八路抢答器仿真
八路抢答器设计仿真5
武汉理工大学《数字电子技术》课程设计说明书课程设计任务书学生姓名：侯亭武专业班级：信息sy0901指导教师：魏洪涛工作单位：信息工程学院题目: 多路智能竞赛抢答器设计初始条件：74LS148、74LS279、74LS48、74LS192、NE555、74LS00、发光二极管、共阴极显示器、74LS121。
要求完成的主要任务（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）功能要求：设计一个智力竞赛抢答器，可同时供8名选手参加比赛，并具有定时抢答功能。
设计步骤与要求：①拟定定时抢答器的组成框图。
②设计并安装各单元电路，要求布线整齐美观，便于级联与调试。
③测试定时抢答器的逻辑功能，以满足设计功能要求。
④画出定时抢答器的整机逻辑电路图。
⑤写出设计性实验报告。
时间安排：第17周（7、8节）：理论讲解第18～19周：理论设计及实验室安装调试；地点：鉴主15通信工程实验室（1），鉴主13通信工程专业实验室；第20周：撰写设计报告及答辩；指导教师签名：2011年7月10日系主任（或责任教师）签名： 2011年7 月 10日目录Abstract........................................................................... 错误！未定义书签。
绪论 .................................................................................. 错误！未定义书签。
1.设计任务及系统功能简介............................................. 错误！未定义书签。
1.1基本功能：........................................................... 错误！未定义书签。
1.2扩展功能：........................................................... 错误！未定义书签。
8路抢答器的设计与仿真
8路抢答器的设计与仿真作者：田清华来源：《商情》2013年第11期【摘要】该电路具有设计思路清晰、原理简单、易于实现，成本低廉等优点，有助于初学者对常用元器件的工作原理、特性、主要参数掌握，通过对有关集成电路的应用及电路仿真，促进他们的设计、应用能力。
【关键词】抢答电路，解锁电路，提示音电路一、电路总体设计要求：1.抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮0-7表示。
2.设置一个系统“清除”和抢答控制“开始”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，同时扬声器发出报警声响提示。
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除为止。
二、抢答器电路的组成数字抢答器总体方框图。
如图1所示。
其工作原理为：接通电源后，主持人按下“清除”按钮，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，主持人宣布“开始”，同时松开“清除”按钮，抢答器处于工作状态。
有选手按下抢答按钮时，抢答器完成触发锁存、编号显示、扬声器提示功能。
当一轮抢答之后，抢答电路禁止二次抢答、数码显示器显示选手编号。
如果再次抢答必须由主持人再次操作“清除”按钮开关。
三、单元电路设计1、开关阵列电路该电路由9路开关电路所组成，每一位竞赛者和主持人分别对应一组开关。
开关为常开型，当按下开关时，开关闭合；当松开开关时，开关自动弹出断开。
图2所示为9路开关阵列电路，R0～R8为上拉和限流电阻，0～7按钮为选手按钮，“清除”按钮为主持人按钮。
当任一开关按下时，相应的输出为低电平，否则为高电平。
2、触发锁存、解锁电路。
图3所示为8路触发锁存电路。
图中，74HC373为8D锁存器，开启电源后，当所有开关均未按下时，锁存器输出全为高电平，经8输入与非门U5和与非门U4与非后的反馈信号仍为高电平，该信号作为锁存器使能端控制信号，使锁存器处于等待接收触发输入状态；当0～7号任一选手按下按钮开关时，输出信号中必有一路为低电平，则反馈信号变为低电平，锁存器刚刚接收到的开关被锁存，这时其它开关信息的输入将被封锁；一轮抢答结束后，由主持人按下清除按钮，使与非门U4的1号引脚变为低电平，反馈信号变为高电平，对D锁存器进行解锁。
单片机-八路抢答器--仿真图
基于51单片机的8路抢答器摘要此次设计提出了用AT89C51单片机为核心控制元件，设计一个简易的抢答器，本方案以AT89C51单片机作为主控核心，与晶振、数码管、蜂鸣器等构成八路抢答器，利用了单片机的延时电路、按键复位电路、时钟电路、定时/中断等电路，设计的八路抢答器具有实时显示抢答选手的号码和抢答时间的特点，还有复位电路，使其再开始新的一轮的答题和比赛，同时还利用C语言编程，使其实现一些基本的功能。
本设计的系统实用性强、判断精确、操作简单、扩展功能强。
它的功能实现是比赛开始，主持人读完题之后按下总开关，即计时开始，此时数码管开始进行30s的倒计时，直到有一个选手抢答时，对应的会在数码管上显示出该选手的编号和抢答所用的时间，同时蜂鸣器也会发出声音，以提示有人抢答本题，如果在规定的60s时间内没有做出抢答，则此题作废，即开始重新一轮的抢答。
在抢答和回答时间的最后5s，蜂鸣器都会给予报警提示。
关键词：单片机、AT89C51、抢答器、编码器、计数器、触发器、定时器目录引言------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 绪论------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 第1章系统设计内容--------------------------------------------------------------------------------- 4 1.1 系统设计依据------------------------------------------------------------------------------------------- 4 1.2 设计任务和要求------------------------------------------------------- 4 1.3 