Quartus六路抢答器实验报告
电子protuus 智能抢答器 实习
1.实习目的、内容和要求1.1实验目的（1）学习智力竞赛抢答器电路的工作原理。
（2）学习综合数字电子电路的设计、实现和调试方法。
1.2实验内容本次实习的内容是独立完成一个数字智力竞赛抢答器的设计，采用电路仿真设计软件完成竞赛抢答器电路的设计及仿真调试，在微机上仿真实现数字式竞赛抢答器的设计。
实习具体内容为：比赛中为了准确、公正、直观地判断出第一枪答者，所设计的抢答器通常由数码显示、灯光、音响等多种手段指示出第一枪答者。
同时还应设计记分、犯规和奖惩记录等多种功能。
1.3设计要求1.3.1 基本部分(1) 抢答器可供四组使用，组别键(信)号可以锁存；抢答指示用发光二极管(LED)。
(2) 记分部分独立(不受组别信号控制)，至少用2位二组数码管指示，步进有10分、 5分两种选择，并且具有预置、递增、递减功能。
(3) 要求性能可靠、操作简便。
1.3.2 发挥部分(1) 增加抢答路数。
(2) 数码管显示组别键(信)号。
(3) 自动记分(受组别信号控制)：当主持人分别按步进得分键、递增键或递减键后能够将分值自动累计在某组记分器上）。
(4) 超时报警。
1.4 实习任务要求(1)画出总体设计框图，以说明数字智力竞赛抢答器由哪些相对独立的功能模块组成，标出各个模块之间互相联系，时钟信号传输路径、方向和频率变化。
并以文字对原理作辅助说明。
(2)设计各个功能模块的电路图，加上原理说明。
(3)选择合适的元器件，在仿真软件上连接验证、仿真、调试各个功能模块的电路。
在连接验证时设计、选择合适的输入信号和输出方式，在充分电路正确性同时，输入信号和输出方式要便于电路的仿真、调试和故障排除。
(4)在验证各个功能模块基础上，对整个电路的元器件和连接，进行合理布局，进行整个数字钟电路的连接验证、仿真、调试。
(5)自行接线验证、仿真、调试，并能检查和发现问题，根据原理、现象和仿真结果分析问题所在，加以解决。
学生要解决的问题包括元器件选择、连接和整体设计引起的问题。
六路抢答器设计电子课程设计(综合实验)报告 数电 华北电力大学
课程设计(综合实验)报告( 20 -- 20 年度第1 学期)名称：课程或实验名称题目：六路抢答器设计院系：电气与电子工程学院班级：电气1108班学号：学生姓名：陈子君指导教师：刘向军设计周数：一周成绩：日期：年月日《电子技术》综合实验任务书一、目的与要求1.目的1.1综合实验是教学中必不可少的重要环节，通过综合实验巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能，提高综合运用知识的能力，逐步增强实际工程训练。
1.2注重培养学生正确的设计思想，掌握综合实验的主要内容、步骤和方法。
1.3培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。
1.4提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及其基本工程素质。
2.要求2.1 能够根据设计任务和指标要求，综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。
2.2根据课题需要选择参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。
要求通过独立思考、深入钻研综合实验中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。
2.3进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则。
2.4学会电子电路的安装与调试技能，掌握常用仪器设备的正确使用方法。
利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法，解决实验中出现的问题。
2.5学会撰写综合实验总结报告。
2.6通过综合实验，逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度，培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。
要求学生在设计过程中，坚持勤俭节约的原则，从现有条件出发，力争少损坏元件。
