数字抢答器设计

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八路数字抢答器课程设计报告

八路数字抢答器课程设计报告

八路数字抢答器课程设计报告八路数字抢答器是一种常见于教育培训场合的提问工具,它可以通过数字抢答、抢答器闪亮等方式来增加课堂趣味性和教学效果。

为了更好地应用数字抢答器进行教学,本次课程设计旨在介绍八路数字抢答器的基本操作和应用场景,并设计实践环节,以增强学员的实践能力和应用水平。

一、基本操作1.开机:插入电源,开启电源开关,即可开机。

抢答器闪亮即为开机成功。

2.测试:按下测试按键,抢答器将自动进行系统测试,测试完成后抢答器数字屏幕显示“88”,表示一切正常。

3.重置:重置抢答器将所有操作归零,按下清零或重置按键即可重置抢答器。

4.编号:抢答器可以识别8个不同编号的按键,每个按键对应一个编号。

用户可按下相应的编号按键进行测验。

5.抢答:当题目出现时,用户可以按下相应的编号按键进行抢答。

抢答成功后,闪亮的LED灯将亮起,提示答题成功。

二、应用场景1.考试测验:教师出题,学生抢答,通过抢答器计分,以增加趣味性和竞争性。

2.课堂测验:教师出题,学生抢答,通过抢答器计分,以检测学生对知识的掌握程度。

3.交互环节:教师出题,学生通过抢答器进行互动,夹杂讨论环节,可以增添学生对于知识的兴趣,同时也可以加深学生对于知识的理解。

三、实践环节本次实践环节将以课堂测验为例,介绍如何应用八路数字抢答器进行教学。

1.先规定好测试的题目和抢答器的编号,确保测试流程顺利。

2.测试开始后,让学生使用抢答器进行抢答,测试结束后查看抢答器分数,给予学生相应的评价。

3.如果测试时间充裕,可以在测试结束后对于测试结果再次进行复盘,引导学生理解做错的原因并加以改正。

四、总结八路数字抢答器是一种非常适合进行教学的工具,可以提高课堂趣味性,同时也可以检测学生对于知识的掌握程度。

在使用过程中,我们需要了解八路数字抢答器的基本操作和应用场景,结合教学实践进行应用,并根据测试结果进行评价,以不断提升学习效果。

数字抢答器设计120229

数字抢答器设计120229

:数字抢答器设计摘要单片机把我们带入了智能化的电子领域,许多繁琐的系统若由单片机进行设计,便能收到电路更简单、功能更齐全的良好效果。

而随着技术的进步,单片机与串口通信的结合更多地应用到各个电子系统中已成一种趋势。

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。

本文设计的八路抢答器采用了数字显示器直接指示、自动锁存显示结果、并自动复位的设计思想,因而具有显示直观、不需要人为干预的特点。

本设计采用A T89S52单片机作为控制核心,控制系统可分为五个模块:存储模块、显示模块、定时模块、报警模块、抢答开关模块。

通过八个按键开关输入抢答信号,利用蜂鸣器发声实现报警功能,利用存储程序实现存储功能,利用一个四位一体数码管来完成显示功能。

单片机控制的数字抢答器具有电路简单、成本低、运行可靠等特色,因而具有较好的应用前景。

关键词:单片机,抢答器,定时,报警目录第1章引言 (3)1.1 数字抢答器概述 (3)1.2 抢答器的设计要求 (3)1.3 系统主要功能 (4)第2章抢答器硬件设计 (5)2.1 元器件的选择 (5)2.2 系统的硬件构成及功能 (5)2.2.1 工作原理 (7)2.2.2 单元电路设计 (8)2.2.3 八路抢答器实物图 (12)第3章抢答器软件设计 (13)3.1 系统主程序设计 (13)3.2 中断服务程序设计 (14)3.3 抢答器的源程序 (16)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (30)附录一:元器件清单 (30)附录二:设计原理图 (31)第1章引言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。

抢答器不仅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。

本设计是基于单片机设计抢答系统,通过串口通信动态传输数据,使抢答系统有了更多更完善的功能。

八路智力抢答器课程设计

八路智力抢答器课程设计

数字抢答器电路设计一、设计题目八路竞赛抢答器二、课程设计目的1、培养数字电路的设计能力。

2、掌握抢答器电脑设计方法。

三、设计内容和要求3.1 设计内容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S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。

