四路数字抢答器课程设计
四路抢答器-数电设计性实验报告
课程设计说明书课程名称：数字电子技术课程设计题目：四路智能抢答器学生姓名：专业：电子信息科学与技术班级：电子11-2学号：34指导教师：日期： 2013 年 3 月 29日四路智能抢答器一、设计任务与要求1．当某台参赛者按下抢答开关时，由数码管显示该台编号并伴有声响。
同时，其他参赛者不能再抢答，主持人也不能接收其他输入信号。
2．电路具有定时功能。
要求回答问题的时间≤30秒（显示为29~00），时间显示采用倒计时方式。
当达到限定时间时，发出声响提示。
3．具有计分功能。
每组参赛者起始分为100分，抢答后由主持人计分，答对1次加10分，否则减去10分4．在复位状态下台号数码管不作任何显示（灭灯）。
5．答题时间还剩5s时，每秒发出提示声音。
；二、方案设计与论证对所给出的要求作出以下分析1.主持人有开始键和复位键，按下开始键后才能开始抢答，否则犯规。
2.避免抢答犯规，每个台都装有报警器，在主持人没有开始之前如果发出响声则犯规。
正常抢答，抢答时会显示抢答成功的台号（台号分别为1，2，3，4）。
3.参赛者抢答成功后，答题在30秒之内完成。
有数码管显示时间，和提醒参赛者尽快答题。
4.完成一轮答题之后有主持人给答题者计分，每人刚开始为100分，答对加10分，答错扣10分。
主持人需要一个计分板。
对要求分析，可得到简单的思路：接通电源后，主持人将开关拨到"清零"状态，抢答器处于禁止状态，主持人将开关置;开始"状态，宣布"开始"抢答器工作。
选手在定时时间内抢答时，抢答器完成，抢答后显示台号，答题定时器显示设定时间；定时器倒计时。
优先判断、编号锁存、编号显示。
当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。
如果再次抢答必须由主持人再次操作"清除"和"开始"状态开关。
三、单元电路设计与参数计算四路抢答器主要分三个电路：抢答电路，计时电路，计分电路。
PLC四路抢答器课程设计报告
目录摘要 (2)第一部分设计背景与选题 (3)1．应用背景 (2)1.1设计背景 (2)1.2设计目的 (2)第二部分PLC编程与硬件接线 (4)2．抢答器 (4)2.1四路抢答器概述 (4)2.2四路抢答器工作原理 (4)3．PLC概述 (6)3.1 PLC产生与发展 (6)3.2 PLC的特点与应用领域 (6)3.3 PLC工作原理 (8)3.4 PLC的基本结构 (9)3.5 PLC的编程语言 (11)3.6 PLC的分类及性能指标 (12)4. 系统硬件设计 (14)4.1 控制系统选取 (14)4.2 控制系统硬件组成结构图 (14)4.3 系统I\O分配表 (15)4.5 系统硬件连接图 (16)第三部分程序设计与调试 (17)5 系统软件设计 (17)5.1 整体设计 (17)5.2 编程软件 (18)5.3 指令表 (22)5.4 软件调试 (24)第四部分分析与总结 (24)6 结论分析 (24)7 心得体会 (25)参考文献 (25)摘要近年来随着科技的飞速发展，PLC的应用不断地走向深入，同时带动传统的控制检测技术的不断更新，可编程控制器由于其优良的控制性能，极高的可靠性，在各行各业中的应用日益广泛普及。
对于抢答器其广泛用于电视台、商业机构、企事业工会组织、俱乐部及学校等单位组织举办各种知识、技术竞赛及文娱活动时作抢答之用，为竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活，并且给人的视觉效果非常好，是各单位开展素质教育、精神文明、娱乐活动的必备产品。
本次设计是利用PLC（Programmable Logic Controller）对PLC控制智力抢答器进行控制。
首先，选择这个题目之后，我对本次设计进行了全面的思考。
使自己对本次设计有一个大致的总体思路，然后仔细分析PLC控制的四路智力抢答器的工作原理，以及它的一些工作过程，分析后得出它主要需要完成主持人的控制、选手的抢答、报警、计时及输出显示功能等。
四路智力竞赛抢答器课程设计
