智能抢答器的设计与实现

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智能抢答器的设计(DOC)

智能抢答器的设计(DOC)

智能抢答器的设计(DOC)智能抢答器的设计---摘要本文档将介绍智能抢答器的设计。

智能抢答器是一种用于学校课堂教学中的辅助工具,可以帮助教师和学生更高效地进行互动和交流。

本文将详细介绍智能抢答器的设计思路、功能和技术实现等内容。

引言在传统的学校课堂教学中,教师往往难以准确了解学生对所讲内容的掌握情况,学生也难以主动参与课堂互动。

为了改善这一状况,智能抢答器的设计应运而生。

智能抢答器可以让学生主动参与课堂互动,并通过智能化的系统进行评估和反馈。

本文将介绍智能抢答器的设计理念和具体实现方法。

设计思路智能抢答器的设计思路主要包括以下几个方面:1. 提高响应速度智能抢答器需要能够迅速捕捉学生的抢答动作,并及时反馈结果。

为了实现这一目标,我们采用了高灵敏度的传感器和快速响应的信号处理算法。

这样,教师就可以准确地了解学生的抢答情况,实时进行互动和指导。

2. 多信息录入除了抢答信息外,智能抢答器还可以记录学生的个人信息、抢答时间和正确率等相关数据。

通过多信息录入,教师可以对学生的表现进行全面评估,为后续教学提供有价值的参考。

3. 个性化设置智能抢答器支持个性化设置,教师可以根据具体需求设置抢答模式、难度等参数。

这样可以更好地满足不同学生的学习需求,提高教学效果。

4. 数据分析与反馈智能抢答器将学生的抢答数据进行统计分析,并相应的报告。

教师可以根据报告中的数据,评估学生的学习情况和课堂效果,及时调整教学策略,提高学生的学习效果。

技术实现智能抢答器的技术实现主要包括以下几个方面:1. 传感器智能抢答器通过传感器来检测学生的抢答动作。

常用的传感器有光电传感器、压力传感器等。

传感器能够将学生的抢答动作转化为电信号,并送至信号处理模块。

2. 信号处理智能抢答器的信号处理模块对传感器传来的电信号进行处理和分析,从而获取学生的抢答信息。

常见的信号处理算法有滤波、傅里叶变换等,这些算法可以帮助提取有效的抢答信号。

3. 控制模块控制模块是智能抢答器的核心部分。

八路智能抢答器设计

八路智能抢答器设计

八路智能抢答器设计
一、概述
八路智能抢答器是一种在教室课堂上提出问题,学生用设置在课桌上
的发射器发出抢答信号,接收端实时识别收到的信号,并将收到的抢答信
号自动分配给对应的台数,从而实现抢答活动的目的,让学生更容易抢答,提高课堂参与度。

