智力竞赛抢答器课程设计分析
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。
课程设计(四人抢答器)实验报告
课程设计(四人抢答器)实验报告课题：四人智力抢答器专业：班级：学号：姓名：指导教师：设计日期：成绩：电气学院四人智力抢答器设计报告一、设计目的作用1.掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。
2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。
二、设计要求设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。
当主持人说开始时，四人开始抢答，电路能判别出四路输入信号中哪一路是最先输入信号，并给出声、光、数码显示。
(1) 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。
(2) 给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零和抢答的开始。
(3) 抢答器具有数据锁存的功能。
抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手指示灯亮并立即锁存，同时扬声器给出音响提示，禁止其他选手抢答。
抢答选手的指示灯一直保持到主持人将系统清零为止。
（4）选择B题的除了具有上述功能外，还要在声、光显示的同时，在数码管上显示选手的编号，编号一直保持到主持人将系统清零为止。
三、设计的具体实现1、系统概述电路主要由脉冲产生电路，锁存电路，编码及译码显示电路和音响产生电路。
当有选手抢答时首先锁存，防止其他选手抢答，然后编码，再经4线7段译码器将数字显示到显示器上同时产生音响，电路结构系统如图：(1)以锁存其为中心的编码显示器抢答信号的判断和锁存可以采用触发器或锁存器。
若以四D触发器74LS175为中心构成编码锁存系统，编码的作用是把锁存器的输出转化为8421BCD码，进而送给7段显示译码器。
其真值表为：锁存器输出编码器输出Q4 Q3 Q2 Q1 D C B A0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 1 0 0 0 10 0 1 0 0 0 1 00 1 0 0 0 0 1 11 0 0 0 0 1 0 0(2)脉冲产生电路：采用555组成的振荡器做触发器的时钟脉冲。
(3)音响电路：可以利用555组成的振荡器输出脉冲，接入蜂鸣器，当选手按下按键时鸣叫，知道主持人清零为止。
数电multisim 智力抢答器课程设计报告
一．设计题目：四人智力竞赛抢答器二．主要内容：设计一个具有抢答，定时，显示功能的四人抢答电路三．具体要求：（1）在给定5V直流电源电压的条件下设计一个可以容纳四组参赛者的抢答器，每组设定一个抢答按钮供参赛者使用。
（2）设置一个系统清零和抢答控制开关K（该开关由主持人控制），当开关K被按下时，抢答开始，打开后抢答电路清零。
（3）抢答器具有一个抢答信号的鉴别、锁存及显示功能。
即有抢答信号输入时，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示出来。
此时再按其他任何一个抢答器开关均无效，优先抢答选手的编号一直保持不变，直到主持人将系统清除为止。
四．进度安排：第一天上午：介绍设计所用仿真软件；布置任务。
下午：查阅资料。
第二天全天：消化课题,了解设计要求，明确被设计系统的全部功能。
第三天全天：确定总体设计方案，画出系统的原理框图。
第四，五天全天：绘制单元电路并对单元电路进行仿真，改进。
第六天上午：完成整体设计并仿真验证。
下午：准备课程设计报告。
第七天上午：对课程设计进行现场运行检查，给出实践操作成绩。
五．成绩评定成绩分为三部分：考勤占30%，实践操作占40%，课程设计报告占30%。
四人智力竞赛抢答器设计内容：设计一个具有抢答，定时，显示功能的四人抢答电路设计目的与要求：（1）掌握抢答器的工作原理及其设计方法。
（2）学会用Multisim10软件操作实验内容。
（3）掌握设计性试验的实验方法基本功能：（1）在给定5V直流电源电压的条件下设计一个可以容纳四组参赛者的抢答器，每组设定一个抢答按钮供参赛者使用。
（2）设置一个系统清零和抢答控制开关K（该开关由主持人控制），当开关K被按下时，抢答开始（允许抢答），打开后抢答电路清零。
（3）抢答器具有一个抢答信号的鉴别、锁存及显示功能。
即有抢答信号输入（参赛者的开关中任意一个开关被按下）时，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示出来，同时扬声器发生声响。
