电子技术自主设计实验报告 ——四人抢答器
电子技术应用实验4人智力竞赛抢答器实验报告
电子技术应用实验报告（八）学生姓名：沈嘉俊学号：2012042020018一．实验项目名称：4人智力竞赛用抢答器实验内容：设计一个4人智力竞赛用抢答器电路具体要求为：1.每个参赛者控制一个按钮，用于按动按钮发出抢答信号；2.竞赛主持人另有一个按钮，用于将电路复位；3.抢答器具有锁存功能，竞赛开始后，先按动按钮者将对应的一个led灯点亮，伺候其他三人再按动按钮对电路不起作用，知道主持人将电路复位为止。
在上述功能完成后，可增加以下功能：（1）用LED数码管显示抢答成功选手编号。
（2）加入倒计时功能。
当主持人复位电路开始抢答时，自动启动60秒倒计时，时间到后数码管显示00并报警，直到主持人将电路复位。
二．实验内容及要求：设计满足要求的电路，并在multisim中进行电路连接，仿真和调试。
三．电路模块及其仿真：4人智力竞赛抢答电路分为两个模块，一个是抢答电路，一个是倒计时电路。
1.倒计时电路：主要通过555构成的多谐振荡器产生1HZ的脉冲作为时钟源，利用两个74LS169（可逆计数器）进行减法计数，利用与非门分别实现六进制和十进制的减法计数并进行级联从而实现60秒的倒计时功能，并且当主持人按下复位键时，利用与非门将两个计数器的加载端激活，使得输出为59（提前在预设段设好的），其电路单元为：利用与非门，计数器U14当输入为0000时，利用预设端将输出置为1001（即9），从而实现从9到0减法计数；而将计数器U18在输入为0000时，将输出置为0101（即5），从而实现从5到0的减法计数。
2.抢答电路：主要完成的功能是实现4路选手抢答并进行锁存，同时有相应发光二极管点亮和数码显示。
主要利用74LS373（八路锁存器）和74LS148（优先编码器）实现。
通过锁存器接收到最先按下按键的选手（假设按下后产生高电平），并在其输出端利用或非门使其输出和主持人的控制信号经过或门接到74LS373使能端，从而实现自锁且主持人可以进行复位。
四人抢答器实验报告
四人抢答器实验报告四人抢答器实验报告一、引言在现代教育中，互动式教学已经成为一种流行趋势。
为了激发学生的学习兴趣，提高课堂互动性，教育界不断探索新的教学工具和方法。
本实验旨在测试四人抢答器在课堂中的应用效果，以评估其对学生学习积极性和参与度的影响。
二、实验设计1. 实验对象：本实验选取了一所中学的两个高中班级作为实验对象，分别为实验组和对照组。
2. 实验组：实验组使用四人抢答器进行课堂互动。
抢答器由四个按钮和一个显示屏组成，学生可以通过按下按钮来回答问题。
3. 对照组：对照组采用传统的课堂互动方式，学生通过举手回答问题。
4. 实验流程：实验组和对照组的学生在进行相同的课程内容学习后，分别进行抢答器和举手回答的课堂互动。
三、实验结果1. 学生参与度：通过观察实验组和对照组学生的参与度，发现实验组学生更加积极主动地回答问题。
抢答器的使用使得学生们更加主动地参与到课堂互动中，不再依赖于教师提问。
2. 学习积极性：实验组学生在使用抢答器后表现出更高的学习积极性。
他们对于回答问题的渴望和竞争意识增强，积极主动地思考和学习。
3. 课堂氛围：实验组的课堂氛围更加活跃。
学生之间的互动更加频繁，他们在回答问题时互相竞争，激发了彼此的学习动力。
四、讨论与分析1. 抢答器的优势：抢答器的使用可以有效提高学生的参与度和学习积极性。
它创造了一种竞争的氛围，激发了学生的学习兴趣。
同时，抢答器还可以帮助教师了解学生的学习情况，及时调整教学策略。
2. 抢答器的限制：虽然抢答器在提高学生参与度方面有明显优势，但也存在一些限制。
首先，抢答器可能会导致部分学生焦虑和压力增加，影响其学习效果。
其次，抢答器只是一种课堂互动工具，不能完全替代教师的教学能力和方法。
3. 教师的角色转变：抢答器的应用使得教师的角色发生了一定的转变。
教师不再是简单地提问者，而是更多地扮演着引导者和指导者的角色。
