下载文档原格式
摘要和关键词本文主要围绕四路选手抢答电路的设计和制作而展开叙述的,叙述了电路设计的过程。
该电路主要包括电源电路、抢答显示电路、倒计时电路和脉冲电路构成。
电源电路提供稳定的5V电源，抢答显示电路能够锁存抢先获得抢答权的选手编号,倒计时电路能够对选手答题时间进行控制，脉冲电路为电路提供秒脉冲信号。
关键词:抢答电路仿真电路板倒计时目录一.绪论..。
.。
.。
.。
.。
..。
.。
..。
.。
.。
..。
11.1 设计任务与要求.。
....。
..。
.。
.....。
..。
....。
.。
.。
..。
.。
..。
11.2 设计方案.。
..。
..。
....。
....。
.....。
.。
.。
.。
..。
.。
.。
..。
1二。
模块设计及仿真..。
.。
.。
.。
...。
.....。
..。
.。
.。
.。
22。
1 仿真软件介绍。
.。
.。
.。
....。
.。
..。
.。
...。
..。
....。
..。
.。
22.2 电源电路的设计和仿真...。
.。
...。
.。
.。
..。
.。
...。
...。
......。
.。
32.3 抢答显示电路。
...。
.。
..。
..。
...。
.。
..。
.。
.。
.。
...。
..........。
.。
42.4 定时电路.....。
..。
.。
..。
.。
.。
..。
.。
.。
...。
.。
....。
...。
...。
.。
52。
5 脉冲电路..。
..。
.。
..。
..。
.。
.。
.。
.。
...。
.。
.。
..。
..。
.。
.。
(5)三. 元件及封装选择。
..。
.。
.。
..。
...。
.。
.。
..。
.。
63.1 74LS279锁存器。
.。
.。
.。
...。
.。
.....。
....。
.。
..。
..。
..。
..。
.。
.。
63.2 优先编码器 74LS148。
.。
.。
.。
......。
..。
.。
.。
...。
......。
..。
.。
.7 3.3 555定时器。
..。
.。
..。
..。
..。
..。
......。
...。
..。
.......。
...。
..9 3.4 译码器及应用.。
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。
四人抢答器工作原理
四人抢答器的工作原理是通过电路和信号处理器实现的。
系统由一个中央控制器和多个个体控制器组成。
中央控制器负责控制整个系统的运作，个体控制器则用于每个参与者的抢答器。
当主持人发起一个问题时，中央控制器会发送一个信号给所有个体控制器。
每个个体控制器都会接收到该信号，并显示一个可按压的按钮。
参与者可以按下按钮以回答问题。
中央控制器会实时监测所有个体控制器的信号，一旦有任何一个按钮被按下，中央控制器会立即停止发送信号，锁定该参与者的抢答器，并记录其回答的顺序和结果。
此外，为了防止其他参与者的干扰，个体控制器在按钮被按下后还会向中央控制器发送一个信号，以通知其它按钮已被按下。
中央控制器在接收到该信号后，在接下来的一段时间内将禁止其他按钮的按压，从而避免多人同时回答问题。
整个系统基于先到先得的原则，即第一个按下按钮的参与者会被优先考虑。
这样可以确保公平竞争，同时记录每个参与者的回答顺序，以便在需要时进行计分和评判。
通过这种工作原理，四人抢答器可以提供快速、公平的抢答功能，使得多人竞争回答问题的过程更加有秩序和可管理。
四人智力竞赛抢答器4人智力竞赛抢答器内容摘要：该抢答器用数字显示抢答倒计时时间，由“9”倒计到“0”时，蜂鸣器连续响0.5秒。
选手抢答时，显示选手号，同时蜂鸣器响1秒，倒计时停止。
该电路采用石英晶体振荡器产生频率为1Hz的脉冲信号，起振快，定时精度高，使用方便。
抢答器电路：该电路完成两个功能：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；二是禁止其他选手按键操作无效。
定时电路：节目主持人根据抢答题的难易程度，设定一次抢答的时间，通过预置时间电路对计数器进行预置。
抢答具有数据锁存功能。
并将所存数据用LED七段数字显示器显示出来。
同时蜂鸣器发出间歇式声响持续时间为1秒。
主持人清零后声音提示会立即停止。
音响电路：扬声器发生指示开始抢答、参赛选手按键抢答选中、无人抢答且抢答时间到。
