1、 I 四人抢答器的设计 摘 要 本设计借助于 Quartus软件在计算机上仿真制作了四人抢答器。 在抢 答类竞赛中，通过选手按动按键的先后，判定由哪位选手回答问题，并且 实现倒计时和对选手加减分的功能。 本设计分为四个模块分别设计，每个模块完成不同的功能，分别实现 抢答器的不同功能，各个模块共同作用，以实现整个设计的总体功能。 然后在 Quartus软件中通过波形仿真， 检验该设计的具体功能与要求 相一致，实现了四人抢答器的相关功能 关键词：Quartus 抢答器 仿真 抢答器电路、倒计时电路、报警电路、 时序控制 II 目 录 前 言 1 第 1 章 绪论 2 1.1 抢答器设计要求. 2
2、1.2 基本功能 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 1.3 扩展功能 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 第 2 章 单元电路 3 2.1 主控制模块. 3 2.1.1 主要功能 3 2.1.2 电路图 3 2.1.3 电路图分析 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.2 计分模块 3 2.2.1 主要功能 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.2.2 电路图 5 2.2.3 电路图分析 6 2.3 10s 倒计时模块 . 7 2.3.1 主要功能 7 2.3.2 电路图 7 2.3.3 电路图分析 7 2.4 100s 倒计时模块 . 7 2.4.1 主要功能 7 2.
3、4.2 电路图 8 2.4.3 电路图分析 8 2.5 警示音模块. 9 2.5.1 主要功能 9 2.5.2 电路图 9 2.5.3 电路图分析 9 III 第 3 章 总体设计图 .10 3.1 抢答器总设计图10 3.2 抢答器工作原理图 11 结 论 .12 谢 辞 .15 参考文献 .15 1 前 言 现今，形式多样、功能完备的抢答器已广泛应用于电视台、商业机构、 学校、企事业单位及社会团体组织中，它为各种知识竞赛增添了刺激性、 娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活。 对于抢答器我们大家都知道那是用于选手做抢答题时用的，选手进行 抢答，抢到题的选手来回答问题。抢答器不仅考验选手的
4、反应速度同时也 要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。 选手们都站在同一个起跑线上， 体现了公平公正的原则。 本文介绍了一种用 74 系列常用集成电路设计的高分辨率的 4 路抢答 器。该抢答器为全数字集成电路设计，具有分组数多、分辨率高等优点。 该抢答器除具有基本的抢答功能外，还具有优先能力、定时功能及复位功 能。主持人通过控制开关使抢答器达到定时、复位的功能 2 第 1 章 绪论 1.1 抢答器设计要求 实现 4 人抢答时每人的分数累加，倒计时显示答题时间： 每人设置一个抢答按钮。 显示最快抢答选手的编号，并响铃。 选手分数预置为 50 分，主持人控制加减分数，每次加减都是 1 分。 提前抢
5、答和超时抢答响铃，并显示选手编号。 1.2 基本功能 1、可同时 4 名选手参赛，他们的编号分别为 1、2、3、4，各用一个抢 答按钮，按钮编号与选手编号相对应分别为 S1、S2、S3、S4。 2、节目支持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答 3、数字抢答器的应具有数码锁存、显示功能。抢答开始后，如果有选手 抢答按钮，编号立即锁存，并在数码管上显示选手的编号，同时扬声器给 出音响提示，封锁输入电路，禁止其他选手抢答。先抢答的选手编号一直 保持到主持人将系统清零为止 1.3 扩展功能 1、定时抢答器功能。抢答器定时为 10 秒，主持按下开始键后，定时 器开始工作，开始倒计时，并在显示器上
6、显示出来，同时扬声器发出声响。 2、参赛选手在设定时间内抢答（10s） ，抢答有效，定时器停止工作， 显示器上显示的选手编号和抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。 3、当定时抢答时间已到，还没人抢答，本次抢答无效，系统报警，并 封锁输入电路，禁止选手抢答，时间显示 00 3 第 2 章 单元电路 2.1 主控制模块： 2.1.1 主要功能 主控制电路的主要功能有两个：一是分辨出选手按键的先后，并锁存 优先抢答者的编号，供译码显示电路用：二是要使其他选手的按键操作无 效。 2.1.2 电路图： 图 2-1-1 主控制部分电路图 图 2-1-2 主控制部分电路图的封装图 4 2.1.3 电路图分析： 该电路有四个输入和三个输出：EN 为使能端，只有当 EN 为 1 时，该 电路才能正常工作，为 0 时输出保持 EN 端变化前的值不变；KCLR 端为 清零端，在新一轮抢答之前给它一段时间高电平，是输出选手号为 0； START 端为开始控制，当清零后，给该端口一个上升沿脉冲， “JISHI
