制作4人简易抢答器教案
四人抢答器教案初稿
学习领域一四人抢答器的制作（教案设计）教师：学期：机电专业，第二学期日期/时间：2012年3月1日目录学习领域一四人抢答器的制作 (1)一、主题和目标 (4)二、课时安排 (4)三、初始条件分析 (4)（一）学生条件分析 (4)（二）教师条件分析 (4)（三）外部条件分析 (5)四、学习内容 (5)五、学习目标 (5)六、教学组织 (6)（一）教学方法 (6)1、宏观教学法--完整行动教学法 (6)2、微观教学法 (6)(二）教学重点难点： (7)1、教学重点： (7)2、教学难点： (7)（三）课堂流程 (7)1、咨询阶段：1课时 (7)2、计划、决策阶段：0.5课时 (8)3、实施阶段：1.5课时 (8)4、检查评估阶段：1课时 (8)(四）所用教具 (9)七、评估方法 (9)1、汇报工作成果： (9)2、学生自我评估： (9)3、教师对学生的评估： (10)八、引导文 (10)一、主题和目标主题：四人抢答器的制作目标：能够完成四人抢答器的设计与制作工作二、课时安排4课时三、初始条件分析（一）学生条件分析该班共有学生39人，男生37人，女生2人，年龄均在16-18岁之间。
本课程开设于他们在校学习的第二个学期。
在之前的一个学期里，他们已经学习了电工基础一门电类专业基础课，同时也进行了与所学课程相关的实训，大部分学生基本具有设计并绘制简单电路图和进行简单电路实验的能力。
该班学生的动手能力普遍较好，但理论知识掌握程度不佳，其中有一个学生在天津市举办的中职技能大赛中获奖，这一点在很大程度上促进了该班学生的动手积极性。
（二）教师条件分析宫筱霞是天津市第一商业学校机电系的一名教师，所学专业是电气工程及其自动化，自工作以来一直从事电气、电工、电子、控制方面的研发、教学和技能证书的培训、考核工作。
（三）外部条件分析教学地点：电工电子实训室教学设备、工具：74LS112触发器、74LS20触发器、插针底座、电阻、复合按钮、电源、多孔板；多媒体设备、音箱、白板及一些教师为课程设计的教学媒体材料。
项目10制作四人抢答器
项目10制作四人抢答器
抢答器原理图
项目10制作四人抢答器
•任务要求
•1.元器件识别与检测：对照元件清单清点并检
测所给元件
•2.按原理图要求在电路板上布局
•3.按原理图进行线路连接 •4.通电测试
项目10制作四人抢答器
•一、组合逻辑电路的特 • 项目小结
点 •任何时刻输出的状态直接由当时的输入状态所决定，而
•输入信号时刻决定着输出状态。
•▶逻辑符号
•与非 门
•(3)优缺点
•Q Q •SRDD
•或非门
••结构简单。 ••输入信号存在约束。 ••电路每时每刻都接收输入信号。
•状态不 定
•Q Q •RD SD
项目10制作四人抢答器
• 2.同步RS触发器
•(1)电路结构
••10
•Q
••01
•Q••01
•01
与电路的原状态无关，不具备记忆功能
•二、组合逻辑电路的分析步骤
•由逻辑电路图写出逻辑表达式化简
列出真值表
由真值表分析电路的逻辑功能并加以说明
•三、组合逻辑电路的设计步骤
•根据实际问题确定输入输出变量
列出相应的真值表
由真值表列出逻辑表达式 化简逻辑表达式 根据化简
得到的最简表达式按要求画出相应逻辑电路。
•基本
•结 构
R•同S 步 R•主S 从型
。
•边沿型
项目10制作四人抢答器
1.基本RS触发器
•(1)电路结构 ••两输入端RD、SD，两互补输出端Q、Q。 ••两与非门交叉耦合而成。
•10 •10•Q
•& ••101
••01 •Q••101
课程设计报告(四人智力抢答器)
智力竞赛抢答计时器一、设计要求与任务1设计任务智力竞赛抢答器是一名裁判员，他的任务是从若干竞赛者中确定最先抢答者，并要求参赛者在规定的时间里回答完问题。
本设计要求设计一个四人参加的智力竞赛抢答器，每个参赛者控制一个按钮，用按动按钮发出抢答信号；竞赛主持人另有一个按钮，用于将电路复位，竞赛开始后，先按动按钮者将对应的一个发光二级管点亮，此后其他三人再按动按钮对电路不起作用，同时电路具有回答问题时间控制功能，要求回答时间小于60秒（显示0~59），时间显示选用倒计时方式，当达到规定时间时给出警告（警告灯闪烁）。
