八路搶答器課程設計

1. 求八路搶答器的課程設計報告

題目名稱：八路搶答器 XXXXX學院 參賽人員： XXXXXXX摘 要 鎖存器輸入信號均為同一電平時，控制電路輸出控制信號使鎖存器打開，這時鎖存器輸入端的電平送往相應的輸出端，當有一輸入端電平發生跳變時，其對應輸出端電平也隨著變，此變化的輸出電平送入控制電路，控制電路產生使鎖存器鎖存的控制信號，鎖存器一旦進入鎖存工作狀態，無論哪個輸入端電平發生變化，各輸出端電平均保持不變，與其它輸出端電平不同的那個輸出端的電平經編碼器編碼後送入數碼顯示解碼器，控制驅動器驅動七段數碼管進行數碼顯示.關鍵詞 八路鎖存搶答 數碼顯示 目 錄第一章 設計功能及基本原理 2 1.1 設計任務 21.2設計基本方案 2第二章 方案論證和比較 22.1 電源部分 22.2 控制及搶答 32.3 數碼顯示 3第三章 單元電路的設計 33.1 電源部分設計 33.2控制和搶答部分設計 33.3 數碼顯示的設計 4第四章 系統測試 54.1 電路調試方法 5附錄 5附錄1 電路圖 5附錄2 元件清單 6參考文獻： 6第一章 設計功能及基本原理 1.1 設計任務 1.一種使用廣泛、操作簡單的八路搶答器。2. 數碼直觀顯示搶答路線。3. 可靠性高，穩定性好。4. 操作方便，顯示直觀。1.2設計基本方案 根據設計要求，能夠實現八路搶答且能數碼直觀顯示搶答路線，以下是系統方框圖。圖1.1 系統方框圖第二章 方案論證和比較 根據題目要求，本系統所涉及的核心問題有以下幾點：1. 電源部分；2. 控制及搶答；3. 數碼顯示；2.1 電源部分 為供給控制電路、數碼顯示電路的電源，本設計可採用以下兩種方案。方案一：變壓器變壓器的特點：性能好、經久耐用、笨重、成本低、電路簡單。方案二：開關電源 開關電源特點：性能好、體積小、電路復雜、成本高。方案三：RC 電路RC的特點：體積小，成本低,性能差，安全性低。根據要求結合實際，本設計選用方案一。2.2 控制及搶答 根據設計要求，能實現八路鎖存搶答、數碼顯示搶答路線並報警提示。控制開關置於復位使得編碼器處於不許編碼通過解碼使得數碼顯示管無顯示，此時搶答器處於准備搶答狀態；當開關置於搶答時，搶答器處於等待狀態，當有選手按下按鍵開關時，搶答器將接受並顯示搶答結果，如果要進行再次搶答，需將開關置於「復位」解碼器的四個RS均被置0，搶答器又進入了准備搶答狀態。2.3 數碼顯示 根據設計要求能夠直觀顯示搶答路線。 根據設計要求能夠直觀顯示搶答路線，取優先編碼器的輸出、利用顯示解碼器（本電路採用74LS47驅動共陽極數碼顯示管）作解碼顯示、數碼管顯示。 三章 單元電路的設計 3.1 電源部分設計 根據設計要求及採用方案電源電路原理圖如圖3.1圖3.1 電源電路3.2控制及搶答部分設計 根據設計要求，控制搶答部分採用八路優先編碼器（74LS148)進行編碼、基本RS觸發器（74LS279)實現鎖存、用與非門（74LS20）電路作報警提示檢測（與非門的輸出驅動報警提示電路），報警提示採用蜂鳴器。 圖 3.2控制及搶答電路 3.3 數碼顯示部分 根據設計要求，要直觀顯示搶答路線電路如圖3.3所示，圖中採用74LS47作解碼驅動採用共陽極數碼管顯示。 圖3.3 數碼顯示電路 第四章 系統測試 4.1 電路調試方法 1.鎖存器電路調試：在調試鎖存電路時,我們可以在各觸發器的Q端接各接上一個發光二極體,接上電源,主持人開關打開,任意按下一路搶答開關,看其對應的發光二極體是否亮,然後再按其它開關,這時其它的二極體應該不發亮才算正常.
2 顯示電路調試：示電路主要是由一塊74LS47晶元和一個七段LED數碼顯示器組成的.在調試時,可以在編碼器的各輸入端接上開關,當接上電源後,用各開關打開或斷開來判斷七段LED數碼顯示器是否顯示正常. 附錄 附錄1 電路圖 附錄2 元件清單 序號 參數C1 1000u C2 104 D1 IN4007 D2 N4007 D3 IN4007 D4 IN4007 IC2 7809 IC2 74ls279 IC3 74LS47 IC4 74ls148 IC5 74LS20 IC6 共陽數碼顯示管 LED 指示燈 R1 9.1K 序號 參數R2 150/1/2W R3 9.1K R4 9.1K R5 510 R6 9.1K R7 9.1K R8 3.3k/1/2w R9 9.1K R10 9.1K R11 9.1K R12 510 S? S1-S8為觸點開關 V1 蜂鳴器 VT1 9014 參考文獻： [1]《模擬電子技術》周雪著，西安：西安電子科技大學出版社，2005年[2]《電路分析》余建群著，科學出版社，2004年10月[3]《家庭電子小製作》方大千著， 新時代出版社 2004年7月[4]《數字電子技術》孫津平著， 西安：西安電子科技大學出版社，2005年[5]《實用電子電路圖集》劉修文著，中國電力出版社， 2006年3月[6]《電子線路設計指導》李銀華著 ，北京航空航天大學出版社 2005年3月