2.7在综合实验过程中，要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。
二、设计（实验）正文2.1设计要求设计一个智力竞赛抢答器，此抢答器可以容纳六组参赛队，每组设置一个抢答按扭供抢答者使用。
设置一个“系统复位”或“抢答准备命令”按扭和一个“抢答开始命令”按扭供主持人使用。
在主持人将系统复位并发出“抢答开始命令”后，若参赛者按下抢答按扭，就显示最先抢答者的组号，指示抢答有效，并以灯和声音警示。
六路抢答器课程设计报告
六路抢答器课程设计报告一、设计任务与要求设计并制作一个六路抢答器，要求满足以下条件：1. 抢答器同时供6名参赛者使用，每人一个抢答按钮；2. 抢答器具有锁存功能，即按下抢答按钮后，其他参赛者无法再按下按钮；3. 抢答器具有显示功能，能够显示最先按下按钮的参赛者编号；4. 抢答器电路结构简单，易于实现。
二、设计方案根据设计要求，可以采用以下方案实现六路抢答器：1. 抢答按钮电路：使用6个单刀单掷开关（SW1-SW6）作为抢答按钮，每个开关的一端接地，另一端接至输入端子上。
当某个参赛者按下按钮时，对应的输入端子变为低电平。
2. 锁存电路：采用6个D触发器（DFF1-DFF6）实现锁存功能。
每个D触发器的置位端（S）和复位端（R）均接地，时钟端（CP）接至时钟信号发生器的输出端，数据输入端（D）接至相应的输入端子。
当某个参赛者按下按钮时，对应的输入端子变为低电平，触发D触发器置位，将对应的状态锁存下来。
3. 显示电路：采用6个LED灯（LED1-LED6）作为显示器件，每个LED灯的正极接至电源，负极接至相应的D触发器的输出端。
当某个D触发器置位时，对应的LED灯点亮，指示最先按下按钮的参赛者编号。
4. 时钟信号发生器：采用555定时器构成多谐振荡器，产生时钟信号。
将555定时器的2脚和6脚接至电源，3脚接地，4脚接至电阻和电容组成的RC电路。
通过调节RC电路的参数，可以改变时钟信号的频率和占空比。
三、电路原理图与元件清单由于无法在此处绘制电路原理图，以下提供元件清单：1. 单刀单掷开关（SW1-SW6）：6个；2. D触发器（DFF1-DFF6）：6个；3. LED灯（LED1-LED6）：6个；4. 555定时器：1个；5. 电阻、电容等元件。
四、制作过程与测试结果按照设计方案制作六路抢答器，并进行测试。
测试结果表明，六路抢答器能够正常工作，满足设计要求。
当某个参赛者按下按钮时，对应的LED灯点亮，同时其他参赛者无法再按下按钮。
抢答器实验报告
抢答器实验报告抢答器实验报告一、引言在现代教育中，抢答器已经成为一种常见的教学工具。
抢答器作为一种互动式教学设备，能够有效提高学生的参与度和积极性。
本次实验旨在探究抢答器在课堂教学中的应用效果，并分析其对学生学习动机和表现的影响。
二、实验设计本次实验采用了随机抽样的方法，选取了两个同样水平的班级作为实验组和对照组。
实验组在课堂上使用抢答器进行互动答题，而对照组则采用传统的手举答题方式。
实验时间为一个学期，每周进行两次实验。
三、实验结果通过对实验组和对照组学生的学习成绩进行统计分析，得出以下结论：1.学习动机提高实验组学生在使用抢答器后，表现出更高的学习动机。
抢答器的竞争性质激发了学生的积极性，使他们更加主动地参与到课堂讨论中。
与此相对比，对照组学生在课堂上的参与度相对较低。
2.学习效果提升实验组学生在学习成绩上明显优于对照组。
抢答器的使用促使学生更加专注于课堂内容，提高了他们对知识的理解和掌握程度。
同时，抢答器的实时统计功能也帮助教师及时了解学生的学习情况，及时进行针对性的辅导。
3.学生互动增加抢答器的引入使得学生之间的互动更加频繁。
学生们通过抢答器进行竞争和交流，促进了彼此之间的学习和思考。
这种互动不仅提高了学生的学习效果，也增强了他们的团队合作能力和沟通能力。
四、讨论与反思抢答器的应用在一定程度上提高了学生的学习动机和学习效果，但也存在一些问题和挑战。
首先，抢答器的使用需要教师具备一定的操作技能，教师需要花费一定的时间和精力进行培训。
其次，抢答器的过度使用可能导致学生对抢答过程的过度追求，而忽视了对知识的深度理解。
因此，在使用抢答器时，教师需要合理控制抢答的频率和方式，以确保教学效果的最大化。
五、结论综上所述，抢答器作为一种互动式教学工具，在课堂教学中发挥了积极的作用。
它能够提高学生的学习动机和学习效果，促进学生之间的互动和合作。
然而，教师在使用抢答器时需要注意适度，以确保教学效果的最大化。
