仅能够锻炼参赛选手的反应能力，而且能增加节目现场的紧张、活跃气氛，让观众看得更有情趣。
电子课程设计报告题目：智力竞赛抢答器学生姓名专业学号指导教师日期一、完成课题的工作基础和实验条件【工作基础】LPS305直流稳压电源提供5V固定电压TFG2006V-6MHz信号发生器提供峰峰值1V、频率1Hz的方波【实验条件】各类CMOS器件器件列表如下：【4518】1个【4013】2个【4072】3片【4069】3片二、设计任务和要求【智力竞赛抢答器】电路简介：智力竞赛抢答器是为智力竞赛参赛选手答题时进行抢答而设计的一种优先判决电路。
参赛选手可以分为若干组，抢答时每组选手对主持人提出的问题要在最短的时间内作出判断，并按下抢答键回答问题。
竞赛规则：主持人宣布答题开始时，选手可以选择抢答或放弃，如果选手提前抢答视为犯规。
【设计要求】1、计时功能：主持按下启动键后，秒时钟计时开始。
2、正常抢答：在规定时间40s之内某选手按下抢答键时，显示席位号，表示正常抢答，秒时钟自动停止；3、放弃抢答：主持按下启动键后，秒时钟计时开始，40s还没有选手按下抢答键，表示放弃抢答，秒时钟自动停止；4、提前抢答：主持人未按下启动键时，某选手就按下抢答键，显示对应席位号，并发出响声，表示抢答犯规；5、封锁功能：当第一个选手按下抢答键后，电路将其他各组按键封锁，使其不起作用；6、复位功能：电路具有复位功能。
【主要技术性能指标】1、选手席位数量：4个主持人：1个2、席位指示灯显示：LED数码管，1个正常抢答时显示席位号（1～4），犯规抢答时显示席位号并发出响声提示。
3、抢答时间范围：0s～40s。
4、时间显示方式：LED数码管，两个。
5、复位方式：手动，按钮复位。
注：按钮可由开关代替。
三、电路基本原理该电路设计中共包括三部门主要电路：1、抢答器电路2、计时电路3、报警电路下面分别加以说明：【抢答器电路】主要功能：在规定时间40s之内某选手按下抢答键时，显示席位号，表示正常抢答【计时电路】主要功能：主持按下启动键后，秒时钟计时开始，40秒后停止【报警电路】主要功能：主持人未按下启动键时，某选手就按下抢答键，显示对应席位号，并发出响声，表示抢答犯规四、实验与调试【仿真完成后根据具体实验过程对电路图所作修改】1、连接显示选手席位号的译码器的四输入或门由于所发4072只有三片，器件不够，因而改成非门加与非门2、测试计时器功能时可适当加快信号发生器所提供的信号频率，以加快计时所用时间，方便观测【实验过程中注意事项】1、各部门主要电路分别测试，例如首先连接好计时电路并检测4518性能2、电路连接过程中注意不要带电改电路，切断电源后再插拔线路3、插拔芯片时须小心管脚，勿折断4、注意芯片接地与接电源端，切勿接反五、设计体会通过本次四路抢答器的电路设计，我对电子电路的设计过程有了更清楚的认识。
......电子技术课程设计成绩评定表设计课题：智力比赛抢答器学院名称：电气工程学院专业班级：电气 1503学生：段帅朋学号：201523010310指导教师：设计地址：31-220设计时间：指导教师建议：成绩 :署名：年月日学生题目课题性质指导教师主要容（参数）任务要求（进度）主要参照资料审察建议......电子技术课程设计任务书段帅朋专业班级电气1503学号201523010310智力比赛抢答器工程设计课题根源自拟用 TTL 或 CMOS 集成电路设计智力比赛抢答器逻辑控制电路，详细要求以下：1.抢答组数为 4 组，输入抢答信号的控制电路应由无颤动开关来实现。
2.鉴别选组电路。
能快速、正确地判处抢答者，同时能清除其余组的扰乱信号，闭锁其余各路输入使其余组再按开关时失掉作用，并能对抢中者有光、声显示和呜叫指示。