⒉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。

⒊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3.2 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。

四、设计总体框如图(一)所示为八路智力竞赛抢答器的总体方框图。

其工作原理如下:抢答器系统原理框图如上所示。

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,扩展电路完成定时抢答的功能五、单元电路设计方案和原理说明⒈抢答器电路设计其原理说明:(1)、抢答电路的功能有两个:一是能分辨出选手按键的先后,并锁存优先抢答者的编号,供译码显示译码电路用;二是要使其它选手按键操作无效。

EDA课程设计报告--EDA数字抢答器

EDA课程设计报告--EDA数字抢答器

学生课程设计报告课程名称:EDA数字抢答器目录一、课程设计目的 (3)二、课程设计题目描述和要求 (3)三、课程设计报告内容 (4)四、结论 (21)五、结束语 (22)六、参考书目 (22)一、课程设计目的.设计一个可容纳4组参赛的数字式抢答器。

通过此次设计熟练掌握VHDL 语言,并掌握设计所用的软件。

二、课程设计题目描述和要求在许多比赛活动中,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,还可以设置计分、犯规及奖惩计录等多种功能。

本设计的具体要求是:(1) 设计制作一个可容纳四组参赛者的数字智力抢答器,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) 系统具有计分电路。

(4) 系统具有犯规电路。

系统设计方案:系统的输入信号有:各组的抢答按钮A、B、C、D,系统清零信号CLR,系统时钟信号CLK,计分复位端RST,加分按钮端ADD,计时预置控制端LDN,计时使能端EN,计时预置数据调整按钮可以用如TA、TB表示;系统的输出信号有:四个组抢答成功与否的指示灯控制信号输出口可用如LEDA、LEDB、LEDC、LEDD表示,四个组抢答时的计时数码显示控制信号若干,抢答成功组别显示的控制信号若干,各组计分动态显示的控制信号若干。

整个系统至少有三个主要模块:抢答鉴别模块;抢答计时模块;抢答计分模块,其他功能模块(犯规警告模块,输出显示模块)。

三、课程设计报告内容按照要求,我们可以将整个系统分为四个主要模块:抢答鉴别模块;抢答计时模块;抢答计分模块;译码显示模块。

对于需显示的信息,需要增加或外接译码器,进行显示译码。

考虑到实验开发平台提供的输出显示资源的限制,我们将组别显示和计时显示的译码器内设,而将各组的计分显示的译码器外接。

整个系统的大致组成框图如图2.1所示。

图2.1 LED A LED B LED C LED D3.1抢答鉴别模块3.1.1抢答鉴别模块的功能抢答队伍共分为四组A,B,C,D。

数字抢答器设计

数字抢答器设计

1 绪论1.1 IC卡的介绍以及国外应用概况1.1.1IC卡的介绍IC卡,又称“集成电路卡”、“智能卡”,英文名称“Integrated Circuit Card”或“Smart card”,它将具有存储、加密及数据处理能力的集成电路芯片模块封装于信用卡尺寸一样大小的塑料基中,便构成了IC卡。

IC卡的概念是20世纪70年代初提出来的,法国布尔(BULL)公司于1976年首先创造出IC卡产品,并将这项技术应用到金融、交通、医疗、明等多个行业,它将微电子技术和计算机技术结合在一起,提高了人们生活和工作的现代化程度[1]。

根据卡中所镶嵌的集成电路的不同,IC卡可以分为以下三类:1.存储器卡:卡中的集成电路为EEPROM(电可擦除的可编程只读存储器)。

2.逻辑加密卡:卡中的集成电路具有加密逻辑和EEPROM。

3.CPU卡:卡中的集成电路包括中央处理器CPU、EEPROM、随机存储器RAM以及固化在只读存储器ROM中的片操作系统COS。

[2]一般认为,智能卡(SmartCard)是指上述的第三种IC卡,即CPU卡。

但也有的文献把存储器卡和微处理器卡统称为智能卡。

智能卡上通常安装有智能卡操作系统智能卡操作系统是以功能函数的形式对智卡的具体应用进行操作和管理的一种系统软件[1-3]。

1.1.2IC卡的国外应用概况随着全球信息化,网络化和知识化经济浪潮的到来,智能卡产业的战略地位越来越重要,它己成为事关国民经济、国防建设、人民生活和信息安全的基础性、战略性产业。