六路抢答器-课程设计报告
5
调试结果如图五：
图五
6
正如前面所说，我对这次课程设计感触深刻。首先我认识到了自己动手能力的局限性，从设计电路原理图开始，我老是犯这样或那样的错误，虽然不大但依然影响整体，可见每一个方面都得一丝不苟，或许你可能觉得自己已经完全弄懂了一个问题，但当付诸实践，需要动手做出真正的产品是就会出现问题，这就是实践是检验整理的唯一标准的实际写照；本次课程设计让我理解了原本半只不解的芯片的作用，数电和模电以及实验课上的许多东西都能联系在一起了，不再是原来孤立界限的了，焊接技术也熟练了不少，但我想依然还是据专业要求相去甚远吧，还有就是心态上的磨砺，这次最深刻了，从最早开始课程设计到比较靠后提交作品，之间多少次情绪低落，但却无可奈何经常是在实验室呆一天，没查出问题后，花费一个上午或下午再继续…….尤其是后来几天，身边的同学陆陆续续排查问题后完成作品，那种解脱的愉悦，虽然我也替他们高兴，但自己的焦虑无疑却更加深了，那简直就是煎熬啊！但是好在自己始终没有放弃，终于迎来了最后的成功。回想起来依然感触不已啊！成就感也油然而生。总的来说收获不小啊。
2
六路抢答器，顾名思义，有六个端子可进行抢答的电路，所以首先需要六个button按键，对照设计要求，需要主持人的功能，则又需要多加一个单刀双掷开关，可以假设打向A端，则为复位，打向B端，则为抢答开始；而抢答，字面意思不难理解为先抢的先答，后抢的无效，初步断定需要一锁存器，又需要显示出结果，再加以显示端即可。
第三，器件引脚识别的问题，我和几个同学都将数码管的引脚认错了，结果导致拆线重接，这么多的线可不是开玩笑的，当时我就是下了巨大决心才才改过来的。
抢答器的实验报告
抢答器的实验报告抢答器的实验报告一、引言在现代教育中，积极主动的学习参与是培养学生思维能力和团队合作精神的关键。
而在课堂互动中，抢答环节常常能够激发学生的学习热情和积极性。
为了提高课堂效果，我们进行了一项抢答器实验。
二、实验目的本实验的目的是通过使用抢答器，评估其对学生参与度和学习效果的影响。
我们希望通过实验结果，为教育者提供参考，以便更好地利用抢答器来促进学生的学习。
三、实验方法1. 实验设计本实验采用了对照组与实验组相结合的设计。
课堂上，我们将学生分为两组，其中一组使用抢答器进行抢答，另一组则采用传统的手举方式。
通过对比两组学生的表现，我们可以评估抢答器对学生参与度和学习效果的影响。
2. 实验过程在课堂上，我们首先向学生介绍了抢答器的使用方法，并说明了实验的目的和意义。
然后，我们将学生分为两组，并给每个学生发放一个抢答器或者一个手举卡片。
在课堂上，教师提出问题后，学生使用相应的方式进行抢答或者举手回答。
我们记录了每个学生的回答情况和回答正确率，并对两组学生的表现进行了比较分析。
四、实验结果通过对实验数据的统计和分析，我们得出了以下结论：1. 学生参与度提高：使用抢答器的实验组学生在课堂参与度上表现更好。
相比于传统的手举方式，抢答器能够更快速、公平地选择回答者，激发学生的积极性和主动性。
2. 学习效果提升：实验组学生在学习效果上也取得了显著的提升。
抢答器的使用不仅能够促使学生更加专注于课堂内容，还能够培养学生的思维能力和解决问题的能力。
3. 学生互动增加：抢答器的引入使得学生之间的互动增加。
学生们通过抢答的过程，不仅能够与教师进行互动，还能够与同学们进行竞争和合作，促进团队合作精神的培养。
五、实验讨论虽然抢答器在本实验中取得了积极的效果，但我们也要注意其使用的适度与合理性。
过多地依赖抢答器可能会导致学生过度竞争，降低课堂氛围。
因此，在使用抢答器时，教师需要根据实际情况进行灵活运用，合理安排抢答环节，以达到最佳的教学效果。
【六路抢答器课程设计报告】
级计算机专业（本科）数字逻辑课程课程设计报告班级：姓名：学号：同组成员：指导老师：日期：课程设计名称：六路抢答器的设计课程设计地点：电子工程学院数字电路实验室、计算机学院机房课程设计目的：熟悉数字系统设计的一般方法；熟悉数字系统开发的方法；熟悉555集成定时器的组成及工作原理；掌握数字抢答器的设计；掌握集成编码器、译码驱动器的工作原理与使用方法。
用虚拟电子工作平台”（Electronics Workbench），简称EWB，分析、设计数字电子电路仿真电路。
使用虚拟测试仪器对电路进行仿真实验如同置身于实验室使用真实仪器测试电路，既解决了购买大量元器件和高档仪器的难处，又避免了仪器损坏等不利因素。
