第一篇：電氣實習心得--四人搶答器

電氣實習心得—四人搶答器

轉眼間三周數字電子課程設計轉眼就結束了，通過這次課程設計，我學會了許多課本上學不到的東西，同時也加強了我的動手、思考和解決問題的能力，受益匪淺。

在開始實習的開始，指導老師先對我們講解了電在我們生活中的重要性與關鍵性，其次讓我們認識到了電對人以及社會的危害性，從而讓我們了解到電氣實習的重要性和安全性，讓我們能夠認真而又細致的對待這次的電氣實習。其次指導老師還為我們講解這次的電氣實習中所用到的各式各樣的工具，讓我們在實習的過程中能夠快速的掌握各種電氣工具的使用方法，而不會因為操作問題而傷害到自己，指導我們如何去使用焊烙鐵，對于1.焊烙鐵的結構，2.焊料與焊件，3.焊接條件，4.手工焊接，5.焊點要求這五個方面進行了細致的講解！

在焊接教室指導老師讓我們開始接觸焊烙鐵，焊錫，電板和部分電阻，讓我們親手去體驗焊接，開始自己對于焊烙鐵有些害怕，在利用焊錫將電阻焊接在電板上的過程中手不時的有點顫抖，越是想認真越是緊張，在熟悉之后就發現也不是很難，第一次感受到焊接的快樂！在接著就是焊接電線，讓元器件能夠相連。

在機房，指導老師正式為我們講解如何利用電腦軟件繪制四人搶答器的原理圖，在理解了電路圖的原理和老師之指導后，雖然在設計中會遇到這樣那樣的問題，有時認為是正確的，而在仿真中卻出現了這樣那樣的問題。比如說在設計好的主電路圖要實現南北各燈泡的狀態，電路圖我認為是對的，而在仿真的是后去出現了問題，就是出現了一個出狀態，其它的都是正確的，經過了反復的檢查沒什么問題，最后還是在同學的幫助下解決了問題。終于將四人搶答器的原理圖繪制完成了！接著一場講座讓我們更深刻地認識到四人搶答器的焊接重點和焊接步驟！

電路圖接好了，下面就是接線啦，這可是一個比較麻煩的事。首先要測試個芯片是否有問題，電路板有沒有問題，以及導線是不是斷了。這一系列的工作都是細心的事，容不的半點馬虎。在接線的時候要細心和耐心、恒心，這樣才能做好事情。首先是線的布局上既要美觀又要實用和走線簡單，兼顧到方方面面去考慮是很需要的，否則只是一紙空話。同時接好了一步電路以后，最為重要的是檢查這部分是不是接對了，接著經過幾天的焊接奮斗，雖然中間出現過短路，個別燈不亮等各種情況，但最終還是圓滿的完成了這次的四人搶答器！

在課程設計過程中，我覺得是對課本知識的鞏固和加強，由于課本上的知識太多，同時平時課間又沒有好好的運用額理解個個元件的功能，而且考試的內容有限，所以在這次電氣實習過程中，我們了解很多元件的功能，對其在電路中的使用有更多的認識。

從前的學習過程過于浮淺，只是流于表面的理解，而現在要做課程設計，就不得不要求我們對所用到的知識有更深層次的理解。因為課程設計的內容比及書本中的理論知識而言，更接近于現實生活，而理論到實踐的轉化往往是一個艱難的過程，它猶如一只攔路虎，橫更在我們的面前。但是我們毫不畏懼，因為我們相信我們能行。

通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設計的過程中發現了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。

此次課程設計，學到了很多課內學不到的東西，比如獨立思考解決問題，出現差錯的隨機應變，和與人合作共同提高，都受益非淺，今后的制作應該更輕松，自己也都能扛的起并高質量的完成項目。

三周的課程設計已經結束，我將珍藏這段難忘的時光，是它讓我讓我知道，任何一種小小的成績后面，也許就隱藏著許許多多不為人的艱辛。

李瑞明

計算機091

09416317

第二篇：四人搶答器電子實習總結

電子實習總結

姓名： 班級： 學號：

實習時間：20**年12月19日—20**年12月28日 指導老師：***老師

實習目的：了解電子產品的裝配過程;掌握電子元器件的識別，焊接技術的要領;認識四人搶 答器的電路及其原理 實驗要求：在實際焊接前必須先學習焊接中的注意事項及安全用電知識，并在指導老師的要求下進行實際焊接操作，避免可能出現的危險 實驗內容摘要：在熟練掌握protel軟件的使用方法及學習四人搶答器電路的連接方法后，實際焊接一個四人搶答器并能得到要求的功能 實習內容：