此时再按其他任何一个抢答器开关均无效，优先抢答选手的编号一直保持不变，直到主持人将系统清除为止。
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）。
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。
多路智力抢答器课程设计
多路智力抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解多路智力抢答器的基本工作原理，掌握相关电子元件的功能和连接方式。
2. 学生能描述抢答器中涉及的数字电路知识，包括触发器、计数器等。
3. 学生了解多路智力抢答器的应用场景，并能结合实际需求进行设计和改进。
技能目标：1. 学生能独立完成多路智力抢答器的搭建，提高动手实践能力。
2. 学生能通过编程实现对抢答器的控制，培养编程思维和问题解决能力。
3. 学生能运用所学知识，对多路智力抢答器进行故障排查和维修。
情感态度价值观目标：1. 学生在课程学习中，培养团队协作精神和竞争意识，提高沟通与表达能力。
2. 学生通过实践操作，体会科技带来的乐趣，激发对电子技术的兴趣和热情。
3. 学生认识到科技发展对社会进步的重要性，增强创新意识和责任感。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，结合理论知识与动手操作，提高学生的综合运用能力。
学生特点：六年级学生，具备一定的电子技术基础，好奇心强，喜欢动手实践，但注意力容易分散。
教学要求：注重理论与实践相结合，引导学生主动参与，提高学生的动手能力和创新能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，培养解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于后续教学设计和评估。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 电子元件及工作原理：- 学习常用电子元件如电阻、电容、二极管、三极管等的功能和特点。
- 探究触发器、计数器等数字电路的工作原理及其在抢答器中的应用。
2. 多路智力抢答器设计与搭建：- 分析多路智力抢答器的电路图，理解各部分电路的功能及相互关系。
- 学习电路搭建方法，动手搭建多路智力抢答器，并进行调试与优化。
3. 编程与控制：- 学习抢答器控制程序的设计与编写，掌握基本编程语句和逻辑结构。
- 结合实际需求，对抢答器程序进行修改和优化，实现功能扩展。
教学大纲安排：1. 电子元件及工作原理（1课时）2. 多路智力抢答器设计与搭建（2课时）3. 编程与控制（2课时）教材章节及内容：- 第四章：数字电路基础，涉及触发器、计数器等知识点。
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。
智力竞赛抢答器实验报告
智力竞赛抢答器实验报告智力竞赛抢答器实验报告智力竞赛抢答器一、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。
（3）断开抢答器电路中CP脉冲源电路，单独对多谐振荡器F3及分频器F4进行调试，调整多谐振荡器10kΩ电位器，使其输出脉冲频率约4kHz，观察F3和F4输出波形及测试其频率。
（4）测试抢答器电路功能。
接通+5V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K1，K2，K3，K4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”。
八路智力竞赛抢答器设计实验报告-抢答器设计实验报告
.. . ..数字电子技术课程设计题目: 八路智力竞赛抢答器设计姓名:专业: 电子科学与技术班级: 122班学号:指导教师:20 年月日.XX科技学院理学院八路智力竞赛抢答器设计一、课程设计题目（与实习目的）（一）、题目：八路智力竞赛抢答器设计（二）、实习目的：1．进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。
2．熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。
3．了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。
4．培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
5．数点课程实验是大学中为我们提供的唯一一次动手实践的机会，增强动手实践的能力。