2设计要求1）4名选手编号分别为1，2，3，4；各有一个按钮，按钮的编号与选手编号灯对应，也分别为1，2，3，4；2）给主持人设置一个控制开关按钮，用来控制系统清零（抢答显示灯，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。
抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即补锁存，并输入编码电器，并在抢答显示器上显示时钟倒计时，封锁其他选手抢答。
直到抢答倒计时回到“0”后，回答时间到，由主持人将系统清零；4）抢答器具有定时（60秒）回答功能，当主持人按下开始按钮，并有选手第一时间抢答时，定时器开始计时，并在数码管上显示倒计时时间，倒计时结束时，回答时间到，蜂鸣器音响持续1秒，由主持人手动清零，进入下一道题的抢答环节；5）计时器采用频率为1HZ的脉冲信号作为定时计数器的CP信号，抢答电路中74LS161，CP则采用1KHZ，观察较为明显些。
二、硬件电路设计及描述由于设计任务是倒计时器，所以要用到减法器，又因为是十进制的所以我选择的主要芯片是74LS192两片，抢答功能，我利用了74LS161的预置功能，若有选手抢答时，74LS161不断反馈，不断循环预置功能，预置后，其他选手再按下抢答开关，也显示不出来，被封锁；接下来是实现显示的功能，我用的是74LS48芯片和共阴极七段显示器个两片，再根据需要我还用了74LS00（与非门）、74LS04（非门）。
四位抢答器课程设计
四位抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解四位抢答器的电路原理，掌握基本电子元件的功能及其在电路中的作用。
2. 学生能够描述四位抢答器的工作过程，解释其抢答功能的实现原理。
3. 学生能够运用所学知识分析并解决四位抢答器在实际应用中可能出现的问题。
技能目标：1. 学生能够独立完成四位抢答器的组装和调试，培养动手实践能力。
2. 学生能够运用逻辑思维和问题解决策略，对四位抢答器进行故障排查和维修。
3. 学生能够通过团队合作，共同完成四位抢答器的设计和优化，提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够对电子技术产生兴趣，激发学习热情，培养积极探索的精神。
2. 学生能够在实践中体验成功与失败，培养面对挫折的勇气和解决问题的信心。
3. 学生能够认识到团队协作的重要性，培养集体荣誉感和责任感。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，注重培养学生的动手能力、逻辑思维能力和团队协作能力。
学生特点：六年级学生，具备一定的电子技术基础，好奇心强，喜欢动手实践，但注意力集中时间有限。
教学要求：教师需结合学生特点，采用启发式教学，引导学生主动探究，注重实践操作，提高学生的参与度和兴趣。
同时，关注学生的个体差异，给予不同层次的学生适当指导，确保课程目标的实现。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际操作中，提高综合运用能力。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 电子元件认识：介绍四位抢答器中所用到的电子元件，如按钮、LED灯、晶体管、继电器等，使学生了解各元件的作用和特点。
2. 电路原理分析：讲解四位抢答器的电路原理，包括基本电路图、触发电路、锁存电路和译码显示电路等，帮助学生掌握抢答器的工作原理。
3. 组装与调试：指导学生进行四位抢答器的组装，学习焊接技术，学会使用万用表等调试工具，进行电路调试，确保抢答器的正常工作。
4. 故障排查与维修：教授学生如何分析四位抢答器可能出现的故障，掌握排查故障的方法，学会简单的维修技巧。
数电4人抢答器课程设计
四人智力竞赛抢答器一、设计目的1.掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。
