【正文】 is achieved. Keywords:eightway responder。 alarming。 搶答器作為一種能夠直觀、精確、公正地判斷搶答者的機(jī)器已經(jīng)普遍出現(xiàn)在人們?nèi)粘８?jìng)賽和文體娛樂(lè)活動(dòng)中，它為各種競(jìng)賽添加了刺激性、娛樂(lè)性，同時(shí)在一定程度上豐富了人們的業(yè)余生活。鑒于現(xiàn)在小規(guī)模的知識(shí)競(jìng)賽越來(lái)越多，操作簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的小型搶答器必將大有市場(chǎng)。因此，我們制作了這 款簡(jiǎn)易八路搶答器屏棄了成本高，體積大，而且操作復(fù)雜。而且在顯示時(shí)搶答器會(huì)發(fā)出叮咚聲使效果更為生動(dòng)。 研究現(xiàn)狀 隨著我國(guó)搶答器市場(chǎng)的迅猛發(fā)展，與之相關(guān)的核心生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用與研發(fā)必將成為業(yè)內(nèi)企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。了解國(guó)內(nèi)外搶答器生產(chǎn)核 心技術(shù)的研發(fā)動(dòng)向、工藝設(shè)備、技術(shù)應(yīng)用及趨勢(shì)對(duì)于企業(yè)提升產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力十分關(guān)鍵。那么選擇一款真正適合的搶答器就非常重要。電子搶答器的中心構(gòu)造一般都是由搶答器由數(shù)字電子集成電路組成，其搭配的配件不同又分為，非語(yǔ)音非記分搶答器和語(yǔ)音記分搶答器 。語(yǔ)音記分搶答器是由一個(gè)搶答器的主機(jī)、主機(jī)的顯示屏以及選手的記分顯示屏等構(gòu)成，具有記分等功能。電腦搶答器又分為無(wú)線電腦搶答器和有線電腦搶答器。無(wú)線電腦搶答器利用電腦和投影儀，可以把搶答氣氛活躍起來(lái)，一般多使用于電臺(tái)等大型的活動(dòng)。 5 搶答器作為一種電子產(chǎn)品，早已廣泛應(yīng)用于各種智力和知識(shí)競(jìng)賽場(chǎng)合，但目前所使用的搶答器有的電路較復(fù)雜不便于制作 ,可靠性低，實(shí)現(xiàn)起來(lái)很困難；有的則用一些專用的集成塊 ,而專用集成塊的購(gòu)買(mǎi)又很困難。 且 在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開(kāi)始了普遍的應(yīng)用。該搶答器 可同時(shí)供 8 位選手或 8 個(gè)代表隊(duì)參賽，每隊(duì)各用一個(gè)搶答器按鍵 ，搶答器具備的功能有：（ 1） 節(jié)目主持人 可以通過(guò) 設(shè)置控制開(kāi)關(guān)來(lái)控制系統(tǒng)的清零和搶答開(kāi)始 。搶答開(kāi)始后，若有人按動(dòng)搶答器按鍵，編號(hào)立即鎖存，并顯示出選手的號(hào)碼，同時(shí)給出音響提示。即每次搶答的時(shí)間可以由主持人設(shè)定。參賽選手在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)搶答有效，如果無(wú)人搶答則本次無(wú)效 。 Multisim軟件是一個(gè)專門(mén)用于電子電路仿真與設(shè)計(jì)的 EDA 工具軟件。為適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)合， Multisim推出了許多版本適應(yīng)不同用戶的需要。 Multisim 軟件是迄今為止，在電路級(jí)仿真張表現(xiàn)最為出色的軟件，有了 Multisim軟件就相當(dāng)于擁有了一個(gè)設(shè)備齊全的實(shí)驗(yàn)室，可以非常方便的從事電路設(shè)計(jì)、仿真、分析等工作。 2021 年以后，加拿大 IIT 公司隸屬于美國(guó)國(guó)家儀器公司 (National Instrument，簡(jiǎn)稱 NI公司 )，美國(guó) NI 公司于 2021 年初首次推出 版本。相對(duì)于其它 EDA 軟件，它具有更加形象直觀的人機(jī)交互界面，并且提供更加豐富的元件庫(kù)、儀表庫(kù)和各種分析方法。 NI Multisim10 軟件則不僅僅局限于 電子電路的虛擬仿真，其在 LabVIEW 虛擬儀器、單片機(jī)仿真等技術(shù)方面都有更多的創(chuàng)新和提高，屬于 EDA 技術(shù)的更高層次范疇。 7 圖 21 Multisim10 啟動(dòng)界面 編輯界面中各窗口功能如圖 22 所示。 8 圖 22 編輯界面圖 圖 23 選項(xiàng)窗口 9 （ a） ANSI 中的電阻 （ b） DIN 中的電阻 圖 24 Symbol standard 選項(xiàng)電阻符號(hào)的表達(dá) 元器件庫(kù)中元件符號(hào)所對(duì)應(yīng)的元件名稱如圖 21 所示。 圖 26 Multisim 中儀表庫(kù) Multisim10 使用的注意事項(xiàng) Multisim10 在使用時(shí)主要的注意事項(xiàng)包括： （ 1） 不要長(zhǎng)時(shí)間使軟件處于仿真狀態(tài)，以免死機(jī) ； （ 2） 刪除元件、儀器、連線等，一定要在斷開(kāi)仿真開(kāi)關(guān)的情況下進(jìn)行 ； （ 3） 注意數(shù)字地與模擬地的差別 搶答器的簡(jiǎn)介 搶答器的需求分析 在搶答中，只有開(kāi)始后搶答才有效，如果在開(kāi)始搶答前搶答為無(wú)效。 