二、任务和要求实现抢答器的方法很多，如EPROM编程、RAM编程、单板机、单片机等，都可以组成抢答器系统。
（1）抢答器设计要求设计一个抢答器，基本要求：1. 抢答器可以实现基本抢答；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0、1、2、3、4、5、6、7，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S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。
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。
三、总体方案的选择（1）总体方案的设计针对题目设计要求，经过分析与思考，拟定以下二种方案：方案一：该方案是将抢答按钮先直接与锁存器而不是优先编码器相连，将最先抢答的选手的编号锁定，再依次经过优先编码器、译码器和七段显示器，最后显示的是抢答选手的编号，经过优先编码器后的信号到单稳态触发器，单稳态触发器又与报警电路直接连接，所以显示编号的同时可以发出报警信号。
电子课程设计 智力竞赛抢答器
智力竞赛抢答器一、选题依据（1）选题来源与依据:抢答器在单位团体的专业知识竞赛中使用, 各类直播录播的演播室栏目、电视大奖赛, 也有着广泛的应用，是调动现场观众参与热情，提高栏目档次与可看性、增强栏目互动性、方便栏目环节创意的有力工具。
通过理论设计，查阅资料，选择元器件，实际动手安装、调试等过程，了解和掌握电子线路设计的一般方法。
巩固和运用在电路与电子技术等课程中所学理论知识和技能，提高设计能力和动手能力，为以后从事相关工作打下基础。
（2）课题研究目的实际应用价值:1、巩固所学的知识，学会通过各种途径查找资料；2、能够把所学的理论知识联系实际，解决实际问题；3、掌握抢答器的工作原理及其设计方法；4、通过实物制作，了解相关芯片市场情况、价格，掌握相关芯片的功能，锻炼动手能力及分析思考能力。
二、设计要求及技术指标1. 设计要求：在学生参加智力竞赛的时候，需要进行同组间的抢答。
本设计要达到的目的是按几个竞争者按下抢答器的时间先后来判断由谁来回答问题。
当一个竞争者抢先按下抢答器时，其他竞争者的抢答器被锁定无法工作。
只有当主持人打开或关闭总开关时，所有的竞争者的抢答器都不工作或工作。
2. 技术指标：（1）抢答器开关部分：此部分由四个开关组成。
（2）信号选择部分：对信号的选择以时间的先后顺序为依据，哪一路信号先到达，就选择那一个信号，同时对其它后到的信号进行封锁即关闭对信号的接收。
（3）时钟脉冲源部分：可为电路提供稳定的时钟信号，以保证电路的正常工作。
三、电路结构及其工作原理1.电路的结构框图：↓→→↑图 1 装置电路结构图2.电路的原理图：图中M1为四D触发器74LS175N，属于电平触发的触发器，它具有公共置0端和公共CP端。
M2为双与非门74LS20D；M3是由74LS00D组成的多谐振荡器；M4是由74LS74N组成的四分频电路，M3、M4组成抢答器电路中的CP时钟脉冲源。
图2 抢答器电路的原理图3.电路工作原理抢答开始时，由主持人清除信号，按下开关E,74LS175N的输出Q1～Q4全为0，此时所有的发光二极管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，D型触发器接收该信号并输送出去，对应的发光二极管点亮，同时，通过与非门M2送出信号锁住其余三个抢答者的电路，不再接受其它的信号，其它三个LED不能被点亮。
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智力竞赛抢答器智力竞赛抢答器内容摘要当今的社会竞争日益激烈，选拔人才，评选优胜，知识竞赛之类的活动愈加频繁，那么也就必然离不开抢答器。
而现在的抢答器有着数字化，智能化的方向发展，这就必然提高了抢答器的成本。
鉴于现在小规模的知识竞赛越来越多，操作简单，经济实用的小型抢答器必将大有市场。
本抢答器通过十分巧妙的设计仅用两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较有分辨时间极短、结构清晰，成本低、制作方便等优点，并且还有防作弊功能。
因此，我们制作了这款简易四路抢答器屏弃了成本高，体积大，而且操作复杂。
我们采用了数字显示器直接指示，自动锁存显示结果，并自动复位的设计思想，因而本抢答器具有显示直观，不需要人干预的特点。
而且在显示时抢答器会发出叮咚声使效果更为生动。
工厂、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛, 抢答记分器是必要设备。
在知识竞赛中，特别是做抢答题时，在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一位选手先答题，必须要有一个系统来完成这个任务。