2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。
二、设计任务与要求1、设计任务设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。
用数字显示抢答倒计时间，由“9”倒计到“0”时，无人抢答，蜂鸣器连续响1秒。
选手抢答时，数码显示选手组号，同时蜂鸣器响1秒，倒计时停止。
2、设计要求(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（抢答显示数码管灭灯）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，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。
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，音响持续1秒。
参赛选手在设定时间（9秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，音响持续1秒，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（音响持续1秒），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)可用石英晶体振荡器或者555定时器产生频率为1H z的脉冲信号，作为定时计数器的CP信号。
三、四人智力竞赛抢答器电路原理及设计1、设计方案抢答器具有锁存、定时、显示和报警功能。
即当抢答开始后，选手抢答按动按钮，锁存器锁存相应的选手编码，同时用LED数码管把选手的编码显示出来，并且开始抢答时间的倒计时，同时用LED数码管把选手的所剩抢答时间显示出来。
而在选手按键抢答以及抢答时间倒计时到时的时候都有报警以提醒主持人和选手。
4人抢答器课程设计
4人抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解抢答器的电路原理，掌握基本的电子元件功能和使用方法。
2. 学生能够描述抢答器的工作流程，并解释其背后的科学原理。
3. 学生能够运用所学的电子知识，分析并解决抢答器在实际使用过程中可能遇到的问题。
技能目标：1. 学生通过小组合作，能够设计并搭建一个简单的4人抢答器电路。
2. 学生能够运用逻辑思维和问题解决能力，对抢答器进行调试和优化。
3. 学生能够在规定时间内，通过操作抢答器展示自己的学习成果。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子科技的兴趣，激发探索精神和创新意识。
2. 学生在团队合作中，学会相互尊重、沟通协作，培养团队精神和责任感。
3. 学生通过实践活动，增强自信心，培养克服困难的意志品质。
课程性质：本课程为实践性、探究性的电子技术课程，注重理论知识与实际操作相结合。
学生特点：四年级学生具备一定的电子知识基础和动手能力，好奇心强，喜欢探索新事物。
教学要求：教师需引导学生通过小组合作、动手实践等方式，自主探索抢答器的工作原理，注重培养学生的创新能力和团队合作精神。
同时，关注学生的学习进度和情感态度，确保课程目标的实现。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 电子元件基础知识：介绍抢答器中涉及的电子元件，如按钮、LED灯、晶体管、继电器等，结合教材相关章节，让学生理解各元件的功能和电路符号。
2. 电路原理：讲解抢答器的电路设计，包括基本电路图、电路连接方式、工作原理等，结合教材中的电路知识，让学生掌握抢答器电路的构成。
3. 制作与调试：引导学生分组进行抢答器制作，按照教学大纲逐步完成电路搭建、调试和优化，确保学生能够将理论知识应用于实际操作。
4. 抢答器工作流程：分析抢答器的工作流程，包括抢答、计时、显示等环节，结合教材内容，让学生深入理解抢答器的工作原理。