时序控制电路：时序控制电路是抢答器设计的关键，它要完成以下三项功能：①主持人将控制开关拨到“开始”位置时，扬声器发声，抢答电路和定时电路进入正常抢答工作状态。
②当参赛选手按动抢答键时，扬声器发声，抢答电路和定时电路停止工作。
③当设定的抢答时间到，无人抢答时，扬声器发声，同时抢答电路和定时电路停止工作。
一、设计内容及要求：1. 设计内容：本课题要求设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。
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（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，改选手编号立即锁存，并在编号显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，同时封锁输入编码电路，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。
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，要求定时器开始倒计时，并用定时显示器显示倒计时时间，同时扬声器发出音响，音响持续1秒。
四人智力竞赛抢答器设计一台可供4名选手参与比赛旳智力竞赛抢答器。
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。
(1)4名选手编号为：1，2，3，4。
各有一种抢答按钮，按钮旳编号与选手旳编号相应，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）和抢答旳开始。
(3)抢答器具有数据锁存和显示旳功能。
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，严禁其她选手抢答。
抢答选手旳编号始终保持到主持人将系统清零为止。
(4)抢答器具有定期（9秒）抢答旳功能。
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旳编号，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，严禁选手超时后抢答，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1H z旳脉冲信号，作为定期计数器旳CP信号。
数字抢答器总体方框图图11、1数字抢答器框图如图11、1所示为总体方框图。
其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到"清除"状态，抢答器处在严禁状态，编号显示屏灭灯，定期器显示设定期间；主持人将开关置开始"状态，宣布"开始"抢答器工作。
定期器倒计时，选手在定期时间内抢答时，抢答器完毕：优先判断、编号锁存、编号显示,当一轮抢答之后，定期器停止、严禁二次抢答、定期器显示零。
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。
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）。
1、基本功能：（1）计一个智力竞赛抢答器，可同时供4名选手参加比赛，他们的编号分别是1、2、3、4，各用一个抢答按钮（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数码管行显示出选手的编号，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。
2、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10s。
当节目主持人启动“开始”键后，要求定时器立即减计时，并用显示器显示，同时扬声器发出短暂的声响。
（2）参赛选手在设定的时间内抢答，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，却没有选手抢答时，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0。
有合适的可以加分谢谢！一、设计目标设计一个带有用户选手按下后，其他用户选手按下无效，同时，响警报、显示是谁按下的。