特别是近几年来,在世界半导体产业环境不断改善,集成电路的性能以惊人的速度向快速和微型方面发展,其发展潜力,高技术含量和广阔的市场都令人叹为观止[4]。

我国的IC卡产业及应用始于20世纪90年代初,是伴随着我国政府启动的“金卡工程”而发展起来的,至今已有近十年的历史。

在这短暂的十年里,我国的IC卡产业及应用从无到有、从小到大,迅速走过了启动阶段,发展的速度是惊人的。

抢答器的设计与制作(五篇范例)

抢答器的设计与制作(五篇范例)

抢答器的设计与制作(五篇范例)第一篇:抢答器的设计与制作抢答器的设计与制作抢答器是竞赛问答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,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。

从有利于学习的角度考虑,这里主要介绍以中小规模集成电路和PLD器件设计抢答器的方法。

1抢答器的基本组成及工作原理1.1抢答器的组成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。

下面逐一给予介绍。

图1.1抢答器的组成框图(1)开关阵列电路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。

(2)触发锁存电路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,最先产生的输出电平变化又反过来将触发电路锁定。

若有多个开关同时按下时,则在它们之间存在着随机竞争的问题,结果可能是它们中的任一个产生有效输出。

(3)编码器编码器的作用是将某一开关信息转化为相应的8421BCD码,以提供数字显示电路所需要的编码输入。

(4)7段显示译码器译码驱动电路将编码器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态,并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。

(5)数码显示器数码管通常有发光二极管(LED)数码管和液晶(LCD)数码管。

本设计提供的为LED数码管。

1.2抢答器的工作原理(1)开关阵列电路图1.2所示为8路开关阵列电路,从图上可以看出其结构非常简单。

电路中,R1~R8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。

图1.2开关阵列电路(2)触发锁存电路图1.3所示为8路触发锁存电路。

图中,74HC373为8D锁存器,一开始,当所有开关均未按下时,锁存器输出全为高电平,经8输入与非门和非门后的反馈信号仍为高电平,该信号作为锁存器使能端控制信号,使锁存器处于等待接收触发输入状态;当任一开关按下时,输出信号中必有一路为低电平,则反馈信号变为低电平,锁存器刚刚接收到的开关被锁存,这时其它开关信息的输入将被封锁。

数字逻辑电路课程设计——抢答器

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:7475功能表D0Q0D1Q3Vcc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。

(完整)EDA课程设计——数字抢答器

(完整)EDA课程设计——数字抢答器

数字式竞赛抢答器设计要求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 100 分,由主持人记分,答对一次加 10 分,答错一次减 10 分。

1、总体方案设计原理及分析1.1、方案原理按照设计要求,设计一个4组参赛的抢答器,所以这种抢答器要求有四路不同组别的抢答输入信号,并能识别最先抢答的信号,直观地通过数码显示和蜂鸣报警等方式提示主持人并显示出组别;同时该系统还应有复位功能。

主持人按下系统复位键(RST),系统进入抢答状态,计分模块输出初始信号给数码显示模块并显示出初始值。

当某参赛组抢先将抢答键按下时,系统将其余三路抢答信号封锁,同时扬声器发出2-3秒的声音提示,组别显示模块送出信号给数码显示模块,从而显示出该抢答成功组台号,并一直保持到下一轮主持人将系统清零为止。

主持人对抢答结果进行确认,随后,计时模块送出倒计时计数允许信号,开始回答问题,计时显示器则从初始值开始以计时,在规定的时间内根据答题的正误来确定加分或减分,并通过数码显示模块将成绩显示出来。

