数字抢答器引发热问题讨论

本文主要介绍了一个四人智力抢答器的设计与工作原理，该设备用于竞赛场合，确保公平公正的抢答过程。抢答器由四个部分组成：脉冲产生电路、计时工作电路、锁存电路和显示部分电路。 1. 设计内容与要求： - 抢答器供四名选手使用，每个选手对应一个抢答按钮。 - 主持人有一个主控开关，用于启动抢答、开始倒计时和系统清零。 - 抢答器具备锁存功能，防止主持人未启动时的非法抢答。 - 抢答开始后，若10秒内无人抢答，本次抢答无效，需主持人清零重新开始。 - 脉冲由555电路提供，倒计时以1Hz脉冲递减作为计时器的时钟信号。 2. 电路工作原理： - 当主持人未按下开关时，若有选手抢答，系统会显示违规，锁存器锁定状态，显示选手编号并亮灯，需主持人清零后重新开始。 - 主持人按下开关，555电路产生时钟信号，计时器开始10秒倒计时。若倒计时结束前有选手抢答，锁存器锁定，显示该选手编号，计时器停止，等待主持人清零。 3. 单元电路功能实现： - **锁存器电路**：使用74LS75实现，输入低有效。当选手抢答，信号通过非门和与非门连接到75的使能端，实现锁存功能。通过74LS75的输出转换为二进制代码，驱动数码管显示选手编号。 - **计数器电路**：74LS161实现模10计数，与74LS48和数码管配合显示倒计时。当锁存器锁定后，计数器停止，显示抢答状态。计数器通过ENT和ENP控制，当计数到9（二进制1001）时，通过与非门保持计数器状态。 - **违规报警电路**：当主持人未启动时，若有人抢答，红灯亮并显示违规。该功能通过S和主持人信号H的逻辑运算实现，确保只有在主持人允许的情况下，抢答才被视为有效。 通过以上各部分电路的协同工作，抢答器可以实现规定的功能，确保比赛的公正性和趣味性。设计中利用了数字逻辑电路的基本原理，如锁存、计数和逻辑运算，实现了对抢答过程的有效控制。