四人智力竞赛抢答器设计：数字显示与定时功能

"四人智力竞赛抢答器的数字电子技术设计" 本次设计涉及的是一款四路抢答器，主要用于智力竞赛，允许四位选手参与。该抢答器的核心功能包括数字显示倒计时、选手组号显示以及蜂鸣器音响提示。在设计任务中，抢答器需要具备以下特性： 1. 抢答器应能显示9秒的倒计时，从"9"递减至"0"。如果在倒计时结束后无人抢答，蜂鸣器会连续响1秒。 2. 每位选手都有一个对应编号的抢答按钮（1, 2, 3, 4）。当选手按下按钮，其编号将在数码管上显示，同时蜂鸣器响1秒，倒计时停止。 3. 设有主持人控制按钮，用于清零显示和启动抢答。 4. 抢答器需具有数据锁存功能，一旦选手按下抢答按钮，其编号将被锁定并显示，同时阻止其他选手的抢答尝试，直至主持人清零。 5. 抢答器设有9秒定时功能，倒计时结束时如果没有选手抢答，会发出警报，且所有输入编码电路将被封锁。 6. 使用石英晶体振荡器或555定时器产生1Hz脉冲信号，作为定时计数器的时钟脉冲。 在原理电路设计方面，抢答器的总体架构可能包含以下几个部分： 1. **控制单元**：负责处理主持人操作，如清除和开始，控制整个系统的状态。 2. **定时计数器**：接收1Hz脉冲信号，进行9秒的倒计时，可能使用74系列或其他集成电路实现。 3. **优先判断电路**：确保第一个按下按钮的选手被锁定，防止多选手同时抢答的情况。 4. **显示驱动电路**：驱动数码管显示倒计时或选手编号。 5. **输入编码电路**：每位选手的抢答按钮通过编码电路连接，确保按下按钮时只能锁存一个选手编号。 6. **音响提示模块**：包括蜂鸣器，用于抢答开始、成功或无效抢答时的音频反馈。 7. **锁存器**：用于存储当前抢答选手的编号，保持显示直到系统清零。 在程序设计方面，可能需要编写微控制器（如8051系列）的程序，实现上述逻辑功能，包括对输入信号的检测、计数器的控制、显示数据的更新以及音响的触发等。编程语言可能包括汇编或C语言，需要熟练掌握中断服务子程序、定时器/计数器操作以及I/O口的读写等技术。 总体而言，这款四路抢答器的设计涵盖了数字逻辑、微控制器应用、显示驱动以及信号处理等多个方面的知识点，是数字电子技术课程设计的一个典型实例，有助于提升学生的实际动手能力和电路设计能力。