2. 數字電子技術課程設計：八路智力競賽搶答器的模擬電路圖

下面這個圖是五路搶答器的，按照同樣的道理多加三個就成了八路搶答器

3. 八路智能搶答器課程設計，急需！！！高分~~

發到你郵箱去了，是我大二的時候的課程設計，裡面有電路圖，還有原理說明。
格式是按照論文的格式要求。如果需要的話可以自己改下格式。
我的郵箱是[email protected]

4. 八路智能搶答器課程設計

http://wenku..com/view/80e9f9fe04a1b0717fd5dd03.html
這兒有完整的，要的話留言給我，沒財富值就留下個郵箱我給你發去
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5. 課程設計 八路競賽搶答器

第一章搶答器設計功能分析
1.1 數字搶答器的概述
對於搶答器我們大家來說都不陌生，它是用於很多競賽場合，真正實現先搶先答，讓最先搶到題的選手來回答問題。搶答器不僅考驗選手的反應速度同時也要求選手具備足夠的知識面和一定的勇氣。選手們都站在同一個起跑線上，體現了公平公正的原則。
1.2 設計任務與要求
基本要求：
1. 給主持人設置一個開關，用來控制系統的清零（編號顯示數碼管滅燈）和搶答器的開始。
2. 搶答器具有數據鎖存和顯示的功能。搶答開始後，若有選手按動搶答器按鈕，編號立即鎖存，並在LED數碼上顯示選手的編號，同時揚聲器給出音響提示。此外，要封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。
發揮部分：
1. 搶答器具有定時搶答的功能，且一次搶答的時間可以由主持人設定（如30秒）。當節目主持人啟動「開始」鍵後，要求定時器立即減計時，並用顯示器顯示，同時揚聲器發出短暫的聲響，聲響持續時間0.5秒左右。
2. 參加選手在設定的時間內搶答，搶答有效，定時器停止工作，顯示器上顯示選手的編號和搶答時刻的時間，並保持到主持人將系統清零為止。
3. 如果定時搶答的時間已到，卻沒有選手搶答時，本次搶答無效，系統短暫報警，並封鎖輸入電路，禁止選手超時後搶答，時間顯示器上顯示00。
4. 選手如果在主持人按開始鍵之前違規搶答，系統報警，LED顯示違規選手號碼和FF，直到主持人按下停止鍵。