由主持人开关复位的抢答器。
二、基本功能我们设计的抢答器有如下功能：有人按下时，显示是谁按下的。
同时，其他人再按下时电路不做任何处理。
也就是说，如果有人按下以后，别人再按的话电路既不会显示是他按下的。
三、抢答器的组成抢答器的一般构成框图，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。
（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。
数电课程设计实验报告设计课题:四人抢答器学院:信息工程学院专业: 通信工程班级：学号：姓名:指导老师:四人抢答器实验报告一. 实验目的1.学习并掌握抢答器的工作原理及其设计方法2.熟悉各个芯片的功能及其各个管脚的接法。
3.灵活运用学过的知识并将其加以巩固，发散思维，提高学生的动手能力和思维的缜密。
二. 设计任务与要求1.设计任务设计一台可供4名选手参加比赛的竞赛抢答器。
选手抢答时, 数码显示选手组号。
2.设计要求:抢答器的基本功能:1.设计一个智力抢答器, 可同时供四名选手或四个代表队参加比赛, 编号为一, 二, 三, 四, 各用一个抢答按钮, 分别用四个按钮S0——S3表示。
2.给节目主持人设置一个控制开关, 用来控制系统的清零（编号显示数码管清零）。
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, 并分别让四盏LED亮来表示, 此外, 要封锁输入电路, 实现优先锁存, 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。
简言之, 有选手按下时, 显示不同选手的灯会亮。
同时, 其他人再按下时电路不做任何处理。
也就是说, 如果有选手按下以后, 别的选手再按的话电路不会显示所代表的的LED灯亮。
4.可用555定时器产生频率为1kHZ的脉冲信号, 作为触发器的CP信号。
三. 四人竞赛抢答器电路原理及设计系统原理框图:1.设计方案抢答器具有锁存、响铃、显示。
即当抢答开始后, 选手抢答按动按钮, 锁存器锁存相应的选手编码, 同时用代表不同选手的LED显示出来, 蜂鸣器响铃。
接通电源后, 主持人将开关拨到“清除”状态, , 编号显示器为0, 此时才可以再次抢答。
选手在抢答时, 抢答器完成：编号锁存、编号灯显示, 响铃。
2.单元电路设计及元器件选择（1）抢答电路电路如图2所示。
该电路完成两个功能: 一是分辨出选手按键的先后, 并锁定74LS175的功能真值表即优先抢答者的编号, 同时代表不同选手的LED灯电路亮, 蜂鸣器鸣叫；二是要使其他选手随后的按键操作无效。
数电课程设计四人智力竞赛抢答器西华大学课程设计说明书数电课程设计四人智力竞赛抢答器建议：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；主持人没正式宣布答对已经开始时，答对不起作用。
主持人正式宣布答对已经开始时，按“已经开始”键，答对已经开始，同时启动计时器计时；开拓建议：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。
这次设计的智力竞赛抢答器，主要就是由三个部分形成：一个就是由几个d触发器的形成的用作答对的部分，用三个74ls192形成用作计时器-1-西华大学课程设计说明书2.总体方案设计2.1方案说明：以下设计的就是智力抢答器的方案流程图：抢答控制器光提示计时显示秒脉冲计时控制主持人控制图2.1方案流程图抢答器主要就是由f1就是四d触发器74ls175，f2就是双四输出与非门74ls20；f3就是74ls20共同组成的多谐振荡器；f4就是74ls74共同组成的四分频电路。
工作原理：是当主持人按下抢答开关时，选手能进行抢答，抢答开始时，由主持人清除信号，按下复位开关s，74ls175的输出q1~~q4全为0.所有发光二极管的led均熄灭，当主持人宣布“抢答开始”后，首先作出判断的参赛者立即按下开关，对应的发光二极管点亮，同时，通过的与非门f2送出信号锁住其-2-西华大学课程设计说明书他三个抢答者的电路，不再接受其他信号，直到主持人再次清除信号为止。
电路图如下：2.2方案优点，方案的设计是每当有选手抢答成功时，都会有声光伴随，而且是具体到每一位，给人直观的感觉。
该方案简洁、易行，而且使用到的元器件也都是我们所常用到的一些元件比如：74ls175以及开关二极管电阻显得更简单、明了。
