三人抢答器知识讲解
电子技术课程设计之三人抢答器
三人数字抢答器班级：姓名：学号：指导老师：目录摘要 (2)一、设计目的................................................................................ 错误!未定义书签。
二、设计任务与要求 (3)三、设计电路原理 (3)1、抢答输入原理2、抢答锁存原理3、抢答判断原理4、抢答显示原理四、实验电路 (4)1、电路框图2、电路连线图五、单元电路分析 (5)1、抢答输入电路2、抢答锁存电路3、抢答显示电路六、实物照相 (9)七、设计总结参考文献 (10)参考文献 (11)摘要当代社会，有各式各样的知识竞赛，抢答器也成为了一种很常见的装置。
在知识比赛中，特别是做抢答题目的时候，在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一位选手先答题，必须要设计一个系统来完成这个任务。
因为在抢答过程中，靠视觉是很难判断出哪组先答题。
对设计要求认真分析后，又考虑到自己动手焊板子的能力不是很强，就选择了三人智能抢答器的精简装置来进行设计，即仅通过LED显示灯来判别是哪一个参赛者抢答成功。
本次设计将主体电路分为了抢答按钮、抢答锁存、抢答显示三个部分。
抢答输入部分由三个抢答按钮和一个清零复位按钮组成；抢答锁存电路由与非门和JK触发器组成；抢答显示电路由三个发光二级管组成。
该设计仅用四块数字芯片便实现了数显抢答的功能，与其他抢答器电路相比，有结构简单、成本低、制作方便、实用可靠、成本极低的优点。
本文详细介绍了抢答器的设计方案和功能，并对电路原理进行了一定的分析。
另外通过仿真和调试过程，让自己对所学知识得到进一步的理解，同时阐释了该设计存在的一些不足之处。
关键词：抢答锁存 LED 芯片课程设计的题目：三人数字抢答器一、设计目的1.学习数字电路中基本逻辑门，JK触发器，译码显示等单元的综合应用；2、学习抢答器的调试方法。
二、设计任务与要求1、抢答器同时供 3名选手或 3 个代表队比赛，分别用 4个按钮 PB_DPST，其中包括三个抢答和一个系统清除和抢答控制开关 J4，该开关由主持人控制。
3位竞赛抢答器课程设计报告分解
《单片机控制技术》期末课程设计题目：三位竞赛抢答器设计报告专业：电子科学与技术班级：成员：完成日期：2015年12月25日三位竞赛抢答器设计报告1设计意义及要求1.1设计意义在很多关于智力竞赛的电视节目上，经常会出现抢答环节，参赛选手们在得到主持人发出的特定口令之后，都会争先恐后地按下抢答器，但每次抢答环节只有可能产生一位抢答成功的选手，同时可以断定这位参赛选手肯定是反应最快按下抢答器的。
设计一个功能类似的三位抢答器不仅能够让大家进一步了解这种抢答器的工作原理，而且还能在功能上提出一些好的想法和思想，甚至可以实现部分新的功能，如果人们不断的进行具有创新性的设计实验，也许过不久那些竞赛类的电视的抢答模式就会发生一定的改变和创新，从而增加了节目的观赏性，进一步丰富大家的娱乐生活。
1.2设计要求1.以单片机为核心，设计一个3位竞赛抢答器：同时供3名选手或3个代表队比赛，分别用3个按钮S0～S2表示。
2.设置一个系统清除和抢答器控制开关S，开关有主持人控制。
3.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，并在优先抢答器选手的编号一直保持主持人将系统清楚为止。
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，持续时间0.5S左右。
5.参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器工作停止，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。
2成员分工及方案设计2.1成员分工：编写C 语言并使用Protuce 软件仿真； ：负责制作本课程设计报告； ：负责最后答辩；2.2方案设计2.2.1模块化设计框架图图2-2-1模块化设计框架图2.2.2各个模块的实现 （1）脉冲发生器的实现根据本实验的具体要求，锁存器需要有脉冲信号的输入，及需要有相应的脉冲发生器。