一、上機繪圖

電子實習從19號晚上開始的，在上機課上我們學到了一款完全不同于以往學習的工程 制圖軟件的電子制圖軟件—protel 99，并從指導老師那里得到了熟悉并繪制出四人搶答器電路的任務。經過19號一天和23號的學習和練習我們對protel有了一個大致的了解，并成功學習理解繪制出四人搶答器的電路原理圖。

四人搶答器電路原理圖：

S5resetR72KD5D4 D3 D2 D1 C1100uFS1124574ls20R12kD6 S2131210974LS20R22kD71B8374LS043B44A74LS20645R62K B11A6174LS043A2R5 360D9 N290155V129013R3124574LS20R32KD82A6574LS043C6R4131210974LS20C247uFR42K2B8974LS043D8

二、實習相關知識講座

實際焊接前指導老師們共為我們準備了四場相關知識講座，分別安排在了20、21、23號的晚上。20號何教授的講座為我們打開了電子實習的大門，他風趣幽默的講課方式讓我對電子實習在我校的發展歷史及前景有了全新的認識，也明白了我們進行電子實習的意義何在。同晚林老師的講座則是讓我則是讓我對即將進行的焊接實際操作有了一個大致的理解，且學習到了許多之后焊接時用得到的技巧。21號何老師的講座讓我對四人搶答器的電路的原理進行深入理解，也學到了故障的排查診斷方法，最后更是在其提示下發現了電路圖上缺少的32根導線的正確連法，為之后的焊接節省了不少時間。23號梁老師的安全用電知識的講解是最讓我印象深刻的，通過這次講座讓我深深認識到用電安全的重要性，并對在焊接過

程中需要注意的安全事項有了充分了解。三、四人搶答器達成條件

1、搶答器是可容納4人參賽的搶答器，每人設一個按鈕，供搶答使用。

2、搶答器的蜂鳴器只對第一搶答者起作用，使除第一搶答者外的按鈕不起作用。

3、設置一個主持人“復位”按鈕，“復位”按鈕按下后重新接受信號。

4、共設4個發光二極管，每個發光二極管對應一個開關。

5、主持人復位后，開始搶答，第一個開關按下后其對應的發光二極管亮起，且蜂鳴器發出持續蜂鳴聲，知道按下“復位”按鈕前其他按鈕失去作用。

四、實際焊接 27、28兩天在計算機樓407進行了焊接實習，焊接中用到的工具主要有鑷子、電烙鐵斜口鉗、剝線鉗、焊錫絲、松香、銼刀等。指導老師在我們動手前又為我們強調了一遍注意事項：如單手觸碰元件，手上沾水是不要進行操作等，最重要的是正確的焊接方法，將所焊的電子元件插好，將烙鐵頭粘助焊劑加熱，左手拿焊錫絲，右手拿電烙鐵。把電烙鐵以45度左右的角度與焊盤接觸，加熱焊盤，接著同樣以45度左右的夾角送焊錫絲，待焊錫絲熔化一定量時，迅速撤走焊錫絲，2-3秒內撤走電烙鐵，撤離時以原路返回。

在焊接元件練習后我們又進行了焊接導線的練習，個人認為這一部分比之前的焊接元件困難的多，經常焊接失誤出現冷焊虛焊。經過第一個白天的焊接技術的實習，我們初步掌握了焊接方法與技術要點并對電路板的基本構造和電路元器件有了初步認識。聽了老師講的技術要點再經過在實踐的過程中不斷自我摸索，我們由不會到會，焊點從不均勻到均勻。整個過程持續的時間不宜太長，最多三秒而已。錫量也要進行控制，太多容易造成虛焊，而太少又有可能會容易折斷。并且在焊接結束時應先將錫絲拿開后再將烙鐵拿開，否則易使錫絲粘在集成板上。通過練習，我掌握了焊接的基本原理與方法。

