数字电路设计多路抢答器

广东工业大学

华立学院

本科毕业设计（论文）

多人抢答器电路（时序电路）设计与制作

论文题目

系部机械电气学部

专业电子信息工程

班级 05本自动化2班

学号 1050581

学生姓名钟志贺

指导教师王继任

摘要

数字电路产品在生活中有着极其广泛的应用，包括计算机、数字通信、智能仪器仪表、自动控制及航天等领域中。这些给人们带来了生活，工作等方面带来了极大的方便。数字电路的发展，使得这门课程对于我们来说是很有必要学好。数字电路设备实现简单，速度和可靠性好。在这次的数字电路制作中，本人制作八路智能抢答器。抢答器在比赛等场合中不可缺少的设备。本文就是从数字电路芯片的功能简介开始，利用功能不同的数字电路芯片的组合来实现多路抢答器的功能。首先简要的介绍了数字电路的发展和演变。然后介绍几个主要集成芯片的管脚功能和用法。最后介绍多路抢答器的原理和设计过程。总结与改进部分，讲一些电路在实际设计调试中的不足，并加以改进；SCH图和PCB图均在附录中。

关键词：置位；复位；抢答；计时

Abstract

The figure vies for the answering device by the subject circuit and expands th e circuit to make up . Have priority in code circuit , latch , decipher circuit a nd export the input signal of the entrant team on the display; Starting the war ning circuit with the control circuit and host's switch, two the above-mentioned parts make up the subject circuit. Through timing circuit and decipher second signal function while outputs and realizes counting on the displaying that puls e produce circuit, form and expand the circuit. Through connect up , weld , d ebug figure vie for answering device take shape after the work.

Key word：Vie for answering the circuit Timing circuit Warning circuit Ti me sequence controlling

目录

1 绪论

1.1 题目背景和应用

1.2 国内研究发展情况

1.3 论文构成及研究内容

2抢答器基本元件特性和功能

2.1 电阻的概念

2.2 二极管的导电特性和结构

2.3 基本RS触发

2.3.1 基本RS概念

2.3.2 触发器特点

2.3.3 触发器的基本分类

2.3.4 触发器复位端和置位端的功能及使用方法

2.3.5 基本RS触发器的电路结构和功能

2.4 D触发器的特性

2.4.1 D触发器电路结构

2.4.2 D触发器真值表

2.4.3 D触发器状态转移图

2.5 T触发器的特性

2.5.1 T触发器电路结构

2.5.2 T触发器真值表

2.5.3 T触发器逻辑功能

3 几种芯片的基本特征

3.1 TTL7405特性

3.1.1 TTL7405基本概念

3.1.2 TTL7405逻辑图和引脚图

3.1.3 TTL7405 真值表

3.1.4 TTL7405绝对最大额定值和适用环境条件3.2 TTL7430特性

3.2.1 TTL7430基本概念

3.2.2 TTL 7430逻辑图和引脚图

3.2.3 TTL7430真值表

3.2.4 TTL7430绝对最大额定值和适用环境条件3.3 TTL74175特性

3.3.1 TT74175基本概念

3.3.2 TTL74175逻辑图和引脚图

3.3.3 TTL74175真值表

3.3.4 TTL74175绝对最大额定值和适用环境条件

4 抢答器设计原理和电路图

4.1 输入电路部分

4.1.1

4.1.2 输入电路工作原理

4.2 信号处理部分

4.2.1 信号处理原理图

4.2.2 信号处理工作原理

4.3 显示电路部分

4.3.1 显示电路原理图

4.3.2 显示电路工作原理

4.4 总电路图

5 时序电路的抢答器和组合电路的抢答器方案比较

5.1 简易抢答器设计方案与电路说明

5.1.1 逻辑要求

5.1.2 电路组成

5.1.3 步骤与要求

5.1.4 总结与分析

5.2 由触发器构成改进型抢答器

5.2.1 步骤与要求

5.2.2 总结与分析

6 电路制作与调试

6.1 布线原则

6.2 故障检测

6.3 连接线路

6.4 操作与调试

结论

参考文献

致谢

绪言

目前数字电子技术已经广泛的应用于计算机、自动控制、电子测量仪表、电视、雷达、通信等各个领域。随着集成技术的发展，尤其是中、大规模和超大规模集成电路的发展，数字电子技术的应用范围将会更广泛地渗透倒国民经济地各个部门，并将产生越来越深刻地影响。因此，数字电子技术是电类及计算机类各专业地主要计算基础课之一，也是现代电子工程技术人员所必备地专业基础知识。

采用电子设计自动化的设计方式，电子设计自动化是现代数字系统设计的基本手段，不会使用电子设计自动化就无法适应信息社会对设计人员的要求。但是，对于初学者来说，学习使用经典的基础的设计方法与手段，了解一些常用数字集成电路的基本功能，设计较小规模的数字系统，仍然是一条重要的必经之路。该选题可以培养我们的创新能力的动手能力，工程实践能力。对于我们了解电路设计和原理有较大的作用。该电路是设计是为智力竞赛抢答所设计，具有反应迅速，精确无误，操作简单等特点。对各个电器元件都达到合理和正确的使用。思路通过我们集体讨论和详细查阅资料。在辅导老师的帮助下，分析的挑选，作出了比较清晰，适用，具有实际意义的电路设计图。在检查电路时，有对电路进行了更加严格和仔细的改进，明确的对各个元件的功能和使用范围进行核对，基本上完善了设计电路，使之具有可执行性和可操作性。

1所需元件：

1.1. 电阻510Ω14只，7个LED数码显示管，2个74175集成电路芯片，1个7430集成电路芯片，1个7405集成电力芯片，7个电位开关，1个＋5V电源，7个D触发器。

2元件的基本功能与引脚

2.1电阻R：导体虽然容易导电，但都对电流有阻碍作用。在相同的电压作用下，通过不同导体的电流大小不同，表示不同导体对电流的阻碍作用不同。电阻就是为了描述导体对电流阻碍作用大小而引入的物理量。

2.2 二极管：发光二极管（LED）是用半导体材料制作的正向偏置的PN结二极管。其发光机理是当在PN 结两端注入正向电流时，注入的非平衡载流子（电子－空穴对）在扩散过程中复合发光，这种发射过程主要对应光的自发发射过程。按光输出的位置不同，发光二极管可分为面发射型和边发射型。我们最常用的LED是InGaAsP/InP双异质结边发光二极管。

----发光二极管的发光原理同样可以用PN结的能带结构来解释。制作半导体发光二极管的材料是重掺杂的，热平衡状态下的N区有很多迁移率很高的电子，P区有较多的迁移率较低的空穴。由于PN结阻挡层的限制，在常态下，二者不能发生自然复合。，而当给PN结加以正向电压时，沟区导带中的电子则可逃过PN 结的势垒进入到P区一侧。于是在PN结附近稍偏于P区一边的地方，处于高能态的电子与空穴相遇时，便产生发光复合。这种发光复合所发出的光属于自发辐射，辐射光的波长决定于材料的禁带宽度Eg，即λ＝1.24μm?;eV/Eg