设计目的------------------------------------------------------------------------------------------------- 4第2章硬件设计-------------------------------------------------------------------------------------- 5 2.1 单片机控制原理---------------------------------------------------------------------------------------- 5 2.2 抢答器的原理------------------------------------------------------------------------------------------- 5 2.2.1 原理框图---------------------------------------------------------------------------------------------- 6 2.3 功能模块电路------------------------------------------------------------------------------------------- 6 2.3.1 晶振复位及开始抢答电路------------------------------------------------------------------------ 6 2.3.2 选手抢答键（矩阵式键盘）--------------------------------------------------------------------- 8 2.3.3.显示与显示驱动电路------------------------------------------------------------------------------ 8 2.3.4 蜂鸣器音频输出电路------------------------------------------------------------------------------ 9 第3章软件设计---------------------------------------------------------------------------------------- 10 3.1程序设计-------------------------------------------------------------------------------------------------- 10 3.1.1 系统流程图------------------------------------------------------------------------------------------- 10 3.1.2 显示抢答违规流程图------------------------------------------------- 10 3.1.3 抢答成功流程图----------------------------------------------------- 10 第4章系统调试-------------------------------------------------------- 11第5章总结------------------------------------------------------------ 11附录一程序代码---------------------------------------------------------- 12 附录二仿真电路原理图---------------------------------------------------- 16参考文献----------------------------------------------------------------- 16·引言随着电子技术的飞速发展，基于单片机的控制系统已经广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能楼宇等行业。
八路抢答器设计仿真
数字式竞赛抢答器摘要74系列常用集成电路设计的八路数显抢答器的电路主要由五部分组成：数字抢答电路、译码显示电路、可预置时间的定时电路、报警电路以及秒脉冲产生电路。
其中数字抢答电路包括了编码电路和锁存电路，实现了对信号编码和锁存的功能，防止二次抢答的问题；译码显示电路能将抢答到的选手编号直观地显示出来；在定时电路中，主持人可通过时间预设开关预设供抢答的时间，且系统将完成自动倒计时；报警电路则起到声报警功能，当在规定的时间内无人抢答时，系统中的蜂鸣器将发出警报声，提示主持人本轮抢答无效，实现报警功能；秒脉冲产生电路用于为定时电路提供一个频率为1Hz的标准时钟信号。
该抢答器不仅具有智能化的特点，同时采用数字式显示显得很直观，使得运用范围较广且很方便。
关键词：抢答器编码锁存1原理电路的设计1.1基于74系列集成电路的抢答器设计1.1.1设计原理总体方框图如图2所示：图2 抢答器原理框图电路分为主体电路和拓展电路。
主体电路完成基本强大功能，即开始抢答当选手按抢答按钮时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路。
拓展电路完成定时抢答功能。
1.1．2优缺点该电路设计较为复杂，但原理简单，思路明确，而且价格便宜。
其中所用的元件正好是我们在本学期学过的，可以让我们进一步熟悉其功能。
经过综合分析，我决定使用第三种方案作为我的设计方案。
1.2单元电路设计1.2.1抢答电路设计如图3所示为抢答电路图。
电路选用优先编码器 74LS148 和锁存器 74LS297 来完成。
该电路主要完成两个功能：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（显示电路采用七段数字数码显示管）；二是禁止其他选手按键，其按键操作无效。
工作过程：开关S置于"清除"端时，RS触发器的 R、S端均为0，4个触发器输出置0，使74LS148的优先编码工作标志端＝0，使之处于工作状态。
当开关S置于"开始"时，抢答器处于等待工作状态，当有选手将抢答按键按下时（如按下S5），74LS148的输出经RS锁存后，CTR=1,RBO =1,七段显示电路74LS48处于工作状态，4Q3Q2Q=101,经译码显示为“5”。
8路抢答器设计(含完整图)