經過一白天的練習，晚上我們終于拿到的了定制電路板以及各種電路元件開始實際焊接，元件有四個發光二極管、五個開關、六個2k電阻、一個360電阻、五個二極管、兩個三極管、兩個電解電容器。在焊線時我經歷了前所未有的困難，特別是焊接短導線時讓人萬分心急，甚至在匆忙中不小心被電烙鐵燙傷了手指。

五、檢測與調試

經過一晚上和一上午的辛苦焊接，終于在28號上午完成了四人搶答器全部的焊接，看著自己的成品搶答器真是一股成就感油然而生。但俗話說好事多磨，在檢測是否能正常工作前我也不敢說完成了這種話。果然，在晚上指導老師將電源拿來后我經過測試第四個開關按下無反應，當時真是讓我慌了神。但我很快冷靜了下來，分析了可能出現錯誤的地方，經過測試第四個開關對應的發光二極管并沒有壞，而接線的方法也是正確的，那只可能是那一路上的導線除了問題，果然我將那一路專用的兩根導線重新焊接了一遍后四人搶答器就能完全正常工作了，原來是因為導線虛焊。通過這件事更讓我認識到規范焊接的重要性。

六、心得體會

電子實習雖然結束了，但我依然沉浸其中，真希望它的時間能再長一些。本以為實習會是枯燥無味的，沒想到最后會有點意猶未盡的感覺。通過這兩周的電子實習，我不但復習了電子技術上學到的東西，還學到了許多新的知識，更是深入地了解了各種元件的使用方法及功能，讓我對電子技術產生了更加濃厚的興趣。這次實習讓我明白，作任何事都要仔細認真，也許一個小小的疏忽都將導致整個工作前功盡棄。遇到實際問題時，只要認真思考，用所學的知識，再一步步探索，是完全可以解決遇到的問題的。

實習給我的不單單是一種焊接技術，更有我以后學習生活中處處能用到的良好心態。參考文獻：現代電子實習教程

姚廣平

蔡小欣

著

中國鐵道出版社

20**年12月30日星期*

第三篇：四人搶答器總結

四人搶答器實習報告

電子101 史軍軍 10446119

1、實訓內容（摘自《電子設計實訓教程》 何寶祥 主編）

（1）聽取用電安全知識、焊接技術和PROTEL應用技術等理論講座。

（2）理解四人搶答器原理，對四人搶答器線路的工作原理有一定而了解，對電子焊接機原理和電子元器件有一個生動的感性認識。

（3）應用PROTEL軟件制作電路原理圖和印刷線路圖。要求通過鍛煉，最終能比較熟練地掌握PROTEL軟件。

（4）對于常見的一些線路故障，能夠尋找原因并加以排除。（5）寫出具有個性化的總結。

2、四人搶答器原理圖

3、主要元器件及原理簡介

主要元器件：74LS20（四端輸入與非門），74LS04（非門），三極管，二極管，發光二級管，蜂鳴器，電阻若干，開關等等。

原理簡介：利用74LS20四端輸入與非門，以及非門當一個搶答按鈕按下以后，對應的四端輸入與非門輸出低電平，再經過非門后變為高電平，則對應的發光二級管發光，蜂鳴器響，該低電平經過非門后反饋給其它三個四端輸入與非門，根據有0出1，其它搶答按鈕失效。此時按下復位按鈕，可以進行新一輪的搶答。

4、四人搶答器PCB圖

5、實訓安排

本次實訓共三周。第一周學習PROTEL制圖軟件；第二周學習焊接以及對前一周的PROTEL和焊接學習的驗收考試；第三周則是實際制版和焊接，然后驗收成品。

6、實訓過程

（1）第一周，剛接觸PROTEL，說實話確實是挺糾結的，因為是英文版的，雖然經過漢化，但是很多東西還是英文的，而且又是剛接觸到的一個新知識，所以學起來感覺很困難。還好在老師的精心講解下，我又自己從網上下了一套PROTEL的學習教程，以及在同學們大家相互探討，相互幫助，覺得自己對這個軟件掌握的越來越好了。

（2）第二周，是焊接的學習，由于上學期在科協焊過不少東西，所以對于焊接，還是比較得心應手的。周四上午，老師帶領我們在文約樓5樓。進行了PCB制版學習，我們先看了兩遍視屏教程，然后老師在一旁知道我們進行實際操作，整個過程大約花了50分鐘。