----发光二极管具有可靠性较高，室温下连续工作时间长、光功率－电流线性度好等显著优点，而且由于此项技术已经发展得比较成熟，所以其价格非常便宜。因此在一些简易的光纤传感器的设计中，如果LED能够胜任，选用它作为光源即可大大降低整个传感器的成本。然而LED的发光机理决定了它存在着很多的不足，如输出功率小、发射角大、谱线宽、响应速度低等。因此，在一些需要功率高、调制速率快、单色性

好的光源的传感器设计中，就不得不以提高成本为代价，选用其它更高性能的光源。

----由于不同材料的禁带宽度不同，所以由不同材料制成的发光二极管可发出不同波长的光。另外，有些材料由于组分和掺杂不同，例如，有的具有很复杂的能带结构，相应的还有间接跃迁辐射等，因此有各种各

样的发光二极管。

2.3基本RS触发

1．触发器的基本概念

触发器是由门电路构成的时序逻辑单元，它有一个或多个输入端，两个互补输出端，分别用Q和Q表示。其中Q的状态代表了触发器的状态，当Q=0时，表示触发器处于0状态；当Q=1时，表示触发器处于1状态。在一定的外界信号作用下，可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态，它是一个具有记忆功能的二进制信息存贮器件，是构成各种时序电路的最基本逻辑单元。

2．触发器的特点

与门电路相比，具有两个稳定的状态0和1，在触发信号作用下，两个状态之间可以相互转换，若没有触发信号作用，触发器将保持原有的状态不变，所以说触发器具有“记忆”功能，这是门电路所没有的。

3．触发器的分类

触发器按功能分有基本RS触发器、D触发器、JK触发器、T触发器，

触发器按触发方式分有基本触发器、电平触发器、主从触发器、边沿触发器。

电平触发器是指触发器的状态变化不仅由触发信号控制，同时受时钟信号控制。在时钟信号高电平或低电平期间，触发器的状态才由触发信号控制。

主从触发器是指触发器在时钟信号高电平期间接收控制信号，下降沿时刻状态发生变化。

边沿触发器是指触发器只在时钟信号上升沿或下降沿时刻接收控制信号并同时状态发生变化。边沿触发器的抗干扰性能最好。

4．触发器复位端和置位端的功能及使用方法

一般触发器和计数器都有复位端和置位端，分别用R D 和S D （或D R 和D S ）表示。若复位和置位信号为低电平有效，当需要直接复位（置0）时，就在D R 端加低电平；当需要直接置位（置1）时，就在D S 端加低电平。若复位和置位信号为高电平有效，当需要直接复位或置位时，只要在相应复位端R D 或置位端S D 加高电平信号即可。 复位和置位方式又分为同步方式和异步方式。

所谓同步方式，是指复位或置位信号必须与时钟信号配合才能实现相应功能。 所谓异步方式，是指只要有复位或置位信号，无须时钟信号配合，就能实现相应功能。 正常工作时，应使复位端和置位端处于无效状态。

2.3.1 基本RS 触发器的电路结构

由两个与非门的输入和输出交叉耦合组成的基本RS 触发器如图1.1(a)所示，图(b)为其逻辑符号。

D R 和D S 为信号输入端，它们上面的非号表示低电平有效，在逻辑符号中用小圆

圈表示.Q 和Q 为输出端，在触发器处于稳定状态时，它们的输出状态相反。 2.3.2 逻辑功能

下面根据与非门的逻辑功能讨论基本RS 触发器的工作原理。

(1)当D R =0、D S =1时，触发器置0。因D R =0，G 2输出Q =1，这时G 1输入都为高电平1，输出Q =0，触发器被置0。使触发器处于0状态的输入端/RD 称为置0端，也称复位端，低电平有效。

(2)当D R =1、D S =0时，触发器置1。因D S =0，G 1输出Q=1，这时G 2输入都为

高电平1，输出Q =0，触发器被置1。使触发器处于1状态的输入端D S 称为置1端，也称为置位端，也是低电平有效。

(3)当D R =1、D S =1时，触发器保持原状态不变。如触发器处于Q=0、/Q=1的0状态时，则Q=0反馈到G 2的输入端，G 2因输入有低电平0，输出Q =1；Q =1又

反馈到G 1的输入端，G 1输入都为高电平1，输出Q=0。电路保持0状态不变。 如触发器原处于Q=1、Q =0的1状态时，则电路同样能保持1状态不变。 (4)当D R =D S =0时，触发器状态不定。这时触发器输出Q =Q =1，这既不是1状态，也不是0状态。而在D R 和D S 同时由0变为1时，由于G1和G 2电气性能上的差异，其输出状态无法预知，可能是0状态，也可能是1状态。在实际上，这种情况是不允许的。 1.3 特性表

下面介绍两个名词。现态：是指触发器输入信号（D R 、D S 端）变化前的状态，用Q n 表示；次态：是指触发器输入信号变化后的状态，用Q n + 1 表示。触发器次态Q n + 1

输入信号和电路原有状态（现态）之间关系的真值表称作特性表。因此，上述基本RS 触发器的逻辑功能可用下表所示的特性来表示。

2.4D 触发器：D 出发器是由最基本的RS 触发器构成的。

1．电路结构

D 触发器可由JK 触发器转换而成，如图2-3-4 (a)所示，只要在JK 触发器的K 端接一个非门，再接到J 端，引出一个控制端D ，即可组成D 触发器。图2-3-4 (b)为D 触发器的逻

辑符号。

(a) 逻辑连接图 (b) 逻辑符号

图2-3-4 用JK 触发器转换成D 触发器

2．真值表

D 触发器实际上是JK 触发器中J ≠K 条件下的特殊电路。当D=0时Q n+1=0（相当于J=0，K=1时的情况），当D=1时Q n+1=1（相当于J=1，K=0时的情况）。由此得到D

触发器的真值表。

3.D 触发器的特性方程是Q=D ；图中D=Q/（应该是Q

的反），所以Q=D=Q/，从这个状态方程中可以看出每来一个时钟脉冲触发器的状态就翻转一次。所以该电路是实现翻转功能的。 2.4.1 特征方程 Qn+1=D

2.4.2状态转移图

2.4.3D 触发器的真值表

T 时钟触发器 1．电路结构

与D触发器相似，T触发器也可由JK触发器转换而成，如图2-3-5 (a)所示，只要将JK 触发器的J端和K端，直接连接在一起，引出一个控制端T，即可组成T触发器。图2-3-5 (b)为T触发器的逻辑符号。

(a) 逻辑连接图(b) 逻辑符号

图2-3-5用JK触发器转换成T触发器

2．真值表

T触发器实际上是JK触发器中J=K条件下的特殊电路。当T=0时Q n+1=Q n（相当于J=K=0时的情况），当T=1时n

n Q

Q=

+1（相当于J=K=1时的情况）。由此得到T触发器的真值表2-3-4。

表2-3-4

T触发器真值表

3．逻辑功能

根据真值表2-3-4可知，T触发器具有“保持”和“翻转”的逻辑功能。因此T触发器又称为可控计数型触发器。

2.5集成芯片7405的功能和引脚:7405是六角变频器开放集电极输出芯片,它的一般特性是, 该器件包含6个独立的盖茨每个执行逻辑反转功能。开放集电极输出需要外部上拉电阻器进行适当的逻辑运算。并且它的一般方程:

注:N1 (IOH)= 总最大输出电流为所有产出挂钩拉电阻

N2 (IIH) = 总最大输入电流的所有投入与拉电阻

N3 (IIL) = 总最大输入低电流的所有投入与拉电阻

2.5.1 TTL7405的逻辑图和引脚图

2.5.3绝对最大额定值

供给电压=7V 输出电压=7V 储存温度范围-65°C to +150°C 输入电压=5.5V 自由空气温度范围0°C to +70°C

8输入端与非门，门的执行逻辑的NAND 功能。 2.6.1 TTL7430的逻辑图和引脚图

2.6.3绝对最大额定值：

供给电压=7V 储存温度范围-65°C to +150°C

输入电压=5.5V 自由空气温度范围 DM54和54： -55°C to +125°C DM74 : 0°C to +70°C

2.7集成电路TTL74175的逻辑和引脚：

2.7.1 TTL7417L5的逻辑图和引脚图:

74LS175的内部框图

2.7.2TTL74175的真值表:

2.7.3绝对最大额定值:

供给电压=7V 储存温度范围-65°C to +150°C

输入电压=5.5V 自由空气温度范围DM54和54：-55°C to +125°C

DM74 : 0°C to +70°C

2.7.4适用环境条件

3设计任务与要求

3.1 设计一个智能竞赛抢答器，可同时供7个选手或7个代表队参加比赛，他们的编号分别是1、2、3、4、5、6、7，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。

3.2 给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）和抢答的开始, 主持人按下复位按钮S0使各触发器RD=0执行复位，即Q0~Q6均为0，而各触发器的反相端均为1，并加在8输入与门7430芯片的输入端，使外部的时钟脉冲能通过该与门加在各触发器的时钟端，但由于S1~ S7均断开，使D1~D7均为0，故使所有触发器保持在0态

3.3抢答开始后，若有选手按动抢答开关按钮，编号立即锁存，同时扬声器给出音响提示。某个开关，如S1先按下，输入D1=1，使Q1=1，发出抢答信号，同时LED1亮（模拟实际电路中的彩灯或电铃发声的控制开关）；此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。此时FF1的反相端为0，将与门封锁，时钟脉冲不能再加入各触发器的时钟端，同时Q1保持在1态，其他人的抢答将失效，实现了抢答功能；

4电路组成框图

4.1输入电路（按钮开关输入控制信号）

4.1.1原理图：

4.1.2控制原理: 抢答前因S1~ S7均断开, 他们的编号分别是S1、S2、S3、S4、S5、S6 、S7，各用一个抢答按钮,在通电之前,输入端均为0,触发器都不能工作,还没处于抢答的状态,电源电压为5V,该电路由多路开关所组成，每一竞赛者与一组开关相对应。开关应为常开型，当按下开关时，开关闭合；当松开开关时，开关自动弹出断开。电路中，Ｒ1～Ｒ7为上拉和限流电阻。当任一开关按下时，相应的输出为低电平，否则为高电平,此输入控制简单,方便.但不能锁存.

4.2信号处理

4.2.1原理图:

信号处理

4.2.2工作原理：给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）和抢答的开始, 主持人按下复位按钮S0使各触发器RD=0执行复位，即Q0~Q6均为0，而各触发器的反相端均为1，并加在8输入与门7430芯片的输入端，使外部的时钟脉冲能通过该与门加在各触发器的时钟端，但由于S1~ S7均断开，使D1~D7均为0，故使所有触发器保持在0态，当其中一个开关按钮接通时，例如D1接通，输入D1=1，使Q1=1，而Q1的另一个=0，经过8输入与门7430芯片的输入端，输出端变为高电平1，又经7405芯片的输入端输入，经过处理后，输出端又变为低电平0，使得其他时钟脉冲都处于低电平，使得其他抢答器都是不能够工作，处于封锁状态，起到了抢答的作用。回路中的电阻起到限流的作用，保护了每个触发器因电流过大而烧了触发器。

4.3显示电路

4.3.1显示电路原理图

4.3.2工作原理：某个开关，如S1先按下，输入D1=1，使Q1=1，发出抢答信号，同时LED1亮（模拟实际电路中的彩灯或电铃发声的控制开关），起到了显示的功能，让其他人和主持人都清楚知道是哪个先抢到，并且同时其他抢答器都已经处于封锁的状态，都不能工作，其他LED显示灯都不能，避免了有两个灯同时亮的情况出现。而七段数码显示管是显示译码器主要由译码器和驱动器两部分组成，通常这两者都集成在一块芯片中。显示译码器的输入一般为二—十进制代码，其输出的信号用以去驱动显示器件，显示出十进制数字来，由七段发光二极管组成的数码显示器的外形，利用字段的不同组合可分别显示出0~9十个数字。与它对比起来，优点是显示方便，制作简单。缺点是，所需二极管和电阻比较多。

5时序电路组成的抢答器总原理图：

7时序电路的抢答器和组合电路的抢答器方案比较：

简易抢答器设计方案的电路与说明

（1）逻辑要求：用基本门电路构成简易型四人抢答器。A、B、C、D为抢答操作开关。任何一个人先将某一开关按下且保持闭合状态，则与其对应的发光二极管（指示灯）被点亮，表示此人抢答成功；而紧随其后的其他开关再被按下，与其对应的发光二极管则不亮。

（2）电路组成：电路如图2.1所示，电路中标出的74LS20为双四输入端与非门，74LS05为六非门。

简易抢答器设计与制作：方案一

简易抢答器方案一

方案二

简易抢答器方案二

◆步骤与要求

（1）检测IC

用数字集成电路测试仪测试IC的好坏。如果IC上的字迹模糊，型号显示不清楚，通过自动扫描检测的方式可以检测其型号。

（2）连接线路

多路抢答器的设计与实现设计说明

多路抢答器的设计与实现 [摘要] 本设计是以八路抢答为基本理念，考虑到因活动规则的改变，需设定不同时长的限时抢答、回答问题的功能。利用STC89C52单片机及外围接口实现的抢答系统，以及单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够设定不同的抢答时间和答题时间，能够正确地进行倒计时，同时使数码管能够正确地显示时间以及选手编号。用矩阵键盘进行活动前的时间设定工作，用开关作为选手抢答按钮输出，用蜂鸣器来发出违规报警和倒计时提醒。同时本设计系统能够实现：在活动中，只有主持人按下开始抢答按钮后，选手的抢答才为有效，如果选手在开始抢答前抢答则为无效；抢答限定时间和回答问题的限定时间可在1-99s设定；可以显示是哪位选手有效抢答和无效抢答；正确按键后有声音提示；抢答时间和回答问题时间用数码管进行倒计时显示，满时后系统计时自动复位及主控强制复位；有按键锁定，在有效状态下，按键无效非法。 [关键词]STC89C52单片机 LED数码管抢答器计时

