如何使用74LS175芯片實(shí)現(xiàn)四人搶答器的設(shè)計(jì)

　　隨著電子技術(shù)的發(fā)展，它在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛。人們對它的認(rèn)識也逐步加深。人們也利用了電子技術(shù)以及相關(guān)的知識解決了一些實(shí)際問題。如：智能搶答器的設(shè)計(jì)與制作。搶答器是競賽問題中一種常用的必備裝置，從原理上講，它是一種典型的數(shù)字電路。觸發(fā)器是數(shù)字電路中的基本邏輯記憶單元，具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)用以表示邏輯狀態(tài)“l(fā)”和“0”。在電路中它具有記憶信號的功能，是構(gòu)成各種時(shí)序電路的最基本邏輯單元。本文通過對搶答器電路設(shè)計(jì)的詳細(xì)分析，以加深對觸發(fā)器的功能以及其應(yīng)用的認(rèn)識和理解。數(shù)字搶答器由主體電路與擴(kuò)展電路組成。觸發(fā)器電路將參賽隊(duì)的輸入信號在顯示器上輸出；主持人按開始按鈕示意開始，以上兩部分組成主體電路。通過兩個(gè)與門電路實(shí)現(xiàn)屏蔽功能，構(gòu)成擴(kuò)展電路。經(jīng)過布線、焊接、調(diào)試等工作后數(shù)字搶答器成形。

　　供四人用的競賽搶答器裝置線路，用以判斷搶答優(yōu)先權(quán)。它有三部分構(gòu)成：1個(gè)D觸發(fā)器74LS175，它具有置0端，置1端和CP端；1個(gè)4輸入與門，1個(gè)二輸入與門；四個(gè)輕觸開關(guān)，它們組成搶答電路中的CP時(shí)鐘脈沖源，搶答開始時(shí)，由主持人清除信號，按下復(fù)位開關(guān)S，74LS175的輸出Q 1非～Q 4非全為1，所有發(fā)光二極管LED均熄滅，當(dāng)主持人宣布“搶答開始”后，首先作出判斷的參賽者立即按下開關(guān)，對應(yīng)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，同時(shí)，通過與門送出信號鎖住其余三個(gè)搶答者的電路，不再接受其它信號，直到主持人再次清除信號為止。

　　隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，當(dāng)今的社會競爭日益激烈，選拔人才，評選優(yōu)勝，知識競賽之類的活動(dòng)愈加頻繁，智力競賽是一種生動(dòng)活潑的教育方式，人們在物質(zhì)文明得到滿足的同時(shí)更注重精神文明的追求，各種節(jié)目不斷涌現(xiàn)，提高節(jié)目的質(zhì)量尤為重要。本次設(shè)計(jì)是針對活動(dòng)中用到的搶答器而設(shè)計(jì)的。搶答器是為競賽參賽者答題時(shí)進(jìn)行搶答而設(shè)計(jì)的一種優(yōu)先判決器電路，廣泛應(yīng)用于各種知識競賽、文娛活動(dòng)等場合。通過搶答和必答兩種答題方式能引起參賽者和觀眾的極大興趣，并且能在極短的時(shí)間內(nèi)，使人們迅速增加一些科學(xué)知識和生活常識。

　　現(xiàn)在的搶答器有著數(shù)字化，智能化的方向發(fā)展，這就必然提高了搶答器的成本。鑒于現(xiàn)在小規(guī)模的知識競賽越來越多，操作簡單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的小型搶答器必將大有市場本文設(shè)計(jì)的搶答器，電路簡單，成本較低，操作方便，靈敏可靠，具有較高的推廣價(jià)值。

　　搶答器在競賽中有很大用處，它能準(zhǔn)確、公正、直觀地判斷出第1搶答者。通過搶答器的指示燈顯示手段指示出第1搶答者［1］。本論文設(shè)計(jì)宗旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合模擬、數(shù)字電路知識，解決電子信息方面常見實(shí)際問題的能力，掌握一般電子電路設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)步驟。促使學(xué)生積累實(shí)際電子制作經(jīng)驗(yàn)，準(zhǔn)備走向更復(fù)雜更實(shí)用的應(yīng)用領(lǐng)域。目的在于鞏固基礎(chǔ)、注重設(shè)計(jì)、培養(yǎng)技能、追求創(chuàng)新、走向?qū)嵱谩?/p>

　　功能簡介：參加競賽者對主持人提出的問題要在短時(shí)間內(nèi)作出判斷，并按下?lián)尨鸢存I回答問題。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)人按下按鍵后，同時(shí)電路將其他搶答按鍵封鎖，使其不起作用。主持人有開始鍵和復(fù)位鍵，按下開始鍵后才能開始搶答，否則犯規(guī)。搶答前主持人操作開關(guān)使搶答有效，顯示燈全熄滅。當(dāng)四人中有人搶答有效時(shí)，其對應(yīng)的顯示燈亮，此時(shí)其余的開關(guān)不起作用，即其對應(yīng)的顯示燈滅。連接電路并進(jìn)行操作，觀測搶答器的工作情況。

　　數(shù)字電路產(chǎn)品在生活中有著極其廣泛的應(yīng)用，包括計(jì)算機(jī)、數(shù)字通信、智能儀器儀表、自動(dòng)控制及航天等領(lǐng)域中。這些給人們帶來了生活，工作等方面帶來了極大的方便。數(shù)字電路的發(fā)展，使得這門課程對于我們來說是很有必要學(xué)好。

　　數(shù)字電路設(shè)備實(shí)現(xiàn)簡單，速度和可靠性好。在這次的數(shù)字電路制作中，本人制作四路競賽搶答器。搶答器在比賽等場合中不可缺少的設(shè)備。

　　本文就是從電路模塊的功能簡介開始，利用功能不同的數(shù)字電路芯片的組合來實(shí)現(xiàn)多路搶答器的功能；首先簡要的介紹四路競賽搶答器的設(shè)計(jì)要求和目的，然后介紹多路搶答器的原理和設(shè)計(jì)過程，最后介紹幾個(gè)主要集成芯片的管腳功能和用法以及總結(jié)部分，講一些電路在實(shí)際設(shè)計(jì)中的檢測。