2016届课程设计《四路智力竞赛抢答器》课程设计说明书学生姓名学号所属学院信息工程学院专业计算机科学与技术班级计算机16-6班指导教师教师职称讲师塔里木大学教务处制塔里木大学课程设计任务书课程名称：四路智力竞赛抢答器目录摘要: (1)1.设计目的和要求 (2)1.1设计要求 (2)1.2设计目的 (2)2.功能介绍 (3)3.总体方案设计 (3)4．具体电路设计 (4)4.1 主电路设计 (4)5.设计原理 (5)6.四路抢答器元器件清单 (6)7.主要器件介绍 (6)7.1 74ls175 四d触发器 (6)7.2 74LS20 与非门87.3 74LS00 二输入与非门 (10)7.4 555的工作原理 (12)8.四人抢答器仿真 (15)9.实验步骤及操作 179.1 检测与查阅器件 199.2 连接电路 (19)9.3 电路调试 (19)10.实物图如下 (19)11.实验困难问题及解决措施 (20)11.1困难一 (20)11.2困难二 (21)11.3困难三 (21)11.4困难四 (21)11.5 困难五 2212.设计成品的优点与不足 (21)12.1优点 (21)12.2不足 (21)12.3改良 (22)总结 24致谢 (24)参考文献 (25)塔里木大学课程设计评审意见表 28课程设计验收鉴定表 29塔里木大学教学实习日志 30塔里木大学数字电路课程设计说明书四路智力竞赛抢答器摘要:在日常生活中各种竞赛场合经常要用到抢答器，在电视台和娱乐场所等大型场合中的智力抢答更是不可缺的系统，其利用的是大型显示屏显示数字。
抢答器不但在以上场合取到很大的作用，而且在现代制造业中也有很重要的作用。
现代电子技术的飞跃发展，各类智能化产品相应而出，抢答器器也不例外；数字电路具有电路简单、可靠性高、成本低等优点，本设计就以数字电路为核心设计四路抢答器。
而本次课程设计技术目标与要求是设计四路的抢答器，附有简单的抢答功能，不仅可以用于比赛，娱乐抢答，知识竞赛等活动，也可以用于各类需要竞争的场合，抢答器的运用非常附有人性化，应用非常广泛。
课程设计—四路抢答器
课程设计课程名称题目名称学生学院专业班级学号学生姓名指导教师2010年 6 月2 日目录论文封面 .......................................... 错误！未定义书签。
目录............................................... 错误！未定义书签。
一、二.设计题目要求与目的 (3)3.1设计任务..................................... 错误！未定义书签。
3.2设计要求..................................... 错误！未定义书签。
3.3 电路原理与设计 (3)三.单元电路设计与元件选择 (4)四.元件清单 ....................................... 错误！未定义书签。
五.电路和程序调试过程与结果 (12)六.总结与体会 (13)七.参考文献 (13)【参考文献】 (13)四人智力竞赛抢答器一、 设计题目：四人智力竞赛抢答器 二、 1、 设计目的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。
2、 设计任务与要求1）设计任务设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。
用数字显示抢答倒计时间，由“9”倒计到“0”时，无人抢答，蜂鸣器连续响1秒。
选手抢答时，数码显示选手组号，同时蜂鸣器响1秒，倒计时停止。
2）设计要求(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（抢答显示数码管灭灯）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，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。
抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
四路抢答器数字电子电路课程设计
目录1、设计目的与要求 (2)1.1 目的 (2)1.2 设计任务与要求 (2)2、洗衣机控制电路原理及电路设计 (2)2.1原理图 (2)2.2 LED显示电机的正反转 (3)2.3 蜂鸣器电路 (3)2.4 正反转逻辑 (4)2.5 置数电路 (5)2.6 脉冲信号电路 (6)2.7 总的电路图 (6)3 元件的选择 (7)4 电路的焊接 (8)5 性能测试 (9)6 讨论于总结 (9)7 参考文献 (9)一实验目的和要求设计性1.1目的1. 学习数字逻辑等电路设计方法，熟知计时计数器、译码显示和计时门控电路的工作原理及特点。
2. 掌握洗衣机控制电路的设计、组装与调试方法。
3. 熟悉数字和模拟集成电路的设计和使用方法。
4. 培养勤奋认真、分析故障和解决问题的能力。
1.2设计任务与要求设计制作一个洗衣机控制器，具有如下功能：1)采用中小规模集成芯片设计洗衣机的控制定时器，控制洗衣机电机作如下运转：2)洗涤电机用两个继电器控制。
3)用两位数码管显示洗涤的预置时间（分钟数），按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直至时间到而停机。
洗涤定时时间在0~10min内用户任意设定。
4)当定时时间到达终点时，一方面使电机停转，同时发出音响信号提醒用户注意。
5)洗涤过程在送入预置时间后即开始运转。
二洗衣机控制电路原理及电路设计2.1原理图两级定时电路本定时器包括两级定时：一是总洗涤过程的；二是在总洗涤过程中包含电机的正转、反转和暂停三种定时，并且这三种定时是反复循环直至总定时时间到为止。
由驱动电路控制表2可得：当总定时时间在0~10min以内设定一个数值后T为高电平，然后用倒计时方法每分钟减1，直至T变为0。
实现定时的方法很多，比如采用单稳电路实现，又如将定时初值预置到计数器中，使计数器运行在减计数状态，当减到全零时，则定时时间到。
本电路就可采用这种方法。
当秒脉冲发生器的时钟信号经60分频后，得到分脉冲信号。
洗涤定时时间的初值先通过拨盘或数码开关设置到洗涤时间计数器中，每当分脉冲到来计数器减1，直至减到定时时间到为止。
四路抢答器课程设计报告
1 设计任务描述1设计题目四路抢答器的设计1.1设计要求1.1 设计目的（1）掌握四路抢答器的构成、原理与设计方法；（2）熟悉集成电路的使用方法。
1.2 基本要求（1）要求实现ABCD四路抢答器的设计——每组都具有独立的抢答按键，要求某路抢答后，其余三路抢答无效；（2）某路抢答信号到达后，指示该路已抢答的独立灯光发光，发出提示音，并用数码管显示抢答的组号（以ABCD表示）；（3）裁判桌上的公共通道号显示（以ABCD表示）；（4）抢答时间的定时与报警，具体实现可自拟。
1.3 发挥部分( 1 )抢答次数显示；（2）选手分数计数显示。
2设计思路竞赛抢答器的设计思路即为有多个信号输入端，但是当有其中任何一个信号输入时，运行电路将所存电路，直至总控制开关闭合为之。
本设计题目为智能四路竞赛抢答器，使其能方便的实现优先抢答，本组抢答后，各组独立的灯光显示，同时发挥部分设计了抢答定时电路。
抢答器具有锁存、定时、显示功能。
即当抢答开始后，选手抢答按动按钮，锁存器锁存相应的选手编码，同时用LED数码管把选手的编码显示出来，并且开始抢答时间的倒计时，同时用LED数码管把选手的所剩抢答时间显示出来。
抢答时间可设定（０～１５秒）。
接通电源后，主持人将开关拨到“清除”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置“开始”状态，宣布“开始”抢答器工作。
定时器倒计时提示。
选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。
当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。
