一、设计要求及方案设计

1.1 设计任务和要求

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。

(4)抢答器具有定时（9 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，音响持续1 秒。参赛选手在设定时间（9 秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，音响持续1 秒，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（音响持续1 秒），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)可用石英晶体振荡器或者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。

1.2 方案设计

1、方案：

倒计时电路：利用74LS190 计数器作为倒计时的芯片，当主持人按下抢答按钮时，74LS190 被置为9，同时将选手编号的数码管清零并消隐，并开始倒计时，并通过74LS48 编码器将即时时间进行编码，并送到7 段共阴数码管，显示此时的时间。假如在9 秒内有人抢答，则计数器停止倒计时，将锁存器74LS175 锁存，禁止选手抢答，停止倒计时并显示抢答的选手号码。如果倒计时9 秒无人抢答，则停止倒计时，显示0 并封锁74LS175 芯片。

抢答电路：使用74LS175 芯片，当有人抢答时，时钟脉冲上升沿将输入数据传送到输出端，经74LS20 的一个与门后将时钟脉冲关闭，74LS175 立即锁存，这时他人抢答无效，使用74LS148 作为编码器，对输入的信号进行编码，输出BCD码，由74LS48 译码，得到7 段码输入共阴数码管里显示出抢答者的编号。

时钟脉冲电路：由一个555 时基芯片产生1KHz 脉冲供抢答电路，另一个产生1Hz 脉冲给倒计时电路。

2、电路流程图：

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