Design and Implementation of the multi-channel Responder Tian Pengfei (Grade 07,class 084, Shaanxi University of Technology，Hanzhong 72300x， Shaanxi) tutor: Hu bo [Abstract]The design is based on eight Responder as the basic concept, taking into account the changes in the activity rules need to set the time length limit Responder, answer questions function. The Responder system, STC89C52 microcontroller and peripheral interface implementation and timing microcontroller timer / counter and count the principle of software, hardware organically combined, making the system able to set a different answer in time and answer time, able to correctly to the countdown, digital tube able to correctly display the time and the player number. Matrix keyboard work activities before the time set switch as players answer in the button output, use the buzzer to issue the violation alarm and countdown to remind. The same time, the design system can be achieved: At the event, only moderators began to answer in the button is pressed, the players of the answer in order to effectively, if the players before the start Responder Responder invalidity; a limited time to answer in a limited time and answer questions 1-99s setting; can show which players answer in an effective and invalid answer in; the right button a voice prompt; answer in time and answer questions time countdown display with digital tube, the full system time is automatically reset and master compulsory reset; keys are locked in an effective state, the button is not illegal. [Key words] Single-chip LED digital tube Responder timing

八路抢答器课程设计

电子技术 课程设计 题目：八路抢答器的设计 学院（系): 专业班级：电子132 学生姓名：学生学号：13446413 指导教师： 设计时间：2015年6 月22日 2015年7月15日

电子技术课程设计任务书2 学院电子（怀）132 班同学：

计算机教研室指导教师_

目录 摘要-------------------------------------------------------------------------------------1 1八路抢答器-----------------------------------------------------------------------------------------2 1.1前言------------------------------------------------------------------------------------------------2 1.2八路抢答器功能-----------------------------------------2 2系统的组成及工作原理--------------------------------------2 2.1系统组成框图--------------------------------------------------------------------------------- 3 2.2系统的工作原理------------------------------------------------------------------------------ 3 3电路设计--------------------------------------------------- 4 3.1方案的选择------------------------------------------------------------------------------------ 4 3.1.1方案一---------------------------------------------------------------------------------------4 3.1.2方案二---------------------------------------------------------------------------------------5 3.1.3方案的选择---------------------------------------------------------------------------------5 3.2单元电路的设计------------------------------------------------------------------------------ 5 3.2.1抢答电路的设计---------------------------------------------------------------------------5 3.2.2定时电路的设计-------------------------------------------------------------------------11 3.2.3触发器电路的设计----------------------------------------------------------------------13 3.2.4多谐振荡器电路的设计----------------------------------------------------------------15 3.2.5秒脉冲产生电路的设计----------------------------------------------------------------16 4性能的测试------------------------------------------------17 5体会与总结------------------------------------------------------------------------------------- 18 参考文献-------------------------------------------------------------------------------------------18 附录：元器件列表----------------------------------------------------------------------------- 19

智能抢答器的设计与实现

课程设计任务书 学生姓名：王双双专业班级：通信1105 指导教师：李政颖工作单位：武汉理工大学 题目: 智能抢答器的设计与实现 初始条件： 本设计既可以选用集成电路：74LSl48，74LS279，74LS48，74LSl92，NE555，74LS00，74LSl21 和其它器件等，实现八路定时抢答功能；又可以使用单片机系统构建多路数字定时抢答器。要求 用蜂鸣器和光电二极管作声光报警器件，工作电源Vcc为+5V。 要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、课程设计工作量：1周。 2、技术要求： 1）可同时供8名选手（或代表队）参赛，其编号分别是0到7，各用一个抢答按钮，按钮的编号 与选手的编号相对应；给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零(编号显示数码管灭 灯)和抢答的开始。 2）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，编号立即锁存，并 在LED数码管上显示出选手的编号，同时扬声器给出音响提示。此外，要封锁输入电路，禁止其 它选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。 3）抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间可以由主持人设定(如30秒)。当节目主持人启 动“开始”键后，要求定时器立即进行减计时，并用显示器进行显示，同时扬声器发出短暂的声 响，声响持续时间0.5秒左右。 4）参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和 抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清零为止。 5）如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效，系统进行短暂的报警，并封锁 输入电路，禁止选手超时后抢答，定时显示器上显示00。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用 A4纸打印，图纸应符合绘图规范。 时间安排： 1、2013年5 月17日，布置课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。 2、2013 年 5 月18 日至2013 年6 月20 日，方案选择和电路设计。 3、2013 年6 月21 日至2013 年7 月1 日，电路调试和设计说明书撰写。 4、2013年7月2日，上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日

八路抢答器设计(附源程序)

烟台大学单片机课程设计说明书课题：八路抢答器 学生姓名： 学号： 院系：机电汽车工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 指导老师： 同组成员： 组长： 2012 年06 月07 日 目录

1 概述 (2) 2设计任务 (2) 3 系统总体方案 (3) 4 硬件设计 (4) 控制系统所需硬件 (4) 硬件原理介绍 (4) 5 软件设计 (7) 软件总体设计 (7) 程序流程图 (8) 6 Proteus软件仿真 (12) Keil软件 (12) 在Proteus软件 (12) 7小结 (14) 8心得体会 (15) 附1：源程序代码 (16) 附2：参考文献 (24) 1 .概述

8路智能抢答器的设计 现如今，各种智力知识竞赛已经成为人们的一种娱乐形式，人们在答题的过程中不仅可以享受到乐趣，还可以学到一些科学知识和生活常识。然而在抢答过程中，单靠视觉是很难判断出哪组最先完成抢答操作。为了辨别哪一组或哪一位选手获得答题权，必须要设计一个智能抢答控制系统——智能抢答器。 抢答器作为一种电子产品，已被人们所熟知并广泛应用于各种智力知识竞赛场合。抢答器在竞赛中有很大用处，通过抢答器的指示灯显示，数码管显示和警示蜂鸣等手段，能准确，公正，直观地判断出第1抢答者并协助比赛的顺利进行。但是，目前使用的抢答器大多数都采用了逻辑电路进行设计，分立元件较多，造成抢答器的成本较高。此外一般抢答器由模拟电路，数字电路或二者结合组成，其智能化程度低，故障率高，显示简单。现代电子技术的发展要求电子电路朝数字化，集成化方向发展，因此设计出全集成电路的多路抢答器是现代电子技术发展的要求。 2 .设计任务 本设计要求学生结合现有的实际条件，以单片机为控制核心，设计一个8路智能抢答器。要求实现的功能如下： 1) 抢答器可同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按键S1～S8进行抢答。 2) 主持人可以通过智能抢答器的按键设定每道题的抢答时间和回答时间。 3) 具有清零和非法抢答控制功能，并由主持人操纵，避免选手在主持人说“开始”前提前抢答，违反规则。 4) 当主持人启动“开始抢答键”后，定时器进行减计时，在10s内无人抢答表示所有参赛选手或参赛队对本题弃权，抢答时间耗尽后禁止抢答。 5) 倒计时5s时，如果仍无人抢答，则系统每1s报警一次，用以提示参赛选手。 6) 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按下按键，锁存相应选手的参赛号码，并在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，其他按键者将不能响应，以便公平地选择第一个抢答者。 7) 参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，显示器上显示选手的编号同时进入回答问题的30s倒计时。 8) 倒计时期间，如果主持人想终止倒计时，可以按下“停止”按键，系统