搶答器 可以顯示是哪位選手有效搶答和無(wú)效搶答，正確按鍵后有音樂(lè)提示。 按鍵鎖定，在有效狀態(tài)下，按鍵無(wú)效非法。在整個(gè)搶答器工作過(guò)程中，顯示電路、語(yǔ)音電路等還要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況向外電路輸出相應(yīng)信號(hào)。 11 圖 27 搶答器的工作流程圖 一般搶答器的工作過(guò)程可簡(jiǎn)述為： 如果想調(diào)節(jié)搶答時(shí)間或答題時(shí)間 ,按 加一 鍵或 減一 鍵進(jìn)入調(diào)節(jié)狀態(tài) ,LED 數(shù)碼管會(huì)顯示現(xiàn)在設(shè)定的搶答時(shí)間或回答時(shí)間值 ,如想加一秒按一下 加 1s鍵 ,如果想減一秒按一下 減 1s鍵， LED 上會(huì)顯示改變后的時(shí)間， 如果 調(diào)整范圍為 0~99s, 0s 時(shí)再減 1s 會(huì)跳到 99，99s 時(shí)再加 1s 會(huì)變到 0s。倒數(shù)時(shí)間到小于 設(shè)定值 會(huì)每秒響一下提示音。 如果主持人未按 搶答開(kāi)始 鍵，而有人按了搶答按鍵，犯規(guī)搶答， LED 上不斷閃爍 FF 和犯規(guī)號(hào)數(shù)并響個(gè)不停，直到按下 停止 鍵為止。主體電路完成基本的搶答功能，即開(kāi)始搶答后，當(dāng)選手按動(dòng)搶答鍵時(shí)，能顯示選手的編號(hào)，同時(shí)能封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。圖 1 所示的定時(shí)搶答器的工作過(guò)程是：接通電源時(shí)，節(jié)目主持人將開(kāi)關(guān)置于 “ 清除 ” 位置，搶答器處于禁止工作狀態(tài)，編號(hào)顯示器滅燈，定時(shí)顯示器顯示設(shè)定的時(shí)間，當(dāng)節(jié)目主持人宣布搶答題目后，說(shuō)一聲 “ 搶答開(kāi)始 ” ，同時(shí)將控制開(kāi)關(guān)撥到 “ 開(kāi)始 ” 位置，揚(yáng)聲器給出聲響提示，搶答器處于工作狀態(tài)，定時(shí)器倒計(jì)時(shí)。當(dāng)選手在定時(shí)時(shí)間內(nèi)按動(dòng)搶答鍵時(shí)，搶答器要完 成以下四項(xiàng)工作： ① 優(yōu)先編碼電路立即分辨出搶答者的編號(hào)，并由鎖存器進(jìn)行鎖存，然后由譯碼顯示電路顯示編號(hào)； ② 揚(yáng)聲器發(fā)出短暫聲響，提醒節(jié)目主持人注意； ③ 控制電路要對(duì)輸入編碼電路進(jìn)行封鎖，避免其他選手再次進(jìn)行搶答； ④ 控制電路要使定時(shí)器停止工作，時(shí)間顯示器上顯示剩余的搶答時(shí)間，并保持到 主持人將系統(tǒng)清零為止。 圖 31 搶答器總體總體框圖 14 搶 答器的 原理 可 簡(jiǎn)述 為 ：八路數(shù)字搶答器主要由搶答電路、定時(shí)電路、秒脈沖產(chǎn)生電路和報(bào)警電路組成。搶答系統(tǒng)設(shè)置一個(gè)控制和清零開(kāi)關(guān)，主持人控制開(kāi)關(guān)通過(guò)控制電路對(duì)搶答過(guò)程進(jìn)行控制。 搶答器的基本功能以及擴(kuò)展功能 （ 1）基本功能 ① 設(shè)計(jì)一個(gè)智力競(jìng)賽搶答器，可同時(shí)供 8 名選手或 8 個(gè)代表隊(duì)參加比賽，他們的編號(hào)分別是 0、 7，各用一個(gè)搶答按鈕，按鈕的編號(hào)與選手的編號(hào)相對(duì)應(yīng)，分別是 So、 S S S S S S S7。 ③ 搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。此外，要封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。 （ 2）擴(kuò) 展功能 ① 搶答器具有定時(shí)搶答的功能，且一次搶答的時(shí)間可以由主持人設(shè)定 (如 30s)。 ② 參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)搶答，搶答有效，定時(shí)器停止工作，顯示器上顯示選的編號(hào)和搶答時(shí)刻的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。 15 單元電路設(shè)計(jì)和分析 搶答電路的設(shè)計(jì) 圖 32 搶答電路 搶答電路的功能有兩個(gè)：一是能分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號(hào)，供譯碼顯示電路用；二是要使其他選手的按鍵操作無(wú)效。 其電路組成如圖 3 2 所示。74LS148 的 0~7 端接收八個(gè)搶答者輸入的信號(hào)，即 8 個(gè)搶答按鈕 A~H，按鈕按下（接地）為搶答，未按下（通過(guò)上拉電阻接 Vcc）為未搶答。第一個(gè) RS 鎖存器的 ~S 端受 74LS148 的 GS 端控制，一旦有人搶答時(shí)， GS=0，第一個(gè) RS 鎖存器的 ~S1=0，則 Q1=1，作為控制信號(hào) X，接74LS148 的 ~E 端和 74LS48 的 BI/RBO 端，使 74LS148 不能再接收其 他搶答信號(hào)， 74LS48輸出也被鎖存在第一個(gè)搶答者的號(hào)碼上。該電路的工作流程為： J10 復(fù)位后啟動(dòng)，輸出顯示 0； 有人搶答（例如 5 號(hào)按鈕 E）， 74LS148 輸出 A2A1A0=011，經(jīng) 74LS279 置數(shù)鎖存后， Q4Q