数字抢答电路包括两个部分，锁存电路和编码电路。对所锁存的功能和新号编码加以实现，以防止第二次抢答;将选手号码显示出来的是译码显示电路。本文是一篇工程师论文范文，主要论述了“八路抢答器”的制作。
[摘 要]本文主要是对八路抢答器进行相应的介绍，对八路抢答器的功能、设计思路以及电路的组成进行相应的介绍，抢答器在使用时不仅仅具备抢答功能，还应该具备报警功能、计时功能以及定时功能。八路抢答器的主要组成部分有五个：译码显示电路、可预置时间的定时电路、数字抢答电路、秒脉冲产生电路以及报警电路。我们可以通过预设时间对抢答器设置自动倒计时的开关。如果在规定的时间内没有人抢答，那么系统将会发出蜂鸣般的响声，如果在规定的时间内有人抢答问题，那么抢答器的计时器将会自动停止。如果在规定的时间没有人回答问题，发出响声时那就说明了本轮的抢答是无效的，主持人将会宣布本轮的抢答是无效的。这也就对抢答器报警功能得以全面的实现，这也就是八路抢答器工作的原理。
[关键词]八路抢答器,定时电路,时序控制,报警电路,抢答电路
引言：主持人通过定时电路进行时间开关的预设，对抢答的时间进行提前预设，系统将会自动完成倒计时。当时间停止时，蜂鸣器系统将会发出报警的声音，则这是主持人会宣布本轮的抢答是无效的，这样也就实现了八路抢答器的报警功能。抢答器的显示采用了数字化，能够很直观的显示。同时抢答器也具备很多的智能化的特点。
一、“八路抢答器”的设计
随着社会经济的不断发展，科技技术也在不断地发展，现如今抢答器主要向着智能化、数字化的方向进行不断地发展。现在小规模的竞赛越来越多，而抢答器的成本在智能化，数字化的前提下，成本也变得越来越高，现在小型的、操作简单的、经济实用的抢答器越来越有市场。在各种竞赛，抢答的场合当中，都需要应用抢答器，它能够客观迅速的分辨出哪位选手获得发言权。抢答器经过了一段时间的发展一般是使用数字集成电路以及单片机。而早期的抢答器是由三个部分组成的，可挂硅、发光管以及三级管三个部分，早期的抢答器能通过发光管的指示对强大的选手号码进行辨认。
抢答器在各种竞赛活动中是使用最为广泛的设备，他是必不可少的，抢答器不仅具备很多的优点，还具备一定的缺点，无论什么设备都是一样的，都有自己的优缺点，抢答器的缺点主要是他的可靠性比较低，频率也比较低，制作抢答器的过程也是比较复杂的。抢答器如若长期存放会导致电子元件有所损坏，而一般的单位在竞赛时才会使用抢答器，每年使用的次数不会太多，会比较少。如果长期放置导致损坏，添置新的抢答器会比较麻烦。就现在的情况而言，抢答器目前还存在着很多的缺点，主要有一下几个缺点：1、抢答器的电路比较复杂，在对于选手号码的计分、识别、译码显示，那么是通过数字集成电路完成。而对于数据、号码、计时等功能需要通过简单的电路逻辑才能够完成。2、连接的线过于多连着比较复杂，现场有很多选手会站在不同的位置，每个位置又连接着很多不同的线路相互连接着。可想而知线多、人多，这不仅仅会影响抢答器的可靠性，还会影响到现场的美观，在安装是还会有一定的难度，甚至还会影响人员的走动。
二、设计方案
设计方案一
八路抢答器设计的第一种方案如下图所显示，我们首先应该接通抢答器的电源，启动抢答器的开关，在抢答器上设定一个时间，抢先按下抢答按钮的一组，则电路1则会发出声响，那么L1灯也会随着亮起来，并且抢先按下按钮的组的号码也会出现在显示器上，在这是电路则被锁住，其他没有抢到的组则再按下去则是无效的。如若在设定的时间内，没有人按下按钮抢答，南那么设置的驱动音效电路2则会发出声响，那么L2灯则会亮起来，那就表明没有选手抢答该题，表示抢答者放弃了本次抢答的机会。如果再抢答成功之后，主持人将会开启限时开关，开启计时器来进行计时，在规定的时间内回答完所要回答的问题，则表示回答有效，当到达设定的时间时指示灯L3则会亮，表示该题的答题时间到了(图1)。
设计方案二
定时抢答器的设计图如图2所示，主要有两个部分构成抢答器，扩展电路和主体电路，主体电路是抢答器的主要抢答功能，由下图我们可以看出当我们按下抢答器的开关时，这时选手的号码则会由优先编码电路显示出来。当第一个选手按下按钮时，电路同时将会被封锁起来，这样其他的选手将无法再进行抢答。由下图我们可以得知整个抢答器的工作的过程，主要分为两种形态，工作状态以及非工作状态。当显示器处于工作状态时，抢答器的开关时的设置是处于开始的状态的，这时候选手才可以开始抢答。当抢答器处于非工作状态时只要我们接通电源，这是抢答器是不能工作的，抢答器的开关是处于清除的位置。灯是处于不亮的状态。当系统处于工作的状态时，如若没有人抢答，系统将会自动报警，这个时候电路将会被锁住，在超时后禁止有选手抢答。如果在规定的时间内进行抢答时，抢答器必须要完成下面几项工作：抢答的选手编号会在编码电路上首先显示出来，并且会通过电路锁存器对编码进行锁存，译码显示电路则会显示出抢答者的编号。为了避免其他的选手在抢答后会继续抢答，锁存器将会对编码进行封锁。需要对场内的提示音高度重视。在有选手抢答后，抢答器剩余的抢答时间则会在显示器上显示出来，这个时候电路则会控制定时器的停止工作，直到显示器上的数据显示为零之后，那么则为答题时间到。