多路抢答器设计

课程设计报告 学生姓名:刘科学号：2014303010328 学院:电气工程学院 班级: 电自1418 题目: 多路抢答器设计 指导教师：杨修宇职称: 助理实验师 指导教师：张光烈职称: 副教授 2016年 7 月 7日

一．设计要求 设计一台四路抢答器，具体要求如下： （1）抢答开始时，由主持人按下复位开关清除信号，用发光二极管作为输出显示信号标志。 （2）当主持人宣布“抢答开始”后，先按键者相应的发光二极管点亮； （3）有人按键被响应的同时，应有信号发出去锁住其余几个抢答者的电路，不再接收其它信号，直到主持人再次清除信号为止。当达到限定时间时，发出声响以示警告。 （4）在电路中设计一个计时功能电路，要求计时电路按秒显示，最多时限为1分钟，当时间显示一旦到达59秒，下一秒系统自动取消抢答权，信号被自动清除，抢答重新开始。亦可倒计时显示。 二．设计原理及框图 如图1所示为四路抢答器的电路框图。其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到“开始”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置“开始”状态，宣布"开始"抢答器工作。定时器倒计时，扬声器给出声响提示。选手在定时时间内抢答时，可以通过按按钮的快慢来决定由谁来回答，按得快的选手的编号显示在电子显示管上，抢答器完成（优先编码判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示）。当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。当一轮抢答时间结束后而四位选手没有抢答，定时器显示为零。如果再次抢答必须由主持人再次操作“开始”和“开始”状态开关，主持人按下开关后所有的显示及工作状态回到初始状态，以便进行下一次答题。 整个电路框图主要分为抢答电路和倒计时电路两部分，其中抢答器电路由编码器电路，触发器电路，译码器电路，数码管显示电路组成。译码电路用来译出编码，数码显示部分用来显示按下的选手号码。另一部分倒计时电路用来显示选手抢答剩余时间，由减法计数器和时钟振荡电路构成。

数字电路设计——抢答器

《数字电路》课程设计报告 设计题目：优先抢答器 学生姓名：学号： 教师姓名：日期： 一、设计任务 讨论课的11个小组，设计一个优先抢答器，并用两个7段码显示组号。 ①只显示第一个抢答组的号码； ②同时显示前两个抢答组的号码（双优先）； 二、电路原理 整个电路分为三个部分：输入、处理、输出。输入由11个开关构成，当开关按下时代表该组发出抢答申请。为了节省芯片的使用及锁存功能的实现，处理与输出用CD4511串联共阴数码管实现。 CD4511 是一片 CMOS BCD—锁存/7 段译码/驱动器，用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码-七段码译码器。具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动共阴LED数码管。 真值表如下：

CD4511输入中D为最高位，可以输出0~9，且具有锁存功能（可以节省一个锁存器的使用）。 输入电路： 输入有主次之分，1、2、4、8为主：直接连接A、B、C、D，剩余的数用以上4个数表示（比如7为=1+2+4=111，因此7组的开关有三个分支，分别与1、2、4所在线相连。） 由于在1、2、4、8导线连了所有的开关，如果一个开关闭合，则1、2、4、8都可能导通，因此为了避免输入间相互干扰，在每个开关后需加上二极管。 处理及输出电路： 由于CD4511可直接驱动共阴数码管，所以CD4511与数码管组成处理及输出电路。具体输出原理见上文对CD4511的描述。 锁存功能的实现： 当有一个输入时马上锁存：判断是否有输入用5个或门实现，然后接LE 端。为了实现信号的同步性，使用了延时器使经过或门处理后的信号延时保持一致。 三、电路仿真和结果分析 表1 器件及其参数

根据单片机的三路抢答器的设计王辉

基于单片机的三路抢答器的设计 1课程设计的任务与要求 1.1 课程设计的任务 （1）设计一个可供3人进行的抢答器。 （2）系统设置复位按钮，按动后，重新开始抢答。 （3）抢答器开始时数码管显示序号00，选手抢答实行优先显示，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。抢答后显示优先抢答者序号，同时发出音响，并且不出现其他抢答者的序号。 （4）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间有主持人设定，本抢答器的时间设定为30秒，当主持人启动“开始”开关后，定时器开始减计时。 （5）设定的抢答时间内，选手可以抢答，这时定时器停止工作，显示器上显示选手的号码和抢答时间。并保持到主持人按复位键。 1.2 课程设计的要求 （1）基于单片机的三路抢答器的设计，并用Proteus设计与仿真出来。 （2）程序用Keil编程出来，并且生成Hex文件。 （3）设计的方案要能够长期，有效，稳定的运行。 （4）力求简单实用。 1.3 课程设计的研究基础 本设计是以三路抢答为基本理念。考虑到依需设定限时回答的功能，利用AT89C51单片机及外围接口实现的抢答系统，利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，同时使数码管能够正确地显示时间。用开关做键盘输出，扬声器发生提示。同时系统能够实现：在抢答中，只有开始后抢答才有效，如果在开始抢答前抢答为无效；抢答时间和回答问题时间倒记时显示，满时后系统计时手动复位。 2 基于单片机三路抢答器系统方案制定 2.1 方案提出 方案一：

图1 方案一设计方案 方案二： 图2 方案二设计方案 2.2 方案比较 第一个方案比第二个方案多了一个驱动电路，所以第一个方案的电路会比较复杂。 2.3 方案论证 该系统采用51系列单片机AT89C52作为控制核心，该系统可以完成运算控制、信号识别以及显示功能的实现。由于用了单片机，使其技术比较成熟，应用起来方便、简单并且单片机周围的辅助电路也比较少，便于控制和实现。整个系统具有极其灵活的可编程性，能方便地对系统进行功能的扩张和更改。 2.4 方案选择 通过以上两个方案的比较，选择第二个方案。 3 基于单片机三路抢答器系统方案设计 3.1各单元模块功能介绍及电路设计

多路抢答器的课程设计

多路抢答器课程设计报告 专业：电子信息工程 课程：多路抢答器设计 学生姓名学号：201312700053方秋实 201312700107李炳均 201312700103吴桐光 201312700102钟燏 201312700078孔健 2016年 6月