领取元器件和面包板搭电路调试并验收。
提高学生综合分析、设计的思维能力和实际动手能力。
课程设计内容：设计六路抢答器。
主持人按复位键后进行抢，参赛人数为六人，若有参赛者按键抢答，轰鸣器鸣响，提示有人抢答，同时，数码管显示抢答者序号。
课程设计器件：74LS04一片；74LS32一片；74LS30一片；74LS74三片；74LS147一片；555一片；74LS48一片；轰鸣器1个；共阴极数码管一只；复位开关1个；抢答按钮6个；面包板3块；电阻20欧1个，1K14个，10K1个，电容0.01u1个，0.1u1个；导线若干；5V电源。
课程设计步骤：(1)分析课题，和同学讨论该如何着手课程设计；(2)分析老师所给的原理图，了解每个芯片的作用，分析接线的作用；(3)根据原理图，画出一个事物连线图；(4)按照实物连线图在事物中接线仿真；(5)检查连接好的电路是否有错，若有，并纠正；(6)上交实物作品；(7)写报告，总结。
电路原理：1、555振荡器原理和振荡频率555构成的多谐振荡器的工作原理如图所示：接通电源Vcc后，Vcc经电阻R1和R2对电容C充电，其电压V c由0按指数律上。
当V c≧2/3 Vcc时，电压比较器C1和C2的输出分别为V c1=0,V c2=1,基本RS 触发器被置0，Q等于0，Q非等于1，输出V O跃到低电平V OL。
路抢答器实验报告
路抢答器实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是设计并实现一个多路抢答器，以深入理解数字电路的基本原理和应用，掌握逻辑门、计数器、编码器、译码器等数字集成电路的使用方法，提高电路设计和调试的能力。
二、实验原理1、抢答电路采用锁存器实现抢答功能。
当有选手按下抢答按钮时，对应的锁存器被触发，将输入信号锁存，同时阻止其他选手的输入信号。
2、编码电路使用编码器将抢答者的编号转换为对应的二进制编码。
3、译码显示电路通过译码器将编码后的二进制信号转换为可在数码管上显示的数字，从而显示出抢答者的编号。
三、实验设备及材料1、数字电路实验箱2、 74LS 系列数字集成电路芯片，如 74LS175（四 D 触发器）、74LS148（8 线 3 线优先编码器）、74LS48（七段显示译码器）等3、数码管4、按钮开关5、电阻、电容等电子元件6、导线若干四、实验步骤（一）电路设计1、根据实验原理，画出多路抢答器的电路原理图。
确定各个芯片的引脚连接方式，以及与外部元件的连接关系。
2、设计合理的布局，使得电路简洁、易于布线和调试。
（二）芯片选择与安装1、从实验箱中选取所需的数字集成电路芯片，如 74LS175、74LS148、74LS48 等。
2、按照电路原理图，将芯片正确插入实验箱的插座中，注意芯片的方向和引脚的对应关系。
（三）布线连接1、使用导线将芯片的引脚与外部元件（如按钮开关、数码管、电阻、电容等）按照电路原理图进行连接。
2、确保连接牢固，避免虚接和短路现象。
（四）电路调试1、接通实验箱电源，首先检查各芯片的电源和地引脚是否连接正确，电源电压是否正常。
2、逐个按下抢答按钮，观察数码管的显示是否正确，锁存功能是否有效。
3、检查是否存在竞争冒险现象，如有，通过增加滤波电容或修改电路等方法进行消除。
五、实验结果与分析（一）实验结果1、当无人抢答时，数码管显示“0”。
2、当有选手按下抢答按钮时，数码管立即显示该选手的编号，并且其他选手的抢答无效。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
抢答器实验报告
一、 抢答器的功能介绍：
1、 基本功能：
（1） 抢答器同时供6名选手比赛，分别用6个按钮S0 ~ S5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。
即优先锁存抢答选手的编号，并显示在数码管上，扬声器发出音响提示。
此时其它选手再按键无效。
优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
→
→→
2、 扩展功能：
（1） 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，定时器进行减计时显示。
主持人按“开始” 键前抢答给以警告，抢答选手的LED 闪烁 （2） 参赛选手在设定的时间内抢答后，定时器停止减计时。