如果再次抢答必须由主持人再次操作“清除”和“开始”状态开关。
据要求，则设计思路如下：由主持人控制四组抢答，当一人按下抢答按钮后，将会有灯光显示，单独显示器显示组别并发出提示音。
同一时刻优先编码电路将抢答信号锁存，其他人抢答失效，再通过译码显示将抢答认的组别显示出来。
由主持人控制抢答时间，抢答时间设为１５秒。
四路抢答器设计
EDA课程设计报告题目：四路抢答器学院：机械与电气工程学院专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：指导教师：教师职称：2018 年 1 月 5 日机械与电气工程学院EDA课程设计任务书专业：电气工程及其自动化年级：B电气工程15-2 姓名：路志文学号：1504215127______________________________________________________________________________________________________________目录四路抢答器 (1)摘要 (1)Abstract (2)1 设计目的 (3)2 设计要求 (3)3设计任务 (3)4设计方案 (3)4.1硬件设计 (3)4.1.1四路抢答器按键控制电路 (3)4.1.2数码管显示电路 (4)4.1.3外部时钟脉冲电源电路 (4)4.1.4四位电路抢答器 (5)4.1.5PCB设计 (6)4.2软件设计 (6)4.2.1软件仿真 (6)4.2.1.1单片机外部脉冲电路 (7)4.2.1.2选手抢答开关电路 (7)4.2.1.3数码管电路 (8)4.2.1.4加法记分电路 (8)4.2.1.5减法记分电路 (9)4.2.1.6延时报警电路 (9)4.2.2软件程序设计 (10)4.2.2.1选手抢答按键程序设计 (10)4.2.2.2按键加减法记分器程序设计 (10)4.2.2.3延时程序设计 (11)4.2.2.4清零程序设计 (11)4.2.2.5数码管设计 (12)4.2.2.6定时器程序设计 (12)总结 (15)参考文献 (16)附录 (15)______________________________________________________________________________________________________________四路抢答器路志文摘要随着我国经济和文化事业的发展有很多竞争场合需要有快速公正的抢答器.该课题设计的是一款多功能四路数字抢答器,它具有优先抢答、限时抢答、铃音提示、数字显示、系统报警等功能。
数电课设四路抢答器地设计
4路抢答器的设计绪论：随着经济水平的不断提高，当今的社会竞争日益激烈，选拔人才，评选优胜，知识竞赛之类的活动愈加频繁，智力竞赛是一种生动活泼的教育方式，人们在物质文明得到满足的同时更注重精神文明的追求，各种节目不断涌现，提高节目的质量尤为重要。
本次设计是针对活动中用到的抢答器而设计的。
抢答器是为竞赛参赛者答题时进行抢答而设计的一种优先判决器电路，广泛应用于各种知识竞赛、文娱活动等场合。
通过抢答和必答两种答题方式能引起参赛者和观众的极大兴趣，并且能在极短的时间内，使人们迅速增加一些科学知识和生活常识。
现在的抢答器有着数字化，智能化的方向发展，这就必然提高了抢答器的成本。
鉴于现在小规模的知识竞赛越来越多，操作简单，经济实用的小型抢答器必将大有市场本文设计的抢答器，电路简单，成本较低，操作方便，灵敏可靠，具有较高的推广价值。
抢答器在竞赛中有很大用处,它能准确、公正、直观地判断出第1抢答者。
通过抢答器的指示灯显示手段指示出第1抢答者[1]。
本论文设计宗旨在培养学生综合模拟、数字电路知识，解决电子信息方面常见实际问题的能力，掌握一般电子电路设计方法与设计步骤。
促使学生积累实际电子制作经验，准备走向更复杂更实用的应用领域。
目的在于巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用。
功能简介：参加竞赛者对主持人提出的问题要在短时间内作出判断，并按下抢答按键回答问题。
