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摘 要：随着社会的发展，越来越多的中学生知识竞赛或是其他比赛在综艺节目中出现，这些节目都是具有抢答环节，出于公平化与透明度，比赛都会运用四路抢答器进行抢答。因此，我们需要对四路抢答器的优化设计引起更高的重视，本文分别对数字电路和PLC设计的四路抢答器进行阐述，得出四路抢答器的优化设计的几点建议与意见。
关键词：优化设计；四路抢答器；建议
社会是不断发展的，社会的进步不断给我们带来方便，使我们在物质方面和经济方面都有了新的变化。除此之外，人们的精神生活也是丰富多彩的，不论是文化体育、知识竞赛，还是一些娱乐活动的比赛，都会存在抢答这一环节，但是既然要抢答，那么公平、公正的抢答程序在每个人看来是至关重要的，大家都是希望有一个公平的竞争环境，因此四路抢答器在此起到关键的作用。随着科学不断的进步，对抢答器的需求也越来越多，那么四路抢答器的的优化设计也是备受关注的，本文对四路抢答器的两种不同设计进行了详细的分析和对比，并给出了有效的建议。
一、对于数字电路设计的四路抢答器的分析
数字电路设计的四路抢答器中有复位键、触发器、输出端、LED数码管、CD4511。在抢答之前，主持人会按下复位键，随后有低电平通过触发器的输出端输出，但是此时LED数码管不会有任何显示，CD4511也处于消隐状态，多谐振荡器不会出现震荡，蜂鸣器也不会发出任何声音。但是当抢答开始时，第一位抢答的选手按下抢答按钮后，则输入的高电平先是通过编码电路变成对应的8421BCD码，然后输入到CD4511，这时流经触发器的输入端和输出端均为高电平，CD4511便会把译码输出并处于锁存状态，此时LED数码显示管的显示便是第一位选手的编号，多谐振荡器发出震荡，蜂鸣器也会发出声音。为了避免同一时刻出现多人状态，在第一位选手按下抢答器后会完成电路锁存，这就对电路的速度有着高度要求。所以，这样的设计可以确保对各位选手的公平和公正。
所设计的四路抢答器实现的功能是可以供四名选手进行参加比赛，四名选手分别根据自己的编号对应各自的控制按钮。而主持人可以控制抢答器的开关按钮和清零按钮，也就是一旦主持人按下开关按钮，选手便可以开始进行抢答，当一轮抢答结束后进行下一轮之前，主持人按下清零按钮，那么就又可以开始新一轮的抢答。当第一位选手按下抢答按钮，则其他选手的抢答按钮便会失效，指示灯也会一直定位在已按下抢答按钮的选手上。四路抢答器还具有锁存数据功能，在这期间，可在LED数码显示管上显示出已锁存的数据，此功能是在主持人按下清零按钮之前都是存在的。四路抢答器的另外一个功能是定时，若是主持人还未按下开始抢答按钮就有选手进行抢答，那么显示器会显示出来该选手的编号，该选手因提前按下抢答器按钮则被视为犯规；若主持人按下开始抢答按钮，选手在规定的时间内按下抢答器，第一位按下按钮的选手编号出现在显示器上以供确认，其他选手的按钮均已无效；若主持人已按下按钮，在规定的时间内并没有选手进行抢答，那么显示器将会显示完倒计时后电路处于封锁，避免选手在超时后又进行抢答。
二、对于PLC设计的四路抢答器的分析
PLC设计是一项新型的自动化装置，它具有可靠性、通用性、体积小等优点，运用起来方便、灵活。PLC在实现逻辑控制时可以运用编程，有输入和输出模拟量以及通过数字量实现控制。基于PCL设计的四路抢答器不仅可靠、方便，同时在设计程序上降低了难度，得到了更多比赛的青睐。
在PCL抢答器的设计中，主持人控制复位的按钮，其余四个选手也有对应的抢答按钮，因此需要有四个输入点。而在输出位置的显示用的是七段数码管，则输出端就有七个输出点，同时输出端还要有一个红灯、绿灯、蜂鸣器，这要有三个输出点，那么输出端共有十个输出点，然后用通信电缆将十个输出端进行连接便构成了PLC的配置。
