八路抢答器原理图及仿真图
八路抢答器电路设计
摘要介绍了数码显示八路抢答器电路的组成、设计及功能，电路采用74系列常用集成电路进行设计。
该抢答器除具有基本的抢答功能外，还具有定时、记分和报警功能。
主持人通过复位控制开关，可以对数码管清零和复位，进行下一轮的抢答环节，通过其他数码管可以跟踪记录各个参加队的比分情况。
该抢答器主要运用到了编码器，译码器和锁存器，运用4511的译码和锁存功能来实现抢答器的选号，采用74LS190和74LS00芯片实现参赛队的比分增减，随时记录参赛队的比赛成绩。
通过课程设计提高和巩固了所学的专业知识，此外还提高了焊接技术和综合运用能力。
关键词：抢答器；编码；译码；记分；报警AbstractIntroduces the digital display eight-way responder circuit composition, function and design of integrated circuit to carry on the design commonly used circuit with 74 series. The buzzer in addition to the basic vies to answer first function, also has the timing, scoring and alarm function. Host through the reduction and control switch, digital tube can be reset and reset, in the next round of vies to answer first link, through digital tube can track each other team's score.The buzzer is mainly applied to the encoder, decoder and latch, using 4511 decoder and latch function to realize the buzzer pick, using 74 ls190 and 74 ls00 chip implementation team score, record the results of the competition team at any time.Learned through courses designed to improve and consolidate the professional knowledge, but also improves the welding technology and comprehensive utilization ability.Key words: buzzer; Coding; Decoding; Score; Call the police目录引言 (1)1课程设计任务及要求 (2)1.1设计任务 (2)1.2设计要求 (2)2 系统设计 (2)2.1方案论证 (2)2.2系统设计 (3)2.2.1结构框图及说明 (3)2.3 系统原理图及工作原理 (4)2.3.1 八路抢答器抢答模块系统原理设计 (4)2.3.2 八路抢答器记分模块系统原理设计 (6)3 电路仿真与测试 (10)3.1 八路抢答器抢答模块仿真测试图 (10)3.1.1八路抢答器抢答模块开始时仿真测试图 (10)3.1.2 八路抢答器抢答模块工作时仿真测试图 (10)3.2八路抢答器记分模块仿真测试图 (11)3.2.1八路抢答器记分模块开始时仿真测试图 (11)3.2.2八路抢答器记分模块工作时仿真测试图 (11)3.3八路抢答器整体电路图 (12)4 安装调试 (12)4.1 安装调试过程 (12)4.2 故障分析 (13)5 实验材料清单 (14)6 心得体会 (14)参考文献 (15)八路抢答器课程设计引言随着社会不断的发展，电子技术也得到了飞速发展，各种电子产品的质量也得到了质的突飞猛进。
八路抢答器(CD4511实现)
显示锁存要求：
显示0时，LE为低电平， 不锁存 显示1~8时，LE为高电平， 锁存 通过abcdefg输出反馈
R8
100k
VD13
VD14
VT1
K9
GND
GND
a
1 0 1 1 0 1 0 1
b
1 1 1 1 1 0 0 1
c
1 1 0 1 1 1 1 1
d
1 0 1 1 0 1 1 0
e
1 0 1 0 0 0 1 0
R8
100k
VD13
VD14
VT1
K8
K9
GND
R1~R6/10K
出现何种状况？
GND
• 1、4、7按下后，裁判键按下不能复位。
• 1、4、7的复位需要关断电源开关后约20秒 少于20秒重新开电源时，仍显示147
• 2、3、5、6、8、0正常
• Key2按下，显示2；按下reset未松开的瞬间 • 1为VD13正极对地的电压，2为VD14正极对地的电压
g
选手按键输入
VD1~VD12
K1
R6
C1 100u GND IC 7 1 2 6 3 4 5
VCC
K2
K3 K4 K5 K6 K7
A B C D
LT BI LE
a b c d e f g
13 12 11 10 9 15 14
VCC
R7 2K2
R9~R15/300 7 6 4 2 1 9 10
LED a a b c f gb d e e c f d g
R8
100k
VD13
VD14
VT1
K8K9Biblioteka GNDR1~R6/10K
八路抢答器设计原理
八路抢答器设计原理八路抢答器原理图如下图所示，看起来其实也很简单的。
锁存器输入信号均为同一电平时，控制电路输出控制信号使锁存器进入工作状态，这时锁存器输入端的电平送往相应的输出端，当有一输入端电平发生跳变时，其对应输出端电平也随着变，此变化的输出电平送入控制电路，控制电路产生使锁存器锁存的控制信号，锁存器我们知道只要给他控制端一个电平他就进入锁存工作状态，不管任何一个输入端电平发生了变化，各输出端电平都会保持不变,与其它输出端电平不一样的那个输出端的电平经编码器编码后送入数码显示译码器，控制驱动器驱动七段数码管进行数字的显示。