课程设计三路抢答器
三人抢答计时器一、摘要智力竞赛抢答计时器是一名公正的裁判员，它的任务是从若干名参赛者中确定出最先的抢答者，并要求参赛者在规定的时间里回答完问题。
二、设计要求1.设计一个三人参加的智力竞赛抢答计时器。
2.当有某一参赛者首先按下抢答开关时，相应显示灯亮并伴有声响。
此时，抢答器不再接收其他输入的信号。
3.电路具有回答问题时间控制功能。
要求回答问题的时间小于等于100秒（显示0～99），时间显示采用倒计时方式。
当达到限定时间时，发出声响以示警告。
三、给定条件及元器件1.要求电路主要选用中规模CMOS集成电路CC 4000 系列。
2.电源电压为5 ~ 10 V 。
3.本设计要求在数字电路实验箱上完成。
四、设计内容1.电路各部分的组成和工作原理。
2.元件器的选取及其电路图和功能。
3.电路各部分的调试方法。
4.在整机电路的设计调试过程中，遇到什么问，其原因及解决的办法。
五、电路组成和工作原理图（一）根据上面所说的功能要求，智力竞赛抢答计时系统的组成框如图（一）所示。
它主要由六部分组成；1、抢答器——是三人抢答计时器的核心。
当参赛者的任意一位首先按下抢答开关时，抢答器即刻接受该信号，指使相应发光二级管亮（或音响电路发出声音），与此同时，封锁住其他参赛者的输入信号。
2、抢答控制电路——由三个开关组成。
三名参赛者各控制一个，拨动开关使相应控制端的信号为高电平或低电平。
3、清零装置——供比赛开始前裁判员使用。
它能保证比赛前触发器统一清零，避免电路的误动作和抢答过程的不公平。
4、显示声响电路——比赛开始，当某一参赛者按下抢答器开关时，触发器接受该信号，在封锁其他开关信号的同时，使该路的发光二极管发出亮光和蜂鸣器发出声响，以引起人们的注意。
5、计时显示声响电路——是对抢答者回答问题时间进行控制的电路。
若规定回答问题时间小于等于100秒（显示为0—99），那么显示装置应该是一个二位数字显示的计数系统。
6、振荡电路——它应该提供给抢答器，计时系统和声响电路工作的控制脉冲。
plc三人抢答器工作原理
plc三人抢答器工作原理
PLC三人抢答器的工作原理如下：
1. 抢答器主控模块：该模块是PLC的核心部分，负责控制整个系统的工作流程。
它接收到用户的抢答信号后，会根据预先设定的逻辑规则，确定哪位用户按下了按钮，并将结果发送给其他模块。
2. 按钮模块：每位用户都会有一个专属的按钮模块，用于发送抢答信号。
当用户按下按钮时，按钮模块会将该信号发送给主控模块。
3. 显示模块：该模块通常包括一个显示屏和相应的驱动电路，用于显示抢答结果。
主控模块确定哪位用户答题成功后，会向显示模块发送相应指令，显示该用户的编号或其他标识符。
工作步骤如下：
1. 系统启动：当系统上电后，PLC主控模块会初始化系统状态，并准备接收抢答信号。
2. 用户抢答：当问题被提出后，用户可以按下自己的按钮进行抢答。
按钮模块会检测到用户的按下动作，然后将抢答信号发送给主控模块。
3. 主控模块识别：主控模块接收到抢答信号后，会根据预设的逻辑规则来识别哪位用户首先抢答成功。
具体的规则可以根据
需求设定，例如按下按钮的时间先后顺序或者按键的优先级等。
4. 结果显示：一旦主控模块确定了抢答成功的用户，它会向显示模块发送指令，显示该用户的编号或其他标识符。
其他用户则可以通过显示结果来了解抢答的结果。
5. 系统复位：在一轮抢答结束后，系统可以通过按下复位按钮或其他触发方式，将各个模块的状态恢复到初始状态，以便进行下一轮的抢答。
三路抢答器
目录1、概述智力竞赛抢答计时器是人们常用于各种需抢答比赛时用的电路器件，它是一名公证的裁判员。
抢答计时器的出现给人们带来极大的方便，它能准确无误地从若干名参赛者中确定出最先的抢答者，并具有计时、显示、声响等功效。
智力竞赛抢答计时器电路选用中规模CMOS集成电路CC4000系列，工作电压为5～10V，能和TTL电路公用电源，也便于连接，该系列的输入输出端加有反向器作缓冲级，具有对称的驱动能力和输出波形，输出高、低电平时的抗干扰能力相同，电路的外部引线排列图和对应序号同国外产品一致。
它是当前发展最快、应用最普遍的CMOS器件。
因此在本次设计中主要选用中规模CMOS集成电路CC4000系列。