第二章 搶答器方案論證
搶答器的實現方式有種多樣，通過純電子器件搭建電路實現，如優先編碼器，鎖存器，555定時器解碼器等，純電子器件實現沒有軟體參與，調試簡單，但是它不易於擴展和修改，而且電路結構復雜，調試困難電子，電子器件管腳很多，實際搭建起來費時費力，焊接很容易出錯。於是，我想到了用單片機實現。單片機體積小價格低，應用方便，穩定可靠。單片機將很多任務交給了軟體編程去實現，大大簡化了外圍硬體電路，使外圍電路的實現簡單方便。由於單片機本身不具有軟體編譯測試的功能，我們需要藉助其他軟體編譯，將編譯好的程序「燒」入單片機內。
在實際電路設計中，需要先通過模擬軟體測試電路以及編譯的程序，檢查外圍電路設計是否合理，軟體編譯是否正確，以及軟體和硬體電路能否正常配合工作，能否准確的實現所設計的功能。如果測試通過，電路模擬沒有問題能完全實現功能的話就可以實際的做板子的焊接工作了。在老師的指導下我選擇了常用的單片機模擬軟體proteus6.9以及keil 進行模擬。

第三章 硬體電路設計
3.1總體設計
根據搶答器的基本功能，可以設計出如下的單片機外圍電路：

圖3-1 總體設計
如圖3-1，P3.0為開始搶答，P3.2為停止，P1.0-P1.7為八路搶答輸入，數碼管段選P0口，位選P2口低3位，蜂鳴器（用綠燈代替）輸出為P3.6口。P3.2為時間加1調整，P3.3為時間減1調整。
3.2 外部振盪電路

圖3-2 外部振盪電路
一般選用石英晶體振盪器。此電路在加電大約延遲10ms後振盪器起振,在XTAL2引腳產生幅度為3V左右的正弦波時鍾信號,其振盪頻率主要由石英晶振的頻率確定。電路中兩個電容 C1,C2的作用有兩個:一是幫助振盪器起振;二是對振盪器的頻率進行微調。C1,C2的典型值為30PF。
3.3 復位電路的設計
單片機的第9腳RST為硬體復位端,只要將該端持續4個機器周期的高電平即可實現復位,復位後單片機的各狀態都恢復到初始化狀態，其電路圖如圖4所示:

圖3-3 復位電路
在方案中使用到了硬體復位和軟體復位兩種功能,由上面的硬體復位可使寄存器及存儲器的值都恢復到初始值,而前面的功能提到了倒計時間需要有記憶功能,該功能實現的前提條件就是不能對單片機進行硬體復位,所以設定了軟復位功能。軟復位實際上就是當程序執行完畢之後,將程序指針通過一條跳轉指令讓它跳轉到程序執行的起始地址。
3.1.4 顯示電路的設計
顯示電路使用了七段數碼管7SEG-MPX4-CC，它是共陰極的，由高電平點亮。

圖3-4 陰極七段數碼管
4.1.5 按鈕輸入電路的設計
搶答器的輸入按鈕使用常開開關，

圖3-5 搶答按鍵
這些常開開關組成了搶答按鍵，硬體電路簡單，在程序設計上也不復雜，只要在程序中消除在按鍵過程中產生的「毛刺」現象就可以了。這里採用最常用的方法即延時法，其的原理為：因為「毛刺」脈沖一般持續時間短，約為幾ms，而按鍵的時間一般遠遠大於這個時間,所以當單片機檢測到有按鍵動靜後再延時一段時間(這里取10ms)後再判斷此電平是否保持原狀態,如果是則為有效按鍵，否則無效。
3.1.6 發聲
這里能利用程序來控制單片機P3.6口線反復輸出高電平或低電平，即在該口線上產生一定頻率的矩形波，接上揚聲器就能發出一定頻率的聲音，再利用延時程序控制「高」「低」電平的持續時間，就能改變輸出頻率，從而改變音調，使揚聲器發出不同的聲音。

第四章 系統軟體設計
4.1 程序系統結構圖
硬體電路確定後，軟體的編程要與硬體相匹配，軟硬體才能結合完成所要實現的功能。由功能分析得到以下的軟體結構圖：

圖4-1 軟體系統結構圖
4.2 程序流程圖
整個程序主要由定時器T0、定時器T1、外部中斷0和主程序構成。
定時器T0用於使揚聲器發聲，當需要響鈴時，把響鈴標志位置一，每次中斷都對P3.7取反，揚聲器發聲，改變定時器初值，可改變揚聲器頻率。定時器程流程圖如下：

