八路抢答器 原理图 PCB
八路抢答器设计(pcb排线图+电路原理图)课程设计
八路抢答器设计(PCB排线图+电路原理图)-课程设计八路抢答器设计(PCB排线图+电路原理图)此次课程设计中，我们组由三位同学组成，每个人都投入了最大的热情和精力，从设计电路图，选择元器件，去电子市场买零件，焊接电路板，每一个过程都经过了大家的共同探讨，其过程中出现了不少的问题，我们没有气馁，没有退缩，积极向老师和同学请教，并且一遍又一遍的重复实践，直到我们期望的结果实现。
事实也证明我们的努力没有白费，认真严谨的实习态度给我们带来了成功的喜悦！这次课程设计，留给我印象最深的是要设计一个成功的电路，必须要有耐心，要有坚持的毅力。
在整个电路的设计过程中，花费时间最多的是各个单元电路的连接及电路的细节设计上，如CP脉冲的供给通断，到计时电路的零时刻锁存，和抢答器的选手号锁存等。
在多种方案的选择中，我们仔细比较分析其原理以及可行的原因。
并且使我深刻的体会到在设计过程中，需要反复实践，其过程很可能相当烦琐，有时花很长时间设计出来的电路还是需要重做，那时心中未免有点灰心，有时还特别想放弃，此时更加需要静下心，查找原因。
设计思路是最重要的，只要你的设计思路是成功的，那你的设计已经成功了一半。
因此我们应该在设计前做好充分的准备，像查找详细的资料，为我们设计的成功打下坚实的基础。
制作过程是一个考验人耐心的过程，不能有丝毫的急躁，马虎，对电路的调试要一步一步来，不能急躁，因为是在电脑上调试，比较慢，又要求我们有一个比较正确的调试方法，又要我们要灵活处理，在不影响试验的前提下可以加快进度。
要熟练地掌握课本上的知识，这样才能对试验中出现的问题进行分析解决。
通过这次电子系统设计，我们掌握了设计一个数字电路的基本方法和基本步骤，实际解决了设计中出现的问题，增强了寻找问题，解决问题的能力。
培养了我的设计思维，增加了实际操作能力。
此次电子设计的成功不仅帮助我们更好地掌握书本知识，尤其重要的是增强了我们的自信，培养了我们独立思考的能力！最后，感谢贾雅琼老师为我们提供这次的实习机会和悉心的指导。
8路抢答器电路制作原理分析
由CD4511构成的8路抢答器的工作原理
开关及二极管构 成的编码器
显示译码 器CD4511
七段数码显示器
主持人控 制的复位 开关
LOGO
8路抢答器的制作原理分析
采用CD4511数字集成电路制作的数字显示8路抢答器
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，它们的编号分别为1 、2、3、4、5、6、7、8，各用一个抢答按钮，编号与参赛者的号码对应。 2）抢答器具有数据锁存功能，并将锁存的资料用LED数码管显示出抢答成功者 的号码。
1N4148
U1
2.5 V 7
1 2 6
DA DB DC DD
OA OB OC OD OE OF OG
13 12 11 10 9 15 14
4511BD_5V
2）显示译码器CD4511
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”。它主要用来检测数码管 是否损坏。 1 2 BCD码输入端 BCD码输入端 9 10 显示输出端 显示输出端
1N4148 D14 1N4148
X3 R5 100kΩ
2.5 V
2N2222A
RPACK 7
1）抢答器开关及编码电路如图
VCC 5V SB1 D1 Key = 1 SB2 D2 Key = 2 SB3 1N4148 D3 1N4148 Key = 3 SB4 D4 1N4148 D5 Key = 4 SB5 1N4148 D6 1N4148 D7 Key = 5 SB6 1N4148 D8 1N4148 D9 Key = 6 SB7 1N4148 D10 1N4148 D11 Key = 7 SB8 Key = 8 1N4148 D12 1N4148 R1 R2 R3 R4 10kΩ 10kΩ 10kΩ 10kΩ X3 X4 2.5 V
八路抢答器(CD4511实现)
显示锁存要求：
显示0时，LE为低电平， 不锁存 显示1~8时，LE为高电平， 锁存 通过abcdefg输出反馈
R8
100k
VD13
VD14
VT1
K9
GND
GND
a
1 0 1 1 0 1 0 1
b
1 1 1 1 1 0 0 1
c
1 1 0 1 1 1 1 1
d
1 0 1 1 0 1 1 0
e
1 0 1 0 0 0 1 0
R8
100k
VD13
VD14
VT1
K8
K9
GND
R1~R6/10K
出现何种状况？
GND
• 1、4、7按下后，裁判键按下不能复位。
• 1、4、7的复位需要关断电源开关后约20秒 少于20秒重新开电源时，仍显示147
• 2、3、5、6、8、0正常
• Key2按下，显示2；按下reset未松开的瞬间 • 1为VD13正极对地的电压，2为VD14正极对地的电压
g
选手按键输入
VD1~VD12
K1
R6
C1 100u GND IC 7 1 2 6 3 4 5
VCC
K2