数字电路课程设计报告8路数字抢答器1.概述抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7表示。
另外设置系统清除开关一个，该开关由主持人控制。
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，扬声器发出声响提示，并在七段数码管上显示选手号码。
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。
当主持人按下清除键后，参赛选手可以进行抢答，同时倒计时电路开始倒计时，抢答有效时，红灯亮，倒计时停止，显示器上显示选手的编号，并保持到主持人将系统清零为止。
2、8路数字抢答器各主要芯片介绍2.1、74LS14874LS148是一个8线—3线优先编码器。
74LS148外部管脚图、真值表如图所示：图一 74ls148 真值表由表不难看出，在0=S 电路正常工作状态下，允许70~I I 当中同时有几个输入端同时为低电平，即有编码输入信号。
7I 的优先权最高，0I 的优先权最低。
当07=I 时，无论其它输入端有无输入信号（表中以x 表示），输出端只给出7I 的编码，即000012=Y Y Y ，当74LS148的功能表输 入输 出S0I 1I 2I 3I 4I 5I 6I 7I2Y 1Y 0Y S Y EX Y1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 x x x x x x x x 1 1 1 1 1 1 1 1 x x x x x x x 0 x x x x x x 0 1 x x x x x 0 1 1 x x x x 0 1 1 1 x x x 0 1 1 1 1 x x 0 1 1 1 1 1 x 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0U CC Y EX Y S I 3 I 2 I 1 I 0 Y 0I 4I 5I 6I7S Y 2Y 1GND 图２ 74LS148管脚图16 9 74LS148 1 80167==I I 、时，无论其它输入端有无输入信号，只对6I 编码，即输出为001012=Y Y Y 。
模电 课设 multisim 仿真 红绿灯 八路抢答器
课程设计（论文）用纸
设计一 数字钟电路的设计 ....................................................................................................4 1.1 要求分析明确设计任务 ....................................................................................................4 1.2 设计思路 ...........................................................................................................................4 1.3 数字时钟模块设计 ............................................................................................................4 1.3.1 数字时钟秒脉冲信号的设计 .........................................................................................4 1.4 仿真结果 ............................................................................................................................8 1.5 回顾与思考 ........................................................................................................................8 设计二 病人呼叫大夫的电路设计 ........................................................................................9 2.1 要求分析明确设计任务 ....................................................................................................9 2.2 设计思路 ............................................................................................................................9 2.3 仿真实践 ............................................................................................................................9 2.6 回顾与思考 ...................................................................................................................... 