5. 故障分析与排除：教授学生如何分析抢答器可能出现的故障，掌握基本的故障排除方法，提高学生的问题解决能力。
四人抢答器课程设计
四人抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解抢答器的基本原理，掌握其电路组成及功能。
2. 学生能运用所学的电子技术知识，分析并设计简单的抢答器电路。
3. 学生了解抢答器在现实生活中的应用，认识到电子技术在实际问题解决中的价值。
技能目标：1. 学生能独立完成抢答器电路图的绘制，并正确识别电路中的元件。
2. 学生通过动手实践，掌握基本的焊接技巧，能够组装和调试抢答器电路。
3. 学生能够运用抢答器进行团队竞赛，提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过抢答器的设计与制作，培养创新意识和实践能力，增强对电子技术的兴趣。
2. 学生在团队协作中，学会尊重他人，培养合作精神，提高团队荣誉感。
3. 学生认识到科技发展对社会进步的重要性，激发学习科学技术的热情，树立为国家和民族发展贡献力量的信心。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，注重培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
学生特点：五年级学生，具有一定的电子技术基础，好奇心强，喜欢动手实践，团队合作意识逐渐形成。
教学要求：教师应关注学生的个体差异，提供适当的指导与帮助，鼓励学生积极参与，确保课程目标的实现。
同时，注重将理论与实践相结合，引导学生将所学知识应用于实际问题解决。
通过课程学习，使学生达到预期的学习成果。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 抢答器基本原理及电路组成- 介绍抢答器的工作原理，包括信号发射、接收和处理过程。
- 分析抢答器电路的组成，包括按键、编码器、解码器、指示灯等。
- 引导学生结合课本第四章第二节内容，了解抢答器各部分功能及相互关系。
2. 抢答器电路设计与制作- 讲解抢答器电路图的绘制方法，引导学生识别电路中的各个元件。
- 指导学生运用第五章第一节所学知识，设计简单的抢答器电路。
- 安排实践环节，让学生动手焊接组装抢答器，并学会调试电路。
3. 抢答器应用与团队竞赛- 介绍抢答器在实际生活中的应用场景，激发学生学习兴趣。
四人抢答器课程教学设计
目录第一章绪论1．1 课题研究背景 (2)1．2 课题方案讨论 (2)1．3 课题研究内容 (6)第二章抢答器的系统概述2．1 抢答器的主要功能简介 (6)2．1 抢答器的工作原理简介 (6)2．3 抢答器的系统需求分析 (7)2．4 抢答器的工作流程 (7)第三章选定设计方案的单元电路相关分析3．1 74LS175集成芯片的电路分析 (9)3．2 74LS20集成芯片的电路分析 (11)3．3 74LS00集成芯片的电路分析 (12)3．4 555集成芯片的电路分析 (13)3．5 元件清单 (14)第四章抢答器的电路设计图4．1 工作原理图 (17)4．2 面包板接线图 (17)4．3 电路成品图书馆 (17)第五章心得体会 (18)一、绪论1.课题研究背景随着我国经济和文化事业的发展，在这个竞争激烈的社会中，知识竞赛、评选优胜，选拔人才之类的活动愈加频繁。
在很多竞争场要求有快速公正的竞争裁决，例如：证劵、股票交易及各种智力竞赛等。
在现代社会生活中，智力竞赛更是作为一种生动活泼的教育形式和方法能够引起观众极大的兴趣。
但是、在竞赛中往往是多个选手一起，分为几个小组参加比赛，针对主持人提出的问题各竞赛小组进行抢答，而抢答环节就要有一种逻辑电路抢答器作为裁判员功能、实现其比赛公平、公正的规则。
智能抢答器是一种应用十分广泛的设备，在各种竞赛、抢答场合中，它都能客观、迅速地判别出最先获得发言权的选手。
早期的抢答器只是由几个三极管、可控硅、发光管等器件组成的，能通过发光管的指示辩认出选手号码。