如果在抢答中，只靠人的视觉是很难判断出哪组先答题。
这次设计就是用几个触发器以及三极管巧妙的设计抢答器，使以上问题得以解决，即使两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。
关键字：知识竞赛;抢答器;数字显示器；触发器第一章：设计的任务与设计原理 (3)1.1 任务要求 (3)1.2 实验原理 (3)第二章：方案论证与选择 (5)2.1方案比较： (5)2.2方案论证及选择 (5)第三章：单元模块设计 (6)3.1抢答器电路 (6)3.2计时器电路 (7)3.2.1 555定时器 (8)3.2.2减法计数器 (9)3.2.3 数字显示器 (10)3.3 计分器电路 (11)第四章：元器件的选择 (12)第五章：心得体会 (13)【参考文献】 (14)附录15第一章：设计的任务与设计原理1.1 任务要求1.四组参赛者在进行抢答是，当抢先者按下面前的按钮时，抢答器能准时地判断出抢先者，并以声光为标志。
要求声响，光亮时间为9秒后自动熄灭。
2.抢答器应具有互锁功能，某组抢答后能自动封锁其他各组进行抢答。
3.抢答器应具有限时功能。
限时档次分别为30秒，60秒，90秒；时间到时应发出声响。
同时，时间数据要用数码管显示出来。
4.抢答者犯规或违章时，应自动发出警告信号，以提示灯光闪为标志。
5.系统应具有一个总复位开关。
1.2 实验原理本课程设计的核心为抢答模块，其有四个触发器组成。
抢答模块的主要功能是互锁，不论是抢答还是犯规，一旦一个选手先按下开关，其触发器首先触发，并且这个触发器的输出将其它三个触发器CP脉冲输入屏蔽掉，从而达到互锁的目的。
第二章：方案论证与选择2.1方案比较：以下设计的是智力抢答器的方案流程图：图2.1 方案一流程抢答器主要是由四个三极管、和四个D 触发器以及四个或非门构成，其中三极管是与主持人一起配合使用，用来控制是否开始抢答，当主持人将开关接地时，三极管截至，此时三极管可以当作一个二极管使用当有选手抢答时就通过三极管将信号传送给D 触发器，D 触发器在将信号传送给或非门并将其他选手锁存，同时将信号送给发光二极管与喇叭。
其工作原理是当主持人按下抢答开关时，选手能进行抢答。
当有选手抢 时，抢答信号就通过三极管传入D 触发器，并且最先收到抢答信息的D 触发器送出一个反馈信号将其余三位选手的信号封锁。
当选手回答完毕问题时，主持人启动计分器，并且给该选手加上或减去分数。
计分器通过译码器将信号传送给一数码管显示出来。
图2.2 方案二流程图方案二的抢答器则主要是由四个RS 触发器，一个74LS48以及一个优先编码器74LS148构成，其中四个RS 触发器的输出接74LS48，74LS48在接数码管，R 端接5V 电源其如图：图2.3 RS 触发器S 端接74LS48连接选手的输入信号，当主持人将开关接通时，RS 触发器的R 端为低电平，输出端也全部为低电，选手不能抢答。
当断开时，RS 触发器处于工作状态中，当有选手抢答时，信号输入S 端，并且锁定其他选手。
2.2方案论证及选择通过以上两种方案的比较可知，方案一的设计是每当有选手抢答成功时，都会有声光伴随，而且是具体到每一位，给人直观的感觉。
方案二的设计则是用一个数码显示器显示抢答成功者的号码，与第一个相比显得不能让人一下就反映过来谁是抢答成功者；另外方案一更加的简洁、易行，而且使用到的元器件也都是我们所常用到的一些元件比如：555，74LS148以及开关 二极管 电容 电的电路与方案二比较显得更简单、明了。
这样就是就选择第一种方案。
第三章：单元模块设计此部分主要是详细介绍该智力抢答器各个组成模块，以及各模块的器件组成以及相应的功能。
此智力竞赛抢答器由三部分组成：抢答器、计时器以及计分器。
下面就依次介绍各组成部分的设计方法，功能等。
3.1抢答器电路这个抢答器设计成可供四个人抢答使用，它的组成器件有：四个三极管、四个D触发器（74LS74）、四个或非门以及用于起提示作用的发光二极管和扬声器。
电路图如下：图3.1 抢答器其工作原理如下：图3.1 抢答器当主持人将开关拨至接通状态时，这样三极管处于截至状态，使选手无法抢答，整个抢答器处于被锁定状态，当主持人将开关断开时，三极管的集电极接高电平，这样三极管处于导通状态，当选手有抢答信号输入时可以通过三极管将信号传送给D触发器，而D触发器的作用则是判断选手的信号，并锁住其他选手的信号传入。
3.2计时器电路设计的该计时器主要是由三个部分组成，一个是555定时器用来提供脉冲，一个是由3个JK触发器构成的减法计数器，最后一个组成部分是有CD4511译码器和数码管连接成的，用于显示时间，器构成图如下：图3.3 计时器电路图下面分别介绍各个部分的组成器件以及功能：3.2.1 555定时器555定时器内部结构的简化原理图如下，它由3个阻值为5k的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电BJT以及缓冲器G 组成。