3.单元模块设计此部分主要是详细介绍该智力抢答器各个组成模块，以及各模块的器件组成以及相应的功能。
电子实验仿真实验一、实验项目名称4人智力竞赛抢答器二、实验内容设计并实现一个4人竞赛抢答器三、实现方案电路主要由脉冲产生电路、锁存电路、编码及译码显示电路。
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。
四、电路原理图选手→锁存器→编码转换电路→译码器→数码显示五、单元电路设计1.以锁存器为中心的编码显示电路抢答信号的判断和锁存可采用触发器或锁存器。
以四D触发器74LS175为中心构成编码锁存系统，编码的作用是把锁存器的输出转化成8421BCD码，进而送给7段显示译码器。
其真值表：锁存器输出编码器输出Q4 Q3 Q2 Q1 D C B A0 0 0 1 0 0 0 10 0 1 0 0 0 1 00 1 0 0 0 0 1 11 0 0 0 0 1 0 0S5 键为主持人的复位键，S1→S4分别是四位选手的控制按键。
其工作原理是：四D触发器74LS175的输出Q非控制显示模块显示组号。
当无人抢答时，4个D触发器的输出Q非均为“1”，相与后结果为“1”，脉冲能够进入触发器，且此时74LS48的四个输入均为“0”，经译码后数码管固定显示0。
有一人抢答时，与门中有一个变为“0”，脉冲不能进入触发器。
2.脉冲产生电路由555定时器构成的多谐振荡器产生脉冲信号。
其电路图如下：六、总电路图七、实验数据分析1.一号选手抢答2.三号选手抢答九、实验结论设计的电路成功的实现了题目的要求。
十、心得体会在实验过程中熟悉使用了Multisim软件，且更加熟悉了555定时器，74ls175、74ls148等TTL原件。
四人抢答器电路设计一、引言四人抢答器是一种常见的电子竞赛设备，通常由一个主控器和四个答题器组成。
主控器用于控制整个系统的运行，而答题器用于参赛者进行答题操作。
本文将介绍四人抢答器的电路设计方案。
二、主控器设计1. 电源电路设计主控器需要稳定可靠的电源供电，我们可以采用一个直流电源适配器或者电池组来为主控器供电。
电源电路设计需要包括整流、滤波和稳压等环节，以确保主控电路的工作稳定。
2. 控制电路设计控制电路是主控器的核心部分，它负责接收答题器的信号并进行处理。
我们可以使用单片机或者可编程逻辑器件（FPGA）来实现控制功能。
控制电路需要设计合适的接口电路以与答题器进行通信，并且需要具备较强的抗干扰能力。
3. 显示电路设计主控器需要通过显示器来显示比赛过程和成绩等信息。
显示电路设计需要考虑显示效果和显示内容的处理方式。
常见的显示器有数码管显示器和液晶显示器，我们可以根据需求选择合适的显示器类型。
三、答题器设计1. 电源电路设计答题器也需要稳定可靠的电源供电，与主控器相同，我们可以选择直流电源适配器或者电池组来为答题器供电。
电源电路设计需要考虑到答题器的功耗和电池寿命等因素。
2. 按键电路设计答题器的按键电路需要设计合适的按键接口和按键触发方式。
我们可以使用机械按键或者触摸按键来实现答题功能。
按键电路需要考虑到按键的灵敏度和可靠性，以确保参赛者可以准确、迅速地进行答题操作。
3. 信号传输电路设计答题器需要将答题信号传输给主控器，传输电路设计需要考虑到信号的传输距离和传输速率等因素。
我们可以使用串口、蓝牙或者无线射频等方式来实现信号传输。
4. 指示灯电路设计答题器的指示灯是为了显示参赛者答题操作的结果，指示灯电路设计需要考虑到指示灯的亮度和触发方式。
常见的指示灯有LED灯和LCD显示屏，我们可以根据需求选择合适的指示灯类型。
四、系统集成与调试1. 电路原理图设计根据主控器和答题器的设计方案，我们可以绘制出电路原理图。
四人抢答器原理图四人抢答器是一种常见的电子设备，用于各种知识竞赛和游戏中。
它可以让四个参与者同时参与抢答，提高了游戏的趣味性和竞争性。
下面我们将介绍四人抢答器的原理图，希望能对大家有所帮助。
首先，我们来看一下四人抢答器的整体原理图。
在原理图中，我们可以看到主要由四个按钮、一个控制电路和一个显示屏组成。
四个按钮分别对应四个参与者，他们可以通过按下按钮来进行抢答。
而控制电路则负责接收按钮信号，并通过显示屏来显示哪个参与者按下按钮最先。
整体来看，原理图比较简单，但是其中的电路连接和信号传输却有一定的复杂性。
接下来，我们来详细了解一下四人抢答器的原理图中的各个部分。
首先是按钮部分，每个按钮都连接到控制电路的输入端。