（3）第三周，則是我們自己焊版子，PCB版是學校提供的半成品，比實際電路缺少三十幾根線，這些都是讓我們自己按照原理圖進行連接并焊上去的。有些同學是看著原理圖，找到一根線就連一根，我覺得這樣可能比較亂，于是先在紙上把所有的連線都找出來，然后在紙上把電路版的背面的所有元器件的接口都按照它們實際的相對位置畫出來，然后把所有的原來缺少的線都畫出來，這樣就顯得一目了然了，而且可以精心布局一下電線的走位，可以使焊接更為方便、美觀。事實證明我這樣做確實是有很大優勢的。

在調試過程中，我發現按下搶答按鈕1后，再按3，發光二級管會跳過去，根據老師說的，無非是幾種情況：虛焊，或者1的反饋沒有給3，進過檢查，果然是少焊了一根線，反饋沒有給。雖然還遇到了其它一些困難，但是我是班上較早就成功完成作品的。

7、四人搶答器實物圖

8、使用方法

四人搶答器一共5個按鈕，4個發光二級管，1個蜂鳴器。其中有一個按鈕是復位開關，其它4個為搶答按鈕，分別和4個發光二級管一一對應，一個蜂鳴器共用，接通電源后，按任意一個搶答按鈕，蜂鳴器響，對應的發光二級管發光，此時按其他搶答按鈕無效，按下復位按鈕后可進行下一輪的搶答。

9、心得體會

經過本次電子實訓，我學會了PROTEL的簡單操作及應用，更加鞏固了我的焊接技術，很大程度上增強了我的動手能力。在PROTEL的學習中，我和同學們相互交流，互相溝通學習，增進了我們的友誼，讓我們懂得了團隊的力量。在焊接過程中，我是較早就完工的，于是有幸幫助其它同學解決了不少困難，比如有的同學焊接功底不是很好，接線較多的焊點，我就幫他們按住線，不讓線翹起來，也幫有些同學排查了一些問題。

第四篇：VHDL語言EDA四人搶答器

一．EDA技術簡介

在計算機技術的推動下，20世紀末，電子技術獲得了飛速的發展，現代電子產品幾乎滲透了社會的各個領域，有力地推動了社會生產力的發展和社會信息化程度的提高，同時也使現代電子產品性能進一步提高，產品更新換代的節奏也越來越快。

20世紀90年代，國際上電子和計算機技術較先進的國家，一直在積極探索新的電子電路設計方法，并在設計方法、工具等方面進行了徹底的變革，取得了巨大成功。在電子技術設計領域，可編程邏輯器件（如CPLD、FPGA）的應用，已得到廣泛的普及，這些器件為數字系統的設計帶來了極大的靈活性。這些器件可以通過軟件編程而對其硬件結構和工作方式進行重構，從而使得硬件的設計可以如同軟件設計那樣方便快捷。這一切極大地改變了傳統的數字系統設計方法、設計過程和設計觀念，促進了EDA技術的迅速發展。

EDA技術就是以計算機為工具，設計者在EDA軟件平臺上，用硬件描述語言HDL完成設計文件，然后由計算機自動地完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優化、布局、布線和仿真，直至對于特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。EDA技術的出現，極大地提高了電路設計的效率和可操作性，減輕了設計者的勞動強度。

利用EDA工具，電子設計師可以從概念、算法、協議等開始設計電子系統，大量工作可以通過計算機完成，并可以將電子產品從電路設計、性能分析到設計出IC版圖或PCB版圖的整個過程的計算機上自動處理完成。

現在對EDA的概念或范疇用得很寬。包括在機械、電子、通信、航空航天、化工、礦產、生物、醫學、軍事等各個領域，都有EDA的應用。目前EDA技術已在各大公司、企事業單位和科研教學部門廣泛使用。例如在飛機制造過程中，從設計、性能測試及特性分析直到飛行模擬，都可能涉及到EDA技術。

