实训九 智力竞赛抢答装置
智力抢答器实验报告
智力抢答器实验报告智力抢答器实验报告引言：智力抢答器是一种用于测量个体智力水平的设备。
通过对被试者进行一系列智力测试，并记录其反应时间和准确率，可以客观地评估被试者的智力水平。
本实验旨在探究智力抢答器在智力测量中的应用效果，并对其优缺点进行分析。
实验设计：本次实验选取了30名大学生作为被试者，他们在实验前进行了智力水平测试，以便将他们分为高、中、低三个智力水平组。
实验采用随机分组设计，每组10人。
每位被试者在实验中依次完成了智力测试任务，并使用智力抢答器进行答题。
实验过程：实验分为两个阶段进行，第一阶段是控制组，被试者在没有智力抢答器的条件下完成智力测试。
第二阶段是实验组，被试者在有智力抢答器的条件下完成智力测试。
每个阶段之间有适当的间隔时间，以避免被试者疲劳或记忆效应的干扰。
实验结果：通过对实验数据的分析，我们得出了以下结论：1. 反应时间：实验组的被试者在使用智力抢答器时，反应时间明显缩短。
这是因为智力抢答器能够快速识别被试者的回答，并及时给出反馈，从而提高了被试者的答题速度。
2. 准确率：实验组的被试者在使用智力抢答器时，准确率相对较高。
智力抢答器能够自动判断答案的正确与否，并给出相应的提示，有效避免了被试者的主观判断误差。
3. 反应模式：实验组的被试者在使用智力抢答器时，出现了更为稳定的反应模式。
他们更加注重思考答案，而不是仅仅凭直觉做出选择。
智力抢答器的存在，使得被试者更加有动力去思考和分析问题，提高了智力测试的可信度。
讨论与分析：智力抢答器作为一种智力测量工具，具有一定的优势和局限性。
从实验结果来看，智力抢答器在提高被试者答题速度和准确率方面发挥了积极作用。
然而，在某些情况下，智力抢答器可能会对被试者产生一定的心理压力，从而影响其答题表现。
此外，智力抢答器也无法完全取代人工评分，对于一些开放性问题的答案评判仍需要人工干预。
结论：智力抢答器作为一种智力测量工具，在一定程度上提高了智力测试的效率和准确性。
开放课题智力竞赛抢答器设计报告(一)
开放课题智力竞赛抢答器设计报告(一)开放课题智力竞赛抢答器设计报告一、背景介绍开放课题智力竞赛是一项智力竞赛，需要选手快速准确地抢答问题，因此需要一个抢答器来辅助比赛，提高比赛的公正和效率。
二、需求分析1. 选择器为了避免抢答造成混乱，需要一个选择器，能够依次选择下一个抢答选手。
选择器可以是一个按钮或者一个旋钮。
2. 显示器为了确保比赛公正，需要一个显示器来显示抢答选手的编号和得分。
显示器可以是数字显示屏或LED灯。
3. 计时器为了控制比赛时间，需要一个计时器。
当比赛时间到达设定时间时，抢答器会自动停止，不能再进行抢答。
4. 抢答按钮每个选手都需要一个抢答按钮，选手按下按钮后，抢答器会记录下时间并发出声音。
选手抢答的时间越短，得分越高。
三、系统设计抢答器主要由选择器、显示器、计时器和抢答按钮组成。
选择器通过按钮或旋钮选择下一个抢答选手，选手按下抢答按钮来开始抢答。
计时器会记录抢答时间并停止计时器，同时记录抢答选手的编号和得分。
显示器显示抢答选手的编号和得分。
四、原理图设计抢答器的原理图如下图所示：五、电路设计抢答器的电路设计如下图所示，采用了ATmega328P单片机作为控制核心，用按钮或旋钮控制下一个抢答选手，同时记录选手的编号和得分。
显示器使用LED显示器，可以清晰显示抢答选手的编号和得分。
六、实验结果经过实验可以发现，抢答器的响应速度非常快，抢答选手的编号和得分可以清晰显示在LED屏幕上。
同时，计时器的精度非常高，可以确保比赛的公正性。
