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智能型抢答器的设计

作者：李毅伟日期：2015-12-14 10:51 来源：未知

【文章摘要】
在各种知识竞赛、娱乐活动中，抢答器有着比较广泛的用途，是确保各种活动的公正性、客观性的重要电子设备。目前，智能型抢答器的应用范围变得越来越广，其设计方法有多种形式，本文主要介绍利用仿真软件、层次电路来进智能型抢答器的设计，以有效降低智能型抢答器的生产成本，真正提高抢答器的使用性能。
【关键词】
智能型；抢答器；设计
根据相关研究发现，早期抢答器主要是采用数字电路、模拟电路等相结合而成的电子产品，成本比较高、故障发生率也较高，不具备较高的实用性。因此，根据实际情况，采用仿真软件和层次电路来进行智能型抢答器的设计，可以更好的提高抢答器的功能，最终满足各种实际需求。
1 抢答器的主要功能
一般在设计过程中，上述抢答器拥有一个系统清除、抢答控制开关，基本上是由主持人来控制操作，以在每一次抢答结束后进行及时的清零和开始。通常情况下，这个抢答器可以供八个人同时使用，即由八个相同的开关，并且，其具有锁存和显示等功能，可以将使用者所按动的按钮对应的编号及时锁存，同时将其显示在七段数码管上。在使用过程中，如果二极管的灯先亮，根据抢答的原则，一般优先锁存选手抢答的编号，直到主持人将其清除为止。在部分活动中，该抢答器具备的定时功能可以得到合理运用，时间一般是由主持人来设定，当主持人开启开始键后，定时器会马上开始减时计算。如果使用者能后在有效的时间内抢答完成，则抢答器的定时器会相应的停止工作，并将使用者的编号和时间显示出来；如果在设定时间减时完以后，还没有人及时抢答，则定时器上会显示零，即该次抢答无效。
2 智能型抢答器的设计
2.1 整体设计
根据上述智能型抢答器的组成结构可知，在通电以后，主持人一般会将开关设置在清零状态，此时抢答器处于禁止状态，并且，编号的显示器为灭灯状态、定时器上显示的是设定时间。在主持人将开关设置为开始状态后，抢答器开始工作，此时定时器开始倒计时工作，扬声器会给出一定的提示声。使用者必须在设定的时间内进行及时抢答，并且，在多名使用者存同时存在的情况下，抢答器会对使用者的编号进行优先判断和锁存，并将其显示出来。如果抢答器已完善上述操作，则其他使用者的抢答都是无效的，并且，在第一次抢答结束后，定时器会处于禁止状态，根本无法进行第二次抢答操作，定时显示器上显示的时间为抢答剩余的时间。在活动继续的过程中，必须由主持人完成清除操作，将开关设置到开始状态，才能继续进行抢答。
2.2 电路设计
在上述智能型抢答器的设计中，电路方面的设计主要是指抢答器的电路设计和定时器的电路设计。在抢答器电路设计中，一般采用型号为74LS148的编码器、型号为74LS279的锁存器和译码器，可以对使用者的按键顺序进行有效判断，并将使用者的编号及时锁存，同时将其显示在电路译码器上。在上述操作过程中，其它使用者的按键会得到及时，即显示其他使用者的操作无效。在实际操作过程中，如果开关处于清除状态，则触发器的两端都是0，四个触发器的输出设置也是0，型号为74LS148的编码器的优先编码工作标志端也是0，即抢答器将进入工作状态。如果开关设置为开始状态，则抢答器正处于待工作状态，在有使用者按下某个抢答按键后，型号为74LS148的编码器的相关输出会被及时锁存，即型号为74LS148的电路正处于工作状态，在经过译码器后其数字会被立即显示。并且，此时型号为74LS148的编码器的工作标志端是1，则抢答器处于禁止状态，会将其它按键的输入及时封锁。如果在按键处于松开状态下将其按下，型号为74LS148的编码器仍处于禁止状态，可以确保输入信号不会出现二次按键，是保证抢答者优先权的重要保障。在抢答活动继续开展的过程中，只有主持人将开关设置为清除状态后，才能继续进行下一次抢答。
在进行定时器的电路设计时，一般吧脉冲添加到190计数器上，同时，将计数设置为减法方式，以在译码器的作用下将数值显示在数码管上。因此，其主要的电路包括555定时器秒脉冲产生电路、减计数器74LS190减法计数电路、七段数码管电路和 74LS48 译码电路，其中，74LS190 可以准确进行计数，并在时钟信号的作用下产生电路，以通过设置预置数，由支持人来确定合适的抢答时间。如果无人抢答，在时间倒计到最后状态，控制电路会及时报警，以表明此后的抢答都无效。
3 结束语
综上所述，采用合适的电路、软件和锁存器等来进行智能型抢答器的设计，可以更好的满足各种活动的实际使用需求，并降低设计成本，在提高抢答器实用性和准确性等方面有着重要影响。
【参考文献】
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