十路抢答器电路设计方案汇总（三款模拟+仿真设计电路图）

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应用电子电路

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描述

抢答器在各类智力竞赛之中经常出现，它的电路设计并不复杂，本文为大家带来三款十路抢答器电路设计方案。

十路抢答器电路设计方案一：用VHDL设计的十路抢答器

设计内容

（1）设计制作一个竞赛抢答器，共设10个组别每组控制一个抢答开关。

（2）设置主持人控制键，用于控制整个系统清零和抢答有效控制。

（3）主持人发出开始命令，10人开始抢答，其中一人先按下抢答键蜂鸣器会发出鸣叫，指示灯亮，数码管显示该人号码，其他人再按键，系统不再响应，直至主持人按键清零，下一次抢答开始。

抢答鉴别部分程序

抢答器

系统的输入信号有：各组的抢答按钮A、B、C、D、E、F、G、H、I、J，系统清零信号CLR。

系统的输出信号有：10个组抢答成功与否的指示灯控制信号输出口A1、B1、C1、D1、E1、F1、G1、H1、I1、J1作为控制蜂鸣器信号。

程序打包后如下图：

抢答器

译码显示部分程序

抢答器

10个组抢答时的数码管显示控制信号DOUT（0-6）。程序打包后如下：

抢答器

当主持人按下复位按钮CLR时，抢答器开始工作，A、B、C、D、E、F、G、H、I、J10位抢答者谁最先抢答成功则此选手的台灯号将点亮，蜂鸣器提示有抢答者抢答，并且主持人前的组别显示数码管将显示出抢答成功者的台号。接下来主持人提问。完成一轮抢答后，主持人清零复位，接着重新开始下一轮。

十路抢答器电路设计方案二：基于CD4017和CD4011的十路抢答器

本抢答器由一只CD4017和一只CD4011数字集成电路为核心组成，见下图，其中，CD4011组成两个多偕振荡电路，一个为脉冲分配器CD4017提供计数脉冲，另一个作声音信号发生器用。CD4017在电路中作抢答判决元件，前级计数脉冲接在其上沿触发端CP端，平时其使能端EN通过电阻R4接地，CD4017处于计数状态，其输出端Y0~Y9不断轮流输出高电平，与其相连的发光指示灯被点亮，由于设计时计数脉冲频率较高，各发光管都快速闪烁发光，发光较暗。电路中，抢答器的按钮开关接在发声电路与CD4017的各输出端之间，平时，由于CD4011的C门输入端接地，该发声电路不工作，当按下任一个按钮开关后，电阻R3上的电位上升为高电平，发声电路工作，喇叭发出约500Hz的声音信号。与此同时，CD4017的使能端EN也成为高电平，使其停止计数，被按钮按下的一端保持高电平不变，该端所接发光二极管持续发光，其余发光二极管不再发光，由于一但按钮按下后，只有被按下的输出端保持为高电平，其余都为底电平，因此，以后再按下的按钮均不再起作用，由此作出抢答判决。

抢答器

十路抢答器电路设计方案三：十路抢答器设计

如图所示十路30秒倒计时抢答器的原理图。原理图由倒计时部分和抢答器部分组成。

抢答器

抢答器部分原理

用10个选手按键通过二极管直接控制4511输入端，一旦按键接通，4511则使7段数码管显示相应的数字。初始状态个位和十位数码管均显示“10”，其锁存端电位为0。在显示数字1—9时，十位数码管保持显示“0”，a段输出是高电平，与个位数码管的f端输出进行运算后接入4511的锁存端LE。将个位数码管的g端输出也接至此锁存端。观察4511真值表：

抢答器

可知，af和g端输出在1—10的显示过程中至少其中之一输出高电平。故，当抢答器部分因为按键的输入导致4511输出使得数码管显示从“00”跳变到“01”—“10”的数字时，使得两个4511连接起来的锁存端电位同时从低电平跳变为高电平，从而实现锁存功能。锁存以后，无论按键如何输入，也不会改变数码管显示，仅当清零按键清零之后才可使锁存端电位置零。

倒计时部分原理

倒计时部分与抢答器部分的连接控制（1）抢答器部分4511的锁存端（2）倒计时部分555的R端。

倒计时部分由555定时器组成多些振荡器，产生时间脉冲，由两片74LS192计数器芯片实现减法计数。当主持人开关打开时，倒计时预置初始数值为30减数至0，当计数至0时，锁存555使振荡器不再输出脉冲，并通过与抢答器部分的连接使抢答器部分4511的锁存端置高电平，因此当计时器从30秒倒计时至0期间无按键输入后，会同时锁存倒计时部分和抢答器部分，知道主持人开关清零为止。

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