当第一个人按下按键后，同时电路将其他抢答按键封锁，使其不起作用。
主持人有开时间和复位键，按下开时间后才能开始抢答，否者犯规。
抢答前主持人操作开关使抢答有效，显示灯全熄灭。
当四人中有人抢答有效时，其对应的显示灯亮，此时其余的开关不起作用，即其对应的显示灯灭。
连接电路并进行操作，观测抢答器的工作情况。
数字电路产品在生活中有着极其广泛的应用，包括计算机、数字通信、智能仪器仪表、自动控制及航天等领域中。
这些给人们带来了生活，工作等方面带来了极大的方便。
数字电路的发展，使得这门课程对于我们来说是很有必要学好。
四路抢答器课程设计报告
一、设计要求用组合逻辑器件CD4511构成四路抢答器。
CD4511实现优先抢答的锁存、译码输出驱动LED ，数码管显示先抢答者的号码，同时四路抢答器发出响声，主持人通过“复位”按钮清除LED数码管的显示和停止响声。
CD4511是具有锁存功能的BCD码4—7线译码区动器。
CD4511能将输入的二一十进制码(8421BCD码)译成七段码(a～g)，驱动共阴极LED数码管。
它是16脚双列直插式CMOS的集成器件，引脚排列如图1所示。
其各引脚功能如下：●U∞、Uss分别是正、负电源端，电源电压范围是3～18V。
●A、B、C、D是8421BCD码输入端。
A 是低位，D是高位。
i圈1cD4511的管脚排列圈：●a～g是七段译码输出，高电平有效。
●LT是灯测试端。
当LT=0时，无论其他输入端状态如何，此时a～g全为1，LED所有段全亮。
可利用此来检查数码管的好坏。
●BI是消隐控制端。
当Bl=O，且LT=1时，a～g全为0，数码管不亮。
●LE是锁存控制端。
当LE=0时选通，LE=1 时锁存。
时钟脉冲产生电路二、设计目的抢答器对于我们来说都不陌生，它应用于很多竞赛场合，是参赛者用来抢答的工具，真正实现先抢先答，让最先抢到的选手来回答问题。
依靠抢答器来断定抢答的先后，更好地实现公平公正的原则。
本系统可以供四名选手进行抢答，主持人使能抢答器工作后，当第一个选手按下按键时，相应的指示灯亮和蜂鸣器响，同时锁住抢答器，即其他选手按下按键不起作用，从而实现先抢先答的功能，直到主持人重新复位后方可抢答。
使用中小型集成电路和门电路设计四人抢答器。
功能：•可同时供4名选手参加比赛，各用一个抢答按钮，按钮编号和选手的编号相对应；•用发光二极管显示第一抢答者对应的指示灯亮；并使其余抢答开关不起作用；•主持人用一个控制开关，用来控制抢答器的清零和抢答开始；•使用555定时器产生一个1KHz的周期信号作为时钟信号。
三，电路设计方案a,无人抢答时所有的输出为零b按下抢答按钮c触发器翻转d显示电路：LED发光e报警电路：蜂鸣器发声f脉冲封锁以实现优先判决g主持人控制开关控制电路四、电路原理图及单元电路设计及参数计算(A)选手按键设计如图1(B)LED显示如图2CD4511是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码—七段码译码器，特点如下：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱1. CD4511的引脚CD4511具有锁存、译码、消隐功能，通常以反相器作输出级，通常用以驱动LED。
PLC控制简单四路智能抢答器课程设计报告书
综合课程设计报告设计题目_智能定时抢答器的设计_设计电气工程及其自动化专业综合课程设计任务书(专题24) 系(部):机电工程系专业:电气工程及其自动化类:电气12-1一、设计目的1.精通PLC的硬件组成和各种指令的应用。
2.掌握小型PLC应用系统的设计步骤。
3.熟悉PLC开发系统的应用和软件调试过程。
4.通过分析和判断设计过程中的失误，进一步锻炼和培养学生的实践能力。
二、设计要求1.抢答器可供四组选手同时参加比赛。
2.主机有三个控制按钮，分别用于控制开始接听、复位和开始接听时间。
3.每当主持人发出开始抢答的指令时，该组选手首先按下抢答按钮，然后数码管1显示组号以表示抢答成功，不再响应随后的抢答信号。
选手回答完问题后，主持人按下复位按钮，系统可以开始下一轮答题。