教师需要根据学生的回答情况，及时给予反馈和指导，促进学生的全面发展。
电子科技大学电子技术应用实验报告(四人抢答器)
电子科技大学实验报告一、实验项目名称4人智力竞赛抢答器实验内容：设计并实现一个4人竞赛用抢答器电路具体要求为：1.每个参赛者控制一个按钮，用按动按钮发出抢答信号；2.竞赛主持人另有一个按钮，用于将电路复位；3.抢答器具有锁存功能，即竞赛开始后，先按动按钮者将对应的一个LED灯点亮，此后其他三人再按动按钮对电路不起作用，直到主持人将电路复位为止。
4.用LED数码管显示抢答成功选手的编号。
5.加入倒计时功能。
当主持人复位电路开始抢答时，自动启动60秒计时，时间到后计时数码管显示“00”并持续报警，直至主持人将电路复位为止。
实验要求：设计满足要求的电路，并在Multisim中进行连接、仿真和调试。
在实验报告中简要地说明实验原理，画出实验电路图，在相应的位置附上实验中的仿真结果和波形。
二、试验时间计划表1.主要任务：确定模块分工，画出模块连接示意框图；计划学时数：4；实际学时数：1；完成情况：确定模块分工和具体功能，初步确认主器件和基本实现方式，不需要块图2.主要任务：对每个模块进行实现并基本调试成功；计划学时数：6；实际学时数：8；完成情况：通过建立电路中遇到的问题不断修改优化初步功能，并在建立其他模块的时候利用已有功能帮助简化电路的建立。
3.主要任务：对已经建立的模块进行耦合调试和修改；计划学时数：4；实际学时数：2；完成情况：成功对各模块进行耦合，并对布线进行一定的优化。
三、方案论证此数字式抢答器主要需要实现锁存功能、复位功能、计时功能、显示功能和警告功能。
其中锁存、复位、计时功能是这个电路的核心：锁存功能需要锁存抢答信息，当一个选手进行抢答以后必须阻断别的选手的抢答。
锁存计时信号，当一个选手抢答以后倒计时停止，阻断时钟信号。
复位锁存，当处于复位状态的时候其他选手不能抢答；复位功能需要复位抢答，消除所有选手的抢答状态；复位计时，恢复倒计时数字，并停止计时；计时功能需要建立起振器，形成1Hz脉冲；需要建立60位倒计时器。
四人智力抢答器报告
四人智力抢答器报告1. 引言智力抢答器是一种基于技术的游戏设备，它可以用来测试参与者的智力和反应能力。
本报告将介绍一个基于四人智力抢答器的设计，并详细描述其工作原理和实现过程。
2. 设计思路为了实现一个功能完善的四人智力抢答器，我们需要考虑以下几个方面：2.1 硬件设计首先，我们需要设计一个抢答器的外壳。
外壳可以采用塑料材料，并具有四个按钮和一个显示屏。
按钮用于参与者抢答，显示屏用于显示问题和答案。
2.2 电路设计抢答器需要使用一个微控制器来控制按钮和显示屏的工作。
我们可以选择一个小型的单片机作为控制器，并通过引脚连接按钮和显示屏。
2.3 软件设计在软件设计方面，我们需要实现以下几个功能： - 显示问题和答案 - 监测参与者的抢答情况 - 记录参与者的得分 - 控制显示屏的显示3. 工作原理四人智力抢答器的工作原理如下：1.启动抢答器后，显示屏会显示一个问题。
2.参与者可以通过按下按钮来抢答。
当有参与者按下按钮时，抢答器会记录下按下按钮的参与者编号，并显示该参与者的编号。
3.如果参与者按下按钮之前没有其他参与者抢答，那么抢答者的得分会增加一分。
4.如果多个参与者同时按下按钮，那么抢答器会判断哪个参与者先按下按钮，并记录下先按下按钮的参与者编号，并显示该参与者的编号。
5.在每轮抢答结束后，抢答器会显示正确答案，并根据参与者的抢答情况，更新参与者的得分。
6.游戏结束后，抢答器会显示每个参与者的最终得分，并宣布获胜者。
4. 实现过程在实现过程中，我们需要进行以下几个步骤：4.1 硬件制作首先，我们需要制作抢答器的外壳。
可以使用3D打印技术或其他适合的材料制作外壳，并安装按钮和显示屏。
4.2 电路连接将按钮和显示屏连接到微控制器的引脚上。
确保按钮和显示屏能够正常工作，并与微控制器进行通信。
4.3 软件编程使用合适的编程语言对微控制器进行编程。
