8人抢答器课程设计

****电气工程学院
《电子技术课程设计》任务书
设计题目：
八人抢答器
专
业： *** 学
自动化 号: ***********
学生姓名: 起迄日期: 指导教师: 教研室主任：
2012 年 11 月 2 日~2012 年 12 月 20 日 *** ******
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目录
第 1 章 引言 ..................................... 错误！未定义书签。
1.1 关于 4511 型数码抢答器................................................................................... 1 1.2 选题的目的和意义...........................................1 1.3 课题研究的内容 .............................................1
第 2 章 系统概述 ..................................................1 2.1 系统的主要功能简介 ........................................1 2.2 抢答器的工作过程...........................................2 第 3 章 抢答器的单元电路设计 ....................................1 3.1 抢答器设计中的数字编码电路 ...............................3 3.2 抢答器设计中的译码/优先/锁存电路 ........................5 3.3 抢答器设计中的数码显示电路 ...............................8 第 4 章 抢答器的电路设计图及工作原理 ...........................1 4.1 抢答器工作原理电路图 ......................................1 4.2 抢答器工作原理 .............................................1 第 5 章 心得体会 ..................................................1
附录（元件清单、pcb 图） ............................................1
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《电子技术课程设计》任务书
1．课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等） ：
一、课程设计内容
题目：8 人抢答器 要求：电源电压为 DC 5V，利用按键控制抢答，数码管显示。 注：可以采用 74LS148、74LS279、74LS48 作为控制器，LED 数码管作为显示制作。
二、课程设计要求
1. 综合运用已学习过模拟电路和数字电路等知识，阅读相关集成电路芯片资料和相关文献，了解电子电 路设计的有关知识，方法和特点，掌握基本的电子电路设计和芯片使用方法。 2. 一人一题，所设计的电路必须制作成功，并且全部或者部分通过计算机仿真。课程设计必须自己独立 完成，不得从网上下载，一经发现该课程成绩记零分。 3. 课程设计设计说明书（报告）应包括有： ① 电路工作原理分析 ② 电路元器件参数设计计算 ③ 电路调试说明 ④ 电原理图和 PCB 图（必须自己画） ⑤ 元器件装配图（必须自己画） ⑥ 元器件清单 ⑦ 自己的收获和体会 ⑧ 要求字数不得少于 3500 字 ⑨ 要求图纸布局合理，符合工程要求，使用 Protel 等软件绘制电原理图（SCH） 、元器件布局图和印 制电路板(PCB)。 4. 所有的文档和表格必须采用 Word 形式。 5. 同类型的设计题可以组成一个设计组，组员之间可以开展研究与讨论。雷同者均计 0 分。 6. 阅读有关芯片英文参考资料，理解资料内容。 7. 英文资料中的曲线、参数、方框图、引脚端封装等图（不包括电原理图和 PCB 图）可以直接采用（pdf 文档中的图可放大 300 倍后裁剪到 Word 文档中） 图中的英文可以采用英文 ， （中文） 方式翻译在图下。 8. 英文资料中的一些词，如果翻译拿不准，可以采用英文（中文）方式标注。 9. 设计资料中的有关的公式可以直接采用。 10. 课程设计结束，需要交制作的作品、文字稿和电子稿，采用 Word 文档形式。 11. 成绩评定： ① 按 ABCDE 分档，其中：优秀为 A，良好为 B，中等为 C，及格为 D，不及格为 E。 ② 课程设计设计说明书占 60%，实物制作占 40%。
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2．对课程设计成果的要求〔包括图表（或实物）等硬件要求〕 ：
设计电路，安装调试或仿真，分析实验结果，并写出设计说明书,语言流畅简洁，文字不得少于 3500 字。要求图纸布局合理，符合工程要求，使用 Protel 软件绘出原理图（SCH）和印制电路板(PCB),器件的 选择要有计算依据。
3．主要参考文献：
（1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） （8） （9） （10） （11） （12） （13） （14） 黄智伟．全国大学生电子设计竞赛技能训练[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2007 黄智伟．全国大学生电子设计竞赛制作实训[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2007 黄智伟．全国大学生电子设计竞赛系统设计[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2006 黄智伟．全国大学生电子设计竞赛电路设计[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2006 黄智伟．全国大学生电子设计竞赛 常用电路模块制作[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2010 黄智伟等.基于 NI multisim 的电子电路计算机仿真设计与分析[M]．北京：电子工业出版社，2007 黄智伟.印制电路板（PCB）设计技术与实践[M]．北京：电子工业出版社，2009 高吉祥等.电子技术基础实验与课程设计[M]．北京：电子工业出版社，2002 吴运昌.模拟集成电路原理与应用[M]．广州：华南理工大学出版社，2001 年 谭博学等. 集成电路原理及应用[M]．北京：电子工业出版社，2003 魏立军.CMOS 4000 系列 60 种常用集成电路的应用[M]．北京：人民邮电出版社，1993 杨宝清.实用电路手册[M]．北京：机械工业出版社.2002 陈有卿.报警集成电路和报警器制作实例[M]．人民邮电出版社 1996 肖景和.红外线热释电与超声波遥控电路[M]．人民邮电出版社.2003
4．课程设计工作进度计划：
序号
1. 2 3 4 5 6
起 迄 日 期
2012.11.3~2012.11.4 2012.11.5~2012.11.6 2012.11.6~2012.11.7 2012.11.8~2012.11.9 2012.11.10~2012.11.11 2012.11.12~2012.12.20 资料查找和阅读
工
作
内
容
电路方案选择，电路设计和计算，电路仿真 材料购买，电路设计和 PCB 设计 PCB 制作，电路元器件安装 作品调试 课程设计设计说明书写作
主指导教师
王彦
日期：
2012 年 10 月 29 日
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引言 1.1 关于 4511 型数显抢答器