二、结构
发射器的功能:当学生按下按钮发送抢答信号时,发射器发出抢答信号,并将发送的数据编码,从而保证抢答信号不会被其他发射器的信号干扰。

接收端的功能:接收端接收来自各台发射器的抢答信号,识别信号,
并将收到的抢答信号分配给对应的台数,然后由接收端输出给抢答指示灯。

抢答指示灯的功能:抢答指示灯接收来自接收端的信号,控制灯的开关,来指示哪一台学生发出了抢答信号。

三、电路
发射器:发射器主要由发射管、指示灯、MCU(微控制器)、发射器模
块等组成,其中MCU负责编码抢答信号,发射模块负责将抢答信号发射出去。

基于51单片机智能抢答器的设计

基于51单片机智能抢答器的设计

基于51单片机智能抢答器的设计51单片机智能抢答器是一种智能化的电子设备,可以用于各种有奖答题活动中,通过简单的按键操作即可实现抢答功能。

本文将介绍基于51单片机的智能抢答器的设计,包括硬件电路设计和软件程序设计。

一、硬件电路设计1. 电源模块:采用直流电源供电,可选择使用电池或者适配器供电。

为了保证正常的使用,建议使用干电池或者锂电池供电,并加入适当的电源保护电路。

2. 控制模块:使用51单片机作为控制核心,通过外部按键输入实现答题和抢答功能。

需要接入外部中断输入端口并编写相应的中断服务程序。

3. 显示模块:采用液晶显示模块作为主要的显示设备,用于显示答题结果和其他信息。

需要编写相应的驱动程序以实现显示功能。

4. 输入模块:设置抢答按钮和答题按钮作为输入设备,通过按键操作来实现抢答和答题功能。

需要加入合适的按键消抖电路以确保按键操作的稳定性。

5. 信号处理模块:通过外部传感器检测抢答按钮的按下情况,并将信号输入到51单片机进行处理。

需要设计合适的信号处理电路以满足系统的要求。

二、软件程序设计1. 系统初始化:在系统上电之后,需要对51单片机进行初始化设置,包括外部中断设置、定时器设置、IO口配置等。

2. 按键检测:通过轮询或者中断方式检测抢答按钮和答题按钮的按下情况,并根据按键的不同状态进行相应的处理。

3. 答题逻辑:根据抢答按钮的按下顺序和答题按钮的按下情况,判断抢答者是否答题正确,并根据结果进行相应的显示和处理。

4. 显示控制:根据答题的结果和其他相关信息,控制液晶显示模块显示相应的内容,包括抢答者的得分、答题结果等。

5. 系统完善:考虑到系统的稳定性和可靠性,需要对系统进行进一步的优化和完善,包括添加异常处理程序、加入错误提示功能等。

通过以上硬件电路设计和软件程序设计,可以实现一个基于51单片机的智能抢答器,并可以在各种有奖答题活动中使用。

这种智能抢答器可以提高活动的趣味性和互动性,成为活动中的一种重要设备。

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。

智能抢答器的设计

智能抢答器的设计

项目名称:智能抢答器一、选题背景随着我国经济和文化事业的飞速发展,在很多公开竞争场合要求有公正的竞争裁决,诸如证券、股票交易及各种智力竞赛等,因此出现了抢答器。

抢答器一般是由很多电路组成的,线路复杂,可靠性不高,功能也比较简单,特别是当抢答路数很多时,实现起来就更为困难。

因此我们设计了以单片机为核心的新型智能的抢答器,在保留原始抢答器的基本功能的同时又增加了数码管显示。

智能抢答器主要应用于各种知识竞赛、文艺活动等场合。

二、题目要求1.主要教学内容用单片机系统设计智力竞赛抢答器逻辑控制电路,具体要求:(1)抢答组数为3组,输入抢答信号的按键需完成无抖动功能;(2)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,并能对抢中者有显示和鸣叫指示;(3)每组有1位十进制计分显示电路,能进行加/减计分;(4)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);(5)回答问题的时间应可调整,分别为15s、30;主持人应有复位按钮和开始抢答按钮。

2.教学要求选择适当元器件设计单片机外围电路,单片机系统完成抢答、判别选组、计数、显示、定时及音响提示、复位控制功能;仿真实现各电路功能;搭建、调试电路实现设计要求的功能;掌握单片机系统及外围电路的一般设计方法,具备初步的独立设计能力;掌握对单片机系统进行仿真调试的方法和技能;掌握实现电路的实验方法和电路的调试方法。

三、设计方案在设计中采用的是AT89C51作为控制的核心,从而使得各个模块能够相互合作,共同完成,该系统包括共5个模块,通过9个按键控制,主持人5个按键,分别是开始抢答、抢答结束、加减分、复位,三个答题选手各一个按键。

当主持人按下开始抢答后,抢答选手即可按下按键,发出声光提示并且数码管显示该位选手的序号,当主持人没有按下开始抢答时,选手按下抢答时,则出现违规抢答,发出声光提示并且数码管显示该位选手的序号,主持人按下“开始答题”按钮后,数码管开始倒计时,从15到0一秒减一下,也就是抢答倒计时,在数码管显示0之前,4个开关无论哪一个先按下,LED灯就会亮,同时蜂鸣器不在进行鸣叫,从而实现了抢答的功能与显示。

基于51单片机智能抢答器的设计

基于51单片机智能抢答器的设计

基于51单片机智能抢答器的设计一、引言二、设计思路1.系统功能需求智能抢答器主要包括以下功能:(1)抢答功能:允许学生在教师提出问题后进行抢答;(2)提前设置答题时间:教师可以设置每次抢答的时间;(3)显示抢答结果:显示学生选手的抢答结果和答题情况;(4)记录抢答情况:记录学生的抢答情况,方便教师进行统计和评估。

