数字式竞赛抢答器设计报告
数字式竞赛抢答器设计报告
数字式竞赛抢答器设计报告实验日期：学院：班级：姓名：学号：1、设计任务与要求（1）设计一个可容纳7组参赛的数字式抢答器，每组设一个按钮，供抢答使用。
（2）抢答器具有第一信号鉴别和锁存功能，使除第一抢答者外的按钮不起作用。
（3）设置一个主持人“复位”按钮。
（4）主持人复位后，开始抢答，第一信号鉴别锁存电路得到信号后，由指示灯显示抢答组的编号，同时扬声器发出2~3秒的音响。
选做扩展功能：（5）设置一个计分电路，每组开始预制100分，由主持人计分，答对一次加10分，答错一次减10分。
2、设计原理定时抢答器的总体框图如图1所示，它由主体电路和扩展电路两部分构成，主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，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。
扩展电路完成各选手的得分显示功能。
定时抢答器的工作过程是：接通电源时，主持人将开关置于“清除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯；抢答开始时，主持人将控制开关拨到“开始”位置，扬声器给出声响提示，抢答器处于工作状态，这时，抢答器完成以下工作：（1）优先编码器电路立即分辨出抢答者编号，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）当选手将问题回答完毕，主持人操作计分开关，计分电路采用十进制加/减计数器、数码管显示。
本轮抢答完毕，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。
单元电路设计：（1）抢答电路抢答电路包括抢答按钮、优先编码电路、锁存器、译码显示电路。
抢答电路的功能有两个：一是能分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示电路用；二是要使其他选手的按键操作无效。
1)抢答按钮电路抢答按钮电路由8个按钮开关及限流电阻所组成，如图2所示。
其供电电源选5V与系统电源一致。
限流电阻的确定，一方面要考虑开关断开时，要保证加到编码器（TTL电路）输入端的高电平大于器件所需的最低高电平（如2V）；另一方面又要考虑开关闭合时，不至于有太大电流以增加电源消耗。
数字抢答器设计报告
数字电路课程设计——抢答器的设计一、实验目的：四路数字抢答器的设计二、实验要求：1. 抢答器同时供4名选手抢答，分别用4个按钮D１~ D４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。
即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
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10秒）。
当主持人启动"开始"键后，定时器进行计时（0~9）。
5. 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的时间,绿灯亮，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，禁止抢答，定时显示器上显示9,显示抢答人组号的数码管此时显示无用字符，且红灯亮。
7．在主持人未启动“开始”键前，如有抢答者则其对应的红灯亮，同时数码管显示其号码。
8、选做功能:要求不仅要显示组号,还要显示抢答的次序。
三、实验框图及总体设计：如图所示为总体方框图。
其工作原理为：接通电源后，主持人开关开始时接地处于禁止状态，编号显示器灭灯，开关灯灭，定时器显示设定时间；主持人将开关置“开始"端，宣布"开始"，开关灯亮，抢答器工作，同时定时器倒计时。
选手犯规提前抢答时，抢答器完成：编号锁存、编号显示以及对应红灯亮。
选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示。
当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。
如果再次抢答必须由主持人再次将开关接地并重新复位。
数字抢答器框图：四、主要单元电路设计：所用器材:1、输入控制电路：此电路要求能够区分抢答者是否违规：若输入的抢答信号是在“抢答开始”命令下达之前发出，则该抢答者犯规，输入控制电路应发出“抢答无效”信号，并配合抢先信号锁定电路使抢答者所在组对应的指示灯亮；若抢答信号是在“抢答开始”命令下达之后发出，则抢答有效。
数字智力竞赛抢答器报告
目录目录1摘要21 绪论2背景、目的、意义及问题和要求 (2)大体理论 (3)要紧功能 (4)2 设计方案简述 (4)设计方案所用材料 (4)方案整体思想 (5)3 详细设计 (6)稳压电源 (6)直流稳压电源设计思路 (6)直流稳压电源原理 (7)单元电路设计 (7)数码管引脚图 (10)3..4芯片引脚图 (11)整体方框图 (15)设计总电路图 (16)摘要现今，随着科学技术的不断进展，促令人们学科学、学技术、学知识的手腕多种多样。
抢答器作为一种工具，已普遍应用于各类智力和知识竞赛场合。
但抢答器的利用频率较低，且有的要么制作复杂，要么靠得住性低，减少兴致。
做为一个单位假设专购一台抢答器尽管在经济上能够经受，但每一年利用的次数极少，往往因长期寄存使（电子器件的）抢答器损坏，再购买的麻烦和及时性就会阻碍活动的开展,因此设计了本抢答器。
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；用操纵电路和主持人开关启动报警电路，以上两部份组成主体电路。
通过按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，组成扩展电路。