K3 K4 K5 K6 K7
A B C D
LT BI LE
a b c d e f g
13 12 11 10 9 15 14
VCC
R7 2K2
R9~R15/300 7 6 4 2 1 9 10
LED a a b c f gb d e e c f d g
R8
100k
VD13
VD14
VT1
K8K9Biblioteka GNDR1~R6/10K
项目4-抢答器电路PCB设计
R11
16
DM74LS20N
11 9 10
0
1
2
4
5
6
7
12
R9 100K
2
图4-1 八路智力竞赛抢答器单页式电路原理图
1
Y1 455K
R10 1M
8
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
CLK1 Q4 CLK0 Q5 CLK0 Q6 Q7 Q8 Q9 Q10 Q12 Q13 GND Q14
RST VDD
《电子电路CAD技术》
项目4 八路智力竞赛抢答器电路绘制 与双面板设计
项目引入
抢答器是竞赛问答中的一种必备装置，图4-1是一款八路智力
竞赛抢答器电路，八名选手各用一个抢答开关，并将其编码，
及形成锁存脉冲，通过锁存电路，后送往LED数码管显示和 响铃模块。主持人具有手动控制开关，清零复位为下一轮抢 答做准备。
7 5 4 6 14 13 15 1 2 3
1 2 3 4 5
e d gnd C DP
g f gnd a b
10 9 8 7 6
任务目标
1）完成如图4-1单页式电路原理图的绘制，对于库中不合 适的元件，自己制作并调用。
2）对图4-1电路进行层次式的设计与绘制，并进行编译检 查。
3）查看原理图元件的封装，对于库中没有合适的封装， 需要自制再调用。 4）将电路原理图网络关系和封装更新到PCB板。 5）进行PCB双面板设计，根据元件布局结果，确定PCB边 框的尺寸。PCB布线要求：接地导线为50mil，电源导线为 40mil，其它导线用30mil。
数码管封装
按键封装
八路数字抢答器电路的设计
八路数字抢答器电路的设计一、概述本文这次设计的是用与多人竞赛抢答的器件，在现实生活中很常见，尤其是在随着各种益智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，抢答器的好处不仅能够锻炼选手的反应能力，而且能增加节目现场的紧张、活跃的气氛，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，是以上问题得以解决。
即使两组的时间相差几微妙，也可以分辨出哪组优先抢答。
本文介绍了抢答器的工作原理及设计，以及它的实际用途。
这个抢答器具有锁存显示功能，有主持人控制电路开始，有定时抢答的功能，定时时间为30秒，如在时间内无人抢答系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00.二、方案论证该方案的主要功能是抢答功能、显示抢答成功的选手编号、定时功能。
该方案的原理框图如图1。
图1 八路数字抢答器电路的原理框图按功能要求，抢答器应该由抢答电路、控制电路、锁存电路、译码显示电路、定时电路和报警电路等几部分组成。
其中抢答电路的作用是在外加信号的控制下对抢答者的输入信号进行编码，编码后经锁存电路锁存并送译码显示电路显示出抢答者的编号。
另外，优先编码的优先扩展输出端还可以作为定时电路的控制信号，即当一个抢答者在30秒之内按下抢答按钮时，其余人的强大输入将无效，并且秒计数器也随之停止计数。
这样，当主持人按下开始按钮时，外部清除/起始信号进入门控电路，产生编码选通信号，使编码器开始工作，等待数据输入。
此时一旦强打着按下按钮，则产生的低电平信号立即被优先编码器编码，经过锁存电路锁存并通过显示译码器到LED显示器上显示相应数字，同时发出声音报警。
与此同时，门控电路的输出反相，优先编码电路被禁止工作，知道主持人再次按下开始按钮才进入下一次抢答三、电路设计该设计由秒脉冲发生电路、抢答电路、定时器电路、报警电路等几部分组成。
智力竞赛八路抢答器电路设计
题目智力竞赛八路抢答器电路设计班级 09无非<一>班学号 200910210101 姓名代让让指导严君美时间 2011-6-8 景德镇陶瓷学院电工电子技术课程设计任务书姓名：Ethan 班级：无非（一）班指导老师：严老师设计课题：智力竞赛八路抢答器的电路设计设计任务与要求设计任务：⒈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，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SB1、SB2、SB3、SB4、SB5、SB6、SB7、SB8。
⒉给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。
⒊抢答器具有数据锁存和显示的功能。
抢答开始后，当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，同时蜂鸣器给出音响提示。