2.系统硬件设计系统采用51单片机作为核心,通过按键、显示屏等外设实现系统的各项功能。

系统还需配备一套抢答设备,每位学生需要配备一个手持式抢答器,用于进行抢答操作。

3.系统软件设计系统需要设计相关的软件程序,包括抢答逻辑、结果显示、数据统计等功能。

需要考虑系统的稳定性和易用性,确保教师和学生可以轻松操作系统。

三、系统设计与实现1.抢答器的设计抢答器采用51单片机作为核心,通过按键输入学生答案,再通过无线通信将答题结果发送给主控系统。

抢答器还需配备显示屏,显示学生的抢答结果。

为了保证系统的安全性,还需设计防作弊功能。

2.主控系统的设计主控系统也采用51单片机作为核心,通过接收抢答器的信号,处理并显示抢答结果。

主控系统还需要设计相应的操作界面,方便教师进行设置和操作。

系统还需设计数据存储和统计功能,记录学生的抢答情况。

四、系统性能测试及改进1.系统性能测试完成系统的硬件和软件设计后,需要进行系统的性能测试,主要包括以下几个方面:(1)抢答功能测试:测试学生抢答器的响应速度和稳定性;(2)结果显示测试:测试主控系统的抢答结果显示效果;(3)数据统计测试:测试系统的数据统计和记录功能。

2.系统改进根据测试结果,对系统进行相应的改进和调整,确保系统能够稳定运行并满足实际教学需求。

需要特别关注系统的稳定性、易用性和安全性等方面的改进。

五、系统应用与展望1.系统应用智能抢答器可以广泛应用于教育教学领域,提高课堂互动和学生的参与度。

还可以应用于各类知识竞赛、学科竞赛等活动中。

2.系统展望智能抢答器作为新型的教学辅助工具,具有较大的市场前景。

智能抢答器的设计(DOC)

智能抢答器的设计(DOC)

智能抢答器的设计(DOC)智能抢答器的设计(DOC)摘要本文介绍了智能抢答器的设计。

智能抢答器是一种用于比赛、竞赛等场合的设备,能够根据抢答者的手势或声音实时判断并记录抢答者的答题顺序和正确率。

本文详细描述了智能抢答器的硬件和软件设计方案,并对其功能和性能进行了评估。

1. 引言智能抢答器是一种用于比赛、竞赛等场合的设备,能够实时记录抢答者的答题顺序和正确率,为比赛管理和评价提供便利。

传统的抢答器主要依靠人工判断和手动记录,存在不准确、效率低等问题。

本文基于计算机视觉和语音识别技术设计了一种智能抢答器,能够实时准确地判断抢答者的答题行为,提高抢答竞赛的公正性和效率。

2. 硬件设计智能抢答器的硬件设计主要包括摄像头模块、麦克风模块和连接器。

摄像头模块用于捕捉抢答者的手势动作,经过图像处理和分析后得到抢答者的答题行为。

麦克风模块用于收集抢答者的声音,并通过语音识别算法判断答题内容的正确性。

连接器用于将智能抢答器与主控制器等外部设备进行连接,实现数据传输和控制。

3. 软件设计智能抢答器的软件设计主要包括图像处理算法、语音识别算法和控制逻辑。

图像处理算法用于分析摄像头捕捉到的图像,提取关键特征并判断抢答者的手势动作。

语音识别算法通过分析麦克风收集到的声音,判断答题内容的正确性。

控制逻辑负责协调硬件模块之间的工作,实时判断抢答者的答题顺序和正确率。

4. 功能介绍智能抢答器具有以下功能:- 实时判断抢答者的答题顺序和正确率;- 自动记录抢答者的答题情况,并竞赛结果报告;- 支持多种抢答方式,包括手势抢答、声音抢答等;- 可与外部设备进行连接,实现数据传输和控制。

