【正文】 組成顯示電路，與非門(mén)CD4011等元器件組成聲音提示電路， SA1~SA4組成搶答按鈕，S5A復(fù)位按鈕，觸發(fā)器CD4042是電路的核心元件。方案三利用鎖存型D觸發(fā)器CD4042來(lái)完成的四路搶答器，可以在軟件中進(jìn)行仿真測(cè)試,同時(shí)使用的是常用的數(shù)字集成芯片，使得電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本大大降低，并且實(shí)現(xiàn)的功能也較多，電路的效率高，輸出搶答者的信息一般不會(huì)出錯(cuò)。變壓器把220V交流電（市電）變?yōu)榉€(wěn)壓所需的低壓交流電；整流器把低壓交流電變?yōu)橹绷麟姡徽骱蟮闹绷麟娭腥詴?huì)含有交流成分，可以通過(guò)濾波電路將交流成分濾除；經(jīng)濾波后，穩(wěn)壓器再把不穩(wěn)定的直流電壓變?yōu)榉€(wěn)定的直流電壓輸出。把交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓輸出。當(dāng)任一閘之一或一個(gè)以上之輸入端電位低時(shí)，將使輸出端電位升高。在沒(méi)有任何電平輸入時(shí)，CD4042的4個(gè)輸入端經(jīng)過(guò)電阻上拉為高電平，根據(jù)其功能表可知其四個(gè)Q輸出端為高電平， 輸出端為低電平LED不顯示，此時(shí)與非門(mén)CD4012輸出為低電平使多諧振蕩電路停振，從而控制整個(gè)電路處于穩(wěn)定狀態(tài)。、 上圖是集成D鎖存器CD4042的邏輯圖和功能表。為求電路簡(jiǎn)單,聲響電路所示一般聲響電路都由集成音樂(lè)芯片或簡(jiǎn)單的分立元件構(gòu)成。當(dāng)CD4012在輸出高電平時(shí)多諧振蕩電路起振；驅(qū)動(dòng)三極管工作從而帶動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。 顯示電路顯示電路一般由 LED為發(fā)光二極管或數(shù)碼顯示器來(lái)實(shí)現(xiàn)，由于數(shù)碼顯示電路一般都需要顯示驅(qū)動(dòng)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜。CD4042的端輸出低電平時(shí)LED不發(fā)光。與普通的門(mén)電路相比門(mén)電路具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低 、實(shí)現(xiàn)容易的特點(diǎn)。揚(yáng)聲器發(fā)聲。CD4012雙4輸入與非門(mén)（1/2）當(dāng)任一閘之一或一個(gè)以上之輸入端電位低時(shí)，將使輸出端電位升高。J1A—J4A是搶答按鈕，J5A位按鈕。同時(shí)與非門(mén)U3ACD4042輸出低電平，使得U5A CD4011輸出高電平，即CP=1，D觸發(fā)器處于數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)。門(mén)控振蕩器的振蕩頻率由R1C1的參數(shù)決定，振蕩頻率約為800HZ。從以上結(jié)論可以看出本電路的設(shè)計(jì)符合設(shè)計(jì)要求。此次設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)了以下幾個(gè)階段： ⑴熟悉課題：設(shè)計(jì)任務(wù)下達(dá)后，首先了解課題的名稱、課題來(lái)源、課題范圍、提供的原始數(shù)據(jù)、要求達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)。從可行性方案中所提供的資料和數(shù)據(jù)出發(fā)，把系統(tǒng)分為若干個(gè)模塊，形成一個(gè)多層次的結(jié)構(gòu)。 這次設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)和技能，分析解決計(jì)算機(jī)應(yīng)用實(shí)際問(wèn)題能力。感謝語(yǔ)本課題在選題及研究過(guò)程中得到孫老師的悉心指導(dǎo)。感謝這三年來(lái)執(zhí)導(dǎo)過(guò)的所有老師對(duì)我的教育培養(yǎng)。參考文獻(xiàn)——哈爾擯工程大學(xué)出版社 2001年9月第一版——人民郵電出版社 2006年1月第一版3. Mutisim 8電路設(shè)計(jì)及仿真應(yīng)用——清華大學(xué)出版社4. Mutisim 2001電路設(shè)計(jì)及仿真入門(mén)與應(yīng)用（EDA 叢書(shū)）——電子工業(yè)出版社——化學(xué)工業(yè)出版社 付家才主編 2003年9月第一版——電子電路分析——人民郵電出版社 肖景和 趙健 編著 2006年1月第一版附錄 CD4042(四鎖存D型觸發(fā)器)（與非門(mén)CD4042） 該元件含有四組具有共同單位（a mon levelcontrolled storagemand input ）控制儲(chǔ)存指揮輸入之開(kāi)鎖。.傳播延遲時(shí)間，在10伏時(shí)是75 秒及在5毫伏時(shí)是150秒。傳輸延遲在10伏時(shí)是25 秒及在5伏時(shí)60秒。如四個(gè)輸入端皆為高電平時(shí)，則輸出端之電位降低。在1MHz ?？墒褂肂系列元件，但非臨界之應(yīng)用。(雙4輸入端與非門(mén))（與非門(mén)CD4012）兩組正邏輯和閘皆可單獨(dú)使用之。 CD4011(四2輸入端與非門(mén)) （與非門(mén)CD4011）所有這四組正邏輯反和閘皆可單獨(dú)使用之。 如POL輸入為低電平電位及STORE輸入亦為低電平,送至D輸入之?dāng)?shù)據(jù)將在其個(gè)別真的及互補(bǔ)的輸出端出現(xiàn)當(dāng)STORE輸入電位升高,在此輸入之?dāng)?shù)據(jù)于正過(guò)度時(shí)即儲(chǔ)存于內(nèi)部并以真值形式出現(xiàn)Q輸出端及其互補(bǔ)出現(xiàn)于 Q輸出端 注意輸出跟隨輸入,在一個(gè)儲(chǔ)存控制狀態(tài)里。