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简易三路抢答器

目录

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简易三路抢答器

1、概述

智力竞赛抢答计时器是人们常用于各种需抢答比赛时用的电路器

件，它是一名公证的裁判员。抢答计时器的出现给人们带来极大的方便，

它能准确无误地从若干名参赛者中确定出最先的抢答者，并具有计时、

显示、声响等功效。智力竞赛抢答计时器电路选用中规模CMOS集成电路

CC4000系列，工作电压为5～10V，能和TTL电路公用电源，也便于连接，

该系列的输入输出端加有反向器作缓冲级，具有对称的驱动能力和输出

波形，输出高、低电平时的抗干扰能力相同，电路的外部引线排列图和

对应序号同国外产品一致。它是当前发展最快、应用最普遍的CMOS器件。

因此在本次设计中主要选用中规模CMOS集成电路CC4000系列。

智力竞赛抢答计时器系统主要由六部分组成：抢答器、抢答控制电

路、清零装置、显示、声响电路和计时电路。其中，倒计时功能的集成

块选用一片CC40192组成十进制减法计数器电路，规定时间为100秒。

中规模集成D触发器选用CC4013与非门G1选用CC4012。显示器的集成

块选用CC4511。除了以上所需的元件外，还有石英晶体振荡器，D型触

发器，发光二极管、电阻、电容等。

下面，就从智力竞赛抢答器的设计到组装，再经调试这一系列过程

分别进行系统阐述。

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2、系统总体方案设计

2.1设计要求

1.设计一个三人参加的智力竞赛抢答计时器。

2.当有某一参赛者首先按下抢答开关时，相应显示灯亮并伴有声响。此

时，抢答器不再接收其他输入的信号。

3.电路具有回答问题时间控制功能。要求回答问题的时间小于等于100

秒（显示0～99），时间显示采用倒计时方式。当达到限定时间时，发

出声响以示警告。

2.2电路的组成

显示声响电路

清零装置抢答器计时声响电路

抢答控制电路振荡电路

图2-1

根据上面所说的设计要求，智力竞赛抢答计时系统的组成

如上图所示。它的主要的六个组成部分：

1．抢答器：

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抢答器是三人抢答计时器的核心。当参赛者的任意一位首先按下抢

答开关时，抢答器即刻接受该信号，指使相应发光二级管亮（或音响电

路发出声音），与此同时，封锁住其他参赛者的输入信号。

2．抢答控制电路：

强大控制电路由三个开关组成。三名参赛者各控制一个，拨动开关

使相应控制端的信号为高电平或低电平。

3．清零装置：

清零装置供比赛开始前裁判员使用。它能保证比赛前触发器统一清

零，避免电路的误动作和抢答过程的不公平。

4．显示声响电路：

比赛开始，当某一参赛者按下抢答器开关时，触发器接受该信号，

在封锁其他开关信号的同时，使该路的发光二极管发出亮光和蜂鸣器发

出声响，以引起人们的注意。

5．计时显示声响电路：

即时显示声响是对抢答者回答问题时间进行控制的电路。若规定回

答问题时间小于等于100秒（显示为0—99），那么显示装置应该是一个

二位数字显示的计数系统。

6．振荡电路：

它应该提供给抢答器，计时系统和声响电路工作的控制脉冲。

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3.单元设计

三人竞赛抢答计时器系统的原