二．設計要求

l、設計用于競賽的四人搶答器，功能如下：

(1)有多路搶答器，臺數為四，能顯示搶答臺號；

(2)具有搶答開始后20秒倒計時，20秒倒計時后無人搶答顯示超時，并報警；

(3)能顯示超前搶答臺號并顯示犯規警報；

2、系統復位后進入搶答狀態，當有一路搶答鍵按下時，該路搶答信號將其余各路搶答封鎖，同時鈴聲響，直至該路按鍵松開，顯示牌顯示該路搶答臺號。

3、用VHDL語言設計符合上述功能要求的四人搶答器，并用層次設計方法設計該電路。

三．電路工作原理

簡易邏輯數字搶答器由主體電路與擴展電路組成。優先編碼電路、鎖存器、譯碼電路將參賽隊的輸入信號在顯示器上輸出；用控制電路和主持人開關啟動報警電路，以上兩部分組成主體電路。通過定時電路和譯碼電路將秒脈沖產生的信號在顯示器上輸出實現計時功能，構成擴展電路。電路主要由脈沖產生電路、鎖存電路、編碼及譯碼顯示電路、倒計時電路和音響產生電路組成。當有選手搶答時，首先鎖存，阻止其他選手搶答，然后編碼，再經譯碼器將數字顯示在顯示器上同時產生音響。主持人宣布開始搶答時，倒計時電路啟動由20計到0，如有選手搶答，倒計時停止，如20秒后無人搶答，則會顯示報警。

四．設計思路

使用VHDL語言編寫的四人搶答器設計，根據現有知識及翻閱資料，經過反復推敲，基本設計思路可分為以下兩點：

（一）搶答鑒別鎖存及顯示模塊

根據設計要求，首先要有清零開關clr，主持人開關en，四人搶答按鈕a、b、c、d,并由一個LED數碼顯示管顯示選手組別，為了實現當有選手搶答后鎖存電路使其他選手無法搶答的功能，設置兩個鎖存信號tmp1、tmp2。

按下清零開關（clr=1）,tmp1、tmp2=0，若主持人開關未開啟（en=0），此時有人搶答，則tmp2=1，關閉搶答電路，并由數碼顯示管輸出搶答組別，同時speaker報警；若主持人按下開關后（en=1），此時有人搶答，則tmp1=1，關閉搶答電路，并由數碼顯示管輸出搶答組別。

（二）數碼管倒計時，暫停及報警模塊

設計由兩個數碼管顯示20秒搶答倒計時，在程序中，由8位二進制矢量數count控制，高四位表示十位，低四位表示個位，由給定的時鐘信號clk高電平觸發。按下清零開關（clr=1），數碼管顯示20（count=“00100000”），主持人按下開關后（en=1），開始20秒倒計時，當低四位為“0000”時，則賦值為9（“1001”），同時高四位表示的十位數自減1，當低四位不為0時則自減1，由此實現了20秒倒計時。

為實現有人搶答則暫停計時以及20秒時間到停止計時并報警的功能，設置暫停鎖存信號tmp3，按下清零開關（clr=1），tmp3=0，主持人按下開關后（en=1），開始20秒倒計時，當有人搶答，則tmp3=1，暫停倒計時，若一直無人搶答，當20秒倒計時結束（count=“00000000”）時，則tmp3=1，停止倒計時并由speaker報警。

speaker報警可由脈沖信號clk0與（tmp3 or a or b or c or d)信號相與輸出，從而實現選擇性輸出報警信號。

五．仿真波形

（一）有人搶答的仿真波形

由上圖可知，clr=1，系統進入初始狀態，即count=“00100000”，dps=“0000”；en=0時，若有人搶答（b=1），則speaker報警，且數碼管顯示組別（dps=“0010”）；en=1時，count開始20秒倒計時，在15秒時（count=“00010101”）有人搶答（a=1），倒計時暫停，數碼管顯示組別（dps=“0001”），且speaker報警。