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.用中小规模集成电路组成智力竞赛抢答器电路，画出各单元电路图和总体逻辑框图，正确描述各单元功能，合理选用电路器件，画出完整的电路设计图以及写出设计总结报告。
设计要求：⒈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，同时蜂鸣器发出声响。
⒉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。
⒊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。
设计步骤1、查阅相关资料，开始撰写设计说明书；2、先给出总体方案并对工作原理进行大致的说明；3、依次对各部分分别给出单元电路，并进行相应的原理、参数分析计算、功能以及与其他部分电路的关系等等说明；4、总体电路的绘制及总体电路原理相关说明；5、列出标准的元件清单；6、列出设计中所涉及的所有参考文献资料。
8路抢答器电路制作原理分析
1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
0
0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
0
0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
1
1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
1N4148 D14 1N4148
X3 R5 100kΩ
2.5 V
2N2222A
RPACK 7
1）抢答器开关及编码电路如图
VCC 5V SB1 D1 Key = 1 SB2 D2 Key = 2 SB3 1N4148 D3 1N4148 Key = 3 SB4 D4 1N4148 D5 Key = 4 SB5 1N4148 D6 1N4148 D7 Key = 5 SB6 1N4148 D8 1N4148 D9 Key = 6 SB7 1N4148 D10 1N4148 D11 Key = 7 SB8 Key = 8 1N4148 D12 1N4148 R1 R2 R3 R4 10kΩ 10kΩ 10kΩ 10kΩ X3 X4 2.5 V
0
0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0
1
1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0
2
3 4 5 6 7 8 9 消隐 消隐 消隐 消隐 消隐 消隐
1
1
1
X
X
X
X
锁
存
锁存
显示译码器与数码管的连接
译码器输出高电平可以驱动 相应的共阴极发光二极管 发光显示。
a b c d e f g
译码器输出低电平可以驱 动相应的共阳极发光二极 管发光显示。
八路抢答器电子线路设计(附C语言程序)
电子系统课程设计姓名：___________ 周康学号：___________ 24号_______________专业班级：_________ 嵌入式10指导教师：一=朱水金设计题目：八路抢答器完成时间：2013年07月01日功能(20%实训(60%设计报告(20%总评简易难度(10%控制方式(10%原理图(10%装配图(10%元器件焊接(10%自控质量(10%功能实现(10%质量评估(10%格式(5%内容(15%应用科学学院电子系统课程设计数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。
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。
关键字：抢答电路报警电路倒计时电路目录第一章八路抢答器的概述及制作要求 (4)1.1 数字抢答器的概述 (4)1.2 设计任务与要求 (4)第二章单片机芯片的选择及抢答器方案 (5)2.1单片机芯片的选择 (5)2.2模块性能分析 (7)第三章硬件电路设计 (8)3.1总体设计 (8)3.2外部振荡电路 (9)3.3复位电路的设计 (9)3.4显示电路的设计 (9)3.5按钮输入电路的设计 (9)3.6报警电路的设计 (9)第四章系统软件设计 (12)4.1抢答器流程图 (12)4.2抢答器程序 (12)-1 -第五章产品的样品 (25)4.1实物图 (12)4.2 PCB 版图 (12)4.1实物焊接图 (12)结束语 (25)参考文献 (28)引言：单片机的发展史单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM MCU SoC三大阶段。
1.SCM即单片微型计算机(Single Chip Microcomputer )阶段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。