四人智力竞赛抢答器

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1、西华大学课程设计说明书竞赛抢答器要求：Ø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，并用声、光指示；Ø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；Ø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；Ø每组有一个计分器。从预置的100分开始，由主持人控制。答对者加10分，答错则扣10分。拓展要求：Ø具有较强的扩展性。Ø用无线的方式实现抢答。设计提示：Ø关键是要存住第一抢答者的信息，并阻断以后

2、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（例如用TTL电路的74373，CMOS电路的14599等)；Ø加减计分可以用十进制的可逆计数器完成，个位不变，仅十位以上参与加减；Ø倒计时可用减法计数器完成；Ø各单元电路分别设计、调试，最后合成。-22-西华大学课程设计说明书目录1.前言12.总体方案设计22.1方案比较22.2方案论证及选择43.单元模块设计53.1抢答器电路53.2计时器电路83.2.1555定时器93.2.2减法计数器103.2.3数字显示器123.3计分器电路124.主要器件介绍145.系统功能调试166.总结与体会177.谢辞18

3、【参考文献】19附录20-22-西华大学课程设计说明书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。可见抢答器在现实生活中确实很实用，运用前景非常广泛。在知识竞赛中，特别是做抢答题时，在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一位选手先答题，必须要有一个系统来完成这个任务。如果在抢答中，只靠人的视觉是很难判断出哪组先答题。这次设计就是用几个触发器以及三极管巧妙的设计抢答器，使以上

4、问题得以解决，即使两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。本文主要介绍了抢答器的工作原理及设计，以及它的实际用途。这次设计的智力竞赛抢答器，主要是由三个部分构成：一个是由几个D触发器的构成的用于抢答的部分，一个是由几个JK触发器和74LS4511构成用于倒计时，另外一部分则是由两个74190构成的一个可逆计数器，即计分器。-22-西华大学课程设计说明书2.总体方案设计2.1方案比较：以下设计的是智力抢答器的方案流程图：秒脉冲计时控制显示抢答控制器声光提示倒计时显示主持人控制计分器图2.1方案一流程图抢答器主要是由四个三极管、和四个D触发器以及四个或非门构

5、成，其中三极管是与主持人一起配合使用，用来控制是否开始抢答，当主持人将开关接地时，三极管截至，此时三极管可以当作一个二极管使用当有选手抢答时就通过三极管将信号传送给D触发器，D触发器在将信号传送给或非门并将其他选手锁存，同时将信号送给发光二极管与喇叭。其工作原理是当主持人按下抢答开关时，选手能进行抢答。当有选手抢时，抢答信号就通过三极管传入D触发器，并且最先收到抢答信息的D触发器送出一个反馈信号将其余三位选手的信号封锁。当选手回答完毕问题时，主持人启动计分器，并且给该选手加上或减去分数。计分器通过译码器将信号传送给一数码管显示出来。-22-西华大学课程设计说明书显

6、示分数选手抢答按键计分器主持人控制抢答控制器定时器倒计时器声光提示显示时间图2.2方案二流程图方案二的抢答器则主要是由四个RS触发器，一个74LS48以及一个优先编码器74LS148构成，其中四个RS触发器的输出接74LS48，74LS48在接数码管，R端接5V电源其如图RSQQRSRSQRSQ5v.主持人.10kR图2.3RS触发器S端接74LS48连接选手的输入信号，当主持人将开关接通时，RS触发器的R端为低电平，输出端也全部为低电，选手不能抢答。当断开时，RS触发器处于工作状态中，当有选手抢答时，信号输入S端，并且锁定其他选手。-22-西华大学课程设计说明书

7、2.2方案论证及选择通过以上两种方案的比较可知，方案一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。方案二的设计则是用一个数码显示器显示抢答成功者的号码，与第一个相比显得不能让人一下就反映过来谁是抢答成功者；另外方案一更加的简洁、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：555，74LS148以及开关二极管电容电的电路与方案二比较显得更简单、明了。这样就是就选择第一种方案。-22-西华大学课程设计说明书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。此智力竞赛抢答

8、器由三部分