圖4-2 響鈴程序流程圖
定時器T1用於倒計時，每次中斷為50ms，當計數標志為20時即為一秒，顯示數字減一。其流程圖如下：

圖4-3 倒計時中斷流程圖
外部中斷0用於調整倒計時時間，流程圖如下：

圖4-4 調整搶答時間流程圖

主程序協調三個中斷一起工作，實現搶答功能,其流程圖如下：

圖4-5 主程序流程圖

附錄：
程序代碼：
P3.0為開始搶答，P3.1為停止，P1.0-P1.7為八路搶答輸入，數碼管段選P0口，位選P2的低三位口，蜂鳴器輸出為P3.6口。
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 0003H
AJMP INT0SUB
ORG 000BH
AJMP T0INT
ORG 001BH
AJMP T1INT
OK EQU 20H ; 搶答開始標志位
RING EQU 22H ; 響鈴標志位
ORG 0040H
MAIN: MOV R1,#0FH; 初設搶答時間為15s
MOV R2,#0AH; 初設答題時間為10s
MOV TMOD,#11H; 設置未定時器/模式1
MOV TH0,#0F0H
MOV TL0,#0FFH; 越高發聲頻率越高,越尖
MOV TH1,#3CH
MOV TL1,#0B0H; 50ms為一次溢出中斷
SETB EA
SETB ET0
SETB ET1
SETB EX0
SETB EX1; 允許四個中斷,T0/T1/INT0/INT1
CLR OK
CLR RING
SETB TR1
SETB TR0; 一開始就運行定時器,以開始顯示FFF.如果想重新計數,重置TH1/TL1就可以了
查詢程序:
START: MOV R5,#0BH
MOV R4,#0BH
MOV R3,#0BH
ACALL DISPLAY; 未開始搶答時候顯示FFF
JB P3.0,NEXT
ACALL DELAY
JB P3.0,NEXT;去抖動,如果"開始鍵"按下就向下執行,否者跳到非法搶答查詢
ACALL BARK;按鍵發聲
MOV A,R1
MOV R6,A; 送R1->R6,因為R1中保存了搶答時間
SETB OK; 搶答標志位,用於COUNT只程序中判斷是否查詢搶答
MOV R3,#0AH; 搶答只顯示計時,滅號數
AJMP COUNT;進入倒計時程序,"查詢有效搶答的程序"在COUNT裡面
NEXT: JNB P1.0,FALSE1
JNB P1.1,FALSE2
JNB P1.2,FALSE3
JNB P1.3,FALSE4
JNB P1.4,FALSE5
JNB P1.5,FALSE6
JNB P1.6,FALSE7
JNB P1.7,FALSE8
AJMP START
非法搶答處理程序:
FALSE1: ACALL BARK; 按鍵發聲
MOV R3,#01H
AJMP ERROR
FALSE2: ACALL BARK
MOV R3,#02H
AJMP ERROR
FALSE3: ACALL BARK
MOV R3,#03H
AJMP ERROR
FALSE4: ACALL BARK
MOV R3,#04H
AJMP ERROR
FALSE5: ACALL BARK
MOV R3,#05H
AJMP ERROR
FALSE6: ACALL BARK
MOV R3,#06H
AJMP ERROR
FALSE7: ACALL BARK
MOV R3,#07H
AJMP ERROR
FALSE8: ACALL BARK
MOV R3,#08H
AJMP ERROR
倒計時程序(包括有效搶答程序):
COUNT: MOV R0,#00H; 重置定時器中斷次數
MOV TH1,#3CH
MOV TL1,#0B0H； 重置定時器
RECOUNT: MOV A,R6; R6保存了倒計時的時間
MOV B,#0AH
DIV AB; 除十分出個位/十位
MOV 30H,A; 十位存於(30H)
MOV 31H,B; 個位存於(31H)
MOV R5,30H ; 取十位
MOV R4,31H ; 取個位
MOV A,R6
CLR C
SUBB A,#07H
JNC LARGER ;大於5s跳到LARGER,小於等於5s會提醒
MOV A,R0
CJNE A,#0AH,FULL;1s中0.5s向下運行
CLR RING
AJMP CHECK
FULL: CJNE A,#14H,CHECK ; 1s時,響並顯示號數並清R0,重新計時
SETB RING
MOV A,R6
JZ QUIT ; 計時完畢
MOV R0,#00H
DEC R6 ; 一秒標志減1
AJMP CHECK
LARGER: MOV A,R0
CJNE A,#14H,CHECK ; 如果1s向下運行,否者跳到查"停/顯示"
DEC R6; 計時一秒R6自動減1
MOV R0,#00H
CHECK: JNB P3.1,QUIT; 如按下停止鍵退出
ACALL DISPLAY
JNB P1.0,TRUE1
JNB P1.1,TRUE2
JNB P1.2,TRUE3
JNB P1.3,TRUE4
JNB P1.4,TRUE5
JNB P1.5,TRUE6
JNB P1.6,TRUE7
JNB P1.7,TRUE8
