【正文】 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 優(yōu)先編碼器工作原理：由上表中可以得出， 74LS148 的輸入端和輸出端低電平有效。但在設(shè)計(jì)優(yōu)先編碼器時(shí)已按照優(yōu)先的順序把其輸入信號(hào)排了隊(duì)，當(dāng)同時(shí)輸入幾個(gè)信號(hào)時(shí)，只針對(duì)其中最高優(yōu)先權(quán)的那個(gè)編碼。當(dāng)主持人按下J10 后，各元器件復(fù)位，數(shù)碼管顯示數(shù)字 0，電路再次工作。第二、第三、第四個(gè) RS 鎖存器的 ~S 端接收并鎖存 74LS148 的編碼輸出，再經(jīng) 4 位二進(jìn)制加法器 74LS83 進(jìn)行加 1 處理，給 74LS148 編碼 16 輸出的 0~7 加 1，使八個(gè)搶答者的編號(hào)變?yōu)?1~8。 74LS279 中有 4 個(gè) RS 鎖存器，四個(gè)RS 鎖存器的 ~R 端均由主持人控制復(fù)位。其工作原理是： 主持人鍵，控制整個(gè)電路， J10=0 時(shí)全電路復(fù)位清零， J10=1 時(shí)電路開始工作。 使用的元器件為： 8 線 —3 線編碼器74LS148,4RS 鎖存器 74LS279,7 段共陰極顯示數(shù)碼管 。 ③ 如果定時(shí)搶答的時(shí)間已到，卻沒有選手搶答時(shí)，本次搶答無效 ，系統(tǒng)短暫報(bào)警，并封鎖輸入電路，禁止選手超時(shí)后搶答，時(shí)間顯示器上顯示 00。當(dāng)節(jié)目主持人啟動(dòng) “開始 ”鍵后，要求定時(shí)器立即減計(jì)時(shí)，并用顯示器顯示，同時(shí)蜂鳴器發(fā)出聲響。優(yōu)先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。搶答開始后，若有選手按動(dòng)搶答按鈕，編號(hào)立即鎖存，并在 LED 數(shù)碼管上顯示出選手的編號(hào)，同時(shí)蜂鳴器給出音響提示。 ② 給節(jié)目主持人設(shè)置一個(gè)控制開關(guān)，用來控制系統(tǒng)的清零 (編號(hào)顯示數(shù)碼管滅燈 )和搶答的開始。此外搶答電路設(shè)置了定時(shí)搶答功能，主持人通過 具有置數(shù)和清零功能的同步十進(jìn)制減計(jì)數(shù)器 74LS192 置數(shù)端輸入時(shí)間，經(jīng)由譯碼 電路并最終在 LED 數(shù)碼管中顯示。搶答電路設(shè)有八組按鈕同時(shí)供八名或八組選手搶答使用，搶答開始后，優(yōu)先搶答的選手的搶答信號(hào)被鎖存器鎖存并能禁止其他選手重復(fù)搶答，被鎖存的選手搶答信號(hào)經(jīng)由搶答電路的優(yōu)先編碼器編碼，再由譯碼電路譯碼后，最后在數(shù)碼管中顯示該選手的編號(hào)。當(dāng)選手將問題回答完畢，主持人操作控制開關(guān)，使系統(tǒng)回復(fù)到禁止工作狀態(tài)，以便進(jìn)行下一輪搶答 。當(dāng)定時(shí)時(shí)間到，卻沒有選手搶答時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警， 并封鎖輸入電路，禁止選手超時(shí)后搶答。擴(kuò)展電路完成定時(shí)搶答的功能。 13 三 、電路設(shè)計(jì)的具體實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)概述 搶答器的組成框圖 定時(shí)搶答器的總體框圖如圖 1 所示，它由主體電路和擴(kuò)展電路兩部分組成。 若 倒計(jì)時(shí)期間，主持人想停止倒計(jì)時(shí)可以隨時(shí)按 停止 按鍵，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入準(zhǔn)備狀 態(tài)，等待主持人按 搶答開始 進(jìn)入下次搶答計(jì)時(shí)。 12 主持人 若 按 搶答開始 鍵，會(huì)有提示音，并立刻進(jìn)入搶答倒計(jì)時(shí)，如有選手搶答，會(huì)有提示音，并會(huì)顯示其號(hào)數(shù)并立刻進(jìn)入回答倒計(jì)時(shí)，不進(jìn)行搶答查詢，所以只有第一個(gè)按搶答的選手有效。搶答器的工作流程分為、系統(tǒng)復(fù)位、正常流程、違例流程等幾部分，如圖 22 所示。 搶答器的工作流程 搶答器的基本工作原理 [812]:在搶答競(jìng)賽或呼叫時(shí)，有多個(gè)信號(hào)同時(shí)或不同時(shí)送入主電路中，搶答器內(nèi)部的寄存器工作，并識(shí)別、記錄第一個(gè)號(hào)碼，同時(shí)內(nèi)部的定時(shí)器開始工作，記錄有關(guān)時(shí)間并產(chǎn)生超時(shí)信號(hào)。 搶答時(shí)間和回答問題時(shí)間倒記時(shí)顯示，時(shí)間完后系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位。 搶答時(shí)間和回答問題的時(shí)間 是有限制的，在搶答器工作的時(shí)候可以對(duì)其進(jìn)行設(shè)置。 圖 25 元件符號(hào)及其名稱 10 4. 