多路抢答器设计 摘要随着电子技术的飞速发展，基于单片机的控制系统已应用于工业、农业、 电力、电子、智能楼宇等行业，微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心，代替了传统的控制系统的常规电子线路。 抢答器作为一种工具，已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。但抢答器的使用频率较低，且有的要么制作复杂，要么可靠性低。作为一个单位，如果专门购一台抢答器虽然在经济上可以承受，但每年使用的次数极少，往往因长期存放使（电子器件的）抢答器损坏，再购置的麻烦和及时性就会影响活动的开展，因此设计了本抢答器。 本设计是以四路抢答为基本理念。考虑到依需设定限时回答的功能，利用STC89C52单片机及外围接口实现的抢答系统，利用单片机的单线程无线循环的原理，将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时。同时使数码管能够正确地显示时间，并且给出指令的提示。系统能够实现：在抢答中，只有开始后抢答才有效，如果在开始抢答前抢答为无效；抢答限定时间和回答问题的时间可在20S设定；可以显示是哪位选手有效抢答，正确回答后，主持人按下加分按键，基本分是选手分数加10分，选手答错扣10分；回答问题时间倒记时显示，倒计时完后系统自动跳回时钟模式。 关键词:STC89C52；单片机；数码管；抢答器；智能 1 引言 目前各种各样的竞赛越来越多,无论是学校、工厂、军队还是益智性电视节目，其中用到抢答器的概率非常大。目前很多抢答器基本上采用小规模数字集成电路设计,使用起来不够理想。因此设计一款更易于使用和区分度高的抢答器成了非常迫切的任务。现在单片机已进入各个领域,以其功耗小、智能化而著称。所以若利用单片机来设计抢答器,便使以上问题得以解决。针对以上情况,本课程设计出以STC89C52单片机为核心的多路抢答器。它能根据不同的抢答输入信号,经过单片机的控制处理并产生不同的与输入信号相对应的输出信号,最后通过数码管显示相应的路数和答题时间以及各项命令等，使竞赛真正达到公正、公开、公平。

智能抢答器设计

智能抢答器设计 评分: 题目: 智能抢答器设计 学生姓名: 专业: 电气工程及其自动化 班级: 学号: 指导教师: 计算机与电子信息学院 智能抢答器设计 1 【摘要】:针对目前各种竞赛活动中所使用的抢答器的特点与不足,结合单片机应用系统的优点,提出了以单片机为控制核心的智能抢答器控制系统,给出了单片机控制的智能抢答器的硬件控制电路和汇编语言程序设计。 【关键词】: 抢答器单片机控制软硬件键盘扫描电路 第一章: 绪论 抢答器是为智力竞赛参赛者答题时进行抢答而设计的一种优先判决器电路，广泛应用于各种知识竞赛、文娱活动等场合。以前的抢答器大部分都是基于数字电路组成的，制作过程复杂，而且准确性与可靠性不高，成品面积大，安装、维护困难。 1.1 智能抢答器的发展现状 随着电子技术的发展，现在的抢答器功能越来越强，可靠性和准确性也越来越高。能够实现抢答器功能的方式有多种，可以采用前期的模拟电路、数字电路或模

拟与数字电路相结合的方式，但这种方式制作过程复杂，而且准确性与可靠性不高，成品面积大。 对于目前抢答器的功能描述，如涵盖抢答器、抢答限时、选手答题计时及犯规组号抢答器具有抢答自锁，灯光指示、暂停复位、电子音乐报声、自动定时等功能，还有工作模式的切换和时间设定，对于这些，随着科学技术的发展，肯定还要得到进一步的改进。一般都要趋向于智能化。 1.2 抢答器的背景和特点 在各类竞赛中，特别是做抢答题时，在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一名选手先答题，必须要有一个系统来完成这个任务。如果在抢答过程中，只靠人的视觉是很难判断出哪组先答题。利用单片机来设计抢答器，使以上问题得以解决，即使有两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。 抢答器是一种应用非常广泛的设备，在各种竞赛、抢答场合中，它能迅速、客观地分辨出最先获得发言权的选手。早期的抢答器只由几个三极管、可控硅、发光管等组成，能通过发光管的指示辨认出选手号码。现在大多数抢答器均使用单片机(如MCS-51型)和数字集成电路，并增加了许多新功能，如选手号码显示、抢按前或抢按后的计时、选手得分显示功能。像这类抢答器，制作过程简单， 2 准确性与可靠性高，而且安装维护简单。 对于抢答器的应用，如早期的数字电路，随着科技的逐步发展，进而到了单片机的控制来实现其功能，而且功能齐全，电路简单，成本低，性能高，真正朝着有利的方向发展。 第二章:抢答器的系统概述 2.1 六路抢答器设计功能要求

数字电子设计_八路抢答器介绍

数字电子技术 课程设计任务书 专业 班级 姓名 学号 指导老师 年月日 学院

目录 摘要 第一章设计技术要求 第二章系统的组成框图及工作原理第三章单元电路设计 1.1 抢答电路的设计 1.2 定时电路的设计 1.3 报警电路的设计 1.4 时序控制电路的设计 第四章整机电路的设计 第五章元件清单 第六章参考文献 第七章设计总结

摘要 进入21世纪越来越来多的电子产品出现在人们的日常生活中，例如企业、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛, 抢答记分器是必要设备。 主要介绍了数码显示八路抢答器电路的组成、设计及功能，电路采用74系列常用集成电路进行设计。该抢答器除具有基本的抢答功能外，还具有定时、计时和报警功能。主持人通过时间预设开关预设供抢答的时间，系统将完成自动倒计时。若在规定的时间内有人抢答，则计时将自动停止；若在规定的时间内无人抢答，则系统中的蜂鸣器将发响，提示主持人本轮抢答无效，实现报警功能，若超过抢答时间则抢答无效。 该抢答器主要运用到了编码器，译码器和锁存器：它采用74LS148来实现抢答器的选号，采用74LS279芯片实现对号码的锁存，采用74LS192实现十进制的减法计数，采用555芯片产生秒脉冲信号来共同实现倒计时功能。 关键词: 抢答器编码译码定时报警 第一章设计技术的要求 （1）设计8路抢答器，编号与参赛选手一一对应。 （2）具有优先显示抢答序号及时间的功能并禁止其他选手的抢答。（3）主持人预置抢答时间，控制比赛的开始与结束。 （4）报警电路：主持人按下“开始”键时报警并进入抢答状态；当抢答者发出抢答信号时报警提示；在规定抢答终止时间到时报警。 第二章系统的组成框图及工作原理 抢答器的组成框图