學(xué)校及老師為我提供了良好的研究條件，謹(jǐn)向各位表示誠(chéng)摯的敬意和謝忱。孫老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不僅授我以文，而且教我做人，雖歷時(shí)三載，卻給以終生受益無(wú)窮之道。 同時(shí)在生產(chǎn)實(shí)踐中所涉及的一些實(shí)踐問(wèn)題，又促使我?guī)е蓡?wèn)積極地探索。 ⑵確定系統(tǒng)的輸入、輸出的方式和內(nèi)容。 ⑶可行性分析：在熟悉課題和收集了足夠的資料和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對(duì)課題進(jìn)行可行性分析，得出幾個(gè)初步方案，經(jīng)過(guò)反復(fù)比較、論證，最后得出一個(gè)可行方案。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)，能使我們綜合應(yīng)用所學(xué)的各種理論知識(shí)和技能，進(jìn)行全面、系統(tǒng)、嚴(yán)格的技術(shù)及基本能力的訓(xùn)練。 Multisim9的多路搶答器電路的仿真 圖311電源電路接線圖 圖312電源電路仿真結(jié)果仿真結(jié)果分析：當(dāng)輸入220V / 50HZ的交流電壓經(jīng)過(guò)變壓整流 。同時(shí)CD4042的1=1，VY1接通，LED1點(diǎn)亮，顯示第一路搶答。當(dāng)Q1—Q4沒(méi)有按下時(shí)，CD4042的個(gè)輸入端D1~D4經(jīng)過(guò)電阻R1~R4上拉為高電平，因此其輸出端Q1~Q4均輸出高電平，14輸出為低電平，Q1—Q4均截止，發(fā)光二極管LED1~LED4均不亮。表3－1 CD401 CD4012的邏輯圖如圖（3－3）所示搶答器由控制電路、顯示電路和聲音提示電路3部分組成。 圖3－9控多諧振蕩電路CD401 CD4012的邏輯圖和實(shí)現(xiàn)的功能如下表3－1名稱 邏輯圖實(shí)現(xiàn)的功能CD40114二輸入與非門(mén)（1/4）所有這四組正邏輯反和閘皆可單獨(dú)使用之。它主要用來(lái)驅(qū)動(dòng)Q5使揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。 圖3－8顯示電路 門(mén)控多諧振蕩電路 多諧振蕩器是一種無(wú)穩(wěn)態(tài)電路,它在接通電源后不需要外加觸發(fā)信號(hào),電路狀態(tài)能夠自動(dòng)地不斷變換,因此這種振蕩器冠以”多諧”二字。半導(dǎo)體二極管的優(yōu)點(diǎn)是體積小、工作可靠、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)速度快、顏色豐富、缺點(diǎn)是功耗較大。當(dāng)有信號(hào)從振蕩電路輸出時(shí)，電流經(jīng)R15形成一電壓壓降在Q1的基極，此時(shí)Q1導(dǎo)通,電流從VCC經(jīng)蜂鳴器到地，從而蜂鳴器發(fā)聲。而用簡(jiǎn)單的分立元件使得電路的設(shè)計(jì)成本大大降低,性能也可以達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。CD4042功能見(jiàn)圖，它的功能為：當(dāng)極性控制信號(hào)POL=0時(shí)，若CP=0觸發(fā)器接收D信號(hào)，并在CP上升沿到來(lái)時(shí)，鎖存D信號(hào)，CP=1期間自鎖D信號(hào)；當(dāng)POL=1時(shí)，則CP=1時(shí)，觸發(fā)接收D信號(hào)，CP下降沿到來(lái)時(shí)鎖存D信號(hào)，CP=0期間自鎖?？刂齐娐肥钦麄€(gè)電路的核心部分，當(dāng)輸入的CP＝1時(shí)CD4042進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，當(dāng)輸入的CP＝0時(shí)CD4042進(jìn)行數(shù)據(jù)所存（判別第一個(gè)搶答者的信號(hào)）。A系列元件會(huì)產(chǎn)生極壞之一面倒的反應(yīng)。（結(jié)果如圖3－6所示）圖35 直流穩(wěn)壓電源電路控制電路是由鎖存型的D觸發(fā)器CD4042和與非門(mén)CD4012等組成（如圖3－8）； 。為求簡(jiǎn)單實(shí)用，本電源電路采用固定三端集成穩(wěn)壓器7812為電路提供所需的12V直流電壓，如圖3－5所示。故采用第三種方案。 圖 33 基于Multisim仿真軟件方面的四路搶答器設(shè)計(jì) 方案比較通以上三種方案的分析我們可以看出，方案一利用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)四路搶答器較簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)起來(lái)也比較容易，但其需要一定的語(yǔ)言編程知識(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)者的要求比較高，并且單片機(jī)價(jià)格比較昂貴，使其設(shè)計(jì)成本加大，一般不宜于采用；方案二采用4D觸發(fā)器74LS171制作4路搶答器，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)起來(lái)也比較容易，也不需要編程,由于其電路采用常用的4D觸發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，使其成本明顯降低，但由于電路結(jié)構(gòu)過(guò)于簡(jiǎn)單使其實(shí)現(xiàn)的功能比較少，不太實(shí)用。當(dāng)主持人將S2閉合時(shí)，則又恢復(fù)原狀。C3起改善音質(zhì)作用。其他幾組因電源已斷開(kāi)，即使再按下自己的按鈕，也不起使用