多路智能竞赛抢答器设计详解
课程设计任务书
学生姓名：专业班级： _
指导教师：工作单位： ____
题目: 多路智能竞赛抢答器设计
初始条件：74LS148、74LS279、74LS48、74LS192、NE555、74LS00、发光二极管、共阴极显示器、74LS121。
要求完成的主要任务（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）
功能要求：
设计一个智力竞赛抢答器，可同时供8名选手参加比赛，并具有定时抢答功能。
设计步骤与要求：
①拟定定时抢答器的组成框图。
②设计并安装各单元电路，要求布线整齐美观，便于级联与调试。
③测试定时抢答器的逻辑功能，以满足设计功能要求。
④画出定时抢答器的整机逻辑电路图。
⑤写出设计性实验报告。
时间安排：
第17周（7、8节）：理论讲解，新1-02
第18～19周：理论设计及实验室安装调试；地点：鉴主15通信工程实验室（1），鉴主13通信工程专业实验室；
第20周：撰写设计报告及答辩；地点：鉴主17楼研究室。
指导教师签名：2016年12月2日
系主任（或责任教师）签名： 2016年12 月 2日
目录
摘要.................................................................................................................................................. I ABSTRACT ................................................................................................................................... II 引言. (1)
1 设计详细任务与要求 (1)
1.1基本功能 (1)
1.2扩展功能 (2)
2方案设计与论证 (2)
3设计方案简述 (3)
4 单元电路设计 (4)
4.1 抢答电路设计 (4)
4.1.1 七段数码显示74LS48 (5)
4.1.2 TTL集成RS触发器74LS279功能介绍 (6)
4.1.3 74LS148优先编码器功能 (7)
4.2定时电路的设计 (8)
4.2.1子电路设计 (8)
4.3 报警电路的设计 (11)
4.3.1主要功能 (11)
4.3.2 电路原理图 (12)
4.4时序控制电路设计 (13)
4.4.1 74LS121功能管脚图 (14)
5 多路智能竞赛抢答器设计总结 (15)
参考文献 (16)
附录 (17)
摘要
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（或仿真）后数字抢答器成形。
关键字：抢答电路；定时电路；报警电路
ABSTRACT
The Digital Responder is composed of the main circuit and expander. The priority encoding circuit, latch and decoding circuit output participating team's input signal on the monitor; the alarm circuit is started with the control circuit and director switch, this two parts make up the main circuits. A second pulse will produce the signal to output through the timing circuit and decoding circuit to realize the time function on the monitor,which constitutes the expander . After undergoing wiring, welding, debugging and other work (or simulation), the Digital Responder would be accomplished.
Keywords: Responder circuit; timing circuits; alarm circuit
多路智能竞赛抢答器设计
引言
抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，设置一个系统清除和抢答控制开关S ，该开关由主持人控制。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，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答时间由主持人设定（如30秒）。当主持人启动“开始”键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间为0.5s 左右，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间，并保持到主持人将系统清除为止。如果定时时间到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。
1 设计详细任务与要求
1.1基本功能
1．可同时让8名选手参赛，他们的编号分别是0、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76543210,,,,,,,S S S S S S S S 。
2．节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答的开始。
3．数字抢答器应具有数码锁存，显示功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED 数码上显示选手的编号，同时扬声器给出音响提示。此外，要封锁输入电路，禁止其他其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
1.2扩展功能
1．定时抢答功能。抢答器定时为30s，启动起始键后，定时器开始工作，立即减计，并在显示器上显示出来，同时扬声器要短暂报警。
2．参赛选手在设定的时间内抢答（30s），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。
3．当定时抢答的时间已到，还没有选手抢答进，本次抢答无效，系统短暂报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器上显示00。