1 绪论背景、目的、意义及问题和要求抢答器是一种应用超级普遍的设备，在各类竞赛、抢答场合中，它能迅速、客观地分辨出最先取得发言权的选手。
初期的抢答器只由几个三极管、可控硅、发光管等组成，能通过发光管的指示辩认出选手号码。
此刻大多数抢答器均利用单片机或数字集成电路，并增加了许多新功能，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。
简易逻辑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；用操纵电路和主持人开关启动报警电路，以上两部份组成主体电路。
通过按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，组成扩展电路。
通过这次课程设计,了解简单多功能数字电路抢答器的组成原理，初步把握数字电路抢答器的调整及测试方式，提高试探能力和实践能力。
课程设计实验报告-抢答器
课题二数字式抢答器一．数字式抢答器功能概述在举办各种智力竞赛活动中，常常需要确定随是第一个抢答的人。
数字式抢答器利用电子器件可以准确的解决这一问题。
数字式抢答器允许抢答者在规定的时间范围内进行抢答，可以用数字显示抢先者的序号，并配有相应的灯光指示和声报警功能；对犯规抢答者（指在抢答开始命令下达前抢答者），除用声、光报警外，还应显示出犯规者的序号；若规定抢答时间已过，要告示任何输入的抢答信号均无效，除非重新下达抢答命令。
二．任务和要求设计一个数字式抢答器，具体要求如下：1．要求至少控制四人抢答，允许抢答时间为10秒，输入抢答信号是在“抢答开始”命令后的规定时间内，显示抢先抢答者的序号，绿灯亮。
2．在“抢答开始”命令前抢答者，显示违规抢答者的序号；红灯亮。
3．在“抢答开始”命令发出后，超过规定的时间无人抢答，显示无用字符（可自行确定）。
4．选做：不仅能显示抢答者的序号并且能显示抢答次序。
三．原理电路和程序设计(一)总体设计电路如下图所示为总体方框图。
其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到"清除"状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置开始"状态，宣布"开始"抢答器工作。
定时器倒计时，选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示,当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示零。
如果再次抢答必须由主持人再次操作"清除"和"开始"状态开关(二)部分电路介绍1、抢答器电路参考电路如下图所示。
该电路完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号；二是禁止其他选手按键操作无效。
工作过程：开关S置于"清除"端时，当有选手将键按下时74L148的四个输出相与控制74L75的使能端，使其锁存并且让它和开关相与去控制红灯亮，保证报警电路通。
数字式竞赛抢答器数电课程设计报告
数字式竞赛抢答器数电课程设计报告数电课程设计报告题目：数字式竞赛抢答器学院：专业班级：姓名：学号指导老师：年5 月 20日1、设计题目数字式竞赛抢答器2、设计要求1）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。
2）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。
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，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，禁止其它选手抢答。
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，定时器开始显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响持续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。
3、设计方案3.1 各功能方案选择抢答器具有锁存、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，而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。
抢答时间设定9秒，报警响声持续1秒。
接通电源后，主持人将开关拨到“清除”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置“开始”状态，宣布“开始”抢答器工作。
定时器倒计时，扬声器给出声响提示。
选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。
当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。
数字抢答器实验报告
数字式抢答器的设计一、设计任务与要求1．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1、2、3、4、5、6、7、8，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K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8。
2．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。