3. 计数、显示电路。
每组有三位十进制计分显示电路，能进行加/减计分。
4.准时及音响。
必答时，启动准时灯亮，以示开始，当时间到要发出单音调“嘟”声，并熄灭指示灯。
抢答时，当抢答开始后，指示灯应闪亮。
当有某组抢答时，指示灯灭，最先抢答一组的灯亮，并发出音响。
也能够驱动组别数字显示（用数码管显示）。
第 1-2 天：熟习课程设计任务及要求，查阅技术资料，确立设计方案。
第3-4 天：依照确立的方案设计单元电路。
要求画出单元电路图，元件及元件参数选摘要有依照，各单元电路的设计要有详尽阐述。
第 5-6 天：撰写课程设计报告。
要求容完好、图表清楚、文理流利、格式规、方案合理、设计正确，篇幅合理。
[1]康华光．电子技术基础（模拟部分）（第 5 版） [M] ．：高等教育， 2004[2]阎石．数字电子技术基础（第 5 版） [M] ．：高等教育， 2006[3]光明 .电子技术书课程设计与综合实训 [M] ．航空航天 . 2007系（教研室）主任署名：年月日......目录1.绪论 (3)设计目的 (3)设计要求 (3)2.方案设计 (3)系统工作流程图 (3)元器件清单 (4)主要元器件选择与剖析 (5)轻触开关 (5)74LS192计数芯片 (5)2.3.3 共阴极数码管以及其驱动芯片 74LS48 (6)74LS175四路 D 触发器 (7)555 准时器 (8)集成门电路 (8)无源蜂鸣器 (8)3.原理剖析 (9)抢答必答模式选择及其指示电路 (9)抢答电路 (9)脉冲产生电路 (10)单稳态准时电路 (11)准时电路 (12)音响电路 (13)整机电路剖析 (13)加减分数电路 (14)4.设计总结 (15)....c......1.绪论1.1 设计目的1、着重培育学生正确的设计思想，掌握课程设计的主要容、步骤和方法。
四人智力竞赛抢答器课程设计报告一、设计题目题目: 四人智力竞赛抢答器二、设计任务和规定1）设计任务设计一台可供4名选手参加比赛智力竞赛抢答器。
用数字显示抢答倒计时间, 由“9”倒计到“0”时, 无人抢答, 蜂鸣器持续响1秒。
选手抢答时, 数码显示选手组号, 同步蜂鸣器响1秒, 倒计时停止。
2）设计规定(1)4名选手编号为: 1, 2, 3, 4。
各有一种抢答按钮, 按钮编号与选手编号相应, 也分别为1, 2, 3, 4。
(2)给主持人设立一种控制按钮, 用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答开始。
(3)抢答器具备数据锁存和显示功能。
抢答开始后, 若有选手按动抢答按钮, 该选手编号及时锁存, 并在抢答显示屏上显示该编号, 同步扬声器给出音响提示, 封锁输入编码电路, 禁止其她选手抢答。
抢答选手编号始终保持到主持人将系统清零为止。
(4)抢答器具备定期（9秒）抢答功能。
当主持人按下开始按钮后, 定期器开始倒计时, 定期显示屏显示倒计时间, 若无人抢答, 倒计时结束时, 扬声器响, 音响持续1秒。
参赛选手在设定期间（9秒）内抢答有效, 抢答成功, 扬声器响, 音响持续1秒, 同步定期器停止倒计时, 抢答显示屏上显示选手编号, 定期显示屏上显示剩余抢答时间, 并保持到主持人将系统清零为止。
(5)如果抢答定期已到, 却没有选手抢答时, 本次抢答无效。
系统扬声器报警（音响持续1秒）, 并封锁输入编码电路, 禁止选手超时后抢答, 时间显示屏显示0。
(6)可用石英晶体振荡器或者555定期器产生频率为1Hz脉冲信号, 作为定期计数器CP 信号。