2方案设计与论证
方案一：
1）30秒定时器：可由一片74LS161来实现。当74LS161输出为1111时通过与非门将脉冲信号截止，显示器停留在30上。
2）抢答器部分：由8位选手的开关及自己根据实际情况用与非门连接成的简单译码器，输出接七段译码器，七段译码器接数字显示器。抢答成功的选手对应的灯亮且数字显示其编号。
3）时基脉冲选用实验室提供的信号发生器。
4）报警部分：当计时器计到30时，输出一个高电平使二极管发光且发出报警声。
方案二：
1）30秒定时器：可由两片74LS192构成。当第一片为零即输出1111时通过74LS20将脉冲信号截止，使其显示为00。
2）抢答器部分：由一74LS148优先编码器实现抢答功能，用74LS279将选手代码锁存直到主持人清零为止，然后用7段译码器显示选手代码。
3）脉冲产生电路可由一74LS121来产生，提供给定时电路及声响电路。
4）报警部分：由一NE555定时器来控制，当倒计时为零时产生报警声响。
经过分析及研究我决定用第二种方案，因为它对我们比较实际，大部分元器件我们已经学过，而且原理较简单，现在应用到设计中来提高我们对这些元件的记忆，加深对他们的了解，为以后的设计提供了较好的应用。
3设计方案简述
定时抢答器的总体框图如图1.1所示，它由主体电路和扩展电路两部分组成。主体电路完成基本抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答按钮时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其他其他选手抢答。扩展电路完成定时抢答的功能。
图3-1抢答器的组成框图
图3-1所示的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，定时显示器上显示设定的时间，当节目主持人宣布抢答题目后，说一声“抢答开始”，同时将控制开关拨到开始位置，扬声器给出声响提示，抢答器处于工作状态，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按钮时，抢答器要完成以下四项工作：
①优先编码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扬声器发出短暂的声响，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。当选手抢答完毕时，主持人操作控制开关，使系统回复到禁止工作状态，以便进行下一轮的抢答。
4 单元电路设计
4.1 抢答电路设计
抢答电路的功能有两个：一是能分辨出选手按按钮的先后，并锁存优先抢答器的编号，供译码显示电路用；二是要使其他选手的按按钮操作无效。选用优先编码器74LS148和RS 锁存器74LS279可以完成上述功能，其电路组成图如图1.1所示。
该部分电路的工作原理是：当主持人控制开关处于“清除”位置时，RS 触发器的R 端为低电平，输出端（4Q~1Q ）全部为低电平。于是74LS48的0=BI ,显示灯灭，74LS148的选通输入端0=ST ,74LS48处于工作状态，此时锁存电路不工作。当主持人开关拨到“开始”位置时，优先编码器电路和锁存电路处于同时工作状态，即抢答器处于等待工作状态，等待输入端07.....I I 输入信号，当有选手将按钮按下时（如按下S5）,74LS48的输出
010012=Y Y Y ,0=EX Y ,经RS 锁存后，CTR=1,1=BI ,74LS279处于工作状态，4Q3Q2Q=101,经74LS48译码后，显示器上显示出“5”，此外CTR=1，是74LS148的ST 端为高电平，74LS148处于禁止工作状态，封锁其他按钮的输入。当按下的按钮松开后，74LS148的,1=EX Y 但由于CTR 维持高电平不变，所以74LS148仍然处于禁止工作状态，其他按钮的输入信号不会被接收。这就保证了抢答者优先性以及抢答电路的准确性。当优先抢答者回答完问题后，主持人操作控制开关S ，使抢答电路复位，一遍进行下一轮的抢答。
图4-1抢答电路
4.1.1 七段数码显示74LS48
为了能以十进制数码直观的显示数字系统的运行数据，目前广泛使用了七段字符显示器，或称七段数码管。这种字符显示器由七段可发光的线段拼合而成。它的功能简图和管脚引线图1.1.1所示。
灯测试输入LT：当LT=0时，便可使被驱动数码管的七段同时点亮，以检查该数码管各段能否正常发光。但平时应置LT于高电平。
设置灭灯输入RBI的目的是为了把不希望显示的零灭灯。
灭灯输入/灭灯输出RBO
BI/作为输入端时，称为
BI/具有双功能输入/输出，当RBO
灭灯输入端。只要加入灭灯控制信号BI=0，无论输入端是什么信号，定可将被驱动数码管
的各段同时熄灭。当RBO BI /作为输出端使用时称为灭灯输出端。
图4-2 74LS48管脚图 4.1.2 TTL 集成RS 触发器74LS279功能介绍
74LS249的逻辑符号如图1.2.1（a ）所示，每片74LS279中包含四个独立的用与非门组成的基本RS 触发器。其中第一个和第三个触发器各有两个d R 输入端（1S 和3S ），在任一输入端上加入低电平均能将触发器置1；每个触发器只有一个d R 端（R ）。图1.2.1（b ）为第一个触发器的逻辑电路。
图 4-3
4.1.3 74LS148优先编码器功能
编码器在同一时刻内只允许对一个信号进行编码，否则输出的代码会发生混乱。
优先编码器即在同一时间内，当有多个输入信号进行请求编码时，只对优先级别高的信号进行编码的逻辑电路，称为优先编码器。常用的集成优先编码器有74LS148(8线-3线)其原理和功能真值表如图1.3.1所示。
图4-4 74LS148管脚图
由表不难看出在S =0电路正常工作状态下，允许输入当中同时有几个输入端为低电平，即有编码输入信号。7IN 的优先权最高，0IN 的优先权最低。当7IN =0时，无论其他
输入端有无输入信号，输出给出7IN 的输出编码。即000012=Y Y Y ,当7IN =1，6IN =0,无论输入端输入什么信号只对6IN 编码，输出001012=Y Y Y
4.2定时电路的设计
节目主持人根据抢答器题的难易程度，设定一次抢答的时间，通过预置时间电路对计数器进行预置，选用十进制同步加/减计数器74LS192进行设计，计数器的时钟脉冲由秒脉冲提供。具体电路如图2.1所示。
图4-5可预置时间的定时电路
4.2.1子电路设计
4.2.1.1 74LS192功能介绍
74LS192具有下述功能：
① 异步清零：CR=1,0123Q Q Q Q =0000
② 异步置数：CR=0,LD =0,0123Q Q Q Q =0123D D D D