现在大多数智能抢答器都由单片机或数字集成电路构成的，并且新增了许多功能，如选手号码显示，抢按前或抢按后的计时，选手得分显示等功能。
随着科技的发展，现在的抢答器向着数字化、智能化的方向发展，这就必然提高了智能抢答器的制造成本。
鉴于现在小规模的知识竞赛越来越多，操作简单，经济实用的小型抢答器肯定很有市场。
.课题方案讨论四路数字抢答器电路包括抢答，编码，优先，锁存，数显，复位及报警电路。
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制作4人简易抢答器教案
新课导入：
一、电路组成
智力竞赛抢答器是一种在智力游戏或竞赛流行时的电子设备，参加竞赛的多人中，只要有一人首先按下抢答器，则其后按下的人为无效，直到主持人按下复位后下一轮竞赛才开始。
本任务所制作的四人抢答器可供四位参赛者使用，电路组成如图6-8所示。
图中IC1为四--三态RS锁存器CD4043，IC2为双四输入或非门CD4002，它们组成四路按键输入与互锁电路。
CD4043中的四个置1端S与四个抢答输入按键SB1～SB4相连，四个输出端Q通过CD4002与抢答输入按键的另一端相连。
四个复位端R并联后与总复位按键SB5相连，供主持人作总复位用。
二、四--三态RS锁存器CD4043
CD4043的引脚排列如图6-9所示，其内部包含4个基本RS触发器，它采用三态单端输出，由芯片的5脚EN信号控制。
CD4043的功能表见表6-7。
.新课导入
.讲授新课
图6-9 CD4043的引脚图
表6-7 CD4043的功能表
EN S R Q
0 × × 高阻
1 0 0 Q n（原态）
1 0 1 0
1 1 0 1
1 1 1 ×
由表6-7可见，三态RS锁存器是在普通RS触发器的基础上加上控制端EN，其输出端除了出现高电平和低电平外，还可以出现第三种状态——高阻状态。
控制端EN（或称为使能端）为高电平有效：当EN=1时为工作状态，实现正常的逻辑功能；当EN=0时输出端呈现高阻状态。
三、电路的工作原理
接通电源后，主持人先按下总复位键SB5，9V工作电压通过SB5加至四个复位端R，使四个触发器均复位，Q端输出低电平，Q端的低电平加至或非门IC2的输入端，反相后变为高电平，使四个抢答输入按键的一端为高电平，而四个RS触发器的置1端S通过下控电阻R1～R4将其置于低电平，整个电路处于等待状态。
当有某一参赛队员，例如，1号队员按下SB1时，高电平能过SB1加至IC1的1S端，1号触发器被置位，1Q输出高电平。
一方面通过IC2反相为低电平后使四个抢答按键的一端由高电平变为低电平，使其后按下的按键不能再使它对应的触发器翻转，起到了互锁作用。
SB5为总复位按键，每次抢答过后由主持人按下它，使电路复位后进行下一轮的抢答。
结合课件讲授
步骤一：实训准备
完成本学习任务所需要的工具与器材、
表6-8 学习任务六所需工具与器材、设备明细表②
序号名称
符号
型号规格
单
位
数
量
1 四R-S锁存器CD4043 块 1
2 双四输入或
非门
CD4002 块 1
3 按钮开关SB1～SB5个 5
4 电阻器R1～R5100 kΩ个 5
5 电阻器R6～R9 2 kΩ个 4
6 发光二极管LED1～LED4 个 4
7 指针式万用
表
500型或
MF-47型
台 1
8 数字式万用
表
DT-830型台 1
9 直流稳压电
源
0～±12V（连续可调）处 1
10 电烙铁15～25W 支 1
11 焊接材料焊锡丝、松香助焊剂、烙铁架等，
连接导线若干
套 1
12 电子实训通
用工具
螺丝刀（一字和十字）、尖嘴钳、
剥线钳、镊子、小刀、小剪刀等
套 1
13 单孔印制电
路板
块 1 步骤二：电路的制作
图6-10 四人抢答器的实物图
在单孔印制电路板上正确焊接如图6-10所示的四人抢答器。
步骤三：电路的测量
完成电路的连接并经检查无误后，方能接通9V直流电源，进行测量。
根据组
合逻辑
的设计
步骤，
学生自
行分
析、设
计
通过实
例熟悉
设计方
法总复位按键
抢答输入按键
发光二极管指示
四-三态RS
锁存器CD4043
课堂评价表
“电动机正确使用”教学评价表
课堂评价表。