4.抢答时限:主持人按下开始键，定时器T37开始计时(设定为30S)。
如果在30秒时限前没有人回答问题，选手将放弃提问。
5.抢答时限:抢答成功后，主持人按下抢答开始键，同时数码管2显示抢答倒计时时间(此时间设为9S)。
选手必须在规定时间内完成答题。
三。
总体规划3.1 PLC智能抢答器的工作原理我设计的PLC智能抢答器是适合四个人使用的四路抢答器。
现在以四通应答器为例。
竞赛主持人设置三个控制按钮，控制开始、复位和回答计时。
每当主持人发出开始答题的指令时，该组选手先按下抢答器的按键，然后数码管显示该组的号码表示答题成功，后续的答题信号没有对应。
选手回答完毕后，主持人按下重置键，系统开始下一轮答题。
当主机按下应答器的按钮时，定时器T37开始计数(设置为30秒)。
如果到了30秒的限制，没有人回答问题，说明选手放弃提问。
答题成功后，主持人按下答题计时按钮，数码管显示答题倒计时时间可根据需要调整。
这个设定是9秒，参赛者必须在设定的时间内完成回答。
3.2结构图中央处理器3.3控制系统I/O分配表3.4抢答器PLC控制系统的输入端口3.5硬件连接图根据系统要求和所需硬件，系统有7个数字输入点和14个输出点。
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课程设计专用封面设计题目： 四路数字抢答器课程设计 所修课程名称： 电子技术基础（数字部分） 修课程时间： 完成设计日期： 评阅成绩评阅意见：评阅教师签名： 年 月 日____ ____学院__ ___专业 姓名_ __ 学号________ ………………………………（密）………………………………（封）………………………………（线）………………………………一、设计题目：四人智力抢答器二、设计要求：(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和显示的功能。
抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答，同时计数器显示此时的时间。
抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
(4)抢答器具有定时（３０秒）抢答的功能。
当主持人按下开始按钮后，定时器开始倒计时，定时显示器显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响。
参赛选手在设定时间（３０秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，同时定时器停止倒计时，抢答显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。
(5)如果抢答定时已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。
系统扬声器报警，并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示0。
(6)用５５５定时器产生频率为１Hz的脉冲信号，作为定时计数器的CP信号。
三、题目分析：本设计是一个数字电路设计课题，针对我们所有学的数字电路知识,为满足四组参赛队参赛的声光显示智力抢答器，我们采用７４ＨＣ７４双Ｄ触发器实现抢答电路，采用三十进制计数器实现计时电路、并由555时基电路组成。
此课题的设计工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到“清除”状态，抢答器处于禁止状态，显示器清零，定时器显示设定时间；主持人触发“开始”按扭后，计时器开始倒计时，抢答器处于工作状态。
有选手抢答时，本次抢答完成；通过对抢答信号的优先判断，然后将编号锁存、显示。
当一轮抢答完之后，如果再次抢答必须由主持人再次操作“复位”开关和“开始”键。