11 设计三 加法电路的设计 ......................................................................................................12 3.1 要求分析明确设计任务 ..................................................................................................12 3.2 设计思路 ..........................................................................................................................12 3.4 仿真结果 ..........................................................................................................................12 10.5 回顾与思考 ....................................................................................................................14 设计四 用 74LS90 实现十进制计数器的设计与显示 .......................................................14 4.1 要求分析明确设计任务 ..................................................................................................14 4.2 设计思路 ..........................................................................................................................15 4.3 仿真结果 ..........................................................................................................................15 设计五数码管显示控制电路的设计 ....................................................................................17 5.1 要求分析明确设计任务 ..................................................................................................17 5.2 设计思路 ..........................................................................................................................17 5.3 电路图及仿真结果 ..........................................................................................................18
八路抢答器 multisim
电子线路课程设计报告--数字部分设计题目多路抢答器设计姓名：王诗晴学号：201300800640学院：机电与信息工程学院专业：通信工程年级2013级2016年7月12日1总体方案论证1.1题目分析1.基本功能⑴预计抢答器可以同时供8名选手使用，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。
⑵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。
⑶抢答器具有数据锁存和显示功能。
抢答开始，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。
此外要封存输入电路，禁止其他选手抢答。
优先抢答选手的编号一直保持到系统清零为止。
2.扩展功能⑴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，档节目主持人按下“开始”按钮后，要求定时器立即倒计时，并在显示器上显示，同时扬声器发出短暂声响，声响持续0.5S左右。
⑵参赛选手在设定的时间内抢答，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。
⑶如果定时抢答时间已到，去没有选手抢答，则本次抢答无效，系统短暂报警，并封存输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器上显示00。
1.2总体方案设计抢答器基本原理框图如下图所示：抢答者按下抢答按钮后，启动锁存电路，锁存最先抢答者抢答成功的状态，并阻止其他选手的抢答，并且在锁存器和抢答按钮之间增加了优先编码器，避免了多路的抢答信号同时被锁存，编码器编码出错，下一级译码显示电路不能显示抢答结果的情况。
译码显示电路将抢答的结果译码显示出来。
清零按钮按下后，电路复位回初始状态后，可以进行下一轮的抢答。
2硬件设计说明该电路由抢答电路、定时电路及声响电路三部分构成。
3设计关键问题及说明电路抢答部分选用优先编码器74LS148和锁存器74LS297来完成。
基于Proteus的八路抢答器仿真设计说明
目录一、抢答器设计功能分析 (3)二、所用器件及介绍 (4)2.1所用器件： (4)2.2主要器件介绍： (4)2.2.1单片机STC89C52RC (4)2.2.2七段数码管 (5)三、仿真软件protues介绍 (5)四、系统程序流程 (6)五、仿真分析 (7)六、设计心得 (8)参考文献资料 (9)附录：程序清单 (10)八路抢答器课程设计一、抢答器设计功能分析1.1 数字抢答器的概述对于抢答器我们大家来说都不陌生，它是用于很多竞赛场合，真正实现先抢先答，让最先抢到题的选手来回答问题。
抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。
选手们都站在同一个起跑线上，体现了公平公正的原则。
1.2 设计任务与要求基本设计要求：a、一个总开关控制整个抢答器的启动或断电；b、抢答开始前，8盏LED灯全灭，数码管不显示数字；c、按下开始控制按键，抢答数码管倒数3s开始（从2开始），数码管数到0则抢答开始；d、8个按键作为抢答按键，哪一按键首先按下，相对应的LED灯则亮起来，其余7盏则不亮，代表抢答成功，数码管则会显示出抢答成功者的编号；e、重新开始控制按键按下，则重新开始抢答。
二、所用器件及介绍2.1所用器件：STC89C52RC单片机、8个按键、1个开始控制按键、1个重新开始控制按键、一个总开关、8盏LED灯、一位数码管2.2主要器件介绍：2.2.1单片机STC89C52RC：具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足系统的设计要求，很适合便携式产品的设计使用系统。