AJMP RECOUNT
QUIT: CLR OK ; 如果按下了"停止鍵"重新回到開始
CLR RING
ACALL BARK
AJMP START
正常搶答處理程序：
TRUE1: ACALL BARK; 按鍵發聲
MOV A,R2
MOV R6,A; 搶答時間R2送R6
MOV R3,#01H
CLR OK;
AJMP LOOP2
TRUE2:ACALL BARK;
MOV A,R2
MOV R6,A
MOV R3,#02H
CLR OK
AJMP LOOP2
TRUE3:ACALL BARK;
MOV A,R2
MOV R6,A
MOV R3,#03H
CLR OK
AJMP LOOP2
TRUE4:ACALL BARK;
MOV A,R2
MOV R6,A
MOV R3,#04H
CLR OK
AJMP LOOP2
TRUE5: ACALL BARK;
MOV A,R2
MOV R6,A
MOV R3,#05H
CLR OK
AJMP LOOP2
TRUE6: ACALL BARK;
MOV A,R2
MOV R6,A
MOV R3,#06H
CLR OK
AJMP LOOP2
TRUE7: ACALL BARK;
MOV A,R2
MOV R6,A
MOV R3,#07H
CLR OK
AJMP LOOP2
TRUE8: ACALL BARK;
MOV A,R2
MOV R6,A
MOV R3,#08H
CLR OK
LOOP2: AJMP DISPLAY ;搶答後停止計時，等待返回
SETB RING
JNB P3.1 QUIT
AJMP LOOP2
犯規搶答程序:
ERROR: SETB RING ;犯規響鈴
MOV R5,#0BH
MOV R4,#0BH; 顯示FF和犯規號數
LOOP3: ACALL DISPLAY
JNB P3.1 QUIT1; 等待「停止」鍵按下
AJMP LOOP3
QUIT1: CLR RING
CLR OK
AJMP START
顯示程序:
DISPLAY:MOV DPTR,#DAT1; 查表顯示程序,利用P0口做段選碼口輸出/P2低三位做位選碼輸出
MOV A,R5
MOVC A,@A+DPTR
MOV P2,#01H
MOV P0,A
ACALL DELAY
MOV DPTR,#DAT2
MOV A,R4
MOVC A,@A+DPTR
MOV P2,#02H
MOV P0,A
ACALL DELAY
MOV A,R3
MOVC A,@A+DPTR
MOV P2,#04H
MOV P0,A
ACALL DELAY
RET
DAT1:DB 00H,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,00H,71H
;"滅","1","2","3","4","5","6","7","8","9","滅","F"
DAT2:DB 3FH, 06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,00H,71H
DELAY1: MOV 35H,#08H
LOOP0: ACALL DISPLAY
DJNZ 35H,LOOP0
RET
延時(顯示和去抖動用到):
DELAY: MOV 32H,#12H
LOOP: MOV 33H,#0AFH
LOOP1: DJNZ 33H,LOOP1
DJNZ 32H,LOOP
RET
發聲程序:
BARK: SETB RING
ACALL DELAY1
ACALL DELAY1
CLR RING; 按鍵發聲
RET
INT0(搶答時間R1調整程序):
INT0SUB:MOV A,R1
MOV B,#0AH
DIV AB
MOV R5,A
MOV R4,B
MOV R3,#0AH
ACALL DISPLAY；先在兩個時間LED上顯示R1
JNB P3.2,INC0; P3.2為+1s鍵,如按下跳到INCO
JNB P3.3,DEC0; P3.3為-1s鍵,如按下跳到DECO
JNB P3.4,BACK0; P3.4為確定鍵,如按下跳到BACKO
AJMP INT0SUB
INC0: MOV A,R1
CJNE A,#63H,ADD0; 如果不是99,R2加1,如果加到99了,R1就置0，重新加起
MOV R1,#00H
ACALL DELAY1
AJMP INT0SUB
ADD0: INC R1
ACALL DELAY1
AJMP INT0SUB
DEC0: MOV A,R1
JZ SETR1;如果R1為0, R1就置99，
DEC R1
ACALL DELAY1
AJMP INT0SUB
SETR1: MOV R1,#63H
ACALL DELAY1
AJMP INT0SUB
BACK0: RETI
TO溢出中斷(響鈴程序):
T0INT:MOV TH0,#0ECH
MOV TL0,#0FFH
JNB RING,OUT
CPL P3.6 ; RING標志位為1時候P3.6口不短取反使喇叭發出一定頻率的聲音
OUT: RETI
T1溢出中斷(計時程序):
T1INT: MOV TH1,#3CH
MOV TL1,#0B0H
INC R0
RETI
END