（二）無人搶答的仿真波形

由上圖可知，en=1,20秒時間到而無人搶答(count=“00000000”)，則speaker報警，按下清零開關（clr=1），重新開始20秒倒計時。

六．源程序 library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity qdq is port(clr,clk,clk0,en,a,b,c,d:in std_logic;dps:out std_logic_vector(3 downto 0);count:out std_logic_vector(7 downto 0);speaker:out std_logic);end;architecture one of qdq is signal dps1:std_logic_vector(3 downto 0);signal count1:std_logic_vector(7 downto 0);signal tmp1,tmp2,tmp3:std_logic;begin p1:process(clr,en,tmp1,tmp2)begin if clr='1' then tmp1<='0';tmp2<='0';dps1<=“0000”;elsif en='1' then if tmp1='0' then if a='1' then tmp1<='1';dps1<=“0001”;end if;if b='1' then tmp1<='1';dps1<=“0010”;end if;if c='1' then tmp1<='1';dps1<=“0011”;end if;if d='1' then tmp1<='1';dps1<=“0100”;end if;end if;elsif en='0' then if tmp2='0' then if a='1' then tmp2<='1';dps1<=“0001”;end if;if b='1' then tmp2<='1';dps1<=“0010”;end if;if c='1' then tmp2<='1';dps1<=“0011”;end if;if d='1' then tmp2<='1';dps1<=“0100”;end if;end if;end if;end process;p2:process(clr,clk,tmp1,tmp3)begin if clk'event and clk='1' then if clr='1' then count1<=“00100000”;tmp3<='0';elsif en='1' and tmp1='0' and tmp3='0' then if count1=“00000000” then tmp3<='1';elsif count1(3 downto 0)=“0000” then count1(3 downto 0)<=“1001”;count1(7 downto 4)<=count1(7 downto 4)-'1';else count1(3 downto 0)<=count1(3 downto 0)-'1';end if;end if;end if;end process;count<=count1;dps<=dps1;speaker<=((tmp3 or a or b or c or d)and clk0);end;

七．設計心得體會

在課程設計的這段時間里，我的收獲還是很多的，不但進一步掌握了數字電子技術的基礎知識及一門專業仿真軟件的基本操作，還提高了自己的設計能力和動手能力，同時對于智能搶答器的設計來了個系統的總結。更多的是讓我清楚的認識到，凡事都需要足夠的耐心，實踐是檢驗學習成效的唯一標準。理論知識的不足在這次課程設計中表現的極為明顯，這將有助于我今后更努力的學習，端正自己的學習態度，從而也提高了我的綜合能力，使我在各方面都得到了鍛煉。非常感謝我們的指導老師XX老師給予的悉心指導，使我們這次的課程設計任務圓滿完成。

通過這次對搶答器的設計與實踐，讓我了解了關于搶答器設計的基本原理與設計理念，進一步加深了對EDA程序設計的了解，讓我對它有了更加濃厚的興趣。特別是當每一個模塊編譯調試成功時，興奮之情溢于言表。通過這次課程設計我懂得了理論與實踐相結合的重要性，從理論中反復琢磨得出的真知才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考能力。在設計過程中可謂困難重重，同時在此間發現了自己的許多不足之處，對以前所學過的知識理解的不夠深刻，掌握的不夠牢固。

總的來說，這次設計的智能四人搶答器還是比較成功的，在設計中遇到的困難在老師的悉心指導下也都迎刃而解。終于覺得平時所學的知識有了實用價值，達到了理論與實踐相結合的目的，不僅學到了不少知識，而且鍛煉了自己的能力，使我對以后的道路有了更加清楚的認識，同時，對未來也有了更多信心。

第五篇：四人智力搶答器

實驗課程名稱近代電子學實驗 實驗項目名稱 四人智力競賽搶答器 學 院 理學院 專 業 班 級 電子科學與技術

學 生 姓 名 楊曉玲 學 號 1007010043 指 導 老 師 李良榮 實 驗 時 間 2012年9月10日

一、實驗目的 1、4名選手編號為：1，2，3，4。各有一個搶答按鈕，按鈕的編號與選手的編號對應，也分別為J1，J2，J3，J4。

2、給主持人設置一個控制按鈕J5，用來控制系統清零（搶答顯示數碼管滅燈）和一個加分按鈕J6，用來給同學加分，設定最高分為9

3、搶答器具有數據鎖存和顯示的功能。搶答開始后，若有選手按動搶答按鈕，該選手編號立即鎖存，并在搶答顯示器上顯示該編號，封鎖輸入編碼電路，禁止其他選手搶答。搶答選手的編號一直保持到主持人將系統清零為止。