③ 保持：CR=0,LD =1,U CP =D CP =1,0123Q Q Q Q 保持原态
④ 加计数：CR=0,LD =1,U CP =CP,D CP =1,0123Q Q Q Q 按加法规律计数。
⑤ 减计数：CR=0,LD =1,U CP =1，D CP =CP ，0123Q Q Q Q 按减法规律计数。
（异步级联方式的特点是：用前级计数器的输出作为后级计数器的时钟信号。）用两片74LS192构成的M=100计数器如图2.1.1.1所示。
图4-6
74LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器，U CP 为加法计数器时钟输入端，D CP
是减计数时钟输入端。LD 为预置输入控制端，异步预置。CR 为复位输入端，高电平有效，异步清零。CO 为进位输出：1001状态后负脉冲输出，BO 为借位输出：0000状态后负脉冲输出。
4.2.1.2 NE555构成的多谐振荡器作为秒脉冲发生器
NE555是时基集成电路，电路图如图2.1.2.1所示，它在应用和工作方式上一般可归纳为3类。每类工作方式又有很多不同的电路。在实际应用中，除了单一品种的电路外，还可组合出多种不同电路，如：多个单稳、多个双稳、单稳和无稳，双稳和无稳的组合等。NE555时基电路封装形式有两种，一是DIP8,另一种是SOP8。其他HA17555、LM555、CA555分属不同的公司生产的产品。内部结构和工作原理相同。NE555属于CMOS 工艺制造。
把555的2,6脚接在一起，根据对555组成原理图的分析可知，电容上的电压在cc V 31到cc V 3
2之间变化。电路的工作波形如图2.1.2.2所示
图4-7
图4-8
由图中看出，输出电压O V 的低电压时间为电容上电压的C V 从cc V 32减少到cc V 3
1所需的时间，O V 的高电平时间C V 为电容上电压从cc V 31增大到cc V 3
2所需要的时间，电路的震荡周期和频率计算如下
2ln 21C R T =
2ln )(212C R R T +=
2ln )2(2121C R R T T T +=+=
C
R R C R R f )2(43.12ln )2(121210+≈+= 取1R =ΩK 15,2R =ΩK 68,C=10uF,可得 振荡频率为HZ C R R C R R f 110*)68*215(43.1)2(43.12ln )2(121210=+=+≈+=
所以，T=1s
由Multisim 仿真得到如下波形，符合秒脉冲的要求。
4.3 报警电路的设计
由555组成的多谐振荡器，产生约100HZ 的脉冲，开驱动扬声器发声。
4.3.1主要功能
但信号来时，PR 为高电平，振荡器工作。平时保持低电平不变，从上面对555组成的多谐振荡器的分析，当4脚为低电平时，振荡器停振。
振荡频率为
HZ C R R C R R f 1001
.0*)68*215(43.1)(43.1)(121210=+=+≈+= s f T 01.010==
4.3.2 电路原理图
Multisim仿真可得如下波形，可知电路的频率跟理论计算值相等。
4.4时序控制电路设计
时序控制电路是抢答器的关键，它要完成以下三项任务：
① 主持人将控制开关拨到“开始”位置时，扬声器发声，抢答电路和定时电路进入正常抢答工作状态；
② 当参赛选手按动抢答键时，扬声器发声，抢答电路和定时电路停止工作；
③ 当设定的抢答时间到时，无人抢答时，扬声器发声，同时抢答电路和定时电路停止工作；
根据上面的功能要求以及图1.1和图2.1，设计时序控制电路如4.1
所示。图中门G1的作用是控制时钟信号CP 的放行与禁止，门G2的作用是控制74LS148的输入使能端ST 。图4.1（a ）所示电路的工作原理：主持人控制开关从“清除”位置拨到“开始”位置时，来自于图1.1所示的74LS279输出的CTR=0,经G3反向后，A=1，则从555输出端来的时钟信号CP 能够加到74LS192的D CP 时钟输入端，定时电路进行递减计时。同时，在定时时间未到时，来自于图1.1所示74LS192的借位输出端12 BO ,门G2的输出ST =0，使74LS148处于正常工作状态，从而实现功能1的要求。当选手在定时时间内按动按钮时，CTR=1,经G3反向，A=0，封锁CP 信号，定时器处于保持工作状态，同时，门G2的输出ST =1，74LS148处于禁止工作状态，从而实现功能2的要求。当定时时间到时，来自74LS192的封锁CP 信号，使定时电路保持00状态不变，从而实现功能3的要求，74LS121用于控制报警电路及发声时间。
图4-9 时序控制电路
4.4.1 74LS121功能管脚图
TTL 集成器件74LS121是一种不可重复触发的单稳态触发器。关于定时：单稳态电路的定时取决于定时电阻和定时电容的数值。74LS121的定时电容连接在芯片的10、11引脚之间。若输出脉宽较宽，而采用电解电容时，电容C 的正极连接在ext C 输出端（10脚）。对于定时电阻，使用者可有两种选择：
① 采用内部定时电阻（2K ），此时将9号引脚（int R ）接至电源CC V (14脚)。
② 采用外接定时电阻（阻值在1.4~40K 之间），此时9脚应悬空，电阻接在11.、14脚之间。74121的输出脉冲宽度RC C R t ext ext w 69.02ln ==。通常R 的数值取在2~30K 之间，C 的数值取在10pF~10uF 之间，得到的取值范围可达20ns~200ms
该式中的R 可以是外接电阻ext R ，也可以是芯片内部电阻int R 阻值不太（约2K ），如希望得到较宽的输出脉冲，一般使用外接电阻。
图4.1.1是声响时序控制电路，74LS121为单稳态触发集成器，用于控制声响电路及声响时间，主持人将控制开关拨到“清除”位置时，B=0,触发器输出Q=0,声响电路停止工作，主持人将控制开关从清除拨到开始时，B=1，抢答器处于等待工作状态，当有选手将键按下时，EX Y 由1变为0，触发器触发进入暂稳态，Q 端输出一正脉冲，声响电路工作，扬声
器发出声响信号，声响的时间持续s C R t 69.069.0311==，当定时时间到，来自2BO 又由1
变为0触发器再次触发，扬声器又发出声响信号。
图4-10声响时序控制电路
5 多路智能竞赛抢答器设计总结
经过了一个多星期的查阅资料及理论分析，终于完成了课程设计的仿真和论文完成了。经过这次课程设计，大大地提高了我的动手能力以及分析问题的能力，从中也学到了很多书面上所没有高清楚的问题。
这次课程设计，让我学到了很多有用的知识和能力，这对以后的学习和工作都是非常有益的。
下面对本设计的思路进行总结：
① 数字抢答器有主体电路与扩展电路组成。