6. 八路聲光搶答器課程設計怎麼做

回答：找專家，呵呵 。
回答完畢，請您採納。
給我5星哦，謝謝

7. 八路搶答器課程設計，急用~~~！！！~~~~高分

電子技術課程設計

——————八路智力競賽搶答器

學院： 華科學院
專業，班級：電氣工程及其自動化062203H
姓名 段超
學號： 200622050308
指導老師： 黃慶彩

2008年1月

目錄
一 設計任務與要求……………………………………3

二 總體框圖……………………………………………3

三 選擇器件……………………………………………4

四 功能模塊……………………………………………6

五 電路的裝配調試……………………………………9

六 心得體會……………………………………………11

八路智力競賽搶答器

一．設計任務與要求
1.任務和要求
搶大器能容納8名選手，並且給出相應的編號為1、2、3、4、5、6、7、8，為每名選手設置一個按鍵。為了簡化設計，可以利用試驗儀上的邏輯電平開關。（這部分要求由我主要負責）
設置一個給工作人員清零的開關，以便能開始新的一輪的搶答。為了簡化設計，可以利用試驗儀上的邏輯電平開關。
用LED數碼管顯示獲得優先搶答的選手的編號，一直保持到工作人員清零或1分鍾倒記時答題時間結束為止。
用LED數碼管顯示有效搶答後的1分鍾到記時答題時間。
用喇叭發聲知識有效搶答及答題時間的結束。（這部分要求由我主要負責）
秒信號不必考慮時間精度，可利用試驗儀上所提供的連續脈沖（方波）。
二．總體框圖
根據設計任務與要求，我初步將系統分為4大功能模塊：主電路、數據採集電路、控制電路和音響電路。可將主電路分為一個十六進制（實現一分鍾倒記時答題時間）計數、解碼、顯示電路；數據採集電路（獲得優先搶答選手的編號）分為8路搶答開關、八D數據鎖存器、優先編碼器、加1電路；控制電路分為鎖存控制、倒記時控制、音響控制；音響電路分為單穩態觸發器、音振及喇叭電路。以下是我設計的總體框圖：如圖1所示