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，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。
4．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(30秒)。
当节目主持人启动“开始”键后，要求定时器立即进行倒计时，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。
5．参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。
6．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。
二、设计参考数字抢答器的总体框图如图8.34.1所示，它由主体电路和扩展电路两部分组成。
主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其它选手抢答。
扩展电路完成定时抢答的功能。
三、设计报告要求1.画出数字抢答器的总体框图及完整的逻辑电路图，并说明其设计原理及工作过程。
2.说明实验中产生的故障现象及解决方法。
3.心得、体会和建议。
四、总体框图显示电路五、实验内容１、各芯片的工作原理及电路图。
(1) 74LS373锁存器74LS373与单刀双掷开关相连作为8位选手的抢答锁存开关，它的4脚、7脚、8脚、13脚、14脚、17脚、18脚、3脚分别连接单刀双掷开关J1---J8。
数字逻辑课程设计报告数字式竞赛抢答器
数字逻辑课程设计报告--数字式竞赛抢答器课程设计课程名称电子技术综合设计与实践题目名称数字式竞赛抢答器学生学院专业班级学号学生姓名指导教师2013年6 月14日广东工业大学课程设计任务书题目名称数字式竞赛抢答器学生学院专业班级姓名学号一、课程设计的内容数字式竞赛抢答器。
二、课程设计的要求与数据设计要求包括：1. 设计1个可容纳6组参赛队的数字式抢答器，每组设1个按钮，供抢答者使用；2. 当1个抢答者抢答后，其他抢答者的按钮不起作用；3. 设置1个主持人复位按键；4. 主持人复位后，开始抢答，由数码管显示其组别；5. 设置1个计分电路，每组开始预置10分，由主持人计分，答对1次计1分，打错1次扣1分。
6. 主持人复位开始抢答后，设置一个9s的倒计时显示。
若9s内有某组抢答，则计时器停止计时，显示当前计数值；若9s到时仍无人抢答，计时停止显示0s，此时不可抢答。
回复抢答需要主持人复位。
注：由于DE2板数码管数量有限，由于有6组的分值均需要显示，所以有一部分组别的分值可以用指示灯来模拟显示。
三、课程设计应完成的工作1. 利用各种电子器件设计数字式竞赛抢答器；2. 利用DE2板对所设计的电路进行验证；3. 总结电路设计结果，撰写课程设计报告。
四、课程设计进程安排五、应收集的资料及主要参考文献[1] 欧阳星明. 数字逻辑（第四版）[M]. 武汉：华中科技大学出版社, 2009.2: 194-195.[2] 陈永甫. 数字电路基础及快速识图[M]. 北京：人民邮电出版社, 2003.5: 275-279.[3] 张锁良. 数字电子技术基础[M]. 北京：北京邮电大学出版社, 2011.8: 329-334.[4] 荀殿栋等. 数字电路设计实用手册[M]. 北京：电子工业出版社, 2003.7: 105-107.发出任务书日期：2013 年 6 月 4 日指导教师签名：计划完成日期：2013 年6 月14 日基层教学单位责任人签章：主管院长签章：摘要数字式竞赛抢答器是由一个互锁电路构成的。
数字逻辑课程设计报告- 数字式竞赛抢答器的设计
一．设计题目数字式竞赛抢答内容与要求：设计制作一个可容纳八组参赛的数字式抢答器，每组抢答按钮供抢答时使用，且电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。
在主持人将系统复位并发出抢答指令后，若参赛者按抢答开关，则该组指示灯亮并用组别显示电路显示出抢答者的组别，同时电路应具有自锁功能，使别的抢答开关不起作用。
还要设置计分（含加分与扣分）电路。
对提前抢答和超时抢答的组别鸣喇叭示警，并由组别电路显示出犯规组别。
二．设计方式和要求1 在电脑上应用虚拟电子工作台（EWB）进行设计，调试，仿真；2 要求有课题综述，电路设计框，逻辑电路计算图，可在EWB模拟运行通过；3 每人独立完成课程设计。
4每个人都要进行电脑演示课程设计答辩，时间约为5~10分钟；5答辩后课程设计报告。
三 .所用器件4516（二进制向上向下计算器）8个76116（锁存器）1个74148（8-3优先编码器）1个74138（3-8译码器）1个显示译码器，开关，电源若干，逻辑门若干，方波发生器，蜂鸣器等四 .抢答器方框图五. 器件功能及电路分析174148（8-3优先编码器）分析：当第7个管脚为0时第6个时为1，5为2，4为3，2为5，1为6，0为7，全为1时为8（又由于8二进制应为1000，与A3=GS，并且第7个管脚作用）结论：实现8个开关转换成2进制数，电路图如下：276116（锁存器）分析：LEA+LEB有1个为1即为1，故接74148的GS（开始GS为1，第1个信号为0，故加非门，使原来为0后工作时为1，达到锁存器目的。
结论：实现锁存功能（第1组有效，第2组以及后面的组别均无效）33-8译码器4 4516（2进制加减器）功能简述：当CE为0时正常工作，CE为1时不工作，与74138联立，实现加减器功能，CP为上升沿时加1（在UP/DN=1时）CP为上升沿时减1（在UP/DN=0时）UP/DN由加分减分控制开关决定，下面如图所示：下面为蜂鸣器分析：当OA端有高电平时，蜂鸣器响（提前抢答时）超时时由方波信号发生器发生T=1/F（F=0.2HZ）为5S的脉冲，使达到延时效果。
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数字式竞赛抢答器设