七、结论本文设计了一种抢答器，用于开放课题智力竞赛。
经过实验可以发现，抢答器的响应速度非常快，计时器的精度非常高，可以确保比赛的公正性。
因此，本文设计的抢答器可以广泛应用于各种智力竞赛和抢答活动中。
智力竞赛抢答器设计
智力竞赛抢答器设计随着知识经济的快速发展，智力竞赛作为一种独特的文化现象，越来越受到大众的和喜爱。
抢答器作为智力竞赛中的重要设备，具有举足轻重的地位。
本文将围绕智力竞赛抢答器设计展开讨论，深入剖析其需求、思路及具体实现方法。
一、需求分析智力竞赛抢答器的主要需求方是竞赛组织者、参赛者和观众。
抢答器应具备快速、准确、稳定的特点，以便在竞赛中充分发挥作用，提高竞技体验和公平性。
此外，抢答器还需具备良好的操作界面，以便参赛者快速上手。
二、设计思路1、抢答器外观设计抢答器的外观应简洁大方，符合现代审美观念。
同时，要注重实用性，以便参赛者能够方便快捷地操作。
2、抢答器功能设计抢答器应具备以下基本功能：（1）实时显示题目和倒计时：抢答器应展示当前题目的内容，并设置倒计时功能，以便参赛者合理安排答题时间。
（2）抢答功能：抢答器应允许参赛者通过按钮或触摸屏等方式进行抢答，并自动判断抢答是否有效。
（3）声音提示功能：当抢答器检测到有效抢答时，应发出声音提示，以便所有参赛者和观众知晓。
（4）计时功能：抢答器应具备计时功能，以便在竞赛全程中掌握时间。
3、技术实现抢答器的技术实现应考虑以下几个方面：（1）稳定性：抢答器应采用可靠的硬件和软件方案，确保在竞赛过程中不会出现故障。
（2）可扩展性：抢答器应具备良好的可扩展性，以便根据不同竞赛需求进行功能扩展和升级。
（3）交互性：抢答器应支持多种交互方式，如按钮、触摸屏等，以便参赛者根据个人习惯选择操作。
三、输入关键词在智力竞赛抢答器设计中，以下关键词至关重要：1、稳定性：抢答器的稳定性直接决定了其可用性和可靠性。
设计过程中应采用成熟的硬件和软件方案，确保设备在长时间使用和大量竞赛中稳定运行。
2、可扩展性：考虑到不同竞赛场景和需求，抢答器应具备良好的可扩展性，以便根据实际需求增加或优化功能。
这有助于延长抢答器的使用寿命，并适应未来可能的变化。
3、用户友好性：抢答器的操作应简单直观，支持多种交互方式，以便参赛者和观众快速上手和操作。
智力竞赛抢答装置实验报告
智力竞赛抢答装置实验报告
智力竞赛抢答装置实验报告
一、实验目的
1、学习数字电路中D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP 时钟脉冲源等单元电路的综合运用；
2、熟悉智力竞赛抢答器的工作原理；
3、了解简答数字系统设计、调试及故障排除方法。
二、实验原理
下图为四人用的智力竞赛抢答装置线路，用以判断抢答优先权。
智力竞赛抢答器装置原理图
图中F1为四D触发器74LS175，它具有公共置0端和公共CP端，引脚排列间附录；F2为双4输入与非门74LS20；F3是由74ＬＳ００组成的多谐振荡器；Ｆ４是由７４ＬＳ７４组成的四分频电路；Ｆ３、Ｆ４组成抢答器中的ＣＰ时钟脉冲源。
抢答开始时，由主持人清除信号，按下复位开关Ｓ，７４ＬＳ１７５的
输出Ｑ１～Ｑ４全为０，所有发光二极管ＬＥＤ灯均熄灭，当主持人宣布“抢答开始”后，首先做出判断的参赛者立即按下开关，对应的发光二极管点亮，同时，通过与非门Ｆ２送出信号锁住其余３个抢答者的电路，不再收受其
他信号，直到主持人再次清除信号为止。
三、实验设备与器件
（1）+5V直流电源
（2）逻辑电平开关
（3）逻辑电平显示器
（4）双踪示波器
（5）数字频率计
（6）直流数字电压表