八路智能抢答器主要由数字优先编码电路、锁存/译码/驱动电路于一体的 CD4511 集成电路、数码显示电路和报警电路组成。优先编码电路、CD4511 集成电路将参赛队 的输入信号在数码显示管上输出，用报警电路对时间进行严格控制，这样就构成了八路 智能抢答器电路。 八路数字抢答器电路包括抢答，编码，优先，锁存，数显，复位及抢答键。CD4511 是一块含 BCD-7 段锁存、译码、驱动与一体的集成芯片，抢答器报警电路是由蜂鸣器构 成，抢答器数码显示电路是由数码管组成。
1.2 选题的目的和意义
通过这次课程设计,让我了解到了八路智能抢答器的结构组成和工作原理，进一步巩 固课程上学到的知识，同时培养自己动手能力，和发现问题，解决问题的能力。
1.3 课题研究的内容
八路智能抢答器是采用了 CD4511 集成芯片来实现功能要求的，在抢答过程中，每个 选手都有一个抢答按钮。在主持人按下复位键宣布抢答开始的时候，选手就开始进行抢 答，在指定时间内选手进行抢答，数码显示屏上会显示最先抢答选手的编号。同时蜂鸣 器发出声音。
系统概述 2.1 系统的主要功能简介
4511 型八路数显抢答器的主要功能有如下三点： 1. 可同时供 8 名选手参加比赛，其相应的编码分别是 0、1、2、3、4、5、6、7，各
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用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应。 2. 给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。
2.2 抢答器的工作过程
1、开始上电之后，主持人按复位键，抢答开始。如有选手按下抢答键，报警电路会 发出讯响声，并且数码显示电路上会显示成功抢答的选手的编号。 2、当有选手抢答成功之后，系统就进行了优先锁存，其他抢答选手抢答无效。 3、如果主持人未按下复位键，而有人按了抢答按键，此次抢答无效，只有当主持人 按下了复位键，选手才能进行顺利抢答。
抢答器的单元电路设计 3.1 抢答器设计中的数字编码电路
如图 1(数字编码电路)所示， S1—S8 组成 1—8 路抢答器， D1—D12 组成数字编码器。 该电路完成的功能是：通过编码二极管编成 BCD 码，将高电平加到 CD4511 所对应的 输入端。从 CD4511 的引脚可以看出，引脚 6，2，1，7 分别为 BCD 码的 D、C、B、 A 位（D 这高位，A 为低位，即 D、C、B、A 分别代表 BCD 码 8、4、2、1 位） 。 工作过程：当电路上电，主持人按下复位键，选手就可以开始抢答。当选手 1 按下 S1 抢答键，高电平通过编码二极管 D1 加到 CD4511 集成芯片的 7 脚（A 位） 脚为高 ，7 电平，1、2、6 脚保持低电平，此时 CD4511 输入 BCD 码为“0001” ；当选手 2 按下 S2 抢答键，高电平通过编码二极管 D2 加到 CD4511 集成芯片的 1 脚（B 位） 脚为高电 ，1 平，2、6、7 脚保持低电平，此时 CD4511 输入 BCD 码为“0010” ；当选手 3 按下 S3 抢答键，高电平通过编码二极管 D3、D4 加到 CD4511 集成芯片的 1、7 脚（B、A 位） ， 1、7 脚为高电平，2、6 脚保持低电平，此时 CD4511 输入 BCD 码为“0011” ；当选手 4 按下 S4 抢答键，高电平通过编码二极管 D5 加到 CD4511 集成芯片的 2 脚（C 位） ，2 脚为高电平，1、6、7 脚保持低电平，此时 CD4511 输入 BCD 码为“0100” ；当选手 5 按下 S5 抢答键，高电平通过编码二极管 D6、D7 加到 CD4511 集成芯片的 2、7 脚（C、 A 位） ，2、7 脚为高电平，1、6 脚保持低电平，此时 CD4511 输入 BCD 码为“0101” ； 当选手 6 按下 S6 抢答键，高电平通过编码二极管 D8、D9 加到 CD4511 集成芯片的 1、
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2 脚（B、C 位） ，1、2 脚为高电平，6、7 脚保持低电平，此时 CD4511 输入 BCD 码为 “0110” 当选手 7 按下 S7 抢答键， ； 高电平通过编码二极管 D10、 D11、 加到 CD4511 D12 集成芯片的 1、2、7 脚（B、C、A 位） ，1、2、7 脚为高电平，6 脚保持低电平，此时 CD4511 输入 BCD 码为“0111” 当选手 8 按下 S8 抢答键，高电平加到 CD4511 集成 ； 芯片的 6 脚（D 位） 脚为高电平，1、2、7 脚保持低电平，此时 CD4511 输入 BCD ，6 码为“1000” 输入的 BCD 码就是键的号码，并自动地由 CD4511 内部电路译码成十进 。 制数在数码管上显示。
3.2 抢答器设计中的译码/优先/锁存电路
CD4511 是一个用于驱动共阴极 LED（数码管）显示器的 BCD 码—七段码译码器， 特点：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 LED 显示器。 CD4511 是一片 CMOS BCD—锁存/7 段译码/驱动器，如图 2（CD4511 引脚图） 所示：其中 A、B、C、D 为 BCD 码输入，a 为最低位。LT 为灯测试端，加高电平时， 显示器正常显示，加低电平时，显示器一直显示数码“8” ，各笔段都被点亮，以检查显 示器是否有故障。BI 为消隐功能端，低电平时使所有笔段均消隐，正常显示时， B1 端应加高电平。另外 CD4511 有拒绝伪码的特点，当输入数据越过十进制数 9(1001)时， 显示字形也自行消隐。LE 是锁存控制端，高电平时锁存，低电平时传输数据。a～g 是 7 段输出，可驱动共阴 LED 数码管。另外，CD4511 显示数“6”时，a 段消隐；显示 数“9”时，d 段消隐。 其功能介绍如下： （1）BI：4 脚是消隐输入控制端。当 BI=0 时，不管其它输入端状态如何，七段数码管 均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。 LT：3 脚是测试输入端。当 BI=1，LT=0 时，译码输出全为 1，不管输入 DCBA 状 态如何，七段均发亮，显示“8” 。如果该端为低电平，则译码器输出全为高电平，该端 拥有最高级别权限，只要它为 0，既有上述现象，而与其余所有输入端状态无关。这一 功能主要用于测试目的，因此正常使用中应接高电平。 LE：5 脚是锁定控制端。当 BI、LT 为 1 时，若该端为高电平，则加在 A、B、C、 D 端的外部编码信息不能进入译码，所以译码器的输出状态保持不变；当 LE=0 时，则 A、B、C、D 端的 BCD 码一经改变，译码器就立即输出新的译码值。 A、B、C、D：为 8421BCD 码输入端。 a、b、c、d、e、f、g：为译码输出端，输出为高电平 1 有效。 （2） 、译码驱动功能 编码器实现了对开关信号的编码， 并以 BCD 码的形式输出， 为了将输出的 BCD 码 能够显示出来，需要用译码显示电路，选择常用的七段译码显示驱动器 CD4511 作为译 码电路。CD4511 真值表如图 3-2-4 所示。 CD4511 译码用两级或非门担任，为了简化线路，先用二输入端与非门对输入数据 B、C 进行组合，得出四项，然后将输入的数据 A、D 一起用或非门译码。
