的状态中得到，这两个信号以及定时信号T经控制门输出后，得到推动电机的工作信号。 3.4.4 调试要点
（1）通电准备
打开电源之前，先按照系统原理图检查制作好的电路板的通断情况，并取下电路板上的集成块，然后接通电源，用万用表检查板上的各点的电源电压值，完好之后再关掉电源，插上集成块。
（2）单元电路检测
接通电源后，用双踪示波器（输人耦合方式置DC档）观察秒脉冲电路的输出波形，看其是否满足设计要求，再观察六十进制计数器和洗涤时间计数器，看其输出波形是否正确。
检查Z1和Z2的时间译码逻辑和电机驱动电路是否正常工作。 （3）系统联调
设定洗涤时间，观察电机运转情况和数码管显示。 3.5
选题E：四人智力竞赛抢答器
3.5.1 设计目的
（1）掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。 （2）熟悉数字集成电路的设计和使用方法。 3.5.2 设计任务与要求 3.5.2.1 设计任务
设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。用数字显示抢答倒计时间，由“9”倒计到“0”时，无人抢答，蜂鸣器连续响1秒。选手抢答时，数码显示选手组号，同时蜂鸣器响1秒，倒计时停止。
3.5.2.2 设计要求
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（1）4名选手编号为：1，2，3，4。各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1，2，3，4。
（2）给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始。
（3）抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
（4）抢答器具有定时（9秒）抢答的功能。当主持人按下开始按钮后，定时器开始倒计时，定时显示器显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响，音响持续1秒。参赛选手在设定时间（9秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，音响持续1秒，同时定时器停止倒计时，抢答显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。
（5）如果抢答定时已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。系统扬声器报警（音响持续1秒），并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示0。
（6）可用石英晶体振荡器或者555定时器产生频率为1Hz的脉冲信号，作为定时计数器的CP信号。 3.5.3 四人智力竞赛抢答器电路原理及设计
电路主要由脉冲产生电路、锁存电路、编码及译码显示电路、倒计时电路和音响产生电路组成。当有选手抢答时，首先锁存，阻止其他选手抢答，然后编码，再经4线7段译码器将数字显示在显示器上同时产生音响。主持人宣布开始抢答时，倒计时电路启动由9计到0，如有选手抢答，倒计时停止。电路系统结构如图13：
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脉冲电主持人
倒计时译码数码显扬选手
声锁存编码转换电译码数码显示 扬声器
图13 四人智能抢答器原理图
3.5.3.1 以锁存器为中心的编码显示电路
抢答信号的判断和锁存可采用触发器或锁存器。若以四D触发器74LS175为中心构成编码锁存系统，编码的作用是把锁存器的输出转化成8421BCD码，进而送给7段显示译码器。其真值表3：
表3 锁存编码真值表
锁存器输出 Q4 0 0 0 1 Q3 0 0 1 0 Q2 0 1 0 0 Q1 1 0 0 0 编码器输出 D 0 0 0 0 C 0 0 0 1 B 0 1 1 0 A 1 0 1 0 抢答信号的锁存可通过D触发器的输出相“与”反馈门控触发脉冲实现，当无人抢答时，4个D触发器的输出Q非相与，为“1”时，脉冲能够进入触发器，有一人抢答时，与门中有一个变为“0”，使脉
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冲不能进入触发器，从而防止其他人抢答。 3.5.3.2 脉冲产生电路
采用石英晶体振荡器可产生高精度的秒脉冲，电路可参考多功能数字钟设计中的时钟电路。 3.5.3.3 倒计时显示电路
该电路可采用十进制同步减计数器74LS190，主持人宣布开始时，按下按钮，同时使计数器置数为“9”，并在脉冲作用下开始倒计时并在显示器上显示，到零时停止。 3.5.3.4 音响电路
可以利用单稳态触发器74LS121产生定宽的抢答输出脉冲，接入蜂鸣器，根据脉冲宽度可计算得蜂鸣器鸣叫时间。再由主持人、选手、倒计时共同控制它的输入，使其在主持人开始、选手抢答、倒计时到零时都能鸣叫。 3.5.4 设计要点
（1）画出整个系统的电路图，并列出所需器件清单。
（2）采购器件，并按电路图接线，认真检查电路是否正确，注意器件管脚的连接，“悬空端”、
“清零端”、“置1端”，电源、接地，要正确处理。 （3）单元电路检测
接通电源后，双踪示波器观察脉冲电路的输出波形，看其是否满足设计要求，主持人给开始信号，再观察减法计数器的输出经数码管显示是否正确。
观察选手抢答时锁存器输出是否控制其时钟脉冲的通断，从而判断是否自锁了其他选手的抢答信号。抢答信号到BCD码的转化可将转化逻辑的输出与真值表对照检查，看设计是否正确。
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扬声器受主持人开始、抢答信号、计时器到零控制，可分别检测。 （4）系统联调
给整个系统上电，主持人给开始信号，对选手给抢答和没有抢答分别进行测试，观察定时显示和抢答显示的显示结果。
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