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设计数字抢答器原理图，让你思考

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。图3-65 单片机抢答器的整体电路图（示例）2.做一做1）完成单片机数字抢答器的电路设计，并区分功能模块。

1.想一想

经典数字抢答器的工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到“清除”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置“开始”状态，宣布“开始”抢答器工作。定时器倒计时，扬声器给出声响提示。选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。如果再次抢答必须由主持人再次操作“清除”和“开始”状态开关。

要实现此功能，有多种方法，这里列举两种不同的方案。

1）抢答器数字电路方案如图3-59所示。

2）抢答器单片机电路方案，如图3-60所示。

图3-59 抢答器数字电路方案

图3-60 抢答器单片机电路方案

数字方案每个模块都需要一个对应的集成元件，例如控制电路用门电路，优先编码电路用74LS148，锁存电路用74LS279等，整个电路大致需要50个元件，电路设计较复杂，对电路稳定性要求较高，可扩展性不够。而单片机方案只要少量的外围元件，电路功能可以依靠单片机强大的软硬件资源来实现，可扩展性强。

比较不难发现，单片机方案划分模块少，使用元件少，定时精度高，比数字方案有更大的优越性。

单片机方案的具体电路实现如下所述。显示电路采用两个共阴数码管，分别接单片机P0、P2口，如图3-61所示。

扬声器电路由蜂鸣器、PNP晶体管及电阻组成，连接单片机P3.6口，如图3-62所示。

图3-61 抢答器显示电路的连接图

图3-62 抢答器的蜂鸣电路

剩下就是主持人电路和选手电路，主持人电路的开始停止按键接P3.0和P3.1口，如图3-63所示，选手抢答电路用8个按键接P1口，如图3-64所示。

图3-63 抢答器的主持人控制电路

图3-64 抢答器的选手抢答电路

上述几个电路模块加上单片机最小系统电路，即构成单片机数字抢答器的完整电路图，如图3-65所示。

图3-65 单片机抢答器的整体电路图（示例）

2.做一做

1）完成单片机数字抢答器的电路设计，并区分功能模块。

2）采用自上而下或自下而上的层次图设计方案，进行原理图绘制。

3）用菜单命令将各个电路模块制成原理图元件。

4）生成一个自制元件库，将题3）制好的元件放入自制元件库中。

5）编译整个电路，修改至没有错误报告为止。

6）总结自己在设计中出现的错误并分析原因。

注：以上图片为Proteus仿真图，读者可以根据其内容进行DXP相关设计。