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（3） 、锁存优先功能 如图 3（锁存优先功能电路图）所示，由于抢答器都是多路即须满足多位抢答者抢 答要求，这就有一个先后判定的锁存优先电路，确保第一个抢答信号锁存住。同时数码 显示并拒绝后面抢答信号的干扰。CD4511 内部电路与 Q1，R7，R8，D17，D18 组成的 控制电路，可完成这一功能。当抢答键都未按下时，因为 CD4511 的 BCD 码输入端都 有接地电阻（10K） ，所以 BCD 码的输入端为“0000” ，则 CD4511 的输出端 a、b、c、 d、e、f 均为高电平，g 为低电平。通过对 0-9 这 10 个数字的分析可以看到，只当数字 为 0 时，才出现 d 为高电平，而 g 为低度电平，这时 Q1 导通，D17、D18 的阳极均为 低电平，使 CD4511 的第 5 脚（即 LE 端）为低电平“0” ，这种状态下，CD4511 没有 锁存而允许 BCD 码输入。在抢答准备阶段，主持人会按复位键，数显为“0”态，正是 这种情况下，抢答开始，当 S1-S8 任一键按下时，CD4511 的输出端 d 为低电平或输出 端 g 为高电平，这两种状态必有一个存在或都存在，迫使 CD4511 的第 5 脚 （即 LE 端） 0 到 1， 由 反映抢答键信号的 BCD 码允许输入， 并使 CD4511 的 a、b、c、d、e、f、g 七个输出锁存保持在 LE 为 0 时输入的 BCD 码的显示状态。 例如 S1 按下，数码管应显示 1，此时仅 e、f 为高电平，而 d 为低电平，此时三极管 Q1 的基极亦为低电平，集电极为高电平，经 D17 加至 CD4511 第 5 脚（即 LE 端） ，即 LE 由 0-1 状态，则在 LE 为“0”时输入给 CD4511 的第一个 BCD 码数据被判定优先而锁 存，所以数码管显示对应 S1 送来的信号是 1，S1 之后的任一按键信号都不显示。为了 进行下一题的抢答，主持人需要按下复位键 S9，清除锁存器内的数值，数显先是熄灭 一下， 再复显 “0” 状态， 此后若 S5 键第一个按下， 这时应立即显 “5” 与此同时 CD4511 ， 的输出端 14 脚 g 为高电平， 脚 d 为低电平，12 脚 b 为低电平，Q1 截止，并通过 D18 10 使 CD4511 的第 4 脚为高电平，此时 LE 呈 0—1 状态，于是电路判定优先锁存，后边输 入的其它按键信号被封住，可见电路“优先锁存”后，任何抢答键均失去作用。
3.3 抢答器设计中的数码显示电路
由共阴式 LED 数码管的组成的数码显示电路原理图如图 4(数码显示管原理图)所 示：以及图 5（共阴极数码管显示字段码） ，使用时，共阴极接地，7 个阳极 a~g 由相应 的 BCD 七段译码器来驱动。数码管接 0.5 寸共阴数码管。
4.2 抢答器的工作原理
如图 6（抢答器电路设计图）所示： S1-S8 组成 1-8 路抢答键，D1-D12 组成数字编码
器，任一抢答案键按下，都须通过编码 二极管编成 BCD 码，将高电平加到 CD4511 所对应的输入端，从 CD4511 的引脚 可以看出，引脚 6，2，1，7 分别为 BCD 码的 D，C，B，A 位（D 这高位，A 为低位， 即 D，C，B，A 分别代表 BCD 码 8，4，2，1 位） 。设 S8 键按下，高电平加到 CD4511 的 6 脚，而 2，1，7 脚保持低电平，此时 CD4511 输入 BCD 码这“1000”。又如设 S5 键 按下，此时高电平通过两只二极管 D6，D7 加到 CD4511 的 2 脚与 7 脚，而 6，1 脚保 持低电平。此时 CD4511 输入的 BCD 码是“0101”依此类推，按下第几号抢管键，输入
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的 BCD 码就是键的号码并自动地由 CD4511 内部电路译码成十进制数在数码管上显示。 由于抢答器都是多路即须满足多位抢答者抢答要求， 这就有一个先后判定的锁存优 先电路， 确保第一个抢答信号锁存住,同时数码显示并拒绝后面抢答信号的干扰。 CD4511 内部电路与 Q1，R7，R8，D17，D18 组成的控制电路可完成这一功能，当抢答键都未 按下时，因为 CD4511 的 BCD 码输入端都有接电阻，所以 BCD 码的输入端为“0000”. 则 CD4511 的输出端 a,b,c,d,e,f 均为高电平，g 为低电平。通过对 0-9 这 10 个数字的分 析（见 CD4511 真值表）可以看到，只当数字为 0 时，才出现 d 为高电平而 g 为低度电 平,这时 Q1 导通,D17,D18 的阳极均为低电平,使 CD4511 的第 5 脚,即 LE 端为低电平”0”. 这种状态下,CD4511 没有锁存而允许 BCD 码输入,在抢答准备阶段,主持人会按复位键数 显为”0”态.正是这种情况下,抢答开始.当 S1-S8 任一键按下时,CD4511 的输出端 d 为低电 平或输出端 g 为高电平,这两种状态必有一个存在或都存在,迫使 CD4511 的 LE 端(第 5 脚)由 0 到 1,反映抢答键信号的 BCD 码允许输入,并使 CD4511 的 a,b,c,d,e,f,g 七个输出 锁存保持在 LE 为 0 时输入的 BCD 码之显示状态.例如 S1 按下,数码管应显示 1,此时仅 e,f 为高电平,而 d 为低电平.此时三极管 Q1 的基极亦为低电平,集电极为高电平.经 D13 加至 CD4511 第 5 脚,即 LE 由 0-1 状态.则在 LE 为”0”时输入给 CD4511 的第一个 BCD 码数据,被判定优先而锁存.所以数码管显示对应 S1 送来的信号是 1,S1 之后的任一按键 信号都不显示.为了进行下一题的抢答,主持人顺先按下复位键 S9,清除锁存器内的数值, 数显先是熄灭一下,再复”0”显状态,此后若 S5 键第一个按下,这时应立即显”5”.与此同时 CD4511 的输出端 14 脚 g 为高电平(10 脚 d 为低电平,12 脚 b 为低电平,Q1 截止),并通过 D14 使 CD4511 的第 4 脚为高电平.此时 LE 呈”0”—“1”状态,于是电路判定优先锁存.后边 接蹲面来的其它按键信号被封住,可见电路”优先锁存”后,任何抢答键均失去作用.
心得体会
在这次设计中遇到了很多实际性的问题，在实际设计中才发现，书本上理论性的东 西与在实际运用中的还是有一定的出入的，所以有些问题不但要深入地理解，而且要不 断地更正以前的错误思维。电路设计是一个很灵活的东西，它反映了你解决问题的逻辑 思维和创新能力。它才是一个设计的灵魂所在。因此在整个设计过程中大部分时间是用 在单元电路的理解和设计上面。很多单元电路是可以借鉴书本上的，但怎样衔接各个单 元电路才是关键的问题所在。经过这段时间的努力，在老师和同组同学的帮助下终于彻 底的做完了课程设计的所有工作。通过这次的课程设计，我能运用已学的知识解决我在 设计中遇到的问题，使我思考问题的能力得到了很大的提高。在做设计的过程中我查阅 了很多的资料，并认真的阅读这些与我的设计相关的资料，从而我的专业涵养得到了提 高，知识的储备量也有所增加。在做设计时，我复习了很多专业课的知识，这使得我的 专业知识在此得到了巩固。 通过这次设计设计，我也发现自己的很多不足之处。在设计过程中我发现自己考虑问题 很不全面，自己的专业知识掌握的很不牢固，所掌握的电路应用软件还不够多，我希望 自己的这些不足之处能在今后的工作和学习中得到改善。而且，通过这次设计，我懂得 了学习的重要性，学会了坚持和努力，这将为以后的学习做出了最好的榜样！我将会在 以后的学习和生活中不断提升自己。
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图 1 数字编码电路
图 2 CD4511 引脚图
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图 3 锁存优先功能电路图
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图 4 数码显示管原理图
显示字符 0 1 2 3 4 5 6 7 8
g 0 0 1 1 1 1 1 0 1
f 1 0 0 0 1 1 1 0 1
e 1 0 1 0 0 0 1 0 1
d 1 0 1 1 0 1 1 0 1
c 1 1 0 1 1 1 1 1 1
b 1 1 1 1 1 0 0 1 1
a 1 0 1 1 0 1 1 1 1
图 5 共阴极数码管显示字段码
图 6 抢答器的电路设计图
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附录：元件清单、pcb图
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8位竞赛抢答器的设计--实用.docx

