课题：四人智力抢答器专业：
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电气学院
四人智力抢答器设计报告
一、设计目的作用
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。

二、设计要求
设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。

当主持人说开始时，四人开始抢答，电路能判别出四路输入信号中哪一路是最先输入信号，并给出声、光、数码显示。

(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，用来控制系统清零和抢答的开始。

(3) 抢答器具有数据锁存的功能。

抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手指示灯亮并立即锁存，同时扬声器给出音响提示，禁止其他选手抢答。

抢答选手的指示灯一直保持到主持人将系统清零为止。

（4）选择B题的除了具有上述功能外，还要在声、光显示的同时，在数码管上显示选手的编号，编号一直保持到主持人将系统清零为止。

三、设计的具体实现
1、系统概述
电路主要由脉冲产生电路，锁存电路，编码及译码显示电路和音响产生电路。

当有选手抢答时首先锁存，防止其他选手抢答，然后编码，再经4线7段译码器将数字显示到显示器上同时产生音响，电路结构系统如图：
(1)以锁存其为中心的编码显示器
抢答信号的判断和锁存可以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为8421BCD码，进而送给7段显示译码器。

其真值表为：
锁存器输出编码器输出
Q4 Q3 Q2 Q1 D C B A
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 1
0 0 1 0 0 0 1 0
0 1 0 0 0 0 1 1
1 0 0 0 0 1 0 0
(2)脉冲产生电路：
采用555组成的振荡器做触发器的时钟脉冲。

(3)音响电路：
可以利用555组成的振荡器输出脉冲，接入蜂鸣器，当选手按下按键时鸣叫，知道主持人清零为止。

2.调试要点
（1)画出整个系统的电路图，并列出所需材料清单。

(2)采购器件，并按电路图链接，认真检查电路是否正确，注意器件管脚的连接，“悬空端“，”清零端“，”置1端“，电源，接地，要正确处理。

(3)单元电路检查：接通电源后，双踪示波器观察脉冲电路的输出波形，看其是否满足设计要求，主持人给开始信号，在观察数码管显示是否正常。

观察选手抢答器时锁存器输出是否控制其时钟脉冲的通断，从而判断自锁了其他选手的信号。

抢答信号到BCD码的转换可将转化逻辑的输出与真值表对照检查，看设计是否正确。

(扬声器受主持人开始信号，选手抢答信号，可分别检查。

)
(4)系统连接：给整个系统上电，主持人给开始信号，对选手给抢答和没有抢答分别进行测试，观察显示结果。

3、单元电路设计与分析
四、总结
对于抢答器的设计及焊接，实际操作相对来说还是比较麻烦的。

实验中很多人都是做了一天多才做好。

由此在实验中暴露了很多的问题值得深思。

1.在做实验仿真的时候对软件Multisim的不熟悉让很多人无法独立的完整的画出仿真图。

2.在焊接电路板的时候很多人过于着急，对于很多电路没有弄懂或是还未看
清楚就焊接上了，而后发现的电路板出了问题，想修改确实很不容易。

3.而对于焊接中出现的一些问题我就结合自身的情况简要的说明下：
在实际焊接中，我相对来说较为认真，但仍然出现了漏焊的现象，这个也是大家普遍存在的问题，还有就是对焊接工艺操作的不熟练使得我所花费的时间较多。

另外，在脉冲电路中在电脑上仿真，一开始我采用的是单稳态脉冲电路，仿真时蜂鸣器会响，而采用了多谐震荡电路蜂鸣器却不会响，在实际焊接中我还是采用了多谐震荡电路，结果只有了显示，灯光，未有声音。

其中原因我是百思不的其解，后来在电脑上再次试验问题得到了解决。

总结这次的实验我的收获还是很多，对于Multisim和焊接都有了进一步的了解，很希望还有更多类似动手操作的机会。

五、附录
六、参考文献
阎石主编·数字电子技术基础·高等教育出版社·2006年5月第5版。