② 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。
③ 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。
④ 经过仿真，数字抢答器成形。
参考文献
[1]伍时和，吴友宇编.数字电子技术基础[M].北京：清华大学出版社，2009
[2]康华光，邹寿彬编.电子技术基础数字部分（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2005
[3]谢自美编.电子线路设计.实验.测试（第三版）[M]武汉：华中科技大学出版社，2005
[4]陈大钦编.电子技术基础实验（第二版）[M].湖北：机械工业出版社，2005
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
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
多路智力竞赛抢答器
黄冈师范学院 本科生毕业论文 题目: 多路智力竞赛抢答器的设计专业班级：电子信息科学与技术2011级03班学号：201122340321 学生姓名：叶林飞 指导教师：刘珊 论文完成日期: 2015 年 5 月
郑重声明 本人的毕业论文是在指导老师刘珊的指导下独立撰写并完成的。毕业论文没有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权行为，如果有此现象发生，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任；并可通过网络接受公众的查询。特此郑重声明。 毕业论文作者(签名)： 年月日
目录 1 绪论 (3) 1.1研究目的与意义 (3) 1.2研究内容 (3) 2电路原理设计 (4) 2.1 八路抢答电路设计 (6) 2.2定时电路设计 (9) 2.3声响电路的设计 (14) 3 Multisim仿真与制作 (16) 3.1抢答仿真 (16) 3.2定时抢答仿真 (18) 3.3超时抢答仿真 (19) 3.4仿真结果分析 (20) 结束语 (21) 附录 (22) 附录一：元件清单 (22) 附录二：总电路图 (23) 参考文献 (24) 致谢 (25)
基于数字电路多路智能竞赛抢答器原理与设计专业:电子信息科学与技术班级：电科1103 姓名：叶林飞指导老师：刘珊 摘要 随着社会的不断发展，对人才的要求更加急迫，而在高校同学们学科学、学技术、学知识的手段多种多样，知识竞赛之类的活动愈加频繁，而在竞赛中往往分为几组参加，这时针对主持人提出的问题进行抢答。如果要是让抢答者用举手等方法，会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。比赛中为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，这就必然离不开抢答器。作为一种电子产品，在市场上很多，但价格昂贵，还不能根据具体情况修改一些参数，如答题时间设置，选手的增加等问题不好解决。为此根据实际需要设计了简易的数字抢答器，这样不仅节约成本，这样也能满足具体实际需要[1]。 本文介绍了一种同时供八位选手比赛的抢答器，本设计的数字抢答器由优先编码电路、锁存器、译码电路、显示电路、定时电路及用控制电路组成,能实现8位选手抢答,满足了学校同学们知识竞赛的要求。 关键词: 数字电路; 抢答电路；倒计时电路；报警电路；秒脉冲产生电路
多路智能竞赛抢答器设计
课程设计任务书 学生：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目: 多路智能竞赛抢答器设计 初始条件：74LS48 3片，74LS279 1片，74LS1481片,74LS192 2片,74LS90 2片，LM555 1片，74LS121 1片，74LS00 1片，74LS32 1片,74LS08 1片，电阻若干，电容3个，开关11个，蜂鸣器1个，LED 2个，三极管2N3096 1个，导线若干。 要求完成的主要任务: 1.基本功能 ①设计一个智力竞赛抢答器，可以同时供8名选手或8个代表队参加 比赛，他们的编号分别是0、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S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。 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。 ③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。 2.扩展功能 ①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“开始”按钮后，要求定时器立即倒计时，并在显示器上显示，同时扬声器发出短暂声响，声响持续0.5S左右。
②参赛选手在设定的时间抢答，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。 ③如果定时抢答时间已到，去没有选手抢答，则本次抢答无效，系统短暂报警，并封存输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器上显示00。时间安排： 第19周理论设计、实验室安装调试，地点：鉴主17楼九号实验室 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
数电智力竞赛抢答器课程设计完全版
电子技术 课程设计 成绩评定表 设计课题：智力竞赛抢答器 学院名称：电气工程学院 专业班级：电气1503 学生：段帅朋 学号： 201523010310 指导教师： 设计地点：31-220 设计时间： 2017.6.26-2017.7.2
电子技术课程设计任务书
目录 1.绪论 (3) 1.1设计目的 (3) 1.2 设计要求 (3) 2.方案设计 (3) 2.1系统工作流程图 (3) 2.2 元器件清单 (4) 2.3主要元器件选择与分析 (5) 2.3.1 轻触开关 (5) 2.3.2 74LS192计数芯片 (5) 2.3.3共阴极数码管以及其驱动芯片74LS48 (6) 2.3.4 74LS175四路D触发器 (7) 2.3.5 555定时器 (8) 2.3.6 集成门电路 (8) 2.3.7 无源蜂鸣器 (8) 3.原理分析 (9) 3.1 抢答必答模式选择及其指示电路 (9) 3.2 抢答电路 (9) 3.3 脉冲产生电路 (10) 3.4单稳态定时电路 (11) 3.5 定时电路 (12) 3.6 音响电路 (13) 3.7整机电路分析 (13) 3.8加减分数电路 (14) 4.设计总结 (15)