当参与者按下按钮时，按钮会产生一个电信号，然后通过电路传输到控制电路。
控制电路会对信号进行处理，并确定哪个参与者按下按钮最先。
然后在显示屏上显示相应的参与者编号，以示谁最先抢答成功。
在控制电路中，主要包括信号处理模块、计时模块和显示模块。
信号处理模块负责接收按钮信号，并对信号进行处理，以确定哪个按钮最先按下。
计时模块则用于记录每个按钮按下的时间，以便进行比较。
最后，显示模块则负责在显示屏上显示抢答结果，让参与者和观众能够清晰地看到谁最先抢答成功。
总的来说，四人抢答器的原理图虽然看似简单，但其中涉及到的电路连接和信号处理却有一定的复杂性。
通过原理图的了解，我们可以更好地理解四人抢答器的工作原理，对于制作、维护和使用四人抢答器都有一定的帮助。
希望通过本文的介绍，大家对四人抢答器的原理图有了更清晰的认识。
如果大家对四人抢答器还有其他问题或者需要进一步了解，可以随时与我们联系，我们会竭诚为您解答。
四人智力竞赛抢答器课程设计报告（最终5篇）第一篇：四人智力竞赛抢答器课程设计报告一、设计题目四人电子抢答器二、设计功能1．基本功能（1）抢答器同时供4名选手比赛，分别用4个按钮key5 ~ key8表示。
（2）设置一个系统重置和抢答控制开关start（key1），该开关由主持人控制。
（3）抢答器具有锁存与显示功能。
即选手按动按钮，锁存相应的编号，扬声器发出声响提示，并在数码管上显示选手号码。
选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
2.扩展功能（1）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（30秒）。
当主持人启动“开始”键后，定时器进行减计时。
（2）参赛选手在设定的时间内进行抢答，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的时间，并保持到主持人将系统清除为止。
（3）在设定的抢答时间内如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，3.自主功能（1）抢答器具有自动计时功能，当有选手抢答答题时间（10秒）自动开始。
（2）报警电路设计：当答题时间和抢答时间将到或结束（还剩3秒时）发出蜂鸣声结束答题。
（3）每个选手有一个记分板，答对题目可以由主持人控制start 键给予加分。
每加一分响一次。
（4）长按start可以自动准备计时和系统清零，短按开始计时和暂停。
三、原理电路设计：1、方案抢答电路：使用74175作为锁存电路，当有人抢答时，利用锁存器的输出信号号将时钟脉冲置零，74175立即被锁存，同时蜂鸣器鸣叫1s，这时抢答无效，使用74148作为编码器，对输入的型号进行编码。
输出在共阳数码管显示主持人电路：（1）利用2个74168计数器作为倒计时的芯片，当主持人按下抢答按钮时，2个74168被置29，同时将开始倒计时。
假如在30秒内有人抢答，则计数器停止倒计时，将锁存器锁存，禁止选手抢答，蜂鸣器鸣叫一秒，停止倒计时。
（2）利用4个74160分别控制4位选手的得分，分别显示在4个共阳数码管。
数电课程设计--- 四人竞赛抢答器的设计目录摘要 (4)第二章．电路设计 (5)2.1 设计要求 (5)2.1.1设计背景 (6)2.1.2掌握时钟电路的作用及基本构成 (7)2.1.3 了解组合逻辑电路掌握组合逻辑电路的设计及触发器的使用 (7)2.2 四人智力竞赛抢答器的设计原理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30计到0，如有选手抢答，倒计时停止。
电路系统结构如图2-1： (8)2.3单元电路分析 (9)2.3.1选手开关 (9)2.3.2主持人开关 (9)2.3.3触发锁存电路 (9)2.3.4抢答电路如图2-2： (10)2.2.5 74LS192简介............................................................................... .. (7)2.4整体电路 (14)2.4.1运行情况 (14)2.4.2电路图封装及电路板仿真结果如图2-7： (15)第三章.总结与体会 (16)3.1结论： (16)3.2心得 ; (16)第四章、答辩记录及评分表 (17)参考文献 (19)附录： (20)四人竞赛抢答器的设计摘要应用Multisim 11.0软件对4路竞赛抢答器进行设计与仿真。