4、搶答器具有定時30秒答題倒計時的功能。當選手按下搶答按鈕后，開始倒計時，顯示器顯示倒計時間，倒計時結束時，揚聲器響，保持到主持人將系統清零為止。

二、實驗設計方案

1、設計思路

搶答器整個系統可分為三個主要模塊：搶答鑒別模塊、計分模塊、答題倒計時模塊。即當搶答開始后，選手搶答按動按鈕，鎖存器鎖存相應的選手編碼，同時用數碼管把選手的編碼顯示出來，對應加分模塊的發光二極管也會發光。當有選手搶答成功后，30秒答題倒計時開始跑秒，若選手在規定的時間內答對題，主持人按下J6給相應的選手加一分并且按下J5，系統清零。

2、系統框圖

搶答開始后，當選手首先按某一開關鍵時，可通過觸發鎖存電路被觸發并鎖存，在輸出端產生相應的開關電平信息，同時為防止其它開關隨后觸發而產生紊亂，最先產生的輸出電平變化又反過來將觸發電路鎖定。然后在譯碼器中譯碼，將觸發器輸出的數據轉換為數碼管需要的邏輯狀態。最后在顯示電路中顯示出所按鍵選手的號碼。若有多個開關同時按下時，則在它們之間存在著隨機競爭的問題，結果可能是它們中的任一個產生有效輸出。如圖1.3、單元電路設計及元器件選擇（1）搶答電路

電路如圖1所示。該電路完成兩個功能：一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖定74LS175的功能真值表即優先搶答者的編號，同時譯碼顯示電路顯示選手編號；二是要使其他選手隨后的按鍵操作無效

圖1 搶答電路

其工作原理為：本電路采用74LS175四上升沿D觸發器，～CLR為清除端（低電平有效）由主持人控制按鍵J5控制。選用該芯片的三個輸入與輸出（見圖2）

開始時，輸入端1、2、4分別接低電平，J3通過兩個二極管D1、D2接到輸入1和2端，因此，當J3按下時輸出1和2均為高電平，為十進制的3，通過數碼管便可顯示搶答的組別。當主持人按下J5時，74LS175的清零端為低電平，使其被強制清零，輸入的搶答信號無效。開始時74LS175的清零端接高電平，74LS175正常工作，四個Q非端與在一起為高電平，再和輸入的時鐘脈沖信號一起給74LS175脈沖端，當有人搶答時，輸出有一個為高電平，74LS21輸出為低電平，沒有脈沖信號輸入，因此74LS175被鎖定，從而使得其他選手按鍵的輸入信號不會被接收。這就保證了搶答者的優先性及搶答電路的準確性。當選手回答完畢或時間到后，主持人按下控制開關J5,搶答電路復位，以便進行下一輪搶答。（2）計分電路 電路如圖2所示。當有選手搶答后，計分部分對應的優先搶答的選手的發光二極管會發光，當其在規定的時間內答對題的話，主持人按下計分按鍵J6,則該選手的分數會加一，答錯或沒答上來會不加分，同時主持人按下控制開關J5,搶答電路復位，以便進行下一輪搶答。

圖2 計分電路

其工作原理為：開始有74LS138對輸出端1、2和4進行譯碼，由138的輸出Y1、Y2、Y3和Y4輸出為低電平表示對應于的搶答按鍵依次按下，取反后分別連在74LS160的ENP和ENT端從而對四片160進行選擇，同時連接的發光二極管用以顯示優先搶答的組別。而160的脈沖輸入端由J6控制，由于160時鐘脈沖下降沿有效，因此先接入高電平，當按下J6時，接入低電平，160對此開始計數。160的輸出端連接數碼管，用以顯示該選手的得分情況。

（3）倒計時電路

電路如圖3所示。由兩個74LS192構成30秒倒計時。開始時為39秒，當選手搶答后，倒計時器開始倒計時，30秒跑完后，蜂鳴器開始響至主持人按下復位控制按鍵J5時，蜂鳴器響停止，同時顯示為30秒，等待下一輪搶答。

圖3 倒計時電路

其工作原理為：與非門74LS05連接搶答電路74LS175輸出端～1Q、～2Q和～4Q控制74LS192的置數端，同時將U4的輸入A端和B端接高電平，同時將剩下的輸入端和U6的輸入端接地。而U6的～BO端接U4的DOWN脈沖端，輸出端接連數碼管顯示時間，倒計時部分的的192的連接見圖4。由三個或非門分別對輸出端進行選擇，再將其進行相與，輸出連接蜂鳴器和非門，非門輸出再與時鐘脈沖相與接到U6的DOWN脈沖端。當輸出不全為零時，非門的輸出為高電平，脈沖正常工作，當輸出全為零時，非門輸出為低電平，U6的DOWN脈沖端一直為低電平，從而使192不能正常工作，從而實現30秒倒計時和到點蜂鳴器響的效果。