（3） 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、抢答器总体方案设计及原理图；
1、总体方案图
（1）主持人有开始键和复位键，按下开始键后才能开始抢答，否则犯规。
其他六个人设有六个按键。
按键中加有除颤装置。
（2）抢答后选手的号码用数码管显示，正常抢答后显示抢到的选手号码，并有铃声响起,如果在主持人按开始键前有人抢答，则选手的指示灯会闪烁，并有报警音响起。
（3）如果10秒内没有抢答，则说明该题超时作废。
三、 抢答器单元模块设 1、 键入模块
选手、主持人按键输入
按键装置，含有除颤功能
主持人未开始，
选手抢答，指示灯闪烁警告
选
手抢答，锁存选手的号码
一片74192
控制蜂鸣
器响。
一片控制警报
响
多久
由两片74192
做定时
器来控制开始后抢答的时间
（1）、除颤装置
除颤装置的原理是：在按键操作时，机械触点的弹性及电压跳动等原因。
在触点闭合或开启的瞬间会出现电压的抖动，如果不进行处理就会造成误操作。
按键去抖动的关键在于提取稳定的低电平状态。
如果连续几次为低电平，可以认为信号已经处于稳定状态，此时输出一个低电平按键信号。
即：当给与D触发器一个100hz的脉冲信号，选手按键后（为低电平）经过多个D触发器触发，最后输出稳定的低电平。
（2）、总的键入装置
键入装置原理：六位选手和主持人的输入后均除颤装置，在主持人后接有一个T触发器，T触发器是保证输出的信号与T保持一致，即输出为高电平，且由主持人触发。
(3)、仿真后的波形图：
此图说明当选手k2按下后，经过除颤装置输出的为低电平，其他选手没有按键，因此输出的是高电平，当主持人是高电平是即使T触发器触发，因此输出的S是高电平。
2、抢答器模块：
(1)、原理图
图中芯片74148为优先编码器，只用六个按键，EIN为使能端，当为低电平时芯片工作，工作时GSN为低电平，EON为高电平。
三个输出中每个输出接一个RS触发器，RS触发器的作用是取反，例如：当选手三按下后，74148输出为100，经过RS触发器，输出为011，经过7448译码器显示的即为011。
Q1输出的即为锁存的号码。
（2）仿真后的波形图
此图说明当选手四按键后，即输入为低电平，由7448的真值表
十进制A3 A2 A1 A0 a b c d e f g
4 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 显示可得输出的ABCDEFG与真值表符合。
3、控制蜂鸣器响以及响多久的模块
上面的74192芯片是控制蜂鸣器是否响的一个重要组成部分，其原理是：起初置数0010，左面选手按键后输入的为低电平，经过一个非门后为高电平。
74192芯片的BON端是借位端，因此在开始时为高电平，两个高电平到达DN触发74192可逆计数器减一，从0010变为0001，A输出为1，BCD输出为0，经过或非也为高电平。
下面的74192芯片是控制蜂鸣器响的时间，其工作原理是：起初置数为1000，此时输出为xx为高电平即是蜂鸣器响的一个必要条件。
给一个频率以及CON进位端起初为高电平，经过与门到达UP触发74192可逆计数器加一，从1000变为1001，因此输出AD均为高电平，xx 输出为低电平，此时蜂鸣器不再响。
4、定时器模块：
（1）、原理图
抢答器模块的原理图是由两片74192可逆计数器和两片7448七段译码器组成。
上面的74192芯片起初置数为0001，下面的74192芯片起初置数为0000，两个芯片组成10进制倒计时。
上面的为视为，下面的为个位。
Q为低电平加一个非变为高电平触发下面的芯片DN减一，由于一开始为0000减一时要向高位借一，依次下去即为倒计时。
并通过7448在数码管中显示出来。
（2）、仿真后的波形图
此图说明在finish为高电平时即抢答开始，此时十位的74192芯片在1和0之间变换，当为高电平时，个位的74192芯片显示的均为0，当为低电平时，十位的74192芯片显示的为从9到0。
在finish为低电平时，此时抢答结束，即数码管上显示00。
5、分频器
(1)、原理图：
48MHZ经过一个74161芯片（为3分频）变为16MHZ，再经过3个74160芯片（为1000分频），变为16khz，再经过74161芯片（16分频）最终变为1khz。
其他的8hz，4hz，2hz，1hz，100hz同理可得。
例如：（1）10分频原理图
仿真后的波形图：（2）16分频原理图仿真后波形图：
6、显示器
（1）原理图。