三、原理电路设计:1.方案比较；方案一:抢答电路: 使用74ls175作为锁存电路, 当有人抢答时, 运用锁存器输出信号号将时钟脉冲置零, 74ls175及时被锁存, 同步蜂鸣器鸣叫1s, 这时抢答无效, 使用74ls148作为编码器, 对输入型号进行编码, 输出4位BCD码, 再将这四位BCD码输入共阴数码管里显示出抢答者编号。
摘要在各种智力竞赛场合，抢答器是必不可少的最公正的用具。
通过本学年的《数字电路技术》的学习我们知道了它的原理其实是比较简单的，主要就是通过四D触发器74LS175为中心构成编码锁存系统控制选手的抢答情况，再通过逻辑电路将输入开关、脉冲及输出LED灯、数码管和扬声器连接起来即可。
电路由主体电路和扩展电路两部分组成，主体电路主要由74LS175，即4D触发器来构成抢答锁存器，由主持人来控制74LS175的清零端。
当清零端为高电平“1”时，选手开始抢答，最先按键的选手相应的LED发光二极管发光，并且扬声器发出声音，同时，由3个Q 及门电路组成的锁存电路来控制其他选手再按键时不再起作用。
扩展电路主要包括秒脉冲发生电路和定时电路，并且在设计中加入了报警电路，以提示选手和观众。
经Proteus仿真软件验证抢答器原理图无误，可实现设计所要求功能。
关键词：三人智力竞赛抢答器、74LS175、脉冲、锁存器目录1 设计任务及要求 (3)2 设定系统方案 (3)3单元电路设计、参数计算和器件选择 (4)3.1 抢答电路设计 (4)3.2 定时电路设计 (6)3.3报警电路设计 (9)4完整的电路图及电路的工作原理 (10)4.1完整电路图 (10)4.2 工作原理 (10)5 心得体会 (11)参考文献 (12)附录 (13)三人智力竞赛抢答器1 设计任务及要求（1）设计一个供三人参赛的抢答器，能准确分辨、记录第一个有效按下抢答键者，稍后的其他人按下开关则无效。
抢答器具有显示功能，即选手按动按钮，相应的LED发光二极管发光，同时扬声器发出声音。
（2）主持人没有宣布抢答开始时，抢答不起作用。
主持人宣布抢答开始时，按“开始”键，抢答开始，同时启动计时器计时；（3）计时器计时采用倒计数的方式，以加强现场气氛，增加紧迫感。
若预定时间内无人抢答，自动给出信号停止抢答，以免冷场。
倒计数定时器的时间可以随意预置；电路具有回答问题时间控制功能，要求回答时间小于等于100秒（显示为99到0），当达到限定时间时，发出声响以示警告。
2 设定系统方案电路大致可以由四个功能模块组成：以4D触发器74LS175为中心构成编码锁存系统电路部分，脉冲产生电路部分，倒计时显示电路部分，报警电路部分。
在4D触发器构成的抢答锁存器中，由主持人来控制74LS175的清零端。
当清零端为高电平“1”时，选手开始抢答，最先按键的选手相应的LED发光二极管发光，并且扬声器发出声音，同时，由三个非Q及门电路组成的锁存电路来控制其他选手再按键时不再起作用，这时抢答无效。
在脉冲产生电路部分中，用555定时器予以实现，通过调节电阻的阻值最后得到符合要求的脉冲，因为可以通过改变电阻电容微调频率，取代了用分频器对高频信号进行分频，从而使电路简单了。
在倒计时显示电路部分中，由计数器74LS192，数码管显示器组成。
利用74LS192计数器作为倒计时的芯片，当主持人按下抢答按钮时，74LS192被置初始值，抢答时间开始倒计时，并通过74LS48编码器将即时时间进行编码，并送到数码管，显示此时的时间。
