六路抢答器设计报告
基于单片机的六路抢答器设计报告
六路多功能抢答器摘要：本文利用单片机AT89S51为核心器件，数码管、LED灯为显示模块，蜂鸣器为声响模块，以按键为键盘模块，从硬件和软件两个方面设计实现了一个六路抢答器系统，并经过调试和运行使该系统达到预期目标。
具有抢答功能，显示功能，声响提示功能，抢答倒计时，抢答时间设定，答题时间倒计时，还有数据的清零功能。
它充分利用了单片机系统的优点，具有结构简单、低功耗、高性能、可靠性好、反应迅速、结果准确的特点。
关键词：单片机；抢答器；数码管；声响；按键1.功能设计该抢答器主要功能如下：（1）设计一个六路多功能抢答器，可同时供6名选手或6个代表队参加比赛，分别用6个按键S1-S6表示。
（2）系统一上电，蜂鸣器响起一段音乐，音乐结束后系统指示灯流水显示表示系统正常。
系统复位和主持人清零按钮均可实现该功能，提醒选手做好新一轮的抢答和答题准备。
（3）给主持人设置一个按钮，同时具有开始抢答和复位功能。
（4）抢答器具有数据锁存与显示功能。
即选手按动按钮，立即锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，同时扬声器发出“叮咚”声响提示。
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零为止。
（5）抢答器具有定时抢答功能，且每次抢答时间可由主持人根据问题难易程度进行设定（如10秒）。
当主持人启动“开始”键后，定时器进行减计时，同时蜂鸣器发出短暂的声响，倒计时间在显示器上显示,最后3秒闪烁显示。
（6）参赛选手在设定的抢答时间内抢答，抢答有效，并立即进入答题倒计时，设定答题时间为30秒，显示器上显示答题选手编号和答题倒计时时间，最后5秒闪烁显示。
若定时时间一到，蜂鸣器发出声响，禁止选手继续答题，此时主持人将系统清零。
（7）如果抢答定时时间已到，无人抢答，则本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，时间显示器上显示00，保持到主持人将系统复位。
2.方案设计设计以单片机AT89S51为主控制器，采用以功能模块为基础自顶向下的设计方法，通过编程实现其功能。
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。
数字六路抢答器
六路抢答器的设计一、设计要求与任务：1、设计抢答器可供六名选手抢答，编号1~6号，分别用六个按钮键s1~s6。
2、设置一个系统清除和抢答控制开关，控制开关由主持人控制，当主持人置“清除”端，抢答无效。
置“开始”端才有效。
3、每位选手的抢答具有锁存与显示功能，优先抢答的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
4分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者，同时译码显示电路显示编号，再禁止其他选手的按键操作无效。
二、确定方案和器件：由电路的输入功能，为六路输入，优先的顺序，选用8线-3线优先编码器74LS148，优先选择后，用锁存器将编号锁存，再编号译码显示。
这里锁存器用D触发器和RS触发器。
译码显示用BCD-七段显示译码器，形成的LED灯显示的数字即为选手编号。
其基本原理图如下：三、各部分功能介绍：1、当主持人开关置“清除”端，由74LS148功能表如图：选择1I ~6I 一次为编号1~6选手的按钮，S 为选通输入端，只有在S =0的条件下，编码器才能正常工作。
设计双向开关，在“清除”端74LS148不工作，即无论选手们怎么按键都不起作用，在“开始”端，S =0使74LS148工作，这时EX Y =0，但为了禁止其他选手按键起作用，通过逻辑电路，使EX Y 为输入，输出为高电平，反馈给“S ”端，这样就使74LS148芯片停止工作，但锁存器存储的数据还可以继续工作。
当主持人置“开始”端，控制电路同上继续工作。
如图为输入控制电路：2、对于锁存器，采用D 触发器和RS 触发器，这样就保证了在74LS148停止工作时其输出还是有效状态，再进行下一步译码过程。
D 触发器的功能表如下：3、BCD-七段显示码（7448芯片）：由其功能表，这里只有6路，所以在7448的输入端只有三端（3位），令3A =0. LT 为灯测试输入，只要令LT =0，便可使被驱动数码管的七段同时点亮，以检查该数码管各段能否正常发光，在工作是应置LT 为高电平。
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。
毕业设计118六路抢答器
数字电路课程设计报告数字竞赛抢答器2008年1月设计题目：数字竞赛抢答器一．设计任务与要求：有许多比赛活动中为了准确、公正、直观的判断出第一抢答者，通常设置一台抢答器，通过数显、灯光及音响等多种手段指示出第一抢答者。
同时，还可以设置记分、犯规及奖惩记录等多种功能。
1．设计制造一个可容纳六组参赛的数字式抢答器，每组设置一个抢答按钮供抢答者使用。
2．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，开始抢答，定时器开始工作，数码管显示时间，从30开始减计数，并有小灯亮起(说明可以抢答，抢答有效)30秒内无人抢答则计数停，无人答显示“0”.如30秒内参赛者按抢答开关，则，该组指示灯亮并用组别显示电路显示出抢答者的组别，同时抢答器发出“嘀～嘟”的双音音响持续2～3秒钟。