儀表庫(kù)操作 Multisim 中的儀表調(diào)用十分簡(jiǎn)單，從儀表庫(kù)中單擊要調(diào)用的儀表，光標(biāo)附著儀表，移動(dòng)光標(biāo)到目標(biāo)位置，單擊鼠標(biāo)左鍵放置儀表，完成儀表調(diào)用，儀表庫(kù)如圖 26 所示。其中軟件選項(xiàng)的設(shè)置可單擊“主菜單欄”中的“ option”選項(xiàng)，選擇“ Global Preferences”，出現(xiàn)圖 23 的對(duì)話窗口， Symbol standard 選項(xiàng)中 ANSI 中的電阻符號(hào)如圖 24 中的 (a)圖所示， DIN 中的電阻符號(hào)如圖 24 中的 (b)圖所示。 Multisim10 界面基本操作 Multisim 10 雙擊桌面上的 Multisim快捷方式或選擇程序菜單中的 Multisim選項(xiàng)，即可進(jìn)入 ，進(jìn)入界面如圖 21 所示。完全滿足電路的各種仿真需要。目前最新版本是美國(guó) NI 公司推出的 Multisim10。 Multisim軟件前身是 IIT 公司在 20 世紀(jì)八十年代后期推出的電路仿真軟件 EWB（ Electronics Workbench），后來， EWB 將原先版本中的仿真設(shè) 計(jì)模塊更名為 multisim,之后又相繼推出了 multisim202 multisim 7 等各個(gè)版本。 Multisim軟件結(jié)合了直觀的捕捉和強(qiáng)大的功能仿真，可以對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行全面驗(yàn)證。作為 Windows 下運(yùn)行的個(gè)人桌面電子設(shè)計(jì)工具， Multisim 是一個(gè)完整 的集成化設(shè)計(jì)環(huán)境。 6 二 、 Multisim10 以及搶答器的簡(jiǎn)介 Multisim10 的簡(jiǎn)介 Multisim[67]是加拿大圖像交互技術(shù)公司（ Interactive Image Technologies，簡(jiǎn)稱 IIT 公司，原 Electronics Workbench 公司）推出的基于 Windows 的虛擬仿真軟件，適用于板級(jí)的模擬電路板和數(shù)字電路板設(shè)計(jì)。當(dāng)主持人啟動(dòng)開始后，要求定時(shí)器減計(jì)數(shù)。此外要封鎖其它輸入電路，禁止其它選手搶答；（ 3） 搶答器具有定時(shí)搶答功能。（ 2）搶答器 還 具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示功能。 本文主要工作 本文 基于 傳統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)分析 ，利用 74 系列常用集成電路 設(shè)計(jì)了 一種 多功能數(shù)顯搶答器 。而 本文 所設(shè)計(jì)的多功能搶答器 —— 數(shù)碼顯示八路搶答器具有電路簡(jiǎn)單，元件普通 ， 易于購(gòu)買等優(yōu)點(diǎn) ,很 好地解決了制作者制作困難和難于購(gòu)買的問題。有線電腦搶答器也是由主機(jī)和電腦配合起來，電腦再和投影儀配合起來，利 用專門研發(fā)的配套的搶答器軟件，可以十分完美的表現(xiàn)搶答的氣氛。無線電腦搶答器的構(gòu)成是由：主機(jī)和搶答器專用的軟件和無線按鈕。電子搶答器多適用于學(xué)校和企事業(yè)單位舉行的簡(jiǎn)單的搶答活動(dòng)。 非語(yǔ)音記分搶答器構(gòu)造很簡(jiǎn)單，就是一個(gè)搶答器的主機(jī)和一個(gè)搶答按鈕組成，在搶答過程中選手是沒有記分的顯示屏。 搶答器一般分為電子搶答器和電腦搶答器 [45]。目前市場(chǎng)上搶答器種類繁多，功能各異，價(jià)格差異也很大。技術(shù)工藝，是衡量一個(gè)企業(yè)是否具有先進(jìn)性，是否具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，是否能不斷領(lǐng)先于競(jìng)爭(zhēng)者的重要指標(biāo)依據(jù)。 工廠、學(xué)校和電視臺(tái)等單位常舉辦各種智力競(jìng)賽 , 搶答記分器是必要設(shè)備。我們采用了數(shù)字顯示器直接指示，自動(dòng)鎖存顯示結(jié)果，并自動(dòng)復(fù)位的設(shè)計(jì)思想，因而本搶答器具有顯示直觀，不需要人干預(yù)的特點(diǎn)。本搶答器通過十分巧妙的設(shè)計(jì)僅用兩塊數(shù)字芯片便實(shí)現(xiàn)了數(shù)顯搶答的功能，與其他搶答器電路相比較有分辨時(shí)間極短、結(jié)構(gòu)清晰，成本低、制作方便等優(yōu)點(diǎn)，并且還有防作弊功能。 而現(xiàn)在的搶答器有著數(shù)字化 [1]，智能化的方向發(fā)展 [2][3]，這就必然提高了搶答器的成本。 digital display 2 目 錄 一 、引言 .......................................... 4 研究背景及意義 ............................................................... 4 研究現(xiàn)狀 ...........................................................