圖一 總體框圖
三．選擇器件
整個電路的電子器件有：555定時器，74LS192，74LS148，74LS373，74LS00，74LS04以及若干電容和電阻。我詳細介紹一下我所設計的這兩個電路中所用到的重要器件（555定時器和 74LS373）：
1．555定時器
555 定時器是一種模擬和數字功能相結合的中規模集成器件。555 定時器成本低，性能可靠，只需要外接幾個電阻、電容，就可以實現多諧振盪器、單穩態觸發器及施密特觸發器等脈沖產生與變換電路。它也常作為定時器廣泛應用於儀器儀表、家用電器、電子測量及自動控制等方面。555 定時器的內部電路框圖和外引腳排列圖分別如下圖2：
圖2 555定時器的內部電路框圖和外引腳排列圖
它內部包括兩個電壓比較器，三個等值串聯電阻，一個 RS 觸發器，一個放電管 T 及功率輸出級。它提供兩個基準電壓VCC /3 和 2VCC /3 555 定時器的功能主要由兩個比較器決定。兩個比較器的輸出電壓控制 RS 觸發器和放電管的狀態。在電源與地之間加上電壓，當 5 腳懸空時，則電壓比較器 A1 的反相輸入端的電壓為 2VCC /3，A2 的同相輸入端的電壓為VCC /3。若觸發輸入端 TR 的電壓小於VCC /3，則比較器 A2 的輸出為 1，可使 RS 觸發器置 1，使輸出端 OUT=1。如果閾值輸入端 TH 的電壓大於 2VCC/3，同時 TR 端的電壓大於VCC /3，則 A1 的輸出為 1，A2 的輸出為 0，可將 RS 觸發器置 0，使輸出為 0 電平。
2．74LS373
74373八D鎖存器為三態輸出的8 D透明鎖存器, 373的輸出端O0-O7可直接與匯流排相連。當三態允許控制端OE為低電平時，O0-O7為正常邏輯狀態，可用來驅動負載或匯流排。當OE為高電平時，O0-O7呈高阻態，即不驅動匯流排，也不為匯流排的負載，但鎖存器內部的邏輯操作不受影響。當鎖存允許端LE為高電平時，O隨數據D而變。當LE為低電平時，O被鎖存在已建立的數據電平。當LE端施密特觸發器的輸入滯後作用，使交流和直流雜訊抗擾度被改善400mV。
373引出端符號：
D0～D7-----數據輸入端OE-----三態允許控制端
LE-----鎖存允許端 O0-O7-----輸出端

74LS373外部管腿圖、真值表、邏輯圖，如下圖3所示：

圖3 74LS373外部管腿圖、真值表、邏輯圖
真值表中：L——低電平； H——高電平； X——不定態； Q0——建立穩態前Q的電平； G——輸入端，與8031ALE連高電平：暢通無阻低電平：關門鎖存。圖中OE——使能端，接地。當G=「1」時，74LS373輸出端1Q—8Q與輸入端1D—8D相同；當G為下降沿時，將輸入數據鎖存。
四．功能模塊
根據設計任務與要求，我初步將系統分為4大功能模塊：主電路、數據採集電路、控制電路和音響電路。
1.主電路由六十進制計數器和解碼、顯示電路兩部分組成。
2.控制電路由鎖存控制和倒計時控制兩部分組成。
以上的這兩大模塊部電路均由我的搭檔負責
以下的數據採集電路和音響電路兩個模塊是由我主要負責，下面我就詳細說明我所設計的這兩模塊：
3．數據採集電路
（1）．八路搶答開關
為8位選手提供8個搶答的按鈕，這樣可以在松開按鈕後及時復位，為下次做准備。這部分我利用的是試驗儀上的8個邏輯開關，在接電路圖的時候，只用一個開關模擬。
（2）.八D數據鎖存器
採用八D數據鎖存器74LS373，搶答前應使鎖存允許LE=1，此時允許選手搶答，當有選手搶答有效時，要利用控制電路中的LE=0，使數據被鎖存，其它選手就搶答無效了。
（3）.優先編碼器
採用優先編碼器74LS148，因為採用了高速控制電路，因此一旦搶答，立即鎖存。
我所設計的控制電路將充分利用74LS148的兩個輸出信號：選通輸出Ys和擴展輸出YEX。
以下是我設計的數據採集電路電路圖如圖4所示：