多路智力抢答器程序

实验四多路智力抢答器 一、实验目的 1.熟悉智力竞赛抢答器的工作原理 2.掌握抢答电路、优先编码电路、锁存电路、定时电路、报警电路、时序控制电路、 译码电路、显示电路及报警电路的设计方法 二、实验任务 基本功能 1.设计一个多路智力竞赛抢答器，同时供8个选手参赛，编号分别为0到7，每个用 一抢答按键。 2.给节目主持人一个控制开关，实现系统清零和抢答的开始。 3.具有数据锁存和显示功能。抢答开始后，如果有选手按下抢答按键，其编号立即锁 存并显示在LED上，同时扬声器报警。此外，禁止其他选手再次抢答。选手编号一直保存到主持人清除。 扩展功能 1.具有定时抢答功能，可由主持人设定抢答时间。当抢答开始后，定时器开始倒计时， 并显示在LED上，同时扬声器发声提醒。 2.选手在规定时间内抢答有效，停止倒计时，并将倒计时时间显示在LED上，同时 报警。 3.在规定时间内，无人抢答时，电路报警提醒主持人，次后的抢答按键无效。 三、方案设计 1.原理框图： 抢答按键优先编码器数据锁存器显示译码抢答显示 主持人 时序控制电路报警电路 控制开关 脉冲产生电路定时电路显示译码定时显示 2.原理简述

定时抢答器的总体框图如上图所示，它由主体电路和扩展电路两部分组成。主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答。扩展电路完成定时抢答的功能。 定时抢答器的工作过程是：接通电源时，节目主持人将开关置于“清除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯，定时器倒计时。当定时时间到，却没有选手抢答时，系统报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答。当选手在定时时间内按动抢答键时，抢答器要完成以下四项工作：①优先缎电路立即分辨出抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码显示电路显示编号；②扬声器发出短暂声响，提醒节目主持人注意；③控制电路要对输入编码电路进行封锁，避免其他选手再次进行抢答；④控制电路要使定时器停止工作，时间显示器上显示剩余的抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。当选手将问题回答完毕，主持人操作控制开关，使系统回复到禁止工作状态，以便进行下一轮抢答。 四、电路设计 1.抢答部分 电路功能：一是将抢答选手的编号识别出并锁存显示到数码管上，二是使其他选手按键无效；三是有人抢答时输出时序控制信号，使计数电路停止工作并报警。 原理图： 与其他电路的接口： S：输入，与主持人总控相接，此处控制数码管的清零； /ST：输入，74148的使能控制端（由7400输入）； /YEX：输出，报警时序控制（与74121相连）； CTR：输出，报警时序控制（与7400相连）； 具体原理：该部分主要由74148优先编码器、锁存器74279、译码器7448组成和按键、

数字电路逻辑设计数字竞赛抢答器

数字电路逻辑设计课程设计 设计名称数字竞赛抢答器 专业班级 学号 姓名 指导教师

太原理工大学现代科技学院 课程设计任务书 注：1.课程设计完成后，学生提交的归档文件应按照：封面—任务书—说明书—图纸的顺序进行装订上交（大张图纸不必装订） 2.可根据实际内容需要续表，但应保持原格式不变。 指导教师签名：日期：

专业班级 学号 姓名 成绩 1.1设计目的 有许多比赛活动中，为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，通常设置一台抢答器，通过数显、灯光及音响等多种手段指示出第一抢答者。同时，还可以设置记分、犯规及奖惩记录功能。 (1). 了解抢答器的设计原理 (2). 掌握其外围电路的设计与主要性能参数测试方法 (3). 掌握抢答器的设计方法与电子线路系统的装调技术 1.2设计要求内容和步骤 1.2.1设计要求 设计竞赛抢答器，要求： （1）设计制造一个可容纳六组参赛的数字式抢答器，每组设置一个抢答按钮供抢答者使用。 （2）电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。 （3）设置记分电路。每组在开始预置成100分，抢答后由主持人记分，答对一次加10分，否则减10分。（选做） （4）设置犯规电路。对提前抢答和超时抢答的组别鸣喇叭示警，并由组别电路显示出犯规组别。（选做） 1.2.2设计步骤 1、根据选题要求，进行方案比较，画出系统框图，进行初步设计。 2、设计单元电路，计算参数，选择元器件。 3、画出系统电路原理图。 4、利用EWB 软件对原理图进行仿真，修改设计中的疏漏。 5、现场安装调试。 6、撰写课程设计说明书。 2.1 电路的基本功能要求及原理方框图 2.1.1基本功能要求 1：设计一个智力抢答器抢答器，能同时供6名选手或6个代表队比赛，他们的编号分别是1，2，3，4，5，6各用一个按纽，按纽编号与选手的编号相对应，分别用6个按钮S1-S6表示。 2: 给主持人设置一个系统清除和抢答开始的控制开关S 。 3：抢答器具有锁存与显示功能。即抢答开始后，若选手按动按钮，锁存器立即锁存相应的选手编号，并在LED 数码管上显示选手的编号（1-6），同时扬声器发出声响提示。选手抢答实行优先锁存，禁止其他选手抢答，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。 4：抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间为30秒，当主持人启动"开始"键后，定时器立刻倒计时，若30秒时间内有选手抢答，则显示器显示倒计时时间，并显示，保持到主持人将系统清除为止。 5：参赛选手在设定的时间内进行抢答有效，超过时间抢答无效，定时器停止工作，定时显示器显示00。 ……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………

基于单片机的多路抢答器设计

长沙学院 《单片机原理及应用》 课程设计说明书 题目基于单片机的多路抢答器设计系(部) 电子与通信工程系 专业(班级) 姓名 学号 指导教师 起止日期

《单片机原理及应用》课程设计任务书

长沙学院课程设计鉴定表

目录 目录 目录 (4) 1设计内容与要求 (5) 2 设计方案 (6) 3.电路仿真图 (7) 4.程序框图 (9) 5.心得体会 (10) 6.参考文献： (10)

概要 数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。优先编码电路、锁存器、译码电路将参 赛队的输入信号在显示器上输出用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路.通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能，构成扩展电路。经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。单片机体积小价格低，应用方便，稳定可靠。单片机将很多任务交给了软件编程去实现，大大简化了外围硬件电路，使外围电路的实现简单方便。单片机系统的硬件结构给予了抢答系统“身躯”,而单片机的应用程序赋予了其新的“生命”，使其在传统的抢答器面前具有电路简单、成本低、运行可靠等特色。对于抢答器我们大家都知道那是用于选手做抢答题时用的，选手进行抢答，抢到题的选手来回答问题。抢答器不考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气选手们都站在同一个起跑线上，体现了公平公正的原则。关键字：抢答电路定时电路报警电路 1设计内容与要求 设计内容 设计一个抢答器，可供位选手抢答，主持人可通过开关复位控制，具有抢答、 设计要求 设计一个抢答器，可以同时供8名选手或8个队伍参加比赛，他们的编号分别是 1、2、3、4、5、6、7、8，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应， 也是给节目主持人设置一个控制开关9，用来控制系统的清零（编号显示数码管灭 灯）和抢答的开始。 抢答器具有数据锁存和显示功能。抢答开始，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁 存，并在LED数码管上显示出选手的编号，同时扬声器给出音响提示。此外要封存 输入电路，禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到系统清零为止。 抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间可以由主持人设定，档节目主持人 按下“9”按钮后，同时扬声器发出短暂声， 抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号，并保持到主持人将系统清零为止。

多路抢答器课程设计报告详解

课程设计说明书 题目：多路抢答器设计 二级学院机械工程学院 年级专业14级机械设计制造及其自动化学号1401210012 学生姓名曾骏 指导教师洪云 教师职称讲师

