数字电路课程设计
四路智力抢答器
设计者:李自然（04063170）
朱建文（04063180）
陈乾坤（04063122）
四路智力抢答器
一、设计目的
•（1）了解智力抢答器装置的基本组成和工作原理。

•（2）进一步了解有关集成电路的功能和使用方法。

（3）熟悉数字电路系统的计算机仿真设计方法及调试技术
二、实验环境
（1）实验设备：计算机、MULTISIM 2001软件。

（2）实验器件：74LS148、触发器、门电路、BCD-七段译码器、555定时器、数码管、发光二极管、按钮、电阻、电容、蜂鸣器等
三、实验设计任务与要求
•1. 抢答器同时供4名选手或4个代表队比赛，分别用4个按钮就J1~J4表示。

•2. 设置一个系统清除和抢答控制开关J5，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，并在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。

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。

•
四、四路智力抢答器原理图
五、设计原理与参考电路
（1）按键电路和封锁电路
（2）号码显示电路
（3）灯闪烁与声响电路
1、按键电路和封锁电路
应答按键即J1~J4采用的都是无自锁的常闭微动按钮。

先按动者，常闭触电断开，即可发出一个上升沿强大时钟信号，使对应路的触发器的输出是高电平。

同时该高电平又通过或非门使其他路的触发器的复位端有效，以封锁其他3路的按键作用。

•在选手抢答成功后，主持人按一下J5键，产生一个正脉冲信号，通过
或非门的负脉冲输出，可使4个触发器复位、清零按键电路和封锁电路电路图
按键电路和封锁电路电路图
IO1
输出的时序图
2、号码显示电路
•如图所示。

抢答成功后，案件保持与封
•锁电路将优先案件者对应的那路输出Q置1，Y=0，其他路的输出Q=0,
而Y=1。

因此可以将按键保持与封锁电路的输出Y1~Y4作为编码器
74LS138的编码申请端，实现对按键1~4的编码，并通过7段译码器驱动器及LED共阴极数码管显示选手的号码
•当无选手抢答或主持人按下J5复位键是，Y1~Y4都为高电平，无编码申请，输出YS为低电平，使姨妈驱动器灭灯端有效，数码管指示熄灭。

当一号选手抢答成功时七段译码器输出时序图（其中1234567代表译码器上的ABCDEFG）
当二号选手抢答成功时七段译码器输出时序图
当三号选手抢答成功时七段译码器输出时序图
当四号选手抢答成功时七段译码器输出时序图
3、灯闪烁与声响电路
•如图所示。

声响电路由双时基电路555构成，其中第一个555构成低频振荡器，第二个构成高频振荡器。

当抢答成功后，号码显示电路的
输出YS为高电平，振荡器工作，喇叭发出滴滴声响，同时低频振荡器信号输出至灯闪烁电路，使对应路的LED闪烁
当一号选手抢答成功时一号闪烁灯亮，高电平亮.(l1,l2,l3,l4分别代表一号灯，二号灯，三号灯，四号灯)
当二号选手抢答成功时二号闪烁灯亮，高电平亮
当三号选手抢答成功时三号闪烁灯亮，高电平亮
当四号选手抢答成功时四号闪烁灯亮，高电平亮
六、结束语
通过这次实验，我们掌握了书本以外的电子技术知识，培养了专心致志的工作学习习惯，懂得了相互之间的理解与体谅，可谓获益匪浅。