此时，电路应具备自缩功能，使其他组的抢答开关不起作用。
3．设置记分电路。
每组在开始预置成100分，抢答后主持人记分，答对一次加10分，否则减10分。
4．设置犯规电路。
对提前抢答和超时抢答的组别鸣喇叭示警，并由显示电路显示出犯规组别。
二．总体方案设计：（一）设计思路：1．本题的根本任务是准确判断出第一抢答者的信号并将其锁存。
实现这一功能可用触发器或锁存器等。
在得到第一信号之后立即将电路的输入封存，使得其他组的抢答信号无效。
同时还必须注意，第一抢答信号应该在主持人发出抢答命令之后才有效，否则应视为提前抢答而犯规。
2．当电路形成第一抢答信号之后，用编码、译码及数码显示电路显示出抢答者的组别，也可以用发光二极管直接指示出组别，还可以用鉴别出的第一抢答信号控制一个具有两种工作频率交替变化的音频振荡器工作，使其推动扬声器发出两态笛音音响，表示该抢答有效。
3．记分电路可采用2位七段数码管显示，由于每次都是加或减10分，故个位总保持为零，只要十位和百位做加减计数即可，可采用两级加减计数器完成。
（二）原理框图如下：三．具体实现：1．抢答器同时供6名选手或6个代表队比赛，分别用6个按钮S1 ~S6表示。
6路抢答控制器的设计开题报告.doc
6路抢答控制器的设计开题报告一、课题背景和意义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。
学生通过理论知识的学习，查阅相关资料，学会元器件选择，通过实际动手安装与调试有关控制电路等过程，掌握电子线路设计的很多方法。
随着参赛小组的增多，竞赛控制逻辑变得复杂，并且对控制装置提出了极高的可靠性要求，这为PLC的应用创造了条件。
应用PLC实现抢答器的控制功能，具有可靠性高、设置灵活、容易扩展参赛小组的数量、增加控制功能等优势。
目前PLC在工业控制方面得到广泛应用主要的优势在于能够实现自动控制，提高操作人员的安全系数，降低劳动强度，提高工作效率。
二、毕业课题任务的主要内容本课题主要任务是完成6路抢答控制器的电路设计、元器件选型、PLC外部接口电路制作、控制器装配与接线、实物制作、PLC程序设计与联机调试等内容。
具体控制要求如下：（1）本抢答器的控制装置是由1台PLC作为控制器、1只起动按钮、1只LED数码管、6组抢答按钮、1只电铃、1盏犯规指示灯、1只复位按钮、1只限定时间选择开关、1只电源开关等组成。
（2）LED数码管用于显示抢答信息，初始状态显示零。
（3）有6组抢答按钮，每组又有3个抢答按钮并联（假定每个参赛小组由3名成员组成）。
（4）主持人话筒上的抢答启动按钮由导线与主控台连接，当主持人宣布抢答开始的同时按下启动按钮，参赛者方可抢答。
若某组参赛者在抢答限定时间（5s）内最先按下抢答按钮，则数码管显示该组号码，控制台上的电铃发声，同时PLC锁住抢答器，即使其他组再按下抢答按钮也不起作用。
如果在抢答限定时间（5s）内没有小组按下抢答按钮，则控制台上的电铃发声，数码管显示0 ，同时PLC锁住抢答器，等待主持人处理。
（5）参赛者抢答成功后，主持人宣布开始回答问题（工作人员操作回答按钮），抢答小组必须在限定时间（30s/60s，由工作人员通过选择开关选择）内回答完毕，限定时间到，控制台上的电铃发声（2s后自动停止），以提示主持人处理。
六路抢答器设计
六路抢答器设计抢答器是用来进行竞赛和比赛的电子设备。
六路抢答器是一种能够实现六个人同时抢答的设备。
一、电路设计1. 基本电路六路抢答器基本电路包括控制模块、计时模块、显示模块和触发模块。
控制模块负责控制整个电路的工作流程，计时模块用于计时，显示模块用于显示时间和抢答排名，触发模块用于抢答。
2. 抢答触发电路触发电路采用按键开关的设计，每个按键开关连接一个独立的触发电路。
由于使用人数比较少，一般就不采用矩阵键盘，并且每个按键开关都需要与控制模块进行连接。
二、电路原理1. 基本原理六路抢答器采用单片机控制，由控制模块完成抢答模式和倒计时模式的切换。
同时，单片机还可控制计时器开始计时和停止计时。
2. 抢答触发原理抢答触发原理是判断抢答时间的先后并进行排名。
触发电路采用电容电压计，当短按键开关被按下时，即可为触发电路充电，由此控制模块判断按下的时间先后，并将每个人的抢答时间进行记录，最终进行排名并在显示模块中呈现出来。
三、电路设计及实现1. 六路抢答器的控制模块控制模块主要由单片机、LCD显示屏和红外线接收器三部分构成。
单片机和LCD显示屏的关系通过对LCD显示框架内代码的修改和重定位来实现。
红外线接收器主要接收红外线遥控的信息，并将该信息传递给单片机进行识别和执行。
2. 六路抢答器的计时模块计时模块采用TI的LM555定时器，单片机通过软件来控制LM555的开关状态，保证计时的准确性。
LM555的输出脚将接入单片机的外部中断引脚，每次计时结束时，外部中断引脚均会产生一个上升沿信号，单片机就可根据此信号来判断计时是否完成。
3. 六路抢答器的显示模块显示模块采用1602液晶显示屏，显示有关倒计时、排名等信息。
通过单片机的I/O口控制，将所需的信息以字符的方式写入到液晶屏中，从而实现对计时和抢答情况进行实时监控。
4. 六路抢答器的触发模块触发模块主要由按键开关和触发电路两部分构成。
按键开关负责抢答的主要操作，当按下按键时，触发电路将开始计时，控制模块则定时时间并将抢答时间进行记录，以便后续的排名操作。