（7）74LS175，74LS20，74LS74，74LS00
四、实验内容
（1）测试各触发器及各逻辑门的逻辑功能。
测试方法参照数字电子技术基础实验的有关内容，判断器件的好坏。
（2）按图10-1接线，抢答器五个开关接实验装置上的逻辑开关，发光二极管接电平显示器。
智力竞赛抢答器
一、设计题目及要求1 、五人参赛每人一个按钮，主持人一个按钮，按下就开始；2 、每人一个发光二极管，抢中者灯亮；3 、有人抢答时，喇叭响两秒钟；4 、答题时限为10秒钟，从有人抢答开始，用数码管倒计时间，0,9,8…1，0；倒计时到0的时候，喇叭发出两秒声响。
二、设计过程及内容1、总体设计方案抢答器由五名选手及主持人作为输入端，由主持人控制总开关，可复位。
当主持人置高电平选手可以抢答，抢答的选手对应的二极管发亮，喇叭响2s，同时数码管开始倒计时，当为0时，喇叭再响2s。
方案如下：用五个高低电平控制相应的发光二极管，第六个用于主持人复位，由二极管控制数码管和一个喇叭，再由数码管控制另一个喇叭。
因此，抢答器设计可以分为四个模块：抢答器、10s倒计时、2s计时器、分频器。
2、模块一：抢答器A~E代表五个参赛选手，F为置零端，主持人控制，Q1~Q5为发光二极管。
当F 置于低电平时，A~E都被置零，当F置于高电平时，抢答开始，成功者对应的二极管发光，通过与门将CP信号封锁，并输入低电平到DFF中，则其他选手再次按键时结果不会改变，实现了一人抢答后，其他人不能再做答，当主持人清零后可重新抢答。
此模块的仿真波形如下：仿真说明：当主持人F置于低电平时，选手无法抢答；当主持人置于高电平时，选手开始抢答，首先抢答的是E，对应的二极管发光，其他人抢答对结果没影响；当主持人清零后，E的二极管由亮到灭，抢答重新开始。
模块二：十秒倒计时器此十秒倒计时器是由74168和7449组成的十进制减法计数器，它只保留预置数端、CP信号端、计数输出端，其余的都置为0.。
C是置零端，当置于高电平时，74168有效，倒计时开始。
当输出0、9、--1时，D触发器输出结果总是1，不影响CP信号。
当输出从1到0时，D触发器到上升沿，则输出结果为1，则CP信号被封锁,此时倒计时器保持在0不变。
若要重新开始，则把C置零即可。
此模块的仿真波形如下：仿真说明：当C为高电平且有CP信号时，倒计时开始，显示管显示，输出结果0,9,8···0，最后保持零不变。
智力竞赛抢答装置的设计与调试设计方案
调试成果展示
装置响应时间
在多次测试中，装置的平均响应时间达到了预期目标，能够满足快 速抢答的需求。
准确性测试
通过对比人工计时和装置计时的结果，验证了装置的准确性，误差 范围在可接受范围内。
稳定性评估
在长时间连续工作中，装置未出现明显的性能下降或故障，表现出良 好的稳定性。
存在问题分析
测试用例设计与执行
根据功能需求和性能指标设计全面的测试用例，并严格按 照测试计划执行测试工作；记录测试过程中出现的问题和 异常现象，并进行详细分析。
结果分析与改进建议
对测试结果进行统计分析，评估系统的整体性能和稳定性 ；针对存在的问题提出改进建议并进行优化迭代。
04 抢答机制设定及策略优化
CHAPTER
功能定位
实现抢答按钮、信号传输、主控 制器、显示屏等核心功能部件的 集成与优化。
技术路线选择及依据
技术路线
采用嵌入式系统设计方案，结合硬件 电路设计与软件编程实现抢答装置功 能。
依据
嵌入式系统具有高性能、低功耗、易 扩展等优势，适用于智力竞赛抢答装 置的开发需求。
预期成果与效益分析
预期成果
成功研发出符合赛事需求的智力竞赛抢答装置，并通过实际测试验证其性能与 稳定性。