计报告
1、设计任务与要求
（1）设计一个可容纳7组参赛的数字式抢答器，每组设一个按钮，供抢答使用。
（2）抢答器具有第一信号鉴别和锁存功能，使除第一抢答者外的按钮不起作用。
（3）设置一个主持人“复位”按钮。
（4）主持人复位后，开始抢答，第一信号鉴别锁存电路得到信号后，由指示灯显示抢答组的编号，同时扬声器发出2~3秒的音响。
选做扩展功能：
（5）设置一个计分电路，每组开始预制100分，由主持人计分，答对一次加10分，答错一次减10分。
2、设计原理
定时抢答器的总体框图如图1所示，它由主体电路和扩展电路两部分构成，主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，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。
扩展电路完成各选手的得分显示功能。
定时抢答器的工作过程是：接通电源时，主持人将开关置于“清除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯；抢答开始时，主持人将控制开关拨到“开始”位置，扬声器给出声响提示，抢答器处于工作状态，这时，抢答器完成以下工作：（1）优先编码器电路立即分辨出抢答者编号，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）当选手将问题回答完毕，主持人操作计分开关，计分电路采用十进制加/减计数器、数码管显示。
本轮抢答完毕，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。
单元电路设计：
（1）抢答电路
抢答电路包括抢答按钮、优先编码电路、锁存器、译码显示电路。
抢答电路的功能有两个：一是能分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示电路用；二是要使其他选手的按键操作无效。
1)抢答按钮电路
抢答按钮电路由8个按钮开关及限流电阻所组成，如图2所示。
其供电电源选5V与系统电源一致。
限流电阻的确定，一方面要考虑开关断开时，要保证加到编码器（TTL电路）输入端的高电平大于器件所需的最低高电平（如2V）；另一方面又要考虑开关闭合时，不至于有太大电流以增加电源消耗。
2）优先编码电路
编码电路的功能主要就是对抢答选手编号，同时要具有可控端口，又该系统要求8个选手故可考虑用题给74LS148集成8线—3线优先编码器。
3）锁存电路
锁存电路的功能主要是把抢答选手的号子存储起来，并提供给后面的译码显示电路加以显示，其次就是要把有否选手抢答的状态存储起来，并输出给报警电路。
它可以用D锁存器或S-R触发器，因题目给定了74LS279集成双S-R触发器，故选该芯片。
由于要存储编码器的3个编码信号和1个状态信号，所以需要两片74LS279。
4）译码显示电路
译码显示电路的功能就是把经编码器编好，并通过器输出的号子译成相应十进制数显示出来。
显示译码器可采用共阴极的74LS48或共阳极74LS47，但要注意选用相应的数码管。
编码存储译码电路如图3所示。
（2）控制电路
控制电路主要完成以下功能：主持人将控制开关拨到“开始”位置时，控制扬声器发声，使抢答电路进入正常抢答工作状态；当参赛选手按动抢答键时，让扬声器发生，并使抢答电路停止工作。
控制电路的输入信号有两个，一个是主持人控制开关，一个是抢答电路状态信号；输出信号亦为两个；一个是控制抢答电路能否抢答；一个用来控制报警电路是否报警。
1）控制抢答电路能否抢答。
其信号可用优先编码的ET端，它为低电平有效。
对抢答电路的控制应为电路启动时可以控制和有选手抢答后可以控制，而在电路启动后，但还无人抢答期间控制无效。
由此可以确定抢答控制电路的另一输入端可用优先编码器的有无编码标志端Yex，它在允许编码而有编码输入时为低电平。
由此可以列出抢答逻辑电路的逻辑真值表，如表1所示。
表1控制抢答电路真值表
另外抢答控制信号还应兼顾显示电路控制的作用，即要做到允许前端而未抢答时应先灭灯，即E1’=BI。
2）控制报警电路
控制报警电路的主要功能是控制报警电路的启停及报警时间。
其输入信号为主持人控制开关信号和优先编码器的输出允许信号Ys经过锁存器输出的2Q2，输出信号是用来控制报警电路启停的宽度为2-3秒的脉冲信号。
其中2-3秒的延时脉冲可用集成单稳电路74LS121或555定时器实现。
（3）报警电路
可以用555构成的多谐振荡器推动扬声器发声。
（4）计分电路
计分电路与主电路相互独立，由主持人控制进行加、减计数。
4、参考元器件
优先编码器：74LS148；RS锁存器：74LS279；显示译码器：74LS48；可预制数同步可逆十进制双时钟计数器：74LS192；两输入四与非门：74LS00；
单稳态多谐振荡器：555定时器：NE555；发光二极管；共阴极数码显示器。
引脚图：
数码管引脚图：
74LS48的引脚图：
74LS279的引脚图：
74LS148的引脚图：
555的引脚图：
总电路图：
实验心得：
通过这次实验设计，我们懂得了抢答器的设计，即抢答电路、控制电路、锁存电路及报警电路的设计方法。
还充分理解了74LS48、74LS279、74LS148、74LS00及NE555的引脚图和它们的性质功能。
在这次实验中，我们更熟悉了Multisim 软件的使用，知道了部分元件的位置，如蜂鸣器、芯片及各种开关，仿真时要注意共阴极数码管。
在焊电板时，我们应注意不要虚焊，我当时就出现了这种错误；还要注意不要把芯片直接焊在板子上，要先把底座焊在板子上再插芯片；还有，要注意开关能否作为双刀开关，这就要用万用表仔细测出它的性能，我就是没有仔细测，以为可以作为双刀开关而耽误了很多时间，其实老师发的开关只能作为单刀开关不能作为双刀开关；还要检查芯片及数码管的好坏。