定时器的主要功能取决于比较器的输出控制RS触发器和放电BJT T的状态。
图中Rd 为复位输入端，当Rd为低电平时，不管其他输入端的状态如何，输出Vo为低电平。
因此在正常工作时，应将其接高电平。
图3.4 555结构原理图由图可知，当5脚悬空时，比较器C1和C2的比较电压分别为2/3Vcc和1/3Vcc。
当VI1>2/3Vcc，VI2>1/3Vcc时，比较器C1输出低电平，比较器C2输出高电平，基本RS触发器被置0，放电三极管T导通，输出端Vo为低电平。
当VI1<2/3Vcc，VI2<1/3Vcc时，比较器C1输出高电平,比较器C2输出输出低电平，基本RS触发器被置1，放电三极管截止，输出端Vo为高电平。
当VI1<2/3Vcc，VI2>1/3Vcc时，基本RS触发器R=1、S=1，触发器状态不变，电路以保持原状态不变。
3.2.2减法计数器图3.5 JK 倒计时器电路图倒计时器的核心由该减法计数器构成，而该减法计数器则是由三个JK 触发器构成的异步二进制减法计数器。
其中J 、K 端都是悬空（相当于J=1、K=1）， 该减法计数器是将前一个触发器的端与下一个触发器的CP 端相连。
计数器的工作过程分为两步。
第一步：计数器复位清零。
在工作前应先对计数器进行复位清零。
在复位控制端送一个负脉冲到各触发器Rd 端，触发器状态都变为“0”，即Q1Q2Q3=000 第二步：计数器开始计数。
当第一个时钟脉冲的下降沿到触发器Fo 的CP 端是，触发器Fo 开始工作，由于J=K=1，JK 触发器的功能是翻转，触发器Fo 的状态有“0”变为“1”，即Q0=1，Q 0由“1”变为“0”，这相当于一个脉冲的下降沿，它送到触发器F1的状态有“0”变为“1”，即 Q 1=1，Q 1由“1”变为“0”，它送到触发器F2的CP 端，触发器F2的状态有“0”变为“1”，Q2=1，三个触发器的状态均为“1”，计数器的输出为111012=QQ Q 。
当第二个时钟脉冲的下降沿到触发器Fo 的CP 端时，触发器Fo 状态翻转，Q 0由“1”变为“0”， Q 0则由“0”变为“1”，触发器F1的状态不变，触发器F2的状态也不变，计数器的输出为110012=QQ Q 。
当第三个时钟脉冲下降沿到触发器Fo的CP端时，FO触发器状态又翻转，Q由“0”变为“1”，Q则由“1”变为“0”（相当于脉冲的下降沿），它送到F1的CP端，触发器F1状态翻转，Q1由“1”变为“0”，Q1由“0”变为“1”，触发器F2的状态不变，计数器的输出为101同样道理，当第四~第七脉冲到来时，计数器的QQQ12依次变为100、011、010、001。
3.2.3 数字显示器此部分由CC4511译码器以及共阴极数码管组成，并且JK触发器的输出另接一个与非门，与非门再接一个发光二极管，用于提示作用。
当第一个脉冲到来时，JK触发器输出=111，数码管上此时显示为7，再来一个脉冲，JK触发器又输出为110，此时显示6，依此类推，当JK触发器输出为000时，此时与JK触发器的输出端相连的与非门输出则变为1，使得扬声器发出声响提示选手抢答时间到了，不应再抢答。
同时主持人断开倒计时器的开关停止计时。
3.3 计分器电路计分器是用来记录先手的得分情况，因此计分器在竞赛中也显得比较重要。
下面就就介绍该积分器的电路结构以及工作原理。
该计数器由两个SN74190和一个D触发器构成，其图如下：图3.6 计分器电路图其中74190是一个加减计数器，其由控制端5管脚控制，当5端口输入为高电平时，工作状态为一个减法器，当5端口接低电平时，工作状态为加法器。
D触发器主要是使个位显示0.由于在开始抢答时，每位选手显示分数为100，因此百位的74190置数为1，十位置数为0其工作流程如下：假如开始抢答，当有选手答题正确时，主持人将开关拨到加分端并按下脉冲开关时，U2接收一个脉冲（因为U2的预置端置数为0即Q1Q2Q3Q4=0000），此时输出变为Q1Q2Q3Q4=0001,即相当与给选手加上十分，当该选手再次答题正确时，主持人又按下脉冲开关送出一个脉冲，U2接收到一个脉冲，输出又变为Q1Q2Q3Q4=0010即又给选手加上十分即显示为120，依此类推。
当第十个脉冲到来时，U2的输出端Q1Q2Q3Q4输出1010，同时与Q0Q2相连的与门将接收一个低电平信号输入到管脚11使置数从新变为0开始计数即输出又从零开始。
与此同时进位端13脚将产生一个进位脉冲，输入给U1中，此时U1的输出端将输出0010，即使百位的数码管显示为2。
此时该选手的得分即为200。
减法的工作方式和加法相似，这里就不再说了。