智力竞赛抢答计时器系统主要由六部分组成：抢答器、抢答控制电路、清零装置、显示、声响电路和计时电路。
其中，倒计时功能的集成块选用一片CC40192组成十进制减法计数器电路，规定时间为100秒。
中规模集成D触发器选用CC4013与非门G1选用CC4012。
显示器的集成块选用CC4511。
除了以上所需的元件外，还有石英晶体振荡器，D型触发器，发光二极管、电阻、电容等。
下面，就从智力竞赛抢答器的设计到组装，再经调试这一系列过程分别进行系统阐述。
2、系统总体方案设计2.1设计要求1.设计一个三人参加的智力竞赛抢答计时器。
2.当有某一参赛者首先按下抢答开关时，相应显示灯亮并伴有声响。
此时，抢答器不再接收其他输入的信号。
3.电路具有回答问题时间控制功能。
要求回答问题的时间小于等于100秒（显示0～99），时间显示采用倒计时方式。
当达到限定时间时，发出声响以示警告。
2.2电路的组成图2-1根据上面所说的设计要求，智力竞赛抢答计时系统的组成如上图所示。
它的主要的六个组成部分：1．抢答器：抢答器是三人抢答计时器的核心。
当参赛者的任意一位首先按下抢答开关时，抢答器即刻接受该信号，指使相应发光二级管亮（或音响电路发出声音），与此同时，封锁住其他参赛者的输入信号。
实验四_三人抢答器控制
实验四三人抢答器控制实验
本实验为简单设计性实验
一、实验目的
1、掌握CP1H PLC控制系统梯形图设计的一般方法。
2、熟悉CX-Programmer软件的应用。
二、实验设备
1、CP1H PLC实验箱一台
2、PC机一台
三、实验内容
I/O分配表
控制要求：
1、主持人按下启动按钮，此时“抢答信号”灯亮。
10S内无人抢答，本题作废，同时“抢
答信号”灯灭。
2、抢答灯亮后，先按下“抢答按钮”的选手前面的“抢答”灯亮。
3、在主持人没按下启动按钮时，提前按下“抢答按钮”的选手被判犯规，其前面的“犯
规”灯亮。
4、主持人按下“复位”按钮，“抢答灯”和“犯规灯”灭。
四、实验步骤
(一) 关断电源，通过USB接口将CP1H PLC和计算机相连，
检查电路连接无误后，方可打开电源。
（二）根据实验内容要求，编写PLC梯形图程序；
（三）在CX-Programmer软件中汇制梯形图（注意设备名称可根据需要任意给定，但设备类型必须是CP1H， CPU类型必须是X或XA型，由具体实验箱决定）；
（四）编译并下传到PLC，启动运行模式，运行程序，检查运行结果。
五、实验报告要求：
包括实验名称、实验目的、实验内容、实验步骤及运行结果等部分。
关键给出PLC控制系统梯形图设计的思路、I/O资源分配及最后实现的完整梯形图。
4.4.1三人抢答器电路分析
三个抢答按钮由三个选手各自控制；一个复位按钮，由主持人控制。 当支持人按下复位按钮，抢答开始，这时三个选手开始抢答，最先抢 答的选手其面前的灯亮起表示抢答成功。当问题回答完毕，主持人按 下自己面前的复位按钮所有灯都熄灭，新的一轮抢答开始。
记忆功能 触发器：存储一位二进制信息的基本逻辑单元电路
1
0
0
1
1
1
0
保持原态： Q 0 Q 1
1
1
0
输出变为：Q 0 Q 1
输入R =1, S =0
时
若原状态： Q 0 Q 1
0
1
1
0
S :置位端，置“1”！
若原状态： Q 1 Q 0
1
0
111Fra bibliotek01
输出变为： Q 1 Q 0
1
0
1
输出保持：Q 1 Q 0
输入R =1, S =1
触发器现 态(次态)
R S Q n Q n+1
110 111
0保 1持
100
1置
101
11
010 011 000 001
0置
00
X
不 使
X用
0
1
0
0
1
0
0
1
0 ➢ 有0出1 ➢ 全1出0
记忆
1 10 1
0 11
0 11
1
0
1
1
谢谢观看！
时
若原状态： Q 0 Q 1
0
1
0
1
保持！
若原状态： Q 1 Q 0
1
0
1
0
三路智力抢答器的PLC控制学习资料
三路智力抢答器的P L C控制第一章设计任务书一、三路抢答器应用背景和概述抢答器广泛用于电视台、商业机构及学校，为竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活。