单片机课程设计专业电气工程及其自动化 指导教师 学生颜良堂 学号B16 题目8 位竞赛抢答器的设计 2013 年 12 月 25 日

目录 一、设计任务与要求. (3) 二、方案设计与论证 (3) 方案一： (3) 方案二： (4) 三、单元电路的设计 (4) 芯片的选择及工作原理 (4) 系统的硬件构成及功能 (4) 四、软件的设计 (5) 主程序流程图 (6) 主程序 (6) 子程序 (7) 1、开始、复位程序 (7) 2、中断程序 . (8) 3、选手键盘扫描程序. (9) 4、数码管显示程序.12 5、抢答时间设计程序.13 6、延时子程序.13 五、仿真与调试. (14) 抢答器调试结果. (14) 六、结论与心得 (16) 附件 1：电路图 (16) 附件 2：源程序 (17) 附、参考文献? (24)

一、设计任务与要求 以单片机为核心，设计一个8 位竞赛抢答器：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。 设置一个系统清除和抢答控制开关S，开关由主持人控制。 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按按钮，锁存相应的编号，并在优先抢答选手 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，且一次抢答的时间由主持人设定（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的时间，并保持到主持人将系统清除为止。 如果定时时间已到，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。 通过键盘改变抢答的时间，原理与闹钟时间的设定相同，将定时时间的变量置为全局 变量后，通过键盘扫描程序使每按下一次按键，时间加1（超过30 时置 0 ）。同时单片机不断进行按键扫描，当参赛选手的按键按下时，用于产生时钟信号的定时计数器停 止计数，同时将选手编号（按键号）和抢答时间分别显示在LED 上。 二、方案设计与论证 方案一：

基于51单片机8路抢答器设计

创新实践课 课程名称：创新实践课 实践题目：基于51单片机8路抢答器设计学院：信息工程与自动化学院 专业：生物医学工程 年级：2014级 学生：4 丽莎2海星 指导教师：嘉林 日期：2016-12-30 教务处制

目录 一、前言 (3) 二、电路原理图设计 (3) 三、印制版图设计 (7) 四、软件设计 (9) 五、测试数据及分析 (16) 六、总结 (18)

