如何設計并制作一個簡易八路搶答器制作

　　隨著科學技術的不斷發(fā)展，促使人們學科學、學技術、學知識的手段多種多樣。搶答器作為一種工具，已廣泛應用于各種智力和知識競賽場合，當今的社會競爭日益激烈，選拔人才，評選優(yōu)勝，知識競賽之類的活動愈加頻繁，那么也就必然離不開搶答器。因此搶答器是機關學校、電視臺等單位開展智力競賽活動必不可少的設備，通過搶答者的按鍵、數碼顯示等能準確、公正、直觀地判斷出優(yōu)先搶答者。

　　此次設計采用了數字顯示器直接指示，自動鎖存顯示結果，并自動復位的設計思想，由數字電路以及外圍電路組成，采用74系列常用集成電路進行設計。該搶答器除具有基本的搶答功能外，還具有定時、計時和報警功能。主持人通過時間預設開關預設供搶答的時間，系統將完成自動倒計時。若在規(guī)定的時間內有人搶答，則計時將自動停止；若在規(guī)定的時間內無人搶答，則系統中的蜂鳴器將發(fā)響，提示主持人本輪搶答無效，實現報警功能，若超過搶答時間則搶答無效。

　　該搶答器主要運用到了編碼器，譯碼器和鎖存器：它采用74LS148來實現搶答器的選號，采用74LS279芯片實現對號碼的鎖存，采用74LS192實現十進制的減法計數，采用555芯片產生秒脈沖信號來共同實現倒計時功能，采用74LS121單穩(wěn)態(tài)芯片來實現報警信號的輸出。

　　設計要求與內容

　　在許多比賽活動中，為了準確、公正、直觀地判斷出第一搶答者，通常設置一臺搶答器，通過數顯、燈光或音響等多種手段指示出第一搶答者。

　　1、搶答組數分為八組，序號分別為S0，S1，S2，S3，S4，S5，S6，S7，優(yōu)先搶答者按動本組按鍵，組號立即在LED顯示器上顯示，同時封鎖其它組的按鍵信號。

　　2、系統設置外部清除鍵，按動清除鍵，LED顯示器自動清零滅燈。

　　3、數字搶答器定時為30S，啟動開始鍵后，要求30S定時器開始工作，發(fā)光二極管點亮。

　　4、搶答者在30S內進行搶答，搶答有效，如果30S定時到時，無搶答者，則本次搶答無效，系統短暫報警。

　　5、電源：220V/50HZ的工頻交流電供電；

　　（注：直流電源部分僅完成設計即可，不需制作，用實驗室提供的穩(wěn)壓電源調試，但要求設計的直流電源能夠滿足電路要求）

　　6、按照以上技術要求設計電路，繪制電路圖，對設計的電路用Multisim或OrCAD/PspiceAD9.2進行仿真，用萬用板焊接元器件，制作電路，完成調試、測試，撰寫設計報告。

　　設計思路

　?、俦绢}的根本任務是準確判斷出第一搶答者的信號并將其鎖存。實現這一功能可選擇使用觸發(fā)器或鎖存器等。在得到第一信號之后應立即將電路的輸入封鎖，即使其他組的搶答信號無效。同時還必須注意，第一搶答信號應該在主持人發(fā)出搶答命令之后才有效。

　?、诋旊娐沸纬傻谝粨尨鹦盘栔螅镁幋a、譯碼及數碼顯示電路顯示出搶答者的組別，也可以用發(fā)光二極管直接指示出組別。

　?、墼谥鞒秩藳]有按下開始搶答按鈕前，參賽者的搶答開關無效；當主持人按下開始搶答按鈕后，開始進行30秒倒計時，此時，若有組別搶答，顯示該組別并使搶答指示燈亮表示“已有人搶答”；當計時時間到，仍無組別搶答，則計時指示燈滅表示“時間已到”，主持人清零后開始新一輪搶答。

　　原理：在選手搶答前， “清除/起始” 開關S使基本RS觸發(fā)器輸出端Q為0，使集成8線-3線優(yōu)先編碼器禁止；當主持人按下“清除/起始”開關S時，基本RS觸發(fā)器輸出端Q為1，與優(yōu)先擴展輸出端Yex共同作用，使集成8線-3線優(yōu)先編碼器選通輸入端ST為0，允許編碼，等待數據輸入。此時優(yōu)先按動序號的組號立即通過編碼器按BCD421碼輸出，經RS鎖存器74LS279將該數碼鎖存到LED顯示器上。與此同時，Yex（引腳為14）由1翻轉為0，與非門G1輸出為1，選通輸入端ST為1，編碼器被禁止。此外，在Yex由1翻轉為0時，還驅動報警電路工作，發(fā)出聲音。

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