1.绪论 1.1设计目的 1、注重培养学生正确的设计思想，掌握课程设计的主要容、步骤和方法。 2、巩固加深对电子技术基础知识的理解，培养学生发现问题、独立分析问题、解决问题，提高综合运用所学知识的能力。 3、通过查找资料、选方案、设计电路、写报告等环节的训练，熟悉设计的过程、步骤。为以后从事电子电路设计、研制电子产品打下基础。 4、了解电子线路设计的工程，学会书写设计说明书。 5、培养学生严肃、认真的科学态度和工作作风。 6、在课余实践，有效地激发学生对电子设计的兴趣，丰富课外生活。 7、培养学生自主学习能力，扩展知识面。 8、提高动手能力的同时对常用的集成芯片有一定的了解，在电路设计方面有感性的认识。 9、另外还要掌握电路原理和分析电路设计流程，每个电路的设计都要有完整的设计流程。这样才能在分析电路有良好的思路，便于找出错的原因。 1.2 设计要求 用TTL或CMOS集成电路设计智力竞赛抢答器逻辑控制电路，具体要求如下： 1. 抢答组数为4组，输入抢答信号的控制电路应由无抖动开关来实现。 2. 判别选组电路。能迅速、准确地判处抢答者，同时能排除其它组的干扰信号，闭锁其它各路输入使其它组再按开关时失去作用，并能对抢中者有光、声显示和呜叫指示。 3. 计数、显示电路。每组有三位十进制计分显示电路，能进行加/减计分。 4. 定时及音响。必答时，启动定时灯亮，以示开始，当时间到要发出单音调“嘟”声，并熄灭指示灯。抢答时，当抢答开始后，指示灯应闪亮。当有某组抢答时，指示灯灭，最先抢答一组的灯亮，并发出音响。也可以驱动组别数字显示（用数码管显示）。 2.方案设计 2.1系统工作流程图 系统流程图如2.1所示，控制电路是核心组成部分，它控制抢答电路、音响电路、指示灯电路以及定时电路。主要由门电路与门、与非门、或门等实现控制逻辑。主持人和参赛选手都是通过按钮输入控制信号到控制电路，通过控制电路的逻辑实现对各个模块的控制。1K脉冲主要用于触发器时钟，秒脉冲主要用于计时器。
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
数字电子技术课设：多路智力竞赛抢答器
《数字电子技术》课程设计报告设计题目：多路智力竞赛抢答器 姓名： 学号： 班级： 同组姓名： 指导老师： 成绩： 设计时间：2017.6.9~2017.6.18
摘要： ，对学生进行综合性训练的一个实践性教学环节。主要目的是培养学生综合运用理论知识能力，分析问题和解决问题的能力，以及根据实际要求进行独立设计的能力，了解数字电子电路的一般设计方法，初步掌握数字电子线路安装、布线、焊接、调试等基本技能，熟练掌握电子电路基本元器件的使用方法，训练、提高读图能力，掌握组装、调试方法。 关键词： 抢答器、抢答电路、定时电路、报警电路、555定时器
一、设计任务与要求 1．设计题目 多路智力竞赛抢答器 2．功能要求 (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，同时计数器显示此时的时间。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。参赛选手在设定时间（9秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，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，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) 用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。 设计步骤及要求： 3．设计步骤及要求 （1）给出定时抢答器的组成框图； （2）设计并焊接安装各单元电路，要求布线整齐、美观，便于级联与调试； （3）测定定时抢答器的逻辑功能，以满足设计功能要求； （4）画出定时抢答器的整机逻辑电路图； （5）按照要求写出设计报告。 二、方案设计与论证 2.1方案一、 系统电路由四部分电路组成：抢答电路、定时电路、报警电路、时序控制电路。
数电课程设计八路智力竞赛抢答器设计
数电课程设计八路智力竞赛抢答器设 计
课程设计任务书 题目: 八路智力竞赛抢答器设计 初始条件： ◆教材：《电子线路设计·实验·测试》第三版谢自美主编华中 科技大学出版社 ◆元器件：74LS48三片，72LS192两片，74LS279、74LS148、 74LS00、74LS11、555各一片，数码管三个，发光二极管一个，开 关、电阻、电容若干，面包板，导线若干 ◆仿真：Proteus仿真软件 要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） ◆多路智力竞赛抢答器功能要求： 基本功能： 1．设计一个智力竞赛抢答器，可同时供8名选手或8个代表队参加比赛，她们的编号分别是0、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S0、S1、S2、 S3、S4、S5、S6、S7。 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。
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，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。另外，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。 扩展功能： 1．抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间能够由主持人设定。当节目支持人按下“开始”按钮后，要求定时器立即倒计 时，并在显示器上显示，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续 时间0.5s左右。 2．参赛选手在设定的时间内抢答，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。 3．如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答，则本次抢答无效，系统短暂报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显 示器上显示00. 报告要求： 课程设计的内容要求用A4纸打印，且页数不得少于20页。 时间安排：
智力竞赛抢答器设计
智力竞赛抢答器设计