5. 性能评估本章对智能抢答器的性能进行评估。

通过对抢答者进行实时测试,记录抢答顺序和正确率,与人工判断结果进行对比,评估智能抢答器的准确性和稳定性。

实验结果表明,智能抢答器在判断抢答者的答题行为方面具有较高的准确性和实时性。

6. 总结智能抢答器是一种用于比赛、竞赛等场合的设备,能够实时判断抢答者的答题顺序和正确率,提高抢答竞赛的公正性和效率。

竞赛抢答器的设计与实现

竞赛抢答器的设计与实现

竞赛抢答器的设计与实现[摘要]智力竞赛是一种生动活泼的教育方式,而竞赛抢答器是答题竞赛游戏中经常要用到的电子设备,利用它可以公平的给予每一个答题者公平的答题机会和答题时间。

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。

抢答器具有第一个抢答信号的鉴别和数据锁存、显示的功能。

抢答开始后,若有选手按抢答按钮,则该选手指示灯亮,并在数码管上显示相应编号,扬声器发出音响提示。

同时,电路应具备自锁功能,禁止其他选手再抢答,优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

抢答器具有计分、显示功能。

预置分数可由主持人设定,并显示在每名选手的计分牌上,选手答对加10分,答错扣10分。

抢答器具有定时抢答的功能。

一次抢答的时间由主持人设定,在主持人发出抢答指令后,定时器立即进行减计时,并在显示器上显示,同时扬声器发出短暂声响。

[关键词]抢答;鉴别;计分Contest Design and Implementation of Responder[Abstract]A quiz is a lively way of education, while Contest Responder is the answer to the contest the game often use electronic equipment, which allows you a fair answer given to each person a fair chance to answer and answer time. Digital Responder from the main circuit and expansion circuit. Priority encoder circuit, latch, decoder circuit teams input signal on the monitor output, with control circuitry and the host switch to start alarm circuit, the above two parts of the main circuit. Through timing circuit and decoding circuit will second pulse signals generated by the output display to achieve timing functions, constitute the expansion of the circuit.Responder with the first one to answer in the signal identification and data latches, display function. To answer in the start, if players press to answer in the button, then the player indicator light, and the corresponding number of digital tube display, speakers, audio prompts given. At the same time, the circuit should have self-locking function, and then answer in his place against the other players to give priority to answer in his player's number has remained the host until the system is cleared. Responder has the points display. Pre-scores can be host settings, and displayed in each player's scoreboard, the player correct answers plus 10 points, got the wrong answer deducted 10 points. Responder has a Timing Responder function. An answer in the time set by the host, the host to issue to answer in order, the timer immediately by time, and displayed on the monitor at the same time issued a short sound speaker.[Key words]Responder;Identification;Scoring目录[摘要] .............................................................................................................................. I I [Abstract] .. (III)1.绪论 .................................................................................................................................. - 1 -1.1 课题研究的相关背景 ........................................................................................... - 1 -1.2 课题的目的与意义 ............................................................................................... - 1 -1.3 课题研究的内容 ................................................................................................... - 1 -1.4 国内外研究现状 ................................................................................................... - 2 -1.5 抢答器目前存在的主要问题 ............................................................................... - 2 -2.竞赛抢答器的设计与实现 .............................................................................................. - 3 -2.1 方案设计一 ........................................................................................................... - 3 -2.2 方案设计二 ........................................................................................................... - 4 -2.3 方案比较 ............................................................................................................... - 6 -2.4 方案设计原理 ....................................................................................................... - 6 -3.竞赛抢答器的实现原理 .................................................................................................. - 7 -3.1 EDA原理简介 ........................................................................................................ - 7 -3.2 EDA开发工具 ........................................................................................................ - 8 -3.3 EDA开发步骤 ........................................................................................................ - 9 -4.单元模块设计 .................................................................................................................- 10 -4.1 抢答鉴别单元 ......................................................................................................- 10 -4.2 计分器电路单元 ..................................................................................................- 10 -4.3 计时器电路单元 ..................................................................................................- 10 -4.4 译码器电路单元 ..................................................................................................- 10 -5.系统的有关仿真 .............................................................................................................- 12 -5.1 抢答鉴别单元 ......................................................................................................- 12 -5.2 计分器电路单元 ..................................................................................................- 12 -5.3 计时器电路单元 ..................................................................................................- 13 -5.4 译码器电路单元 ..................................................................................................- 13 -5.5 模块的封装 ..........................................................................................................- 14 -6.硬件测试 .........................................................................................................................- 15 -6.1 编程下载 ..............................................................................................................- 15 -6.2 试验箱的调试 ......................................................................................................- 17 - 结论 .............................................................................................................................- 18 - 致谢 .............................................................................................................................- 20 - 参考文献 .............................................................................................................................- 21 - 附录 A .............................................................................................................................- 22 - 附录 B .............................................................................................................................- 29 - 附录 C .............................................................................................................................- 30 -1.绪论1.1 课题研究的相关背景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。