编写程序以实现显示问题和答案、监测参与者的抢答情况、记录参与者的得分以及控制显示屏的显示等功能。
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）。
四人抢答器实验报告
四人抢答器实验报告实验名称：四人抢答器实验报告摘要：本实验通过设计制作一个四人抢答器，用于多人同时参与的抢答游戏。
实验旨在考察多人协作、反应速度和竞争等因素对抢答游戏结果的影响。
实验过程中，四名参与者通过按下按钮进行抢答，并通过电子显示器显示抢答结果。
设计方案：1. 硬件设计：- 使用Arduino开发板和数字输入输出模块实现四人按钮的输入和显示器的输出。
- 每个参与者使用一个按钮，按钮按下时触发相应的输入信号，并与Arduino连接。
- 所有参与者共享一个显示器，显示当前抢答结果。
2. 软件设计：- 使用Arduino的编程语言完成抢答器的逻辑控制，包括按钮输入和显示器输出。
- 设定抢答的计时规则，每次按下按钮后，根据时间先后确定抢答顺序，并将结果显示在电子显示器上。
实验步骤：1. 硬件连接：- 将四个按钮分别与Arduino的数字输入引脚连接。
- 将显示器与Arduino的数字输出引脚连接。
2. 软件编程：- 使用Arduino的编程语言编写抢答器的逻辑控制程序。
- 设定按钮输入的检测函数，实时检测按钮是否按下。
- 设定抢答的计时规则，记录每个参与者按下按钮的时间。
- 判断抢答顺序，并将结果显示在电子显示器上。
3. 实验操作：- 将四名参与者分别分配一个按钮，并让他们熟悉操作。
- 主持人宣布开始抢答后，参与者按下按钮进行抢答。
- 根据电子显示器上的提示，确认抢答结果。
实验结果和讨论：通过实验观察，可以记录下每个参与者按下按钮的时间，根据时间先后确定抢答顺序。
实验结果可通过电子显示器实时显示，方便观察和分析。
根据实验结果可以比较不同参与者的反应速度和正确率，以及多人协作和竞争对抢答结果的影响。
结论：通过四人抢答器实验，可以有效考察多人协作、反应速度和竞争等因素对抢答游戏结果的影响。
实验结果可用于评估参与者的抢答能力，并为相关游戏的设计和优化提供参考。
四人竞赛抢答器实验报告
数电课程设计实验报告设计课题:四人抢答器学院:信息工程学院专业: 通信工程班级：学号：姓名:指导老师:四人抢答器实验报告一. 实验目的1.学习并掌握抢答器的工作原理及其设计方法2.熟悉各个芯片的功能及其各个管脚的接法。
3.灵活运用学过的知识并将其加以巩固，发散思维，提高学生的动手能力和思维的缜密。
二. 设计任务与要求1.设计任务设计一台可供4名选手参加比赛的竞赛抢答器。
选手抢答时, 数码显示选手组号。
2.设计要求:抢答器的基本功能:1.设计一个智力抢答器, 可同时供四名选手或四个代表队参加比赛, 编号为一, 二, 三, 四, 各用一个抢答按钮, 分别用四个按钮S0——S3表示。
2.给节目主持人设置一个控制开关, 用来控制系统的清零（编号显示数码管清零）。
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, 并分别让四盏LED亮来表示, 此外, 要封锁输入电路, 实现优先锁存, 禁止其他选手抢答, 优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
简言之, 有选手按下时, 显示不同选手的灯会亮。
同时, 其他人再按下时电路不做任何处理。
也就是说, 如果有选手按下以后, 别的选手再按的话电路不会显示所代表的的LED灯亮。
4.可用555定时器产生频率为1kHZ的脉冲信号, 作为触发器的CP信号。
三. 四人竞赛抢答器电路原理及设计系统原理框图:1.设计方案抢答器具有锁存、响铃、显示。
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, 同时用代表不同选手的LED显示出来, 蜂鸣器响铃。
接通电源后, 主持人将开关拨到“清除”状态, , 编号显示器为0, 此时才可以再次抢答。