项目任务书题目：智力竞赛抢答装置的设计与调试 系部电子信息工程学院 学科门类工学 专业光电信息工程 2014年12月15日
智力竞赛抢答装置的设计与调试 摘要 随着科学技术的不断发展，促使人们学科学、学技术、学知识的手段多种多样。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，减少兴致。做为一个单位若专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。 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。 关键词：抢答电路定时电路报警电路时序控制
目录 一引 言 (1) 1.1课题来源及意义 (2) 1.2 研究现状及趋 势 (3) 二系统设计 (4) 2.1概述 (5) （阐述抢答器的系统原理，包括综述，组成框图及各部分介绍） 2.2方案比较 (6) （总结各个方案的优缺点，比较几种方案） 2.3 方案确定 (7) （通过上节内容中的几种方案的比较，得出最优方案，并详细介绍）三电路设计与调试 (8) （包括单元电路设计，参数计算，元器件选型，最终得出总电路图，并阐述调试方法与过程）
四总结与展 望 (9) （总结你的设计方案的优缺点，并提出改进方案） 4.1总结 (10) 4.2展 望 (11) 参考文献 (12) 附录 (13) （附系统总体电路图，用正规软件绘制）
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
多路智能竞赛抢答器设计 数字电路课程设计
课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目: 多路智能竞赛抢答器设计 初始条件： 优先编码器 74LS148 RS锁存器 74LS279 显示译码器 74LS47 定时芯片 555 计数器 74LS192 74LS90 与门 74LS08 或门 74LS32 与非门 74LS00 七段数码管、蜂鸣器、电容电阻若干 要求完成的主要任务: 1.基本功能 ①设计一个智力竞赛抢答器，可以同时供8名选手或8个代表队参加比赛，他 们的编号分别是0、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S 0、S 1 、S 2 、S 3 、S 4 、S 5 、S 6 、S 7 。 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。 ③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。 2.扩展功能 ①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“开始”按钮后，要求定时器立即倒计时，并在显示器上显示，同时扬声器发出短暂声响，声响持续0.5S左右。 ②参赛选手在设定的时间内抢答，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。
③如果定时抢答时间已到，去没有选手抢答，则本次抢答无效，系统短暂报警，并封存输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器上显示00。 时间安排： 7.4：理论设计 7.5～7.6：安装调试或仿真 7.7：撰写报告 7.9：答辩 指导教师签名：2011年7月1日 系主任签名： 2011年 7 月 1 日
智力竞赛抢答器
抢答器是竞赛问答中的一种常用的必备装置，从原理上讲，它也是一种典型的数字电路，包括了组合逻辑电路和时序逻辑电路。 一、设计目的 1. 掌握抢答器的设计方法。 2. 熟悉锁存器的应用。 3. 了解学习触摸开关和发声元件。 二、设计指标 (1) 可供四组抢答，有人抢答时，蜂鸣器发声，同时优先抢答者对应的指示灯亮，而后抢答者对应的指示灯不亮。 (2) 主持人具有将抢答器复原的功能。 (3) 抢答者和主持人的按钮开关采用触摸按钮，蜂鸣器用压电陶瓷蜂鸣器作发声元件。 三、设计提示及参考电路 1．抢答器的基本工作原理 智力竞赛抢答器是用来判断哪一个预定状态首先发生的电路，图10-1所示是抢答器的原理框图，主要由开关阵列电路、触发锁存电路、显示电路几部分构成。 开关阵列电路触发 锁存 电路 显示 电路
图10-1 抢答器组成框图 开关阵列电路是由多路开关组成，竞赛者与开关相对应。 触发锁存电路是当某一开关首先按下时，触发锁存电路被触发，在输出端产生相应的开关电平信息，同时为防止其它开关随后触发而产生紊乱。 显示电路即按钮开关按下时对应的指示灯亮。 图10-2是用CMOS四D锁存器和门电路组成的四组抢答器。抢答开始前，抢答者的四个按钮S0~S3路均末按下，锁存器CC4042的输入端D0~D3都为0，主持人通过复位按钮S0使时钟端CL为l，因此锁存器清零，四个发光二极管均不亮：同时G1门输出为0，蜂鸣器不发声。 图10-2 四路抢答器原理图 当有人抢答时，例如按钮S1被按下，锁存器的D1输入端为1，对应的输出端Ql由0变为1，经CC4049反相后驱动对应的发光二极管发光；同时Q1’由1变为0，使G1门输出为1，蜂鸣器因此而发声，表示S1对应的选手优先抢答成功。G1门输出的高电平经过G2门后使CC4042的时钟端CL由1变0（此时主持人的按钮S4已经断开），从而使其由接收状态转为锁存状态，禁止后抢答者的信号存入锁存器，因此即使其他选手再按下所对应的按钮也不起作用。 2.触摸按钮 图10-3是两种自制的触摸按钮的原理图。触摸开关是两块距离约为1mm彼
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。
多路智力竞赛抢答器设计实验报告材料
课程设计报告
多路智力竞赛抢答器设计 目录 一前言 (1) 1设计内容及要求 (1) 2实验内容及方法 (2) 3工作过程简介 (2) 二、正文 (4) 1系统概述 (4) 2单元电路设计方案和原理说明 (4) 抢答器电路设计 (4) 定时电路设计 (6) 3电路的安装与调试 (8) 4心得与体会 (9) 三、元器件明细表 (10) 四、参考文献 (10)