本文介绍一种抢答器，能使三个人同时参加抢答,赛场中设有1个裁判台，三个参赛台.总体设计选用三菱PLC控制,抢答操作方便，在很多的场所都可以使用，并且给人的视觉效果非常好。
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，他的应用场合也随之增加；技术含量大大提升；更加方便可靠。
用PLC 进行知识竞赛抢答器设计，其控制方便，灵活，只要改变输入PLC的控制程序，便可改变竞赛抢答器的抢答方案。
该抢答器可作为智力竞赛的评论装置。
根据应答者抢答情况自动设定答题时间，并根据情况用灯光和声音现实其回答正确和错误，在工作人员操作下对答题者所显示的分数进行加分和减分。
三路智力抢答器有三个抢答按钮SB1～SB2，最先按下按钮有效，在此之后按下按钮无效，伴有灯光、声音指示，并开始计时（答题时间），计时时间到（答题给定的时间），声音提示停止答题。
如果抢答者答题正确或错误，主持人或操作员按下加分键或减分键，将对显示分数值加分或减分。
该控制器组成框图如图1.1所示。
图1.1 三路智力抢答器组成框图二、设计任务和要求1、三路智力抢答器应达到以下要求。
（1）按下启动按钮（开始抢答）后，若10内无人抢答，则抢答器自动撤销抢答信号（有声音提示），说明该题无人抢答自动作废。
（2）按下启动按钮（开始抢答）后，第一个按下按钮有效，其余信号（后按下）无效。
有效信号用灯光和声音表示。
（3）若有人抢答即按下任意一个抢答按钮，从按下按钮开始计时，在答题时间（约1 min）完毕时。
有灯光和声音信号提示答题时间已到。
（4）三路抢答器应有灯显示和分数显示对答题正确或错误者，在操作人员控制下可对其加10分或减10分。
加分最大可达到99分，减分最少分值00分。
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三人抢答器
三人抢答器课程设计
课程名称：
专业：
姓名：
学号：
学年：
目录
1、设计方案
1.1概述
1.2电路组成和工作原理
1.2.1抢答器
1.2.2抢答器控制器
1.2.3清零装置
1.2.4显示电路
2、元器件选型
2.1电阻
2.2发光二极管
2.3二输入和三输入与门
2.4 四D触发器74LS175
2.5抢答器按键部分
3、电路的组成及控制原理
3.1抢答控制电路
3.2抢答器
3.3清零装置
3.4显示电路
总结
附录：附录一电路原理图
附录二元器键清单
三人抢答器
1、设计方案
1.1概述：
三人抢答器是一名的主持人，它的任务是从三名竞赛者中确定出最先的抢答者。
1.2电路组成和工作原理
根据上面所说的功能要求，抢答器系统的组成框图如下图1-1所示：
图1-1 整体框架图
如图为这个三路抢答器的方案流程图，其具体介绍如下：
1) 选手抢答按键由三个可自动复位开关组成；
2) 复位器开关由一个可自动复位开关组成；
3) 抢答器信号分析主体由一个四D 触发器74LS175和一个二输
入与门，一个三输入与门构成；
4) 光提示部分由三个发光二极管构成。
该抢答器工作流程：
1）抢答开始前，处于复位状态，此时，三个发光二极管均为熄灭状态。
2）当开始抢答时，选手按下抢答器按键，和该选手对应的指示灯即发光二极管亮，同时通过与门电路将抢答信号反馈回来，锁住抢答器主体，使之不再接收其他选手的抢答信号，从而保证只有第一个按下抢答按键的选手获得答题权。
等到进入下一抢答环节，主持人按下复位键，抢答器再次处于可抢答状态。
1.2.1抢答器
三人抢答器的核心：当参赛者的任意一位首先按下抢答开关时，抢答器即刻接受该信号，指使相应发光二极管亮，与此同时，封锁住其他参赛者的输入信号。
1.2.2抢答器控制器
抢答控制器由三个开关组成：三名参赛者各控制一个，拨动开关使相应控制端的信号为高电平。
1.2.3清零装置
供比赛开始前裁判或主持人使用：它能保证比赛前触发器统一清零，避免电路的误动作和抢答过程的不公平。
1.2.4显示电路
比赛开始，当某一参赛者按下抢答器开关时，74LS175芯片就接收该信号，在封锁其他开关信号的同时，使该路的发光二极管发出亮光，以引起人们的注意。
2、元器件选型
2.1电阻
因为物质对电流产生的阻碍作用，所以称其该作用下的电阻物质。
电阻将会导致电子流通量的变化，电阻越小，电子流通量越大，反之亦然。