四、方案设计与论证：1.方案选择：方案一：抢答电路采用７４ＨＣ７４双Ｄ触发器和基本门电路设计与制作编码回路，然后通过ＣＣ4511译码器对其进行译码显示；秒脉冲信号采用５５５定时器产生振荡脉冲而得；３０秒倒计时选用三十进制同步加减计数器74ＨＣ192实现。
方案二：抢答电路采用优先编码器７４ＬＳ１４８实现优先抢答功能，然后经ＣＣ4511译码器译码显示；秒脉冲信号由555时基电路振荡产生；３０秒倒计时器选用三十进制同步加减计数器74ＨＣ192实现。
2.方案比较：两种方案的设计原理相同。
方案二锁存电路采用74LS１４８优先编码器实现，设计原理简单，但是调试复杂，受芯片质量和外界干扰较大，方案一锁存电路由７４ＨＣ７４触发器和基本门电路控制输入的脉冲而实现，设计原理简单，但是锁存控制方面较复杂。
介于本实验提供的芯片选择方案一。
3.方案论证:图1为数字抢答器系统的原理框图，它包括抢答电路、计时电路、报警电路和控制电路四个模块。
抢答编码电路采用双Ｄ触发器进行触发到基本门电路（与非门）进行编码，同时将编码发送到译码器译码显示抢答者编号；其次将输入译码器的信号经过处理去控制输入Ｄ触发器的ＣＰ从而禁止其他选手进行无效操作，选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号优先编码输出，一直保持到主持人将系统清除为止。
倒计时电路采用三十进制同步加减计数器74LS192，将其工作于减计数器。
秒脉冲和报警电路采用555组成的多谐振荡器振荡电路产生。
控制电路采用基本的门电路组合而成。
系统原理图五、具体实现1.抢答电路设计如表1所示为74HC74的逻辑功能表根据以上的逻辑功能表，可以看出，只有当SD 、RD 两个端子为高电平的时候74HC74才有效。
当SD 、RD 有一个为高电平，一个为低电平的时候，它的输出端就有一个为高电平，一个为低电平，在这个设计中，由于所取的是Q 端，故考虑将RD 端接一个控制开关(主持人)，当主持人按下这个开关的时候，就达到了清零的效果。
下图2所示为本设计中的抢答器的主体电路。
在下图的电路中，四个抢答端从S1—S4，分别对应四个抢答选手的1—4号。
另外，S0按钮为主持人按钮，当该抢答器上电开始工作时，主持人需要先按下S0按钮来清零，当有选手按下了抢答按钮时，与之相对应的LED 灯亮，并且蜂鸣器响。
并且在数码管上面会显示出先按下抢答按钮的选手的编号。
当抢完毕后，需要重新开始新一轮的抢答时，则主持人再按一下，S0按钮就可以了。
由于在该抢答器中只需要数码管显示从0—4（其中0的状态为没有选手按下抢答按钮，或者是主持人清零），而CD4511则能从0—9进行译码，故它的D 端就直接接地，而C ，B ，A 这三端的驱动方程分别为4Q 、32Q Q 、31Q Q 。
同时，为了保护数码管，从CD4511引出来与数码管相连接的线上必须接上510 的电阻。
图 2 抢答电路图图3为555定时器产生的1Hz 脉冲信号。
由555构成多谐振荡器，振荡频率fo ＝1．43，／［（RI ＋2R2）C ］=1Hz 在设计中我们选择R 1=15K,R 2=68K,C1=10 uF ，C2=0.01uF 从而实现产生周期为1s 的脉冲图 3 秒脉冲电路图3.倒计时电路设计图4为倒计时部分模块电路图。
计时器选用三十进制同步加减计数器74LS192进行设计，采用减计数器工作方式，初始值设置为30秒对应的个位74LS192置数输入二进制为Q 3Q 2Q 1Q 0=0000，十位74LS192置数输入二进制为Q 3Q 2Q 1Q 0=0011。
其中个位74LS192的减计数端CPD 接秒脉冲，非同步借位段BO 接十位74LS192的减计数端CPD ，而十位74LS192的借位输出端与与非门控制秒脉冲的输入，两74LS 192的清零端接低电平而两加法计数端接高电平。
74LS192的输出通过CC4511译码器译码再由数码管显示，达到显示倒计时目的。