前言 一、设计内容及要求： 设计内容：本课题要求设计一台可供8名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。 设计要求： 1．基本功能 (1)抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7表示。 (2)设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。用来控制系统清零（编号显示数码管灭灯）和抢答的开始。 (3)抢答器具有锁存与显示功能。即抢答开始后，选手按动按钮，锁存相应的编号，并在编号显示器上显示该编号。同时封锁输入编码电路，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除为止。 2．扩展功能 (1)抢答器具有定时抢答功能。要求定时器开始倒计时，并用定时显示器显示倒计时时间。 (2)参赛选手在设定时间（30秒）内抢答，抢答有效，同时定时器停止倒计时，编号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。 (3)如果定时抢答时间已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效，系统封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示0。
二、实验内容及方法 1．组装调试抢答器电路。 2．设计可预置时间的定时电路，并进行组装和调试。当输人1Hz的时钟脉冲信号时，要求电路能进行减计时，当减计时到零时，能输出低电平有效的定时时间到信号。 3．完成定时抢答器的联调，注意各部分电路之间的时序配合关系。然后检查电路各部分的功能，使其满足设计要求。 三，工作过程简介 定时抢答器的总体框图（如图1.1）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，当选手按动抢答按钮时，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。
四路智力竞赛抢答器设计
吉林建筑大学 电气与电子信息工程学院 数字电子技术课程设计报告 设计题目：四路竞赛抢答电路 专业班级：信工131班 学生姓名： 学号： 指导老师： 设计时间： 教师评语： 成绩：评阅老师日期
前言 关于这次设计的用于多人竞赛抢答的器件，在现实生活中很常见，尤其是在随着各种智益电视节目的不断发展，越来越多的竞赛抢答器被用在了其中，这种抢答器的好处是不仅能够锻炼参赛选手的反应能力，而且能增加节目现场的紧张、活跃气氛，让观众看得更有情趣。可见抢答器在现实生活中确实很实用，运用前景非抢答器的设计与制作智力竞赛是一种生动活泼的教育形式和方法，通过抢答和必答两种方式能引起参赛者和观众的极大兴趣，并且能在极短时间内，使人们增加一些科学知识和生活常识。常广泛。 在知识竞赛中，特别是做抢答题时，在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一位选手先答题，必须要有一个系统来完成这个任务。如果在抢答中，只靠人的视觉是很难判断出哪组先答题。这次设计就是用几个触发器以及三极管巧妙的设计抢答器，使以上问题得以解决，即使两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。本文主要介绍了抢答器的工作原理及设计，以及它的实际用途。
目录 前言 (4) 一 . 课程设计目的 (5) 二 . 课程设计题目与内容 (5) 三 . 系统设计方案 (7) 四 . 电路工作原理 (8) 五 . 单元电路设计参数计算及元器件选择 (11) 六 . 完整电路图 (16) 七 .需要的元器件清单： (17) 八 . 总结与体会 (18) 九 . 参考文献 (20)
一、课程设计目的： 数字电子技术课程设计是数字电子技术课程的实践性教学环节，是对学生学习数字电子技术的综合性训练，这种训练是通过学生独立进行某一课题的设计、安装和调试来完成的，训练学生综合运用学过的数字电子技术的基本知识，独立设计比较复杂的数字电路的能力。 通过数字电路课程设计使学生做到： 1、综合运用电子设计课程中所学到的理论知识，独立完成一个设计课题。 2、通过查阅手册和文献资料，培养学生独立分析和解决实际问题的能力。 3、了解常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则。 4、学会电子电路的安装与调试技能，掌握电子电路的测试方法。掌握常用电子仪器的使用方法。 5、学会撰写课程设计总结报告。
数字竞赛抢答器课程设计Verilog语言实现
数字竞赛抢答器课程设计Verilog语言实现
可编程器件与应用课程设计报告 姓名：XXX 学号：XXXXXXXXXX 专业班级：信息XXX 题目：数字式竞赛抢答器 指导老师：
一、绪论 背景： 随着电子技术的发展，可编程逻辑器件（PLD）的出现，使得电子系统的设计者利用EDA（电子设计自动化）软件，就可以独立设计自己的专用集成电路（ASIC）器件。可编程逻辑器件是一种半导体集成器件的半成品。在可编程逻辑器件的芯片中按一定方式（阵列形式或单元阵列形式）制作了大量的门、触发器等基本逻辑器件，对这些基本器件适当地连接，就可以完成某个电路或系统的功能。 数字式竞赛抢答器控制系统是工厂、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，例如用传统的PCB板设计、用PIC 设计或者用单片机设计。而用Verilog可以更加快速、灵活地设计出符合各种要求的抢答器，优于其他设计方法，使设计过程达到高度自动化。本文介绍的4路数字式竞赛抢答器基于Verilog 语言、以EDA技术作为开发手段、采用CPLD （复杂的可编程逻辑器件）作为控制核心设计而成。与传统设计相比较，不仅简化了接口和控制，
也提高了系统的整体性能和工作可靠性，具有电路简单、成本低廉、操作方便、灵敏可靠等优点。意义： 数字式竞赛抢答器作为一种电子产品，早已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合，但目前所使用的抢答器存在分立元件使用较多，造成每路的成本偏高，而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，因此设计出数字化全集成电路的多路抢答器是现代电子技术发展的要求。 二、实现方案 设计要求： 1、设计一个可容纳4组参赛的数字式抢答器，每组设一个按钮，供抢答使用。 2、抢答器具有第一信号鉴别和锁存功能，使除第一抢答者外的按钮不起作用。 3、设置一个主持人“复位”按钮。 4、主持人复位后，开始抢答，第一信号鉴别锁存电路得到信号后，有指示灯显示抢答组别，扬声器发出2~3秒的音响。 5、设置一个计分电路，每组开始预置5分，由主持人记分，答对一次加1分，答错一次减1分。
路智力竞赛抢答器设计实验报告
数字电子技术课程设计 题目:八路智力竞赛抢答器设计 姓名: 专业:电子科学与技术 班级: 122班
学号: 指导教师: 20 年月日 安徽科技学院理学院