一、前言 目前，抢答器已经作为一种必不可少的工具广泛应用于各种智力和知识竞赛场合，但一般的抢答器可靠性低，使用寿命短，介于这些不方便因素，此次设计提出了用51单片机为核心控制元件，设计一个简易的八路抢答器。本方案以51单片机作为主控核心，与晶振、数码管、蜂鸣器等通过外围接口实现的八路抢答器，利用了单片机的延时电路、按键复位电路、时钟电路、定时器/计数器等，设计的八路抢答器不仅具有实时显示抢答选手的和抢答时间的功能，同时还利用汇编语言编程，使其实现复位、定时和报警的功能。本次设计的系统实用性强、判断精确、操作简单、扩展功能强。 功能：以STC89C52RC单片机作为主控核心，与晶振、数码管、蜂鸣器等通过外围接口实现的八路抢答器，利用了单片机的延时电路、按键复位电路、时钟电路等，设计的八路抢答器不仅具有实时显示抢答选手的和抢答时间的功能，同时还利用汇编语言编程，使其实现复位和报警的功能。 此系统是基于51单片机，led发光二极管，一位共阳数码管，蜂鸣器，按键，等分立元件设计而成。 元件设计的意义：关于按键：共设计了10个独立按键，其中8个分别为八位选手抢答输入用，另外两个分别为开始和停止按键！只有裁判按下了开始键才进入正常抢答，否则属于犯规抢答，抢答完毕，裁判按下停止，数码管显示0。关于led发光二极管：共设计了9个发光二极管，其中一个为电源指示，其他8个为选手抢答状态指示，正确抢答时led发光二极管缓慢闪烁，犯规抢答时，快速闪烁。关于数码管：选手按下自己的按键时显示相应的选手编号！裁判按下开始键时数码管显示倒计时，

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

数字八路抢答器课程设计报告

梧州学院 课程设计论文（2013-2014学年下学期） 课程名称数字电路 论文题目八路数字智力抢答器 系别信息与电子工程学院 专业电子信息工程 班级电本一班 学号000000000000 学生XX 聪明的小强 指导教师xxx 完成时间2015 年7 月

抢答器作为一种工具，已经广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。本设计以八路智力竞赛抢答器为基本概念，从实际应用出发, 用数字、模拟电子器件设计具有扩充功能的抢答器。该设计数字抢答器就是利用数字电子技术实现的。主要为了实现抢答、定时、显示、报警功能。其电路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。当有选手按下按钮时，优先锁存，其他选手在按时无响应，直到主持人按下清零按钮之后，才能开始下一轮的抢答。比较实用。 该数字抢答器可以广泛应用于各种竞赛，确保竞赛的准确，公平。该数字抢答器虽然可以用单片机程序来完成，但繁琐和代价高。而用集成电路设计制作抢答器：方便，价格便宜，还易于扩展。 关键字：编码，译码，555定时器，抢答器

第一章引言 (1) 1.1 设计要求 (1) 1.2 系统概述 (1) 第二章设计方案分析与论证 (3) 2.1 设计方案分析 (3) 2.2 方案的论证与选择 (3) 第三章单元电路设计 (5) 3.1 抢答电路设计 (5) 3.2 定时电路设计 (7) 3.1 时序控制电路设计 ................................................................ (13) 第四章智能抢答器实物制作 (15) 4.1 原理图设计和PCB设计 (15) 4.2 实物焊接及调试 (16) 4.2 实物展示 (17) 第五章测试结果分析与设计体会 (20) 5.1 测试结果与分析 (20) 5.2 设计体会与实验总结 (20) 参考文献 (21) 附录元器件清单 (22)

8路抢答器设计

华侨大学厦门工学院数字逻辑系统设计课程设计报告 题目：8路抢答器 专业、班级： 分数: 2012年5月30日

任务书 一、任务 设计一个8路抢答器，在控制开关（控制系统的清零和抢答的开始）作用下，抢答选手在开始信号作用后在规定的时间内开始抢答，锁定并显示优先抢答选手的编号同时给出音响的提示。抢答选手确定后，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控制信号将系统清零为止。 二、设计要求 （1）设计一个可供8名选手参加比赛的8路数字显示抢答器。他们的编号为12345678，各用一个抢答按钮（开关），编号与参赛者的号码一一对应。 （2）设置一个系统清除和抢答控制开关R，该开关由主持人控制。 （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LED数码管上显示，同时扬声器发出提示。先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。 目录 一、课题研究的相关背景、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、2 二、选题的目的、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、2 三、电路总体框图和优缺点 (3) 1、电路总体框图 (3) 2、优点 (3) 3、缺点 (3) 四、电路设计 (3) 1、完整电路图 (4) 2、实物图、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4 3、数码显示 (5) 4、CC4511介绍 (6) 5、555芯片介绍 (7) 五、制作及调试过程 (8) 1、安装 (9)

利用74LS175制作的八路抢答器资料

利用74L S175制作的八路抢答器

电子课程设计报告题目名称：八路抢答器设计 姓名： 专业： 班级学号： 同组人： 指导教师： 南昌航空大学计算机学院 2008年 06 月 26 日仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2

摘要 在市场上可能有很多的八路数显智力竞赛抢答器，但是本论文将提供一种新的八路数显智力竞赛抢答器设计方案，设置复位标志位便于区分不同原因引发的复位,作为一种新技术被越来越多的新型单片机所采纳。但本论文中的八路数显智力竞赛抢答器只是利用到最基本的复位方式。 经过考虑我们选择了74LS175芯片做八路抢答器。它的俗名是4D触发器。选择它是因为它具有D触发器的性质，有存储功能。本设计主要考虑了该芯片经CP脉冲，在不同的情况下对它有维持阻塞作用。在设计方案中。要设计八路抢答器，我们就选择了两个784LS175的芯片，因为每个芯片有四路。本抢答器拥有复位清零作用。并且有数码管显示选手的号码。方便。 关键字：I.抢答器…II.维持阻塞…III.存储功能，IV优先编码。 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢3

