1、I 摘 要 在智力竞赛等场合，常需要一种反应灵敏、显示方便的抢答装置。在对数字 集成电路研究的基础上， 设计了一种八路数字抢答器， 该抢答器包括抢答、 编码、 优先、锁存、数显、复位及报警电路。本设计采用 CD4511 芯片来实现译码锁存 和 led 驱动功能，通过蜂鸣器实现报警功能，并采用 220V 转+5V 转换电路为系 统供电。软件仿真和硬件实验的结果表明了该系统能实现八路抢答器的功能，且 具有反应灵敏、操作简便、实用性强等特点，具有一定的实用价值。 关键词：抢答器；编码；译码；锁存 II Abstract In the quiz and other occasions, often r
2、equire a responsive, easy to display and answer device. Based on the study of digital integrated circuits Designed an eight-way digital Responder, the Responder include Responder, coding, priority, latches, digital display, reset and alarm circuits. The design adopts CD4511 chip to achieve decoding
3、latch and led driver functions, achieve alarm function by the buzzer and uses 220V switch +5 V conversion circuit to power the system. Software simulation and hardware experimental results show that the system can achieve eight Responder functionality, and has a responsive, easy operation, practical
4、 features, has some practical value. Key words : Responder; coding; decoding; latch III 目目 录录 1 绪论 1 1.1 课题研究的背景 1 1.2 研究目的和意义 1 1.3 课题研究的内容 1 2 抢答器的工作原理 3 2.1 系统的主要功能 3 2.2 抢答器的基本工作原理 3 2.3 抢答器系统的分析 3 2.4 抢答器的工作流程 4 3 硬件电路设计 5 3.1 总体设计方案 5 3.2 抢答器设计中的数字编码电路 5 3.3 抢答器设计中的译码/优先/锁存电路 7 3.4 抢答器设计中的数码显示
5、电路. 11 4.软件仿真. 13 4.1 软件测试定义和目的. 13 4.2 Proteus 仿真 . 13 5.硬件电路的测试与焊接. 16 5.1 硬件测试定义和目的. 16 5.2 焊接. 16 5.3 硬件电路调试. 18 5.4 调试中出现的问题及解决方法. 19 6 总结与展望. 18 参考文献. 19 致 谢. 20 附 录. 20 1 1 绪论 1.1 课题研究的背景 抢答器是一种应用非常广泛的设备，在各种竞赛、抢答中，可迅速、客观地分辨 出最先获得发言权的选手。早期的抢答器只由几个三极管、可控硅、发光管等组成， 能通过发光管的指示辩认出选手号码，但是由于早期的三极管等电子元
6、件的制造技术 及设备的落后，往往导致电路性能不稳定，抢答器不能正常工作。随着技术的进步及 电子制造工艺的发展，性能稳定的集成电路逐渐占据了电路市场的主流，因而现在大 多数抢答器均使用单片机(如MCS-51型)和数字集成电路。 本设计利用中规模数字集成电路及外围接口实现的抢答系统，使得系统能够正确 地进行计时，同时使数码管能够正确地显示时间和选手号码。用开关做键盘输出，扬 声器发声提示。所以，系统需达到以下要求：在抢答中，只有开始后抢答才有效，如 果在开始抢答前抢答则为无效；正确按键后有音乐提示；按键锁定，在有效状态下， 其他按键无效非法；电源电路采用 220V 交流转+5V 直流供电，更贴近实际应用。 1.2 研究目的和意义 本设计的关键技术在于准确判断出第一抢答者的信号并将其锁存。实现这一功能 可选择使用锁存器实现。在得到第一信号之后立即将电路的输入封锁，致使其他组的 抢答信号无效。但是，第一抢答信号应该在主持人发出抢答命令之后才有效。 通过这次设计，掌握编码器、译码器、led 驱动电路、扬声器发声电路及电源转 换电路的原理，了解抢答器组成原理，初步掌握多功能抢答器的调整及测