STC89C52RC是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。
在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52RC为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
主要功能特性如下：1.增强型8051单片机，6时钟/机器周期和12时钟/机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统8051。
- 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)。
八路抢答器仿真
一、任务要求
1、主持人按下抢答“开始”按钮，同时喇叭发出“嘀”的一声，八路抢
答开始；
2、八路抢答按钮的编号分别为1-8，一次只能有一人抢答成功；
3、当某一路抢答成功时，发光二极管立即点亮，并在数码管上显示该路
的号数，直到主持人按复位开关为止，其他人再抢答无效；
4、主持人按“复位”按钮后，必须下次重新抢按“开始”按钮才能继续
抢答。
二、设计方案的选择
制作抢答器可以采用多种设计方案，可以用单片机来完成，它的功能强大制作简单，并且外围的元件也很少；也可以用PLC来实现，他的制作也是比较简单；最后也可以用数字电路来实现，它的原理比较简单，集成块的价格也比较便宜且很容易购买，与我们学完的《数字电路》联系紧密，能将我们所学知识用于实际，对巩固所学知识有重要意义，用了一些成型电路，如NE555标准秒脉冲电路等，使总体方案易于实现。
因此在此设计过程中我采用基于数字电路的八路抢答器八路抢答器由抢答启动电路、启动报警电路、选手编号译码显示电路、复位电路组成。
抢答器主要器件有74LS148、74LS74、555定时器。
抢答器的输入为八路抢答按钮及主持人控制的抢答“开始”和“复位”二个按钮。
抢答器的输出有一个发光二极管、一个数码显示管和一个蜂鸣器。
八路抢答器电路是基于七路抢答电路的一个改装。
相比七路抢答电路可以供更多一人抢答，虽然其中有个小问题存在，但不影响抢答器的使用。
基于proteus，经过元器件的选取，电路的连接，参数的设置，最终仿真等工作，最终实现了蜂鸣提示数码显示八路抢答功能。
1、仿真运行初始状态
刚运行时，74LS148的各个输入0~7应为高电平，E1=0，A1A2A0=111.GS=1，EO=0
2、复位按钮作用后
产生一个短暂的低电平，应使电路状态产生如下变化：74LS148的E1=1，即先封锁各路抢答信号，其他状态不变。
3、开始按钮作用后
产生一个短暂的低电平，应使电路状态产生如下变化：74LS148的E1=0允许各路抢答，同是，喇叭发出嘀的声响。
4、74LS148的1-7路抢答
74LS47有个测灯输入端LT，当此信号输入低电平时，显示8。
把U6:C输出连接到74LS47的LT端，复位后由于U6：C的一路输出为0，另一路来自U5:A，使其在第8路抢答时为0，即把第8路抢答时低电平输入接至U5:A的异步置位端。
5、74LS148的第八路抢答
第八路强大成功后对1~7路的封锁。
U6:C输出的低电平一方面直接给74LS47的LT，使其显示8，另一方面经反相器U9后变高送给或门U6:D，使其为高，接入E1，封锁74LS148的输入。
6、蜂鸣电路
555接单稳态电路，触发端TR接开始按钮，当开始按钮按下时产生一个短暂的低电平，触发单稳态电路，输出3端产生一个固定高度的高电平，此信号给蜂鸣器，使之产生一个嘀的声响。
改变555电路的R2和C1参数，可以改变声音的长短。
三、参数计算
四、设计的电路仿真图
12
1311
U6:D
74LS32
A 7QA 13
B 1QB 12
C 2QC 11D
6QD 10BI/RBO 4QE 9RBI 5QF 15LT 3
QG
14
U4
74LS47
D
2
Q
5
C L K
3
Q
6
S 4R
1
U2:A 74LS74R
4
DC
7
Q 3G N D
1
V C C
8
TR 2
TH
6
CV
5
U7
555
0101112123134152637
4
E I
5
E O
15
A 09A 17A 2
6
G S
14
U1
74LS148
BUZ1
BUZZER
R1
200
D1
LED-BIGY
U9
NOT
D
2
Q
5
C L K 3
Q
6S
4
R
1
U8:A
74LS74
4
5
6
U6:B
74LS32
9
10
8
U6:C
74LS32
D
2
Q
5
C L K 3
Q
6
S
4
R
1U5:A 74LS74D
12
Q
9
C L K 11
Q
8
S
10
R
13U2:B 74LS74
D
2
Q
5
C L K 3
Q
6
S
4
R
1U3:A 74LS74
D
12
Q
9
C L K 11
Q
8
S
10
R
13
U3:B
74LS74
1
2
3
U6:A
74LS32
D
12
Q
9
C L K
11
Q
8
S 10
R
13
U5:B
74LS74
R2
1000k
S8S1S2S3S4S5S6S7
C1
0.01uF
C2
0.47uF
五、仿真结果
六、结论
按照设计时的思路，把电路图连接好。
经过改错，编译，分配管脚，然后就可以看到实验结果。
实验结果为：主持人按下抢答“开始”按钮，同时喇叭发出“嘀”的一声，八路抢答开始；八路抢答按钮的编号分别为1-8，一次
只能有一人抢答成功；当某一路抢答成功时，发光二极管立即点亮，并在数码管上显示该路的号数，直到主持人按复位开关为止，其他人再抢答无效；
主持人按“复位”按钮后，必须下次重新抢按“开始”按钮才能继续抢答。
综上所述，实验结果符合实验任务的要求。
七、心得体会
本课题设计是“八路抢答器”。
主要是通过本次课程设计掌握八路抢答器电路的设计流程和设计原理图。
并学会用proteus做出八路抢答器电路的仿真与分析。
且通过这次课程设计学会用不同的芯片设计简单的抢答器电路。
最终此次课程设计完成了，通过一周的实习，我对Protues软件设计仿真有了一个深入的认识，我也明白了掌握电子CAD技术对测控技术与仪器专业来说非常重要。
所以我严格要求自己，除了认真完成老师分配的任务外，自己也查阅了大量资料对Proteus在电子线路设计中的强大功能能够牢固掌握和灵活运用。
总的来说，我对电子电路分析设计以及基本的电子电路设计过程和技巧有了一定的掌握，并且提升了自己利用计算机设计分析电路的能力。
这周的实习对我来说收获很多，最后非常感谢两位老师在实习过程中对我认真、细心的指导，。