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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:年月日摘要在各种智力竞赛场合,抢答器是必不可少的最公正的用具。

本次所设计的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。

电路由主体电路和扩展电路两部分组成,分别由集成编码器、计数器、锁存器、定时器和必要的门电路等组成,其中主体电路的作用是完成主持人的控制系统清零与抢答开始功能以及完成参赛者的抢答并显示其编号的功能,扩展电路由控制电路,主要包括秒脉冲发生电路和定时电路,并且在设计中加入了报警电路,以提示选手和观众。

经Mutism仿真软件验证抢答器原理图无误,可实现设计所要求功能。

根据原理图,在面包板上连接构成实物。

关键字:抢答器秒脉冲发生电路定时电路报警电路Multism仿真AbstractQuiz in a variety of occasions, Answer is just the most essential appliances.Designed by The Answer quiz can be at the same time for eight players or teams to participate in eight games. Circuit from the main circuit and the expansion of the circuit is composed of two parts, respectively, by the integration of encoders, counters, latches, timers and necessary, such as gates, of which the role of the main circuit is completed the control system host cleared with Answer contestants began to function and the completion of the Answer and display the function of its number to expand the circuit by the control circuitry, including pulse circuit and timing circuit, and in the design of alarm circuit is added in order to prompt players and spectators.By Mutism Answer simulation software to verify correct schematic device can achieve the required design features. According to the principle of map board in connection constitute a kind of bread.Key Words: responder second pulse generating circuit timing circuit alarm cicurt Mutism Answer simulation目录1 智能抢答器的设计............................................................. -2 -1.1抢答器的功能要求 (2)1.2整体设计思路 (3)1.3单元电路的设计 (5)1.3.1抢答电路设计 ......................................................... - 5 -1.3.3报警电路设计 ........................................................ - 12 -1.3.4 时序控制电路........................................................ - 13 -1.4抢答器整体电路 (14)2 电路仿真.................................................................... - 16 -3 元器件清单.................................................................. - 17 -4 小结........................................................................ - 19 -5 参考文献.................................................................... - 20 - 附录智能抢答器总图.. (I)智能抢答器在各种智力竞赛场合,抢答器是必不可少的最公正的用具。

在我们各种竞赛中我们也经常能看到有抢答的环节,某些举办方采用让选手通过举答题板的方法判断选手的答题权,这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性,而抢答器的应用就能避免这种弊端。

随着科技的飞速发展,能够实现抢答器功能的方式有多种,可以采用模拟电路、数字电路或模拟与数字电路相结合的方式以及利用微电脑芯片作为核心部件进行逻辑控制及信号产生的单片机技术和C语言编程而设计的多路智力竞赛抢答器。

本设计将采用数字电路实现一八路智力竞赛抢答器。

1 智能抢答器的设计1.1 抢答器的功能要求基本功能: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。

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。

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。

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。

扩展功能: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。

当节目主持人按下“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的声响,声响持续时间0.5s左右。

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。

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00.1.2 整体设计思路根据对功能要求的简要分析,将定时抢答器电路分为主题电路和扩展电路两部分。

主体电路完成基本的抢答功能,即开始抢答后,当选手按动抢答器按钮时,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及报警功能。

比赛开始时,接通电源,节目主持人将开关置于“清零”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时间。

当节目主持人宣布“抢答开始”,同时将控制开关拨到“开始”位置,抢答器处于工作状态,定时器开始倒计时。

若定时时间到,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。

若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.优先编码器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,以便进行下一轮抢答。

根据对功能要求的理解,设计了如下两种方案。

方案一系统框图如图1所示。

图1 八路智力抢答器方案一设计框图方案一所示抢答器工作过程: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。

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