选手在抢答时, 抢答器完成：编号锁存、编号灯显示, 响铃。
2.单元电路设计及元器件选择（1）抢答电路电路如图2所示。
该电路完成两个功能: 一是分辨出选手按键的先后, 并锁定74LS175的功能真值表即优先抢答者的编号, 同时代表不同选手的LED灯电路亮, 蜂鸣器鸣叫；二是要使其他选手随后的按键操作无效。
四人抢答器实验报告
四人抢答器实验报告一、引言最近，我们进行了一个有趣而富有挑战性的实验，使用了四人抢答器。
这个实验旨在探索四人协作的能力与反应速度，在不同的知识领域中，通过竞争的方式进行抢答，以了解团队合作对于个体表现的影响。
二、实验设计与方法1. 实验设备为了完成实验，我们使用了一套四人抢答器设备，其中包括一套用于显示题目的屏幕和四个抢答按键。
这个设备使用了先进的无线技术，确保了抢答的公平性。
2. 实验过程我们请来了四名志愿者参加实验。
在每一轮实验中，屏幕会显示出一个问题，并且四个抢答按键会亮起。
当志愿者认为自己知道答案时，就会迅速按下抢答按键。
系统会记录下按键的顺序，并将正确答案显示在屏幕上。
实验设置了多个不同领域的知识题目，包括科学、历史、文学等。
题目的难度也从简单到困难不一。
3. 数据分析方法我们对实验数据进行了统计和分析。
首先，我们计算了每次抢答中四个志愿者的平均反应时间，以及正确率。
然后，我们比较了不同题目领域的表现差异，并探讨了团队合作对于个体表现的影响。
三、实验结果通过对实验数据的分析，我们得到了以下结果：1. 平均反应时间我们发现，在整个实验过程中，志愿者们的平均反应时间逐渐缩短。
这表明他们逐渐适应了整个抢答过程，并提高了自己的反应速度。
2. 正确率志愿者们在不同题目领域中的正确率存在一定的差异。
在科学领域和历史领域，他们的正确率较高；而在文学领域和艺术领域，他们的正确率相对较低。
这可能与个体的知识背景和兴趣相关。
3. 团队合作对个体表现的影响我们观察到，在抢答过程中，团队合作起到了积极的促进作用。
当一个志愿者抢答错误时，其他志愿者有时会能够迅速补充正确答案，从而提高整个团队的正确率。
这显示出团队合作对于个体表现的积极影响。
四、讨论与启示通过这个实验，我们得出了以下结论与启示：1. 团队合作对于个体表现有积极影响：团队合作能够帮助个体更好地应对挑战，提高正确率，并缩短反应时间。
2. 个体的知识背景和兴趣影响抢答效果：志愿者在不同领域的正确率存在差异，这与他们的知识背景和兴趣有关。
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自主设计实验
5.6智力竞赛抢答器设计
1.实验目的
1）熟悉74LS174 D触发器的管脚排列及功能。
2）熟悉74LS00、74LS20与非门的管脚排列及功能。
3）设计相应的电路图，标注元器件参数，并进行实验。
2.总体设计方案或技术路线
利用74LS175 D触发器设计供四人用的智力竞赛抢答器，用以判断抢答优先权。
抢答开始之前，由主持人按下复位开关清除信号，所有的指示灯和数码管均熄灭。
当主持人宣布“开始抢答”后，首先做出判断的参赛者立即按下按钮，对应的指示灯点亮，同时数码管显示该选手的序号，而其余三个参赛者的按钮将不起作用，信号也不再被输出，直到支持人再次清除信号为止。
数码管显示要求利用试验箱上的CD4511数码管实现。
但由于没有买到74LS175 D 触发器，故选择了74LS174 D触发器为六上升沿D触发器来替代作为实验中的主要器件。
74LS174 D触发器输出仅有Q没有Q__，为实现功能通过74LS04非门或74LS00与非门来实现。
3.实验电路图
(1)芯片管脚排列图
74LS174
(2)初步设计电路（3）改进后电路
完全用芯片连接
4. 仪器设备名称、型号
1）直流稳压电源 1台
2）数字万用表 1只
3）EEL-69模拟、数字电子技术实验箱 1台
74LS174D触发器，74LS00、74LS20与非门，74LS04非门，CD4511数码管，电阻，电容，导线若干。