假如在规定时间内无人抢答，即抢答时间为0时，则计数器停止倒计时，将锁存器锁存，禁止选手抢答，抢答时间数码管显示为0，蜂鸣器鸣叫一秒；假如在规定时间内有人抢答，则计数器停止倒计时，将锁存器锁存，禁止选手抢答，抢答时间停止倒计时，蜂鸣器鸣叫0.5秒，与此同时，回答时间开始倒计时，并通过74LS48编码器将即时时间进行编码，并送到数码管，显示此时的时间，若规定时间内选手没有回答完，则计数器停止倒计时，回答时间数码管显示为0，蜂鸣器鸣叫一秒。
在报警电路部分中，由555定时器和电阻电容接合成单稳态电路，产生所需要的脉冲，然后接入蜂鸣器构成。
3单元电路设计、参数计算和器件选择3.1 抢答电路设计抢答电路的功能有两个：一是能分辨出选手按按钮的先后，并锁存优先抢答者的编号，用LED发光二级管显示表示；二是要使其他选手的按钮操作无效。
因此，选用4D触发器74LS175、四输入端与非门74LS20和六组反相器74LS04以及LED灯显示电路完成上述功能。
74LS175是常用的四上升沿D触发器集成电路，里面含有4组D触发器，可以用来构成寄存器，抢答器等功能部件。
当清除端MR为低电平时，输出端Q为低电平。
在时钟CP上升沿作用下，Q与数据端D相一致。
当CP为高电平或低电平时，D对Q没影响。
图1 74LS175的引脚图表1 74LS175真值表根据各芯片功能及抢答器的功能要求，抢答器电路如下所示图2 抢答器电路工作原理：图2三个按钮为三位选手的抢答开关，单刀开关为主持人控制开关。
当主持人控制开关置于清零状态，即闭合时，清除端MR为低电平，输出端Q为低电平，于是LED灯灭，此时抢答电路不工作。
当主持人控制开关置于开始状态，MR为高电平，74LS175的Q经四输入与非门(U3:A)输出接入到抢答按钮左边的公共端，按钮右边经反相器接到74LS175的输入端D，并且同时接到四输入与非门（U3：B)，再经两个反相器延时接到74LS175的时钟CLK端，抢答器处于等待工作状态。
若有选手（假设为1号选手）按动抢答开关（即按下按钮①瞬间），此时74LS175的输入端D0为高电平，74LS175的时钟CLK由低电平变为高电平，在上升沿的作用下，输出端Q0与输入端D0一致，即为高电平，1号对应的LED灯亮。
同时，由于Q0为低电平，与非门（U3：A）输出为高电平，将按钮的公共端变为高电平，若此时按钮①还处于闭合状态，则与非门（U3：B）输出为低电平，使CLK变为低电平，此时74LS175处于禁止工作状态，其他选手抢答按钮的输入信号不会被接受。
这就保证了抢答者优先性以及抢答电路的准确性。
答题结束后，主持人开关置于清零状态，LED灯灭，一但恢复初始状态，以便进入下一轮抢答环节。
3.2 定时电路设计设计要求抢答器具有定时功能，且节目主持人根据抢答题的难易程度，可设定一次抢答的时间（设为10s）和回答的时间（设为60秒）。
设计中选用十进制同步加/减计数器74LS192进行设计，74LS192是具有置数和清零功能，其引脚图和逻辑图如图4所示，功能表如表2所示。
图3 74LS192引脚图和逻辑图P0、P1、P2、P3——置数并行数据输入；Q0、Q1、Q2、Q3——计数数据输出；MR————————清零端；PL————————置数端；———————加法计数CP输入；CPUCP——————减法计数CP输入；D———————进位输出端；TCUTC———————借位输出端。
D表2 74LS192功能表根据设计要求，需要两片74LS192构成100进制减计数器。
由功能真值表可知，只需将个位74LS192的借位输出端TCD 与十位74LS192的CPD即可实现100进制减计数。
值得注意的是，要使其实现减计数，CP端口必须接高电因为周期为一秒，所以频率是1赫兹。