设计方案三、
如图3所示当接通电源，按下开始按钮时，电路才开始正式的工作，这个时候奖进入正式的抢答状态，当我们按下相对应的按钮时，通过单片机对其进行控制，显示器上会显示出相应的编号，并且对其进行封锁，同时让别的选手不能够在进行抢答。
对以上三个方案进行对比，数字电路是比较容易实现的，而且制作的难度比较低，在电路设计上也比较简单，在价格上也相对比较低，所以我们选择数字电路进行研究设计。 三、抢答器电路安装、测试及调试
3.1 电路安装
在对抢答器的整体电路以及仿真的单元电路进行仿真的分析验证之后，我们对元件 列出清单，将元件进行安装。我们在万能实验板上对其进行设计安装，，首先我们应该对元件的整体布局进行有效地安排，做一个整体的策划，在这其中我们主要可以根据两个原则，横向是按照信号的流向排布的，纵向按照相同功能模块归类的方法将电路划分为几个板块。这样可以使思路更加清晰，使新号线的摆布更加整齐，使抢答器在焊接过程中不至于发生重接和漏接的现象，这样在调试时相对比较容易。
3.2 电路的测试及调试
在调试和测试的过程中我们主要应用到万用表和示波器。对电路调试的技巧和手法：我们应该首先断电，断电之后再进行电路的测试，看各个高低不一的电平是不是有虚焊，是否能够正常的链接。然后我们对仿真图和连接电路进行初步的对照，检查是否连接错误。是否连接正常。在检查时如果发现不正常，对芯片进行详细的检查，检查是否符合逻辑。整个过程最困难的部分应该就是电路调试，我们应该按照模板的整个焊接过程进行逐步的检测，检查前面的工作能够正常工作时。我们才能够对下一个模块进行焊接。
四、在设计过程中发现的问题以及需要改进的地方
在设计中如果发现显示器不稳定的问题。我们的抢答器在焊接电路完成，进入调试阶段时，显示器经常会出现不稳定的现象，主要的问题会出现在抢答一轮完成后，计时器出现重新的设定的时候，则会容易出现不稳定的现象，一开始实验的时候我们都以为是芯片出现了问题，我们开始排查每个芯片，检查是不是那个步骤出现了问题，在排查时主要利用万能表和示波器进行排查，在检查后发现芯片并没有出现问题，之后我们又利用万能表对各个接线处进行逐个的排查，在最后我们发现了原来是其中一个芯片的引脚处的导线变松了，我们通过对倒显得再次焊接后，系统便恢复了正常。
在按下抢答器的按键显示的数字与我们要求的不一致的问题。在焊接电路的过程中，在每次主持人选择了点触开关后，因为我们没有对触开关做好详细的分析。我们发现每次按下的号码，总是会自动跳改，进过多次的检测分析，我们找到真正跳改号码的原因，原来是点触开关出现了问题。问题主要是出在：点触开关在按下时会在瞬间马上又弹了起来。对于这个问题，我们也马上想到了解决的办法，我们将开关换掉，换了单刀双置开关，则问题就得到了解决。
电路设计完成之后，我们对电路进行了模拟的方法在面包板上进行测试，测试的结果显示模拟的过程中的效率不高，而且非常低，面包板自身存在着很多不足的地方，所以才导致模拟实验的失败。就算原本的设计思路是正确的，也会导致实验的失败。目前有很多先进的设计软件能够设计出模拟仿真效果非常正式的电路。这样我们既能提高模拟的准确性，也能提高模拟的效率。
参考文献
[1] 孙梅生.《电子技术基础课程设计》.高等教育出版社，2005.
[2] 杨文霞，孙青林.《数字逻辑电路》.科学出版社，2007.
[3] 毕满清.《电子技术实验与课程设计》第三版.机械工业出版社，2005.
工程师论文发表期刊推荐《太原科技》创刊于1980年，前身为《太原科技简报》（内部刊物）。1994年第三期开始更名为《太原科技》并成为国内公开发行的综合性科技刊物。《太原科 技》经历了二十五年的风雨历程，已出版了190多期，对落实中共太原市委、太原市人民政府提出的科教兴市战略，加强科技管理的理论研究与实践创新，落实科 学发展观，推动太原市经济率先发展，做出了积极贡献。