图 4 倒计时电路图4511BT_5VD A 7D B 1D C 2D D6O A 13O D 10O E 9O F 15O C 11O B 12O G14~E L5~B I 4~L T34511BT_5VD A 7D B 1D C 2D D6O A 13O D 10O E 9O F 15O C 11O B 12O G14~E L 5~B I 4~L T35VA15B 1C 10D 9U P 5Q A 3Q B 2Q C 6Q D7D O W N4~L O A D 11~B O 13~C O 12C L R1474HC192 5VA 15B 1C 10D9U P 5Q A 3Q B 2Q C 6Q D7D O W N4~L O A D 11~B O 13~C O 12C L R1435363738394041424358441011121314222324510 ¦¸2627285761646869510 ¦¸70718972由发光二极管和扬声器构成的报警电路如下图5所示。
有选手抢答后，有一高电平流入发光二极管，二极管发光，同时扬声器发出响声；如果三十秒倒计时结束仍无选手抢答，扬声器将发出警报提示。
图 5 报警电路图5.控制电路设计锁存控制电路：对输入CC4511的信号各接一个与非门再与输入74HC74的秒脉冲共接一个四输入与非门以此来控制CP从而锁存优先抢答的选手的信号，阻止其他选手抢答。
时间与报警控制电路：时间与报警控制电路采用基本门电路组合而成，此电路形式简单，调试方便；当主持人按清零按钮时计数器处于置数状态，当主持人按开始按钮时计数器进入倒计时状态。
如果期间有人抢答，抢答信号经过锁存控制电路再各加一与非门后与秒脉冲共进入一个四输入与非门来控制计数器，让计数器停止工作。
与此同时抢答信号经过处理变为一个高电平让报警电路工作。
如果计数器倒计时结束图 6 控制电路图六、系统调试首先检查电路连接的正确性，连线是否都一一对应，有无出现漏接、多接等情况；然后检查电路焊接是否正常，要求不出现虚焊、短路等情况；电路检查正常后进行如下调试：1.抢答电路调试接通电源，断开与控制电路、倒计时电路的连接“复位”控制开关复位后打到工作状态；按下抢答按扭，看译码显示是否对应。
可能出现问题以及对策：1、按下抢答键后译码显示部分无任何反应。
可能是因为CC4511处于锁存状态，检查CC4511的LE端是否因为短路而接着高电平，看数码管是否能够正常显示；也可能是因为抢答按键无效，故应检查按下键后对应的指示灯是否亮。
2、译码显示部分出现显示乱码或者显示不完全，可能是因为数码管连线时出现虚焊、短路现象或是数码管因为焊接时温度过高而损坏。
3、抢答键触发无效，可能是因为按键损坏，使用万用表进行检查2.倒计时电路调试首先，调试由555组成的秒脉冲产生电路，调节R1、R2阻值，使秒脉冲电路产生1S 周期的矩形波；然后将此脉冲直接加到74LS192减计数脉冲输入端，看它能否实现从30到0的连续减计数。
可能出现的问题及解决办法：1、译码显示部分出现显示乱码或者显示不完全，可能是因为数码管连线时出现虚焊、短路现象或是数码管因为焊接时温度过高而损坏2、计数器不能有效计数，可能是因为74LS192清零端（CR）为高电平，置数使能端为低电平。
3、译码显示出现明显的跳跃计数情况，可能是因为555多谐振荡器振荡产生的秒脉冲信号纹波较大，造成波形不规则。
3.报警电路调试接通电源，给报警电路输入一个高电平，看二极管是否正常发光，同时听扬声器有无发出响声。
如果二极管不发光则二极管坏了，扬声器不响则有可能在焊接时把它损坏了。
4.整机调试各模块电路调试功能正常后，通过控制电路将各模块连接在一起。
首先，先连接抢答电路和倒计时电路，实现以下功能：a、有选手抢答时禁止其他选手抢答，并且倒计时能够停止在所抢答时刻上；b、时间到时禁止选手进行抢答。
其次，将报警电路接入，实现以下功能：a、主持人按下“开始”键时蜜蜂鸣器发出声音以此提醒选手抢答；b、有选手抢答时蜜蜂鸣器发出声音提醒此次抢答结束；c、定时到信号为低电平时扬声器发出声音。
按上述步骤进行整机调试，若出现问题则通过示波器测试控制信号电平，对照时序电路进行必要的调整，直到达到要求为止。
七、设计心得体会：此次课程设计通过学号组队，老师安排题目，由团队自己查找资料完成设计，并制作出实物，在遇到问题时由指导老师辅导的方式进行。