内容发布更新时间 : 2024/6/26 20:34:16星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

课程设计题目： 多路智力竞赛抢答器的设计

设计目的: 随着各种智力竞赛越来越多，在答题的过程中一般要分为必

答和抢答两种。必答有时间的限制，到时间要警告。而抢答则要求参赛者做好充分的准备，等主持人说完题目，参赛者开始抢答，谁先按钮，就由这个参赛者答题，但是很难确认谁先按的，因此使用抢答器来完成这一功能是很有必要的。

本设计是一个可供八个人抢答的多路抢答器。可以显示优先抢者的序号，幷同时有音响提示。幷具有倒计时功能。当锁定时间到了的时候会有音响提示。当一次抢答完毕，可由主持人按复位键重新开始下一次抢答。

设计要求:掌握抢答器的工作原理及其设计方法。

1.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，按钮的编号和选手的编号相对应，分别是S0-S7。

（2）给节目主持人设计一个开关，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，要封存输入电路，禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一致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（如30S）。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，声响持续时间0.5S左右。

（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00。

设计原理及其框图：

数字抢答器工作原理为：主持人将开关置“开始”状态，抢答器工作，定时器开始倒计时，并且报警器工作（时间为一秒）。若选手在定时时间内抢答，则通过优先编码器（74ls148）记录下选手的编号并送入锁存器（74ls279）锁存记录，然后通过译码器（74ls48）进行译码，驱动八段数码显示器工作，显示选手编号，计时器显示剩余时间。与此同时时通过锁存器的输出信号让计优先编码器停止工作保证其他选手再进行选择无效；如果在定时时间内没有选手抢答则通过计时端的译码器的借位输出端的输出信号来控制优先编码器，使其停止工作。当一轮抢答之后，主持人将开关放到“清除”挡，使得编码器（74ls48）停止工作，显示选手编号的显示器也停止工作。同时连接一个异步清零端用来清除计时器显示的时间使之为00，555计时器由于RST端为低电平也停止工作，导致报警器和计时电路也停止工作。

总体框图如下：

各部分电路的分析：

1. 抢答电路

此部分电路主要的功能是：（1）.实现8路选手抢答并锁存优先抢答的选手的编号，同时通过数码显示选手的编号（2）.在有选手抢答或者是规定时间内没有抢答选手情况下使选手的抢答无效。

主要使用的芯片是优先编码器 74LS148 和锁存器 74LS279 还有七段数码显示器。该电路的工作过程是：开关S 置于\清除\端时，RS 触发器的 R端均为0，4 个触发器输出置0，使74LS148 的优先编码始能端EI＝ 0，使之处于工作状态。当开关S 置于\开始\时，抢答器处于等待工作状态，如果有选手将抢答按键按下时（如按下S5），经过优先编码器（74LS148 ）编码记录下选手编号然后送入锁存器（74ls279）锁存，此时GS=1，使得74ls279的第四套S端有效，输出为1，所以BIRBO =1, 译码器74LS48 处于工作状态，最后通过七段数码显示器显示选手编号（经译码显示为“5”）。此外，优先编码器（74ls148）的EI＝1使其停止工作，其他选手再进行抢答无效。显示器显示的为抢答成功的选手的编号，保证