目录 摘要.................................................... (2) . 前言…………………………………………………………………….... .4 第一章抢答器的概述 (5) 1.1 设计要求 (5) 1.2抢答器的用途及要求 (5) 第二章电路设计原理及单元模块 (5) 2.1 74LS175的功能表内部结构及管脚图 (5) 2.2完成抢答器的置位及指示电路及其原理 (7) 2.3阻塞电路及其原理 (9) 2.4时钟脉冲的控制及其原 理 (11) 2.5电路设计总原理图 (12) 第三章安装与调试 (13) 3.1电路的安装调试 (13) 3.2电路的测试 (13) 第四章实验结论 (14) 参考文献 (15) 附录………………………………………………………………….…. .15 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢4

基于plc的8人抢答器设计

学号：2014012304 控制技术课程设计报告 题目：抢答器PLC控制系统设计 学院(系)：机械与电子工程学院 专业年级：机电143 学生姓名：黄颖石 指导教师：刘利王转卫 完成日期：2017年7月10日

目录 1、设计目的及要求 (1) 1.1 设计的目的 (1) 1.2 课程设计的任务要求 (1) 2、设计方案 (1) 2.1整体功能介绍 (1) 2.2基本原理框图 (2) 2.3整体流程设计 (2) 2.4系统所用元器件 (4) 2.5 PLC的选型 (4) 2.6 外部接线设计 (5) 3、程序设计 (6) 4、系统调试及分析 (9) 4.1抢答举例 (9) 4.2程序的组态仿真 (10) 5、设计心得体会 (12) 参考文献 (13) 附录： (14)

1、设计目的及要求 1.1 设计的目的 （1）结合实际抢答器的工作情况，设计抢答器信号控制原理设计，掌握复杂情况下抢答器定时及减数功能的实现。 （2）进一步熟悉控制系统设计中元器件选型，及组态环境下控制系统仿真与调试，掌握控制系统原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计。 （3）提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。 1.2 课程设计的任务要求 （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。 （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。 （4）抢答器具有定时抢答功能，，且一次抢答的时间由主持人设定（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音，声响持续的时间0.5秒左右。 （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，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。 （6）如果定时间已到，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。 2、设计方案 2.1整体功能介绍 竞赛抢答器，顾名思义就是用于比赛时，跟对手比反应时间，思维运转快慢的新型电器。随着社会科技技术的不断发展，它的应用场合也随之增加；技术含

8路抢答器的设计报告(数字电路课程设计)资料

《数字电子技术》课程设计报告 8路智力抢答器 设计与制作 设计要求： 1、可同时供8名选手或8个代表队参加比赛； 2、主持人控制系统的清零（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； 4、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； 5、具有报警功能。 成绩：评阅人： XX科技学院理学院

8路智力抢答器 设计与制作 8路智力抢答器是一种用数字电路技术实现由主持人控制、定时抢答、报警功能的装置。他是在规定的时间内进行抢答。一旦有人抢答，显示器上会同时显示抢答时间和抢答选手号码。当超出规定时间时，即使抢答，不会显示选手号码。 8路智力抢答器包括组合逻辑电路和时序电路。通过此次设计与制作，进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于8路智力抢答器包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。 一、设计要求 （一）设计指标 1、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，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——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数码管行显示出选手的编号，

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。 4、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30s）。当节目主持人启动“开始”键后，要求定时器立即减计时，并用显示器显示，同时扬声器发出短暂的声响。 5、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。 6、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。 （二）设计要求 1、画出电路原理图（或仿真电路图）； 2、元器件及参数选择； 3、电路仿真与调试； （三）制作要求自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。 （四）编写设计报告写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。 二、原理框图 抢答器系统原理框图如下所示。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后，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

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。

8人智力竞赛抢答器的设计

数字与模拟电子线路课程设计报告书 课题名称 8人智力竞赛抢答器的设计 姓 名 彭先觉 学 号 0812401*09 院、系、部 物理与电信工程系 专 业 通信工程 指导教师 崔宪普 2010年1月7号 ※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※ ※ 2008级数字与模拟电 子电路课程设计

一、设计任务及要求： 设计任务： 设计一个具有锁存与显示功能的8人防作弊逻辑抢答电路。 要求： 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1~ 8表示。每个参赛者控制一个按钮，用按动按钮发出抢答信号。 2. 设置一个系统清除和抢答控制开关So，该开关由主持人控制。 3. 抢答器具有锁存与显示功能。竞赛开始后，先由主持人将“开始/清零”按键按下，然后先按动按钮的参赛者将被显示器显示出来，此后其他三人参赛者再按动按钮对电路不起作用。优先抢答的参赛者编号将一直被显示直至主持人将系统清零。另外，在主持人按下“开始/清零”键时，计时器开始计时，时间为三十秒，在规定的时间内，仍无人作答，系统将发出蜂鸣声示警，抢答结束。 指导教师签名： 2010年1月7日 二、指导教师评语： 指导教师签名： 2009年12 月28日 三、成绩 验收盖章 2010年1月日

8人智力抢答器的设计 1 设计目的 （1）熟悉集成电路的引脚安排。 （2）掌握CD4511芯片的逻辑功能及使用方法。 （3）掌握计时器的制作与原理。 （4）了解数字抢答器的组成及工作原理。 （5）熟悉数字抢答器的设计与制作。 2 设计思路 （1）设计主体电路（即抢答器） （2）设计支路（计时器） 3 设计过程 3.1设计方案 抢答器总体方框图如图1所示： 图1 抢答器总体方框图 其工作原理为：当抢答比赛开始时，主持人按下“开始/清零”开关，接通电源，抢答器开始工作，定时器倒计时，如选手在规定的时间内抢答，则抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示等一系列动作，当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答。如在规定的时间内仍无人抢答，则计时器不会停止工作，直至时间结束时蜂鸣器发出声音报警宣告抢答结束，如果再次抢答必须由主持人再次执行上述操作。