偶尔的误触发
在某些情况下，装置可能会出现误触发的情况，导致非抢答环节 的干扰。
操作界面不够友好
对于非专业人员来说，操作界面可能略显复杂，需要一定的学习成 本。
抗干扰能力有待提升
在电磁干扰较强的环境下，装置的性能可能会受到一定影响。
改进措施建议
优化触发机制
通过改进触发算法和硬件设计，降低误触发的概率， 提高装置的可靠性。
多功能集成
智力竞赛抢答器
编程语言
01
选择易于开发、调试和移植的编程语言，如C 或C。
程序结构
02
采用模块化程序设计，将程序划分为不同的功 能模块，便于开发和维护。
抢答逻辑
03
编写抢答逻辑代码，实现实时检测、判断最先 抢答和显示抢答结果等功能。
界面设计
04
设计简洁明了的界面，方便参赛者和裁判使用。
系统测试与优化
功能测试
01
03
电力。
显示器
用于展示抢答结果 。
工作流程
电源启动
抢答器接通电源后开始工作。
信号接收
按钮组件接收到抢答信号。
信号处理
电路板对接收到的信号进行处理 。
结果判断与显示
根据处理结果判断并显示抢答结 果。
信号接收与处理
信号接收
按钮组件接收到抢答信号后，将信号传递给电路板。
信号处理
电路板对接收到的信号进行识别和处理，判断抢答的有效性。
智力竞赛抢答器
$number {01}
目 录
• 抢答器概述 • 抢答器的工作原理 • 抢答器的应用场景 • 抢答器的优势与局限性 • 抢答器的设计与实现 • 抢答器的未来发展与展望
01
抢答器概述
定义与功能
定义
抢答器是一种电子设备，用于智力竞 赛中判断并显示哪位选手最先按下抢 答按钮。
功能
具备信号输入、信号处理和信号输出 三大功能，能够快速准确地判断抢答 者的身份，并通过显示设备展示给所 有参赛者及观众。
抢答器的重要性
1 2
3
公平性
抢答器能够确保竞赛的公平性，避免因人工判断抢答顺序时 出现的误差或偏见。
高效性
抢答器能够提高竞赛的效率，减少等待时间，让比赛更加紧 凑和激烈。
电子工艺实训报告智力竞赛抢答器
电子工艺实训报告实训课题智力竞赛抢答器的制作与调试学号@@@@@@@@@@@@@@@@@年级 2011学院理学院专业电子信息工程姓名 #######指导教师刘怀强一．实训目的(1) 学习数字电路中D触发器，分频电路，多谐振荡器，CP时钟脉源等单元电路的综合运用。
(2) 学习并掌握智力竞赛抢答器的工作原理；(3) 按照图纸焊接元件，组装一个智力竞赛抢答器，并掌握其调试方法。
二．实训器材(1) 电烙铁，螺丝刀、镊子等必备工具。
(2)四个1K电阻，四个LED灯，一个104电容(104=10*10^4=100000PF=0.1UF)一个可变电阻，五个开关，两块电路板， 1m焊锡丝，1m电线。
(3) 四D触发器74LS175，双4输入与非门74LS20,双上升沿D触发器74LS74,四2输入与非门74LS00，三个14管脚的插槽，一个16管脚的插槽。
三．实训概要（一）熟悉各电路元件，掌握烙笔的使用方法（二）检查和熟悉智力竞赛抢答器的装配零件老师让我们多次熟悉智力竞赛抢答器的电路图和熟悉各电路元件，并调试元器件的好坏，学习使用常用电子仪器仪表和识别检测常用的电子元件。
识别和检测我们常见的电子元件就是电阻、电容、二极管。
电阻上的色带是就是电阻的色环标记法，通过色环来表示电阻的大小，有效数字、倍率和允许误差。
现在见到的电阻的色环有四道和五道的，四道环的有效数字是前两道环所代表，而五道环是由前三道所代表。
接着识别电容器，电容用于交流耦合、滤波、隔断直流、交流旁路和组成振荡电路等，电容的标注分为直接标注和色标法。