图中电容的充放电时间分别是： t1=R7×C2×ln2≈0.7（R7×C2）t2=(R6+R7)×C2×ln2≈0.7(R6+R7)C2所以555的3端输出的频率为： f=1/(t1+t2)≈1.43/[(2R6+R7)C2] 我们采用的电阻和电容值分别是：R6=15KΩ，R7=68KΩ，C2=10uf,满足上式，即得到的是秒脉冲。
由以上集成芯片设计的定时电路如图5所示。
图5 定时电路工作原理：首先主持人根据题的难易程度改变拨码开关DSW1-4的状态，从而改变74LS192的输入端D3D2D1D0的电平来确定抢答时间（假定为10秒）和回答时间（假定为60秒），555构成秒脉冲产生电路为计时电路提供脉冲。
抢答开始前主持人闭合开关，74LS192的置数端PL为低电平有效，处于置数状态，数码管显示定时时间。
抢答开始，主持人打开开关，抢答计数器处于计数状态，555产生的秒脉冲与十位74LS192借位输出端（其初始状态为高电平）以及抢答按钮公共端的反相信号相与。
计数器递减计数至00，十位74LS192借位输出端为低电平，计数器停止工作，产生报警。
计时期间有人抢答，抢答减计数器停止计时，抢答显示器上显示此刻时间，同时，回答计数器开始计数，当计数器递减计数至00，计数器停止工作，产生报警。
3.3报警电路设计由555定时器和电阻电容构成的报警电路如图6所示。
图中555定时器用来构成单稳态电路。
图6 具有微分环节的555单稳态电路工作原理:由于外界触发脉冲U i 加了进来，电路U o 由低电平变为高电平到再次变为低电平这段时间就是暂稳态时间。
暂稳态时间Tw 计算如下：RCRC U U U RC DDDD DD W 1.13ln 320ln T ==--=显然，改变定时元件R 或C 即可改变延时时间Tw 。
我们采用的电阻和电容值分别是：R=91K Ω，C=10uf, 满足上式，来产生1秒的延时时间；和R=47K Ω，C=10uf,来产生0.5秒的延时时间。
3端的输出信号接扬声器，发出报警信号，当计数器为0时，扬声器发出1秒的声音；当有选手抢答时，扬声器发出0.5秒的声音。
图7 完整电路图 4完整的电路图及电路的工作原理4.1完整电路图控制电路将抢答、定时电路进行连接后，构成了抢答器电路的整体设计，总电路图如图7所示图7 完整电路图4.2 工作原理下面介绍四路智力竞赛抢答器的使用原理。
首先是各个选手分别对应的按钮编号是①、②、③，抢答后选手对应的LED 灯被点亮，扬声器发出0.5秒的响声。
然后是主持人对整个电路系统清零，将开关置于“清零”的位置，输出低电平，分为两路：一路与抢答计数器的十位74LS192借位输出端TC d 相与后接到74LS175的清除端MR ，当抢答计数器递减计数至00时，十位74LS192借位输出端为低电平，计数器停止工作，此时MR 端为低电平，74LS175处于禁止工作状态，即实现预定时间内无人抢答，自动给出信号停止抢答，并产生报警；另一路低电平与四个计数器74LS192的PL端相连，使74LS192的置数端PL为低电平有效，处于置数状态，数码管显示定时时间。
接下来主持人根据题目的难易程度设置抢答时间和回答时间，此设定可以通过调节四个拨码开关，从而改变输入四片74LS192的四个输入端D3、D2、D1、D0的高低电平来进行（例如要设定抢答时间为10秒,就将抢答计数器十位的74192的D3、D2、D1、D0分别置位为0、0、0、1，而将个位的74LS192的D3、D2、D1、D0都置于0；要设定回答时间为60秒,就将回答计数器十位的74192的D3、D2、D1、D0分别置位为0、1、1、0，而将个位的74LS192的D3、D2、D1、D0都置于0）。