目录 摘要 (1) 一、绪论 (1) 1、单片机抢答器的背景 (1) 2、单片机的应用 (2) 3、抢答器的应用 (3) 二、方案设计 (4) 1、总方案设计 (4) 2、基本功能 (4) 3、扩展功能 (5) 三、硬件电路设计 (6) 1、单片机的选择 (6) 2、各模块设计 (7) 2.1、单片机最小系统 (7) 2.2、抢答按键电路 (8) 2.3、显示器电路 (8) 2.4、蜂鸣器音频输出电路 (9) 四、软件设计 (10) 1、程序设计 (10) 2、主程序设计 (11) 五、心得体会 (12) 附录 1.程序清单 (13) 2.硬件图 (23) 六、参考文献 (24)

摘要 此次设计使用AT89C51单片机为核心控制元件,设计一个简易的抢答器，与数码管、报警器等构成八路抢答器，利用了单片机的延时电路、按键复位电路、时钟电路、定时/中断电路等。设计的抢答器具有实时显示抢答选手的号码和抢答时间的特点，而复位电路，则使其能再开始新的一轮答题和比赛，与此同时还利用汇编语言编程，使其能够实现一些基本的功能。 本次设计系统实用性强、判断精确、操作简单、扩展功能强等。它的功能实现是比赛开始，主持人读完题之后按下总开关，则计时开始，此时数码管开始进行1s的减计时，直到有一个选手按下抢答按钮，这时对应的数码管上会显示出该选手的编号和抢答所用的时间，同时该选手的报警器也会发出声音，来提示有人抢答本题。如果在规定的30s时间内没有选手做出抢答，则此题作废，即开始重新一轮的抢答。 关键词：单片机、抢答器、数码管、报警器 一、绪论 1、单片机抢答器的背景 二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。这种电脑，通常是指个人计算机，简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器）。单片机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。因为它体积小，通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中，起着有如人脑的作用，要是它出了毛病，那么整个装置就将瘫痪。现在，这种单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词--“智能型”。如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品，不是电路太复杂，就是功能太简单且极易被仿制。究其原因，可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。

数字逻辑课程设计十路抢答器

数字逻辑系统 课程设计 项目：十路智力竞赛抢答器 班级： 09电子A班 姓名：刘金梁 学号： 0915211039 题目及要求： 题目4多路智力竞赛抢答器 一、任务 设计一个多路智力竞赛抢答器。 二、设计要求 1、基本要求 <1）设计一个4路<1～4）智力竞赛抢答器，主持人可控制系统的清零和抢答的开始，控制电路可实现最快抢答选手按键抢答的判别和锁定功能，并禁止后续其他选手抢答。<2）抢答选手确定后给出一声音响的提示和选手编号的显示，抢答选手的编号显示保持到系统被清零为止。 2、发挥部分 <1）扩展为10路<1～10）智力竞赛抢答器。 <2）设计抢答最长时间<30秒）限制和倒计时显示。 1)根据题目要求设计系统总框图及总原理图如下：

下面分模块对各个部分进行方案选取和论证： 1.抢答按钮 抢答顾名思义就是要求快速，方便，故选用微动开关，而不选用别扭的拨动开关。 2.译码电路及数码显示 译码电路主要有两种，一种是用芯片进行译码，比如74ls148(8-3译码器>,可用两片组合成16-4译码器，选取其中10路。下图为四路采用148进行译码的范例 另一种是利用加二极管防止反向然后直接连接到4511等七段显示译码器如下图

个人认为第二种方法更简单、便捷，故采取第二种。 3.锁存器 锁存器采用74ls74 Ｄ触发器，经过４个或门处理 当有按键按下去的时候置高，从而 D 触发器5 端输出为高电平反馈到 4511 的 5 端<使能端），从而实现锁定功能。 4.报警电路

因为要求抢答报警时只能响一声，故用555另配合电阻、电容可形成大约1秒 单稳触发器，因为 低脉冲的时候触发 而按键按下置高， 故需加一反向器， 用或非74ls02也可。 T=RC*ln3=1.1RC，故电阻取10u电阻取100k。 5.减数及译码电路 要产生1hz的秒脉冲，同样选用555定时器，接法如下电路， 故选用电容100u，则计算出=14.3k，选用 R1=4.3K,R2=5K。减计数芯片选用十进制74ls192,接法如下，把秒脉冲输入到底下那片的4脚，计数十次后在13脚会产生一个脉冲，输入到上面那片，而上面那片从3减到0后13脚也产生一个负脉冲输入74ls74的清零端，并使74的输出负端接到计数器的置数端使之一直置数，认为倒计时结束，显示部分仍用4511译码显示 6.主持人开关

数字逻辑电路课程设计抢答器

西安邮电学院 数字电路课程设计报告书 ——数字抢答器 学院名称：电子工程学院 学生姓名： 专业名称： 班级： 实习时间： 数字电路课程设计 ------------数字抢答器 一、课程设计题目 数字式抢答器 二、设计任务和要求 1．抢答器同时可供4路参赛选手同时抢答，分别用4个按钮S0~S3来控制。

2. 设置一个主持人开关，用来控制抢答的开始和结束。 3. 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在数码管上显示，选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。 4. 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间为10秒。当主持人启动"开始"键后，定时器采用倒计时计数到0。 5. 参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，绿灯亮，数码管上显示选手的编号和剩余抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。 6. 如果定时时间已到（计数至0），有人抢答，则为超时抢答。红灯亮，并在数码管管上显示该抢答选手。 7.如果主持人未启动“开始”键，有人抢答，为提前抢答。显示其号码，此时红灯亮提示。 三、数字抢答器总体方案 1. 接通电源后，主持人将开关拨到"高电平"状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器显示为0,定时器显示为0。此时, 若有人抢答, 为违规抢答数码管显示其编号, 并红灯警告.定时器显示不变。 2.主持人将开关置于”开始”状态，宣布"开始"抢答，抢答器工作, 定时器倒计时, 选手在定时时间内抢答时，抢答器完成, 编号锁存, 编号显示, 绿灯亮表示抢答有效。

3.若在10秒内无人抢答，10秒后抢答器自动锁定，计数器停止计数，抢答无效。如果再次抢答必须由主持人再次操作"开始"状态开关。 四、单元电路设计 1.抢答器电路的设计 (即完成锁存和显示功能) （1）抢答, 锁存电路: 在这一部分，最主要的是锁存电路，锁存电路主要由74LS75来实现,当74LS75的4，13号管角的信号为使能端，当为“0”时，它将保持原来的状态： 74LS75的管脚图和真值表： 有一组队员按下开关后，Q1，Q2，Q3，Q4中有一个信号为0，则它们四个通过与门后的信号为0，接入E12和E34,7475实现锁存功能，保持状态不变。 对于译码电路，当那个队员抢上后，要显示他的组号，必须把次信号转换为二进制代码。其关系为： 由上真值表知： A= ~Q0 + ~Q2； B= ~Q1+ ~Q2；