圖4數據採集電路

4．音響電路
（1）.單穩態觸發器
設音響提示時間為2秒左右，可採用一脈寬為2秒的單穩態觸發器實現。
實現單穩態觸發器的方法有很多，可以用與非門或者非門電路實現微分型單穩、利用施密特觸發器實現單穩、集成單穩等。現採用555定時器實現，注意其脈寬的計算公式為tw=1.1RC.若一個負脈沖觸發信號到來，將有效觸發單穩態電路產生一個脈寬為2秒的正脈沖。
（2）.音頻振盪器及喇叭電路
利用555定時器實現頻率約1kHz的音頻振盪器，因555定時器有較強的功率輸出能力，可以直接推動喇叭輸出。
當單穩態觸發器進入暫穩態產生一個正脈沖時，控制555定時器開始工作，發出響聲；當單穩態觸發器自動返回穩態後，555定時器清零，不能發聲。
以下是我設計的電路圖如圖5所示：

圖5 音響電路
五 電路的裝配與調試
1．由圖中所示的定時搶答器的總體方框，按時信號的流向分單元裝配，逐級級聯。
2．我接好電路後，開始檢驗我的結果，發現當有選手搶答後，沒有開始倒計時，經過老師的指正我們找到了原因，並立即改正，實現了要求的結果。
3．我將裁判的開關撥至0再撥回1時，發現是總能在任意時間重新搶答。（與設計要求相符）
4．我檢查到，當計數器減到00時，產生了一個負脈沖信號，同時也允許開始新一輪的搶答。（與設計要求相符）
5．最後我檢查的是我所設計的音響電路，當我撥動一個選手開關後，音響電路所對應的綠燈開始發光，並開始倒計時。當計數器減到00時，綠燈再次發光提示。（與設計要求相符）
現給出我所設計的總電路圖如圖6所示：

圖6 總電路圖

我的模擬結果圖如圖7所示：

圖7 分別是倒計時、數據採集、音響電路的模擬結果

六 心得體會
在設計之前，參考了許多相關的資料。在設計中又參考了以前講過的四路搶答器的原理圖，有了基本的思路。
但著手設計時，又出現了許多未預料到的問題，例如元件的選擇：在選擇編碼器時，是採用普通編碼器還是優先編碼器。普通編碼器中，任何時刻只允許輸入一個編碼信號，否則輸出將發生混亂。所以選擇了優先編碼器。但是74LS系列中眾多不同管腳的類型，選擇哪個作編碼器。經過查找，選擇了74LS192，因為想用數字的形式顯示搶答者的編號，所以選擇了數碼顯示管，但數碼顯示管不能直接，數碼顯示管需要由TTL或CMOS集成電路驅動，所以在TTL還是CMOS集成電路上又進行了比較和選擇。最後選擇了數顯解碼器，用它將輸出的二進制代碼譯成相對應的高、低信號，用其作為數碼顯示管的驅動信號，數碼顯示管顯示出相對應的選手編號。在音響電路中，根據設計需要選擇了555定時器。
在一些設計原理上也遇到了許多新問題。發現當電源接通後，無論有無人按按鈕都會使音樂集成電路通電發出聲響，經同學以及老師的指證，發現導通的原因，並及時的改正。
通過這次八路搶答器的設計，我發現了以往學習中的許多不足，也讓我掌握了以往許多掌握的不太牢的知識，感覺學到了很多東西。三周的課程設計，留給我印象最深的是要設計一個成功的電路，必須要有耐性和堅持下去的毅力。在整個電路的安裝調試的過程中，花費時間最多的是各個元件電路的連接，電路的細節設計以及連完線路後的檢查工作上，其中在連接電路是出現問題比較多，在555元件和74LS192元件的連接的調試的時候出現了問題在老師的指導和講解下我門有了更深刻的認識，同時對元件的原理的功能了解的更多更深刻。在這次過程中，我深刻的體會到在設計過程中，需要反復實踐，其過程很可能相當的煩瑣，有時花很長時間檢查電路故障，分析原因，那時心中就有點灰心，有時還特別想放棄，此時更需要靜下心來，更仔細的查找原因。
總之，這次實驗過程中我受益匪淺，在摸索我和我的搭檔實現了課題所要求的結果。培養了我的設計思維，增加了動手操作的能力。更讓我體會到實現電路功能喜悅。