八路抢答器原理图]八路抢答器电路工作原理:输入锁存当八路锁存器74ls373的 s 端为高电平时，锁存器输入端 (1D-8D)的电平能直接送到相应的输出端1Q-8q当S端由高电平变到低电平时，锁存器锁存，即输入端电平不能送到输出端，各输出端保持锁存前的电平.先将开关 K 置于2，此时 74LS373 的S端为高电平，其各输入端的高电平直接送到各相应的输出端，从而使八输入端与非门74LS373 的八个输入端均为高电平，导致其输出为低电平，经非门1后变成高电平，再由或门送到 74LS373 的S 控制端，然后将开关K 置于1，这时由于或门的另一输入仍为高电平，故S控制端仍保持高电平，当八个按钮开关AN0-NA7 中有一个先按下时，其对应的 D 端变为低电平，此低电平经锁存器送到相应的Q 输出端，这时74LS的八个输入端中因有一个端变低电平，所以它的输出端变为高电平，经非门1和或门后，使s控制端由高电平变成低电平，74LS373 执行锁存功能，如果这时还有按钮按下，锁存器对应的输出端电平也不会变.[八路抢答器电路图]编码和译码显示74LS74LS为输入低电平有效和输出低电平有效，即当I0端为低电平而其它输入端为高电平时，输出端Y2,Y1,Y0均为高电平，I1端为低电平而其它输入端为高电平时，Y2,Y1端均为高电平，Y0 端为低电平，以此类推锁存在锁存器输出端的低电平送到74LS148，由 74LS148进行编码，编成的二进制代码电平经非门 2 3 4分别倒相后，送到BCD码七段译码驱动器74LS247再由74LS247输出端送出驱动电平驱动共阳极七段数码管5EF105显示相应的数字，如I0端为低电平时，显示0;I4端为低电平时，显示4，当八个按钮开关都不按下时，由于锁存器的各输出端均为高电平，经74LS30后使74LS247的熄灭控制端得到低电平，因此数码管不显示.写到这里先告一个段落了，转载此八路抢答器论文必须保留地址！参考文献：【1】王冬梅，张建秋版》, 2009, 27(3):350-352。
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。
数字电路CD4511八路抢答器1
贵州航天职业技术学院. . . .指导老师：周庆国计算机应用技术（2）班姓名：林上靖学号;A123GZ0530102009 完成日期:2013.6.8前言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，而在竞赛中往往分为几组参加，这时针对主持人提出的问题，如果要是让抢答者用举手等方法，这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。
比赛中为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，这就要有一种抢答设备作为裁判员，这就必然离不开抢答器。
抢答器是一种应用非常广泛的设备，在各种竞赛、抢答场合中，它能迅速、客观地分辨出最先获得发言权的选手。
早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。
现在大多数抢答器均使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；用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路。
通过定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，构成扩展电路。
数字抢答由主体电路与扩展电路组成。
主体电路包括两部分：一部分是优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示在LED上的输出电路；另一部的分式控制电路和报警电路。
通过布线、调试等工作后抢答器成形。
随着科学技术的不断发展，促使人们学科学、学技术、学知识的手段多种多样。
抢答器作为一种工具，已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合，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。
因此抢答器是机关学校、电视台等单位开展智力竞赛活动必不可少的设备，通过抢答者的按键、数码显示等能准确、公正、直观地判断出优先抢答者。
本产品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，由数字电路以及外围电路组成，分为八路抢答；在抢答同时附有声音输出接口，提示主持人此时已完成这次的抢答。
八路抢答器原理分析
八路抢答器原理分析八路抢答器主要由编码电路、锁存/译码/驱动电路于一体的CD4511集成电路、数码显示电路和报警电路组成。
抢答器编码电路由VD1-VD12组成，实现数字的编码。
CD4511是一块含BCD-7段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路。
报警电路由NE555接成多谐振荡器构成。
数码显示电路由数码管组成，输入的BCD 码自动地由 CD4511电路译码成十进制数，然后在数码管上显示。
抢答器报警电路由NE555接成多谐振荡器，其中R16=R17=10KΩ，扬声器通过100uF的电容器接在NE555 IC的3脚与0.1uF的电容器之间。
R16没有直接和电源相接，而是通过四只1N4148组成二极管或门电路，四只二极管的阳极分别接CD4511的1，2，6，7脚，任何抢答按键按下，报警电路都能振荡并发出响声。
KB1-KB8组成1-8路抢答键，VD1-VD12组成数字编码器，任一抢答案键按下，都须通过编码二极管编成BCD码，将高电平加到CD4511所对应的输入端，其中CD4511的引脚6，2，1，7分别为BCD码的D，C，B，A（D为高位，A为低位，即D，C，B，A分别代表BCD码的8，4，2，1位）。
当电路通电，主持人按下复位键KB9后，选手就可以开始抢答。
设按下KB8键，高电平加到CD4511的6脚，而2，1，7脚保持低电平，此时CD4511输入BCD码“1000”。
如果按下KB3抢答键，高电平通过编码二极管VD3、VD4加到CD4511集成芯片的1、7脚（B、A位），1、7脚为高电平，2、6脚保持低电平，此时CD4511输入BCD码为“0011”。
假设按下KB5键，此时高电平通过两只二极管VD6，VD7加到CD4511的2脚与7脚，而6，1脚保持低电平。
此时CD4511输入的BCD码是“0101”。
依此类推，按下第几号抢答键，输入的BCD码就是抢答键的号码并自动地由CD4511内部电路译码成十进制数在数码管上显示。
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 。