八人抢答器的课程设计

郑州电力职业技术学院毕业生设计 题目：八人抢答器课程设计 系别：电力工程系 专业：供用电技术 班级：09供电三班 学号： 姓名：张华永 设计成绩指导教师赤娜 答辩成绩主答辩教师 综合成绩答辩委员会主任 目录 一引言 (4) 1.1 设计要求 (4) 1.2 功能要求 (4) 1.3 功能介

绍 (4) 二方案设计与论证 (4) 2.1 各部分电路简述 (4) 2.2 设计方案简述 (5) 三系统分析与设计 (5) 3.1 抢答器电路设计与相关元器件 (5) 3.2 定时电路设计与相关元器件 (7) 3.3 报警电路设计与相关元器件 (9) 3.4 时序电路与相关元器件 (9) 3.5 智力抢答器电路原理图 (10)

3.6 元器件清单 (11) 设计总结体会 (13) 参考文献 (14) 摘要 随着电子技术的发展，它在各个领域的应用也越来越广泛。人们对它的认识也逐步加深。人们也利用了电子技术以及相关的知识解决了一些实际问题。如：智能抢答器的设计与制作。抢答器是竞赛问题中一种常用的必备装置，从原理上讲，它是一种典型的数字电路。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；主持人按开始按钮示意开始，以上两部分组成主体电路。通过定时电路实现计时功能，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。在抢答电路中利用一个优先编码器译出最先抢到答题权的选手的编号并经LED显示器显示出来，同时还要封锁电路以防其他选手再抢答。当选手答题完成后，主持人将系统恢复至零。 关键词：抢答；计时；锁存 一引言 （一）设计要求 1.设计一个智力抢答器,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，分别是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。

8路数字抢答器设计说明

简易8路数显抢答器： 简单实用的八路数显抢答器，主要包括抢答、编码、优先锁存、数显、复位及音频振荡等电路。元器件主要包括 CD4511.N E555、IN 4148、三极管（901 4）、LED 共阴极数码管、扬声器、小型按钮开关及电阻电容等。 说明： 抢答数显电路： J1～J8八个按钮开关组成抢答键。D1～D12十二个二极管组成编码器，将抢答键按对应的BCD 码进行编码，并将所得的高电平加在CD4511所对应的输入端。CD4511是一块含BCD —七段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路。CD4511的 1、2、 6、7脚为BCD 码输入端，9～15脚为显示输出端。3脚为测试端（LT），当L T 为“0 ”时，输出全为“1 ”。4脚为消隐端（B I ），当B I 为“0 ”时，输出全为“0 ”，因此此时可以清除锁存器内的数值，即可使用为复位端。5脚为锁存允许端（L E ），当L E 端由“0 ”→“1 ”时，a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 七个输出端保持在LE 为“0”时所加BCD 码对应的数码显示状态。 16、8脚分别接电源正负极。由CD4511的引脚图可知， 6、2、 1、7脚分别代表BCD 码的 8、4、

2、1位。按下对应的键，即可得到 0001、0010、 0011、0100、 01、0110、 0111、1000八个一系列的BCD 码。高电平加在CD4511对应的输入端上，便可以由其内部电路译码为十进制数在数码管上显示出来。优先锁存电路由两个二极管（ D13、D14）、一个三极管（VT）、两个电阻及CD4511的锁存允许端（LE）完成。在初始状态或复位后的状态时，CD4511输入端都与一个电阻（10K）串联接地，所以此时BCD码输入端为“00”，则CD4511输出端a、b、c、d、e、f 均为高电平，g 为低电平，且数码显示为“0”。而当d 为高电平，三极管（VT）导通及g 为低电平时， D13、D14的正极均为低电平，使CD4511的LE 端为低电平“0”，可见，此时没有锁存即允许BCD码输入。而当任一抢答键按下时，由数码显示可知，CD4511输出端d 输出为低电平或输出端g输出为高电平，两个状态必有一个存在或着都存在。迫使CD4511的LE端，由“0”→“1”，即将首先输入的BCD 码显示的数字锁存并保持。此刻，其它按键编码就无法输入，从而达到了抢答的目的。音频振荡电路为NE555组成的多谐振荡器推动扬声器发出讯响声。四只二极管（IN4148）组成二极管或门电路分别接CD4511的 1、2、 6、7引脚，为NE555提供电源+Ucc，即任何抢答键按下时，扬声器都能发出报警声。元器件清单 序号910元件名称 电阻 电阻

八路抢答器课程设计报告

目录 一、摘要 (1) 二、设计目的 (1) 三、设计任务及要求 (1) 1.设计要求 (1) 2.设计任务 (2) 四、八路抢答器电路的设计及原理 (2) 1.设计思路 (2) 2.总电路框图 (3) 3.各模块设计方案及原理说明 (3) 3.1抢答电路 (3) 3.230秒倒计时电路 (10) 3.3报警电路 (17) 五、抢答器的总电路 (23) 六、设计心得 (24) 附录 附录1 元件明细表 (26) 附录2 元件报价表 (27) 参考文献 (28) 完整电路示图 (29)

8路抢答器 一、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。抢答器作为一种工具，已经广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。本设计以八路智力竞赛抢答器为基本概念，从实际应用出发,利用电子设计自动化( EDA)技术,用数字、模拟电子器件设计具有扩充功能的抢答器。该抢答器的设计利用Multisim10完成了原理图设计和电路仿真，具有数字显示、倒计时显示、编码译码功能，应用效果良好。 二、设计目的 本电子设计，主要为了实现以下目的： 1.增强对数字电子技术的了解与掌握； 2.学习相关软件的使用方法； 3.熟悉优先编码器、触发器、计数器、译码电路等的应用方法； 4.熟悉时序电路的设计方法； 5.具备简单电路的设计能力。 三、设计的任务及要求 1.设计一抢答器，设计要求如下： 1)设计一个智力竞赛抢答器，可同时供8名选手或8个代表队参赛，他们的选号分别是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）和抢答器的开始。 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，其对应的灯被