PLC设计四路抢答器的硬件设计有输入、输出、CPU，还包括编程器、通信接口等。PLC进行的四路抢答器的控制按钮先是通过输入继电器，然后经过它的常开触点进行实现，抢答锁存是通过中间继电器，然后通过它的触点进行实现，剩下的七段数码管显示以及蜂鸣器都是通过输出继电器线圈进行实现。选手在进行抢答环节时，当第一位选手按下按钮时，会触到显示器，那么显示器就会显示出该选手的编号以及他按下按钮的时间，此时其他选手的按钮都失效，显示器一直显示着第一位选手的资料，最后经过主持人按下清零按钮则可进行新一轮的抢答。
三、通过分析，做出比较，并提出建议
1.数字电路设计的四路抢答器，主要是在硬件电路上进行的，可以通过EWP软件以及PROTEL软件进行模拟或是仿真，且根据所设计出来的模板去安装和调试。虽然此种设计具有可靠性，也有一定的稳定性，但是在设计的过程中，以及最后进行调试都是有一定的难度的。
2.PLC编程设计的四路抢答器，不仅具有可靠性，还具有防干扰性，其在使用的过程中也是非常完善的，它的编程也不是很难，比较容易设计，安装相当简单，使用者运用起来较为灵动，因此此四路抢答器得到许多领域的青睐。在设计过程中，通过软件编程来实现各个功能，比起数字电路四路抢答器较为简单，安装较为便捷，仅仅依靠简便的编程和设计就可以实现。
3.在数字电路设计的四路抢答器中，若是要增加抢答路线，就需要花费很多时间，以及需要耗费很大的工程。因为数字电路设计的四路抢答器的电路本身就比较复杂，那么再增加电路的话，改动需要作出很大的改变，是相对不容易的。
4.在PLC编程设计的四路抢答器中，若是增加一路抢答，其改动是相对小的，通过增加中间的继电器与输入点即可达到想要的效果，此四路抢答器编程本身就比较简单，那么再改动时就相对容易了很多。
四、总结
通过以上分析，数字电路设计的四路抢答器具有可靠性和稳定性，但是设计过程中比较繁琐，以及最后的调试阶段也具有一定的难度。而PLC设计的四路抢答器既具有可靠性，又具有防干扰性，其编写程序也较为简单，安装较为容易，对应的功能也算完善，调试阶段相对简单。那么在将来所设计的四路抢答器中，可以借鉴以上两种抢答器的优点再进行改善，争取做到更进一步的优化。■
参考文献
[1] 郭维家，李书杰，刘宝龙. 四路抢答器的抗干扰设计. 《数字技术与应用》，2014年1期.
[2] 陈波，谢瑜，白记红. 基于EWB5.0的简单四路抢答器的设计. 《电子设计工程》，2010年2期.
[3] 于秀娜. PLC在四路抢答器中的应用. 《民营科技》，2014年10期.
关键词：优化设计；四路抢答器；建议
社会是不断发展的，社会的进步不断给我们带来方便，使我们在物质方面和经济方面都有了新的变化。除此之外，人们的精神生活也是丰富多彩的，不论是文化体育、知识竞赛，还是一些娱乐活动的比赛，都会存在抢答这一环节，但是既然要抢答，那么公平、公正的抢答程序在每个人看来是至关重要的，大家都是希望有一个公平的竞争环境，因此四路抢答器在此起到关键的作用。随着科学不断的进步，对抢答器的需求也越来越多，那么四路抢答器的的优化设计也是备受关注的，本文对四路抢答器的两种不同设计进行了详细的分析和对比，并给出了有效的建议。
一、对于数字电路设计的四路抢答器的分析
数字电路设计的四路抢答器中有复位键、触发器、输出端、LED数码管、CD4511。在抢答之前，主持人会按下复位键，随后有低电平通过触发器的输出端输出，但是此时LED数码管不会有任何显示，CD4511也处于消隐状态，多谐振荡器不会出现震荡，蜂鸣器也不会发出任何声音。但是当抢答开始时，第一位抢答的选手按下抢答按钮后，则输入的高电平先是通过编码电路变成对应的8421BCD码，然后输入到CD4511，这时流经触发器的输入端和输出端均为高电平，CD4511便会把译码输出并处于锁存状态，此时LED数码显示管的显示便是第一位选手的编号，多谐振荡器发出震荡，蜂鸣器也会发出声音。为了避免同一时刻出现多人状态，在第一位选手按下抢答器后会完成电路锁存，这就对电路的速度有着高度要求。所以，这样的设计可以确保对各位选手的公平和公正。