计时至0时,停止计时,扬声器发出超时报警信号,以中止未回答完问题。

当主持人给出倒计时停止信号时,扬声器停止鸣叫.若参赛者在规定时间内回答完为题,主持人可给出倒计时计数停止信号,以免扬声器鸣叫。

主持人按下复位键,即RST 为高电平有效状态,清除前一次的抢答组别,又可开始新的一轮的抢答。

此抢答器的设计中采用自顶向下的设计思路,运用VHDL 硬件描述语言对各个模块进行层次化、系统化的描述,并且先设计一个顶层文件,再把各个模块连接起来。

1。

2、方案设计框图主电路 扩展功能电路图1 方案系统结构图1.3、方案各路功能分析此方案是由主体电路和扩展电路两部分构成,整个系统包括这样几个主要模块:抢答鉴别模块、抢答计时模块、抢答计分模块、译码显示模块、报警模块。

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数字抢答器设计
一、设计任务与要求
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响,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。

二、预习要求
1.复习编码器、十进制加/减计数器的工作原理。

2.设计可预置时间的定时电路。

3.分析与设计时序控制电路。

4. 画出定时抢答器的整机逻辑电路图
三、设计原理与参考电路
1.数字抢答器总体方框图
如图11、1所示为总体方框图。

其工作原理为:接通电源后,主持人将开关拨到"清除"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?quot;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,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,定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。

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11、1数字抢答器框图
2.单元电路设计
(1) 抢答器电路
参考电路如图11、2所示。

该电路完成两个功能:一是分辨出选手按键的先后,并锁存优先抢答者的编号,同时译码显示电路显示编号;二是禁止其他选手按键操作无效。

工作过程:开关S置于"清除"端时,RS触发器的端均为0,4个触发器输出置0,使74LS148的=0,使之处于工作状态。

当开关S置于"开始"时,抢答器处于等待工作状态,当有选手将键按下时(如按下S5),74LS148的输出经RS锁存后,1Q=1, =1,74LS48处于工作状态,4Q3Q2Q=101,经译码显示为"5"。

此外,1Q=1,使74LS148 =1,处
于禁止状态,封锁其他按键的输入。

当按键松开即按下时,74LS148的此时由于仍为1Q=1,使=1,所以74LS148仍处于禁止状态,确保不会出二次按键时输入信号,保证了抢答者的优先性。

如有再次抢答需由主持人将S开关重新置?quot;清除"然后再进行下一轮抢答。

74LS148为8线-3线优先编码器,表11、1为其功能表。

图11、2数字抢答器电路
表10、174LS148的功能真值表
(2)定时电路
图11、3 可预置时间的定时电路
由节目主持人根据抢答题的难易程度,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,计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。

可预置时间的电路选用十进制同步加减计数器74LS192进行设计,具体电路如图11、3所示。

(3)报警电路
由555定时器和三极管构成的报警电路如图11、4所示。

其中555构成多谐振荡器,振荡频率fo=1.43/[(RI+2R2)C],其输出信号经三极管推动扬声器。

PR为控制信号,当PR为高电平时,多谐振荡器工作,反之,电路停振。

一、
图11、4 报警电路
(4)时序控制电路
时序控制电路是抢答器设计的关键,它要完成以下三项功能:
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人正常抢答工作状态。

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,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。

图11、5 时序控制电路
根据上面的功能要求以及图11、2,设计的时序控制电路如图11、5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的输人使能端。

图11、4的工作原理是:主持人控制开关从"清除"位置拨到"开始"位置时,来自于图11、2中的74LS279的输出1Q=0,经G3反相,A =1,则时钟信号CP能够加到74LS192的CPD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,则"定时到信号"为1,门G2的输出=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抢答键时,1Q=1,经G3反相,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=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,则"定时到信号"为0,=1,74LS148处于禁止工作状态,禁止选手进行抢答。

同时,门G1处于关门状态,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。

集成单稳触发器74LS121用于控制报警电路及发声的时间,其工作原理请读者自行分析。

四、实验仪器设备
1. 数字实验箱。

2. 集成电路74LS148 1片,74LS279 1片,74LS48 3片,74LS192 2片,NE555 2片,74LS00 1片,74LS121 1片。

3. 电阻510Ω 2只,1KΩ 9只,
4.7kΩ l只,
5.1kΩ l只,100kΩ l只,10kΩ 1只,15kΩ 1只,68kΩ l 只。

4. 电容0.1uF 1只,10uf 2只,100uf 1只。

5. 三极管3DG12 1只。

6. 其它:发光二极管2只,共阴极显示器3只。

五、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.组装调试报警电路。

4.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。

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