《八路抢答器》课程设计报告

　　一、课程设计的目的与要求

　　通过八路数字抢答器的设计实验，要求学生回顾所学数字电子技术的基础理论和基础实验，掌握组合电路、时序电路、编程器件和任意集成电路的综合使用及设计方法，熟悉掌握优先编码器、触发器、计数器、单脉冲触发器、555电路、译码/驱动电路的应用方法，熟悉掌握时序电路的设计方法。达到数字实验课程大纲所要求掌握的基本内容。

　　在许多比赛活动中，为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，通常设置一台抢答器，通过数显、灯光或音响等多种手段指示出第一抢答者。

　　（1）设计制作一个可容纳8组参赛的数字式抢答器，每组设置一个抢答按钮供抢答者使用。

　　（2）电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。在主持人系统发出抢答指令后，若参赛者按抢答开关，则该组指示灯亮并用组别显示电路显示出抢答者的组别，同时指示灯（发光二极管）亮。此时，电路应具备自锁存功能，使别组的抢答开关不起作用。

　　（3）若超时仍无人抢答，则报警指示灯熄灭。

　　二、方案论证选择

　　方案一：抢答器各部分采用中小规模集成数字电路，用机械开关按钮作为控制开关，完成抢答输入信号的触发。该方案的特点是中小规模集成电路应用技术成熟，性能可靠，能方便地完成选手抢答的基本功能。它由主体电路和扩展电路组成。主体电路完成基本抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，能显示选手编号，同时封锁输入电路，禁止其他选手抢答。扩展电路完成定时抢答功能，报警功能等。

　　方案二：采用STC89C52单片机作为控制中心，抢答器可以完成运算控制、信号识别以及显示功能的实现。

　　当主持人宣布抢答开始的时候，按下开始按钮，此时电路进入抢答状态，选手的输入采用了扫描式的输入，之后把对应的信息送往单片机，再由单片机输出到显示输出电路中，此时有人第一按下相应的抢答按钮，经过单片机的按钮选择，在八段显示器上显示相应的号码，并锁存，并禁止其他按钮的输入。

　　方案选择：

　　虽然单片机具有很灵活的编程性，但由于我们还没开设单片机的学习，我们对其不能熟练操作，而且数字电路的制作方案比较容易实现并且原理方面比较简单，所以我们选择了方案一，运用所学数电及其相关知识解决相关问题。

　　三、原理设计

　　3.1 总体方案设计

　　3.1.1 设计思路

　　本题的根本任务是准确判断出第一抢答者的信号并将其锁存。实现这一功能可选择使用触发器或锁存器等。在得到第一信号之后应立即将电路的输入封锁，即使其他组的抢答信号无效。同时还必须注意，第一抢答信号应该在主持人发出抢答命令之后才有效。

　　当电路形成第一抢答信号之后，用编码、译码及数码显示电路显示出抢答者的组别，也可以用发光二极管直接指示出组别。

　　在主持人没有按下开始抢答按钮前，参赛者的抢答开关无效；当主持人按下开始抢答按钮后，开始进行8秒倒计时，此时，若有组别抢答，显示该组别并使抢答指示灯亮表示“已有人抢答”；当计时时间到，仍无组别抢答，则计时指示灯灭表示“时间已到”，主持人清零后开始新一轮抢答。