（4）秒脈沖發生器

秒脈沖發生器是有555構成的多諧振蕩器。由于在電路中仿真時函數傳遞很緩慢，因此在電路用時鐘脈沖電源代替，不過在實際設計時還是要用555構成的多諧振蕩器

圖4 555多諧振蕩器

4、四路搶答器總電路圖

圖4 總電路圖

將積分電路部分的74LS138的三個輸入端接到搶答電路部分的74LS175的1Q、2Q和4Q輸出，將倒計時電路部分的與非門74LS05連接搶答電路74LS175輸出端～1Q、～2Q和～4Q，變形成了總的搶答器電路圖，如上圖。

四、測試結果

打開仿真開關后，組別顯示數碼管和計分電路的數碼管均顯示零，而倒計時部分的數碼管顯示的為答題的時限30。如下圖：

當開始搶答后，組別顯示數碼管會顯示優先搶答的選手組別，同時搶答電路被鎖定，其他選手再按下搶答按鍵時也不會顯示，倒計時電路會開始倒計時，同時計分電路中對應的選手組別的發光二極管會發光。若選手在規定的答題時間內答對題時，主持人會按下加分按鍵J6，則該選手對應的分數會相應的加一，同時主持人按下復位按鍵J5，電路回到初始狀態，等待下一輪的搶答；若選手在30秒內答錯或沒有答題時，時間一到蜂鳴器會報警，此時該選手不得分，主持人按下復位按鍵J5，電路回到初始狀態，等待下一輪的搶答。顯示結果圖見圖5，為第一組的選手搶答成功，組別顯示為一，同時對應的發光二極管會發光，并且該選手在30秒內答對了題目，因此他的分數顯示為一，此時倒計時跑秒到21秒。當主持人按下J5時，電路清零，答題的顯示結果如圖6，只是第一組的分數顯示為一。隨著搶答題目的增多，不同選手對應的分數也會發生相應的變化。

1、一號選手搶答時，電路顯示如下:

給一號選手加分，電路顯示如下:

2、號選手搶答時，電路顯示如下:

給二號選手加分時，電路顯示如下:

3、三號選手搶答時，電路顯示如下:

給三號選手加分，電路顯示如下:

4、四號選手搶答時，電路顯示如下:

給四號選手加分電路顯示如下:

事物電路圖如下所示:

五、設計過程中的問題和解決辦法（1）在開始設計搶答電路部分時，遇到不知如何讓組別輸出顯示為三的問題。經過查找資料和分析后，逐步更改測試達到了上面搶答電路的電路圖。

（2）設計倒計時電路的秒脈沖時，用555構成多諧振蕩器產生秒脈沖，但是仿真時在仿真時傳遞函數時間很緩慢，改變555擴展的電阻和電容增加產生的信號的頻率。

（3）對總電路仿真時，傳遞函數時間很緩慢，等上長時間倒計時部分不出結果，因此改變秒脈沖信號和搶答部分74LS175的時鐘脈沖的頻率。

（4）用555多諧振蕩器做脈沖信號時，改變頻率進行調試時，比較麻煩，因此在電路中用時鐘脈沖電源代替555多諧振蕩器。

六、心得體會

這一課程設計使我將課堂上的理論知識有了進一步的了解，并增強了對數字電子技術這門課程的興趣，同時對用Multisim軟件對電路進行設計和仿真有了初步的了解。對平時數電課上所學的電子元件的工作原理有了更進一步的了解，如：74LS175、74LS138、74LS160、74LS192等。這次的搶答器電路設計也讓我認識到光靠理論的知識連起來的電路并不一定能夠實現，要對其就出現的現象進行不斷的修改和測試，爭取完美，此次由于我個人能力的問題，只能按照我個人的理解連接出電路圖，雖然基本上完成了所要求的題目，但距離期望的結果還是相差很遠。因此在以后的學習生活中，我會努力學習，培養自己獨立思考的能力，積極參加多種設計活動，培養自己的綜合能力，從而使得自己成為一個有綜合能力的人才而更加適應社會。