没有电阻或电阻很小的物质称其为电导体，简称导体。
不能形成电流传输的物质称为电绝缘体，简称绝缘体。
在物理学中，用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小。
导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。
作用：主要职能就是阻碍电流流过，多应用于限流、分流、降压、分压、负载与电容配合作滤波器及阻匹配等。
数字电路中功能有上拉电阻和下拉电阻。
2.2发光二极管
半导体发光器件包括半导体发光二极管（简称LED）、数码管、符号管、米字管及点阵式显示屏（简称矩阵管）等。
事实上，数码管、符号管、米字管及矩阵管中的每个发光单元都是一个发光二极管。
2.3二输入和三输入与门
其二输入与门的数学逻辑表达式：Y = AB
其三输入与门的数学逻辑表达式：Y = ABC
2.4 四D触发器74LS175
功能表：
四D触发器74LS175的真值表：
2.5抢答器按键部分
在本电路中，需要三位选手各一个抢答按键和主持人一个复位按键。
如右图所示，选手按键区，在常态
下，S1、S2、S3处于断开状态，输出端接
地处于低电平。
当按键按下去时接通电
源，由于电阻R4、R5、R6的作用，输出
端会输出高电平。
松开按键，输出端再次
变为低电平。
右图，常态下MR端处于悬空状态。
当按下S开关键，MR端直接接地，变为
低电平信号。
松开MR端恢复悬空。
2.5抢答器按键部分
抢答器指示部分主要有指示灯显示对应的作出抢答的选手。
其中指示灯选取三个发光二极管接在相应的电路中。
CLK端不断输入时钟信号，当有选手抢答
时，四D触发器74LS175
的D输入端对应的Q输出
端会输出一个高电平信号
到发光二极管，此时能使二极管发光导通。
3、电路的组成及控制原理
3.1抢答控制电路
该系统有开关S1、S2、S3，分别有三名参赛者控制。
常态时开关接地，比赛时，按下开关，使该端为高电平。
3.2抢答器
抢答器是由四D触发器74LS175和两个与门组成。
它的工作原理：若参赛者A首先按下开关，使该端的输入信号为高电平，D1接受该信号是输出Q1为高电平，相应的Q1非为低电平，这个低电平信号同时送到与门的输入端，与门被封锁，使触发器的控制脉冲其他信号由于与门封锁而被拘之门外，使之不能进行工作。
因此该电路只接收第一个输入的信号，即使此时其他参赛者也按下开关，但由于与门已被封锁，信号是输入不进去的。
3.3清零装置
为了保证电路的正常工作，比赛开始前，裁判员都是要将各触发出发器的状态统一清零。
按下复位键MR，CLR端接收到低电平信号，四D触发器清零。
松开按键MR，CLR端接收到脉冲信号，抢答器复位至抢答前的状态，可以进入下一抢答环节。
3.4显示电路
光显示电路需要在当有参赛者按下抢答开关时，相应电路构成通路，发光二极管通电发光亮。
总结:
经过了一个星期的查阅资料学习，使在这次的三人抢答器课程设计中，成功的利用了一个四D触发器74LS175实现该电路。
这种三路抢答器的组成原理简单易懂，只要知道四D触发器的功能，如果想要变成四路的话，则需要把四D触发器74LS175元件的D0和Q0，Q0非按电路接上，八路抢答器就需要两个4D触发器，以此类推，所以此项抢答器具有无限升级的空间。
具有相关基础知识的人都可以按照电路设计图进行该三路抢答器的组建；而且构造这种三路抢答器的原件基本属于常用零件，所需数量也比较少，也就是说，组合一个这样的三路抢答器所需的成本比较低而且耗时比较少，再者，按电路图谁都会做三路抢答器，但是如果要设计的话，就比较难了，所以这对与厂家来所可以说得上具有很强的竞争力，只有厂家才能制作出来。
物美价廉，符合了现在的市场要求和经济效益。
此次课程设计虽然时间短，但是学到了很多专业知识，让我的能力又提升了一个新台阶。
这次设计有不足之处，还希望老师给一些建议。
附录：
附录一电路原理图
精品资料
附录二元器键清单
元器件名称规格及数量
电阻1KΩ×3，680Ω×3
二极管5mm蓝光×3四D触发器74LS175 ×1
二输入与门×1
三输入与门×1
自动复位开关×4
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