所设计的四路抢答器实现的功能是可以供四名选手进行参加比赛，四名选手分别根据自己的编号对应各自的控制按钮。而主持人可以控制抢答器的开关按钮和清零按钮，也就是一旦主持人按下开关按钮，选手便可以开始进行抢答，当一轮抢答结束后进行下一轮之前，主持人按下清零按钮，那么就又可以开始新一轮的抢答。当第一位选手按下抢答按钮，则其他选手的抢答按钮便会失效，指示灯也会一直定位在已按下抢答按钮的选手上。四路抢答器还具有锁存数据功能，在这期间，可在LED数码显示管上显示出已锁存的数据，此功能是在主持人按下清零按钮之前都是存在的。四路抢答器的另外一个功能是定时，若是主持人还未按下开始抢答按钮就有选手进行抢答，那么显示器会显示出来该选手的编号，该选手因提前按下抢答器按钮则被视为犯规；若主持人按下开始抢答按钮，选手在规定的时间内按下抢答器，第一位按下按钮的选手编号出现在显示器上以供确认，其他选手的按钮均已无效；若主持人已按下按钮，在规定的时间内并没有选手进行抢答，那么显示器将会显示完倒计时后电路处于封锁，避免选手在超时后又进行抢答。
二、对于PLC设计的四路抢答器的分析
PLC设计是一项新型的自动化装置，它具有可靠性、通用性、体积小等优点，运用起来方便、灵活。PLC在实现逻辑控制时可以运用编程，有输入和输出模拟量以及通过数字量实现控制。基于PCL设计的四路抢答器不仅可靠、方便，同时在设计程序上降低了难度，得到了更多比赛的青睐。
在PCL抢答器的设计中，主持人控制复位的按钮，其余四个选手也有对应的抢答按钮，因此需要有四个输入点。而在输出位置的显示用的是七段数码管，则输出端就有七个输出点，同时输出端还要有一个红灯、绿灯、蜂鸣器，这要有三个输出点，那么输出端共有十个输出点，然后用通信电缆将十个输出端进行连接便构成了PLC的配置。
PLC设计四路抢答器的硬件设计有输入、输出、CPU，还包括编程器、通信接口等。PLC进行的四路抢答器的控制按钮先是通过输入继电器，然后经过它的常开触点进行实现，抢答锁存是通过中间继电器，然后通过它的触点进行实现，剩下的七段数码管显示以及蜂鸣器都是通过输出继电器线圈进行实现。选手在进行抢答环节时，当第一位选手按下按钮时，会触到显示器，那么显示器就会显示出该选手的编号以及他按下按钮的时间，此时其他选手的按钮都失效，显示器一直显示着第一位选手的资料，最后经过主持人按下清零按钮则可进行新一轮的抢答。
三、通过分析，做出比较，并提出建议
1.数字电路设计的四路抢答器，主要是在硬件电路上进行的，可以通过EWP软件以及PROTEL软件进行模拟或是仿真，且根据所设计出来的模板去安装和调试。虽然此种设计具有可靠性，也有一定的稳定性，但是在设计的过程中，以及最后进行调试都是有一定的难度的。
2.PLC编程设计的四路抢答器，不仅具有可靠性，还具有防干扰性，其在使用的过程中也是非常完善的，它的编程也不是很难，比较容易设计，安装相当简单，使用者运用起来较为灵动，因此此四路抢答器得到许多领域的青睐。在设计过程中，通过软件编程来实现各个功能，比起数字电路四路抢答器较为简单，安装较为便捷，仅仅依靠简便的编程和设计就可以实现。
3.在数字电路设计的四路抢答器中，若是要增加抢答路线，就需要花费很多时间，以及需要耗费很大的工程。因为数字电路设计的四路抢答器的电路本身就比较复杂，那么再增加电路的话，改动需要作出很大的改变，是相对不容易的。
4.在PLC编程设计的四路抢答器中，若是增加一路抢答，其改动是相对小的，通过增加中间的继电器与输入点即可达到想要的效果，此四路抢答器编程本身就比较简单，那么再改动时就相对容易了很多。
四、总结
通过以上分析，数字电路设计的四路抢答器具有可靠性和稳定性，但是设计过程中比较繁琐，以及最后的调试阶段也具有一定的难度。而PLC设计的四路抢答器既具有可靠性，又具有防干扰性，其编写程序也较为简单，安装较为容易，对应的功能也算完善，调试阶段相对简单。那么在将来所设计的四路抢答器中，可以借鉴以上两种抢答器的优点再进行改善，争取做到更进一步的优化。■
参考文献
[1] 郭维家，李书杰，刘宝龙. 四路抢答器的抗干扰设计. 《数字技术与应用》，2014年1期.
[2] 陈波，谢瑜，白记红. 基于EWB5.0的简单四路抢答器的设计. 《电子设计工程》，2010年2期.
[3] 于秀娜. PLC在四路抢答器中的应用. 《民营科技》，2014年10期.