8位竞赛抢答器课程设计

目录 1. 原理分析（by 张潇） (2) 1.1 设计任务 (2) 1.2 性能指标 (2) 1.3 工作原理 (2) 2. 方案选择（by 张潇） (3) 2.1 方案设定 (3) 2.2 方案比较 (3) 2.3 方案选择 (3) 3. 电路原理图绘制及仿真（by 王倩） (3) 3.1 所需元器件型号及数量 (3) 3.2 电路原理图 (4) 3.3 电路仿真结果 (5) 4. Pcb图绘制（by 朱文广） (5) 4.1 pcb绘制步骤 (5) 4.2 pcb绘制原则 (5) 4.3 8路抢答器pcb图 (7) 5. 综合调试（by 朱文广） (7) 5.1 软件调试 (7) 5.2 硬件调试 (9) 6. 总结（by 王倩） (10) 附录1：电路仿真图 (11) 附录2: 8路抢答器完整程序 (12)

1.1 设计任务 以单片机为核心，设计一个8位竞赛抢答器，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，开关由主持人控制。 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按按钮，锁存相应的编号，并在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，且一次抢答的时间可由主持人设定。 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的时间，并保持到主持人将系统清除为止。如果定时时间已到，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。 1.2 性能指标 电源电压：直流5V±10% 选手组数：2-8组 初始抢答倒计时：20s 初始回答倒计时：30s 倒计时范围：1-99s可设 倒计时提示时间：最后5s 1.3 工作原理 八路数字抢答器原理框图如图1所示，其工作原理为：接通电源后，主持人未按下开始抢答，抢答器处于禁止状态，数码管显示“----”；主持人宣布“开始”同时按下开始抢答按键，抢答倒计时开始计时，扬声器给出声响提示。选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。当一轮抢答之后，回答倒计时开始计时、禁止二次抢答、数码管显示抢答选手编号以及回答剩余时间。如果再次抢答必须由主持人再次操作"清除"和"开始"状态开关。 图1 八路抢答器原理框图

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：

数电课程设计八路抢答器

《数字电子技术》课程设计 题目八路抢答器 专业班级11级通信工程三班 院（系）信息工程学院 完成时间2013 年11月28日

目录 1课程设计的目的 (1) 2 课程设计的任务与要求 (1) 3 设计方案与论证 (1) 3.1方案选择与论证 (1) 3.2抢答器的原理方框图 (2) 4 设计原理与功能说明 (3) 4.1 元器件选用原理 (3) 4.2总体电路原理 (6) 5 单元电路设计 (9) 5.1NE555接成音多谐振荡器构成的报警电路 (9) 5.2复位键与抢答键的工作原理 (9) 6 仿真与电路的连接 (9) 6.1 电路的仿真 (9) 6.2电路的连接 (10) 7 实训报告 (10)

参考文献 (12) 附件一：元器件清单 (13) 附件二：实物图 (14)

1 课程设计的目的 通过这次课程设计,主要了解简单数字电路抢答器的基本工作原理，学会设计与分析优先编码电路、数码显示电路、报警电路，在巩固数电知识的基础上，提高自身逻辑思维能力，拓展实际操作能力，同时学会利用团队力量解决某些技术难关。从而正确设计出各个单元电路，并简单掌握电路仿真技术。 2 课程设计的任务与要求 设计一个八路抢答器，以CD4511集成芯片为核心原件来实现功能要求，在抢答过程中，可以更好的精确选手抢答的先后。此抢答器主要运用于竞赛活动中。 此抢答器可以容纳八个选手，每个选手都有一个抢答按钮。在主持人按下复位键宣布抢答开始的时候，选手就开始进行抢答，在指定时间内选手进行抢答，数码显示屏上会显示最先抢答选手的编号。如果主持人没有按下开始键而选手就抢答视为犯规，数码显示屏显示犯规者的编号，扬声器持续发生。主持人可按复位键，新一轮抢答开始。[1] 3 设计方案与论证 3.1 方案选择与论证 八路抢答器的关键部分是数字优先编码电路、锁存/译码/驱动电路，由数码显示电路和报警电路组控制信号的产生。下面列出两种方案：方案一： 该方案采用了74LS148来实现抢答器的选号，采用了74LS279芯片实现对号码的锁存，采用了74LS192实现十进制的减法计数，555芯片产生秒脉冲信号来共同实现倒计时，采用了74LS121单稳态芯片来实现报警信号的输

基于plc的8人抢答器设计

学号:2014012304 控制技术课程设计报告 题目: 抢答器PLC控制系统设计 学院(系): 机械与电子工程学院 专业年级: 机电143 学生姓名: 黄颖石 指导教师: 刘利王转卫 完成日期: 2017年7月10日

目录 1、设计目的及要求 (1) 1、1 设计的目的 (1) 1、2 课程设计的任务要求 (1) 2、设计方案 (1) 2、1整体功能介绍 (1) 2、2基本原理框图 (2) 2、3整体流程设计 (2) 2、4系统所用元器件 (4) 2、5 PLC的选型 (4) 2、6 外部接线设计 (5) 3、程序设计 (6) 4、系统调试及分析 (9) 4、1抢答举例 (9) 4、2程序的组态仿真 (10) 5、设计心得体会 (12) 参考文献 (13) 附录: (14)

1、设计目的及要求 1、1 设计的目的 (1)结合实际抢答器的工作情况,设计抢答器信号控制原理设计,掌握复杂情况下抢答器定时及减数功能的实现。 (2)进一步熟悉控制系统设计中元器件选型,及组态环境下控制系统仿真与调试,掌握控制系统原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计。 (3)提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。 1、2 课程设计的任务要求 （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）设置一个系统清除与抢答控制开关S,该开关由主持人控制。 （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。 （4）抢答器具有定时抢答功能,,且一次抢答的时间由主持人设定(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音,声响持续的时间0、5秒左右。 （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,显示器上显示选手的编号与抢答的时间,并保持到主持人将系统清除为止。 （6）如果定时间已到,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。 2、设计方案 2、1整体功能介绍 竞赛抢答器,顾名思义就就是用于比赛时,跟对手比反应时间,思维运转快慢的新型电器。随着社会科技技术的不断发展,它的应用场合也随之增加;技术含量