基于Multisim10的四路智力竞赛抢答器_广大.pdfVIP

基于 Multisim 10 的四路智力竞赛抢答器 陈海兵 广州大学机械与电气工程学院，广州 51006 （ ） 摘要： 基于 Multisim 10 的四路智力竞赛抢答器，可广泛用于各种智力竞赛抢答环节。四路智力竞 赛抢答器电路主要由抢答电路，倒计时电路，报警封锁电路，时序控制电路等组成。实验结果表明， 该仿真方法真实、准确。设计出的四路智力竞赛抢答器具有实用性强，操作简单，成本低廉等特点。 关键词： Multisim 10 ；四路智力竞赛抢答器；电路设计；仿真 1 引言 20 世纪 90 年代， 电子和计算机技术专家致力于探索新的电子电路设计方法， 并在设计方法和设 计工具等方面取得了巨大成功。 EDA(Electronic Design Automation ，电子设计自动化 ) 技术是在 CAD(Computer Aided Design, 计算机辅助设计 ) 、 CAM（Computer Aided Manufacturing ，计算机辅 助制造）、CAT(Computer Aided Testing, 计算机辅助测试 ) 和 CAE （Computer Aided Engineering, 计算机辅助工程）的基础上发展起来的计算机软件系统，在教学、科研、产品设计与制造等各方面 都发挥了巨大的作用。 [1] Multisim 10 是美国 NI 公司推出的 Multisim 新版本。它是一个完整的设计工具系统，提供了 一个庞大的元件数据库，并提供原理图输入接口、全部的数模 SPICE 仿真功能、 VHDL/Vreilog 设计 接口与仿真功能等。与传统的电子电路设计与实验方法相比，具有如下特点：设计与实验可以同步 进行，可以边设计边实验，修改调试方便；设计和实验用的元器件及测试仪器仪表齐全，可以完成 各种类型的电路设计实验；可以方便对电路参数进行测试和分析；实验不消耗实际的元器件，实验 所需元器件的种类和数量不受限制，实验成本低，实验速度快，效率高；设计和实验成功的电路可 以直接在产品中使用。 [2] 本文介绍以 Multisim 10 为平台设计一个四人智力竞赛抢答器。 竞赛抢答器系统是工厂、学校和电视台等单位举办各种智力竞赛等娱乐活动中经常使用的重要 基础设备之一。目前设计抢答器的方法很多，采用 EDA 可以更加快速、灵活地设计出符合各种要求 的抢答器。基于 Multisim 10 软件平台设计了四路竞赛抢答器系统，使得显示器上能从 1～4 正确显 示选手的编号。此外，还设计了限时抢答报警提示电路。这种设计思路清晰，电路功能齐全，可满 足抢答器的实际使用要求。 2 总体设计思路 2.1 四路智力竞赛抢答器的功能要求 （1）四位选手同时参加竞赛，选手的编号为 1～ 4，同时每个选手有一个抢答器，抢答器按键分 别对应四位选手的编号。 （2 ）主持人有一个控制开关 S，开关可以控制抢答的开始和清零。 （3）抢答器具有锁存与显示功能。当主持人按下复位开关 S 后，抢答器的显示清零，同时抢答 器解锁。若选手率先按下抢答按键，抢答器显示出抢答者的编号。此后抢答器进入锁存状态，其他 选手再按抢答按键不起作用，直到主持人再次按下复位键 S 后才抢答才有效。 （4 ）抢答器有限时抢答功能，且时间可由主持人根据题目难易程度设定（ 1～9s ）。当主持人按 下复位键开始抢答后，定时器开始减计数并显示。参数选手若在规定时间内抢答有效。若时间到时 无选手抢答，蜂鸣器响起，警示灯亮，抢答器进入锁存状态，选手此后再抢答无效。 2.2 系统原理框图 系统原理框图如图 1 抢答按键 触发器 锁存电路 显示