5.理论分析或仿真分析结果
（1）理论分析
清零端R__D和时钟脉冲C是六个D触发器共用的。
抢答前先清零，1Q-4Q均为“0”，相应的发光二极管LED1-LED4都不亮；1Q__-4Q__均为“1”,与非门G1输出为“0”，扬声器不响。
同时G2输出为“1”，将G3打开，时钟脉冲C可以经过G3进入D触发器的C端。
此时，由于S1-S4均未按下，1D-4D均为“0”，所以触发器的状态不变。
抢答开始，若S1首先被按下，1D和1Q均变为“1”，相应的发光二极管LED1亮；1Q__变为“0”，G1的输出为“1”，扬声器发响。
同时G2输出为“0”，将G3封闭，时钟脉冲C便不能经过G3进入D触发器。
由于没有时钟脉冲，因此再次接着按下其他按钮，就不起作用了，触发器的状态不改变。
抢答判断完毕，由主持人清零，准备下次抢答。
（2）仿真结果
开始运行
主持人按下清零键J5
开始抢答（设选手2抢答成功，即J2闭合）
可以看到数码管显示2，LED2亮，此时再按其他按钮（如J3）
可观察到，按下J2，J2弹起后，再按J3按钮，数码管和LED显示都不变化，即选手2抢答后，其他选手再按抢答器无效。
直到主持人按下清零按钮J5
重新开始抢答。
6.详细实验步骤及实验结果数据记录（包括各仪器、仪表量程及内阻的记录）
（1）按上述电路图连线，为使电路简单易于排查错误，先不连接数码管和扬声器，仅连接发光二极管LED，通过他们看电路运行结果，其中R__D由于逻辑开关不够，通过数据开关K1实现。
（2）连接电路后，接通电源，将数据开关K1置于高电平，置零是先将其置于低电平再改为高电平，完成置零，此时，LED应均不亮，然后按下任意逻辑开关，观察对应LED的显示情况，应该达到相应LED亮，其余LED 不变即不亮，此时再按任意的逻辑开关LED都不变化，即达到了一旦一位选手抢答了则其他选手不能再答题的功能。
此时说明电路连接正确。
（3）加上数码管和扬声器，数码管按如图所示电路连线，连接好后接通电源，并试运行电路，可看见数码管的数字显示和LED显示和逻辑开关相对应，说明至此电路连接正确。
断开电源，进入扬声器的连接，按如图所示连接扬声器，接通电源，试运行，若选手抢答，即按下其中一个逻辑开关，则扬声器响，完成所需功能。
7.实验结论
通过电路设计和连接完成了要求的简单四人抢答器的功能，同样的原理，可增加抢答人数至所需人数。
8.实验中出现的问题及解决对策
（1）没有找到74LS175 D触发器，故选择了74LS174 D触发器为六上升沿D触发器来替代作为实验中的主要器件，此实验中芯片还有两组端口闲置。
74LS174 D触发器输出仅有Q 没有Q__，为实现功能通过74LS04非门或74LS00与非门来实现。
（2）数码管显示与LED没对应上，LED1亮对应显示“5”，LED2亮对应显示“6”，LED3亮对应显示“7”，LED4亮对应显示“8”，都不亮对应显示“4”与所需要的不相符，检查数码管设计和连线，做出改动，在数码管C端口输入处加了一个非门，则达到都不亮对应“0”，LED1亮对应显示“1”，以此类推。
（3）按最初想法连上扬声器后，发现功能没实现，接低频时钟信号时，LED和数码管显示仅维持一个时钟周期，就再次置零，可以开始下一次选择，若接的是高频信号，则在LED 和数码管显示中，我们能观察到的就是，仅按下逻辑开关时，LED和数码管显示，一松手就清零，经排查是因为按最初接法，扬声器电阻很小，相当于把G1输出端接地，则恒为“0”，G3的输入为“1”，与非门G3的输出结果仅与时钟信号有关，故没当始终上升沿来到时就将触发，而逻辑开关是按钮，除了按下瞬间都为断开，故触发器清零。
改变扬声器接法，完成电路。
9.本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议
在连接电路前要先检查导线是否完好，否则用到的导线多，若有一根是坏的就难以排查电路问题。
可以分步连接电路，易于排查问题。
很多芯片都可以找到替代品实现所需要的功能。
10．参考文献。