八路智力竞赛抢答器设计 一、课程设计题目（与实习目的） （一）、题目：八路智力竞赛抢答器设计 （二）、实习目的： 1．进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。 2．熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。 3．了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。 4．培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。 5．数点课程实验是大学中为我们提供的唯一一次动手实践的机会，增强动手实践的能力。 二、任务和要求 实现抢答器的方法很多，如EPROM编程、RAM编程、单板机、单片机等，都可以组成抢答器系统。 （1）抢答器设计要求 设计一个抢答器，基本要求： 1. 抢答器可以实现基本抢答；可同时供8名选手或8个代表队参加比赛，他们 的编号分别是0、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S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。 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。 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，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。 三、总体方案的选择 （1）总体方案的设计 针对题目设计要求，经过分析与思考，拟定以下二种方案： 方案一：该方案是将抢答按钮先直接与锁存器而不是优先编码器相连，将最先抢答的选手的编号锁定，再依次经过优先编码器、译码器和七段显示器，最后显示的是抢答选手的编号，经过优先编码器后的信号到单稳态触发器，单稳态触发器又与报警电路直接连接，所以显示编号的同时可以发出报警信号。另外由主持人控制开关和其他部分电路通过门电路实现对抢答电路、定时电路和报警部分电路的控制。 主体框图如下：
多路抢答器设计论文
论文（设计）题目：基于单片机的八路抢答器设计学院：电子工程学院 专业：电子信息工程 学号： 201112701068 姓名：甘梓兴 指导老师姓名及职称：丘森辉助教
摘要： (3) 关键词： (3) 1绪论 (4) 1.1 课题研究的相关背景 (4) 1.2选题的目的和意义 (4) 1.3 课题研究的内容 (5) 1.4论文的组织结构 (5) 2系统总体设计 (6) 2.1系统设计要求 (6) 2.1.1系统设计基本要求 (6) 2.1.2系统的基本组成 (7) 2.2系统方案论证 (7) 2.2.1系统设计思路 (7) 2.2.2系统方案论证 (8) 3硬件电路设计 (9) 3.1系统硬件组成部分 (9) 3.2系统组要电路设计 (10) 3.2.1AT89C52单片机 (10) 3.2.2晶振复位模块 (11) 3.2.3LCD1602显示模块 (12) 3.2.4键盘扫描模块 (13) 3.2.5蜂鸣器音频输出模块 (15) 4系统软件设计 (16) 4.1系统软件总体设计 (16) 4.2主要模块软件设计 (18) 4.2.1开始按键扫描程序 (18) 4.2.2LCD1602液晶屏驱动函数 (18) 4.2.3按键扫描程序 (19) 4.2.4蜂鸣函数 (20) 5 操作结果分析 (22) 5.1实物图 (22) 5.2操作结果组图 (22) 6、总结与展望 (25) 6.1总结 (25) 6.2展望 (26) 参考文献 (26)
基于单片机的八路抢答器设计 专业：电子信息工程学号：201112701068 学生：甘梓兴指导老师：丘森辉 摘要：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。本次抢答器设计主要是研究AT89C52的多种功能和lcd1602的使用，本设计基于单片机为八路抢答的基本理念。考虑到依需设定限时回答的功能，利用AT89C52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，同时使液晶显示屏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；抢答限定时间和回答问题的时间；可以显示是哪位选手有效抢答和无效抢答；抢答时间和回答问题时间倒记时显示，满时后系统计时自动复位及主控强制复位；按键锁定，在有效状态下，按键无效非法。 关键词：八路数字抢答器 AT89C51 PROTEUS
多路智力竞赛抢答器的设计与制作
电子线路设计与制作(四/1) 多路智力竞赛抢答器的设计与制作 设计者：陈湘宝赵静 一、设计要求 1、题目:多路智力竞赛抢答器的设计与制作 2、实验目的： 能在设计与制作实验的过程中，结合所学理论知识，进行电子应用电路的设计、组装与调试，以此来学会测试中规模集成电路的逻辑功能。做到：——能查阅手册，了解常用中规模集成电路的逻辑功能。 ——会用中规模集成电路设计出一定功能的组合逻辑电路。 ——能用中规模集成电路及其基本门电路制作出多路抢答器。掌握使用数字电路集成芯片设计一个多路智力竞赛抢答器电路的方法和实践技能，为以后从事生产和科研工作打下坚实的基础。 3、设计内容及要求: （1）基本设计内容 试用中小规模集成电路设计并制作一各多路智力抢答器，指标要求如下： 1.8名选手编号为；1、2……8，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……8。 2.给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（编号显示数码管灭灯）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，改选手编号立即锁存，并在编号显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，同时封锁输入编码电路，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。 4.振荡器产生频率为1Hz的脉冲信号，作为定时计数器的CP信号。 （2）设计要求 1．根据基本设计任务的要求，选择抢答器电路设计方案。 抢答器的一般构成框图如图1.1所示。它主要由开关阵列电路、触发锁存电路、编码器、7段显示器几部分组成。 2．设计电路并计算所用元件的参数值，画出多路智力抢答器的原理电路图。 3．安装所设计的电路，按照多路智力抢答器的调试步骤，逐步进行调整与功能测试。 4．撰写实验报告