通过学习，我明白了直接标注的电容是用数字直接表示电容量，不标单位。
标注1～4位整数时，其单位是pF，标注为小数时，其单位是µF。
也有用三位数字表示容量大小，默认单位是pF，前两位是有效数字，第三位是有效倍率（10m），当第三位是9时，则对有效数字乘以0.1。
而色标法则同电阻器的标注。
检测电容的方法是利用电容的充放电特性，一般用万用表电阻档测试电容的充放电现象，两只表笔触及被测电容的两条引线时，电容将被充电，表针偏转后返回，再将两表笔调换一次测量，表针将再次偏转并返回。
- 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)。
实训九智力竞赛抢答装置
一、实验目的
1、学习数字电路中D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源等单元电路的综合运用。
2、熟悉智力竞赛抢赛器的工作原理。
3、了解简单数字系统实验、调试及故障排除方法。
二、实验原理
图16－1为供四人用的智力竞赛抢答装置线路，用以判断抢答优先权。
图16－1智力竞赛抢答装置原理图
图中F
1
为四D触发器74LS175，它具有公共置0端和公共CP端,引脚排列
见附录；F
2为双4输入与非门74LS20；F
3
是由74LS00组成的多谐振荡器；F
4
是由74LS74组成的四分频电路，F
3、F
4
组成抢答电路中的CP时钟脉冲源，抢
答开始时，由主持人清除信号，按下复位开关S，74LS175的输出Q
1～Q
4
全为0，
104
所有发光二极管LED均熄灭，当主持人宣布“抢答开始”后，首先作出判断的参赛者立即按下开关，对应的发光二极管点亮，同时，通过与非门F
2
送出信号锁住其余三个抢答者的电路，不再接受其它信号，直到主持人再次清除信号为止。
三、实验设备与器件
1、+5V直流电源
2、逻辑电平开关
3、逻辑电平显示器
4、双踪示波器
5、数字频率计
6、直流数字电压表
7、74LS175、74LS20、74LS74、74LS00
四、实验内容
1、测试各触发器及各逻辑门的逻辑功能。
试测方法参照实验二及实验九有关内容，判断器件的好坏。
2、按图16－1接线，抢答器五个开关接实验装置上的逻辑开关、发光二极管接逻辑电平显示器。
3、断开抢答器电路中CP脉冲源电路，单独对多谐振荡器F
3及分频器F
4
进行调试，调整多谐振荡器10K电位器，使其输出脉冲频率约4KHz，观察F
3
及F
4
输出波形及测试其频率（参照实验十三有关内容）。
4、测试抢答器电路功能
接通+5电源，CP端接实验装置上连续脉冲源，取重复频率约1KHz。
（1）抢答开始前，开关K
1、K
2
、K
3
、K
4
均置“0”，准备抢答，将开关S
置“0”，发光二极管全熄灭，再将S置“1”。
抢答开始，K
1、K
2
、K
3
、，K
4
某一
开关置“1”，观察发光二极管的亮、灭情况，然后再将其它三个开关中任一个置“1”，观察发光二极的亮、灭有否改变。
（2）重复（1）的内容，改变K
1、K
2
、K
3
、K
4
任一个开关状态，观察抢答
器的工作情况。
（3）整体测试
105
断开实验装置上的连续脉冲源，接入F
3及F
4
，再进行实验。
五、实验预习要求
若在图16－1电路中加一个计时功能，要求计时电路显示时间精确到秒，最多限制为2分钟，一旦超出限时，则取消抢答权，电路如何改进。
六、实验报告
1、分析智力竞赛抢答装置各部分功能及工作原理
2、总结数字系统的设计、调试方法
3、分析实验中出现的故障及解决办法
106。