四人智力竞赛抢答器电路主要由抢答电路、倒计时电路、影响电路等构成。
结果表明，该方法仿真效果真实、准确，操作简单，成本低廉的特点。
随着我国经济和文化事业的发展，在很多竞争场合要求有快速公正的竞争裁决，例如证券、股票交易以及各种智力竞赛等。
在现代社会生活中，智力竞赛更是作为一种生动活泼的教育形式和方法能够引起观众极大地兴趣。
而在竞赛中往往分为几组参加，这是针对主持人提出的问题，各组一般要进行必答和抢答，对必答一般有时间限制，倒是有声响提示；对于抢答，要判定哪组先按键，为了公正，就要有一种逻辑电路抢答器作为裁判员。
四人智力竞赛抢答器
一、设计题目
四人智力竞赛抢答器
二、设计目的
1.掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。
2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。
三、设计任务与要求
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1秒。
选手抢答时，数码显示选手组号，同时蜂鸣器响1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1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1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1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)可用石英晶体振荡器或者555定时器产生频率为1H z的脉冲信号，作为定时计数器的CP信号。
四、原理电路和程序设计：
（1）方案比较；
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13：
（2）整体电路；
（3）单元电路设计；
主持人 选手
1）以锁存器为中心的编码显示电路
抢答信号的判断和锁存可采用触发器或锁存器。
若以四D触发器74LS175为中心构成编码锁存系统，编码的作用是把锁存器的输出转化成8421BCD码，进而送给7段显示译码器。
其真值表3：
工作原理：
四D触发器74LS175的输出Q非控制显示模块显示组号。
当无人抢答时，4个D触发器的输出Q非相与，为“1”时，脉冲能够进入触发器，有一人抢答时，与门中有一个变为“0”，使脉冲不能进入触发器，从而防止其他人抢答。
并停止计时。
将与非后的信号用于控制声音模块报警。
2）脉冲产生电路：
工作原理：该模块为由555定时器构成的多谐振荡器。
并以74LS160做10分频,产生10Hz和1Hz的脉冲信号。
3）倒计时显示电路：
该电路可采用十进制同步减计数器74LS190，主持人宣布开始时，按下按钮，同时使计数器置数为“9”，并在脉冲作用下开始倒计时并在显示器上显示，到零时停止。
工作原理：由74LS190十进制计数器计数，其输出端驱动BCD数码器。
160的进位输出反相信号
进位信号和抢答信号控制1HzCP信号的输入，即计数到0时不会倒回9再计时，也控制计数到时抢答模块不许再抢答同时声音模块块报警。
190的MR接收抢答模块的信号，当抢答模块复位时190也复位。
4）音响电路：
由主持人、选手、倒计时共同控制它的输入，使其在主持人开始、选手抢答、倒计时到零时都能鸣叫。
（5）元件选择。
五、电路和程序调试过程与结果：
1先将抢答模块接好先，这时的脉冲信号可以先接到实验装置上的10Hz
信号，
接好线，测试可否正常抢答，1~4抢答开关断开时对应的LED是否显示正常，抢答后其他人能否抢答和复位是否正常。
2接上显示模块，测试可否显示对应组号，未抢答时和复位有无显示。
3接好脉冲信号模块，代替接到实验装置上的信号，测试是否有产生脉冲
信号，是否可以使抢答模块正常工作。
4接上倒计时模块，将控制信号线连接好，测试能否计时，计时到时是否不会继续计时。
5抢答模块是否还能抢答，抢答后是否还计时及复位后计时是否重新计时。
6接上声音模块，测试抢答后及计时到时后是否有报警声。
7对整个电路的功能测试一遍。
六、总结
通过本设计，复习了数字电子的知识，更深入的了解了各元件的使用方法和功能。
体会了设计电路的方法和流程，排除各种故障。
最终使电路工作正常。
并达到各种设计要求。
各部分功能正常，达到老师的要求。
