数字电路课程设计：四路智力抢答器
毕业设计168数电课题设计
数字电路课程设计报告设计课题题目：四路抢答器专业班级成员学号小组成员：指导教师：设计时间：题目：四路抢答器一、设计目的掌握译码器、十进制加/减计数器的逻辑功能和工作原理，设计可预置时间的四路电路；分析与设计时序控制电路。
画出四路抢答器的整机逻辑电路图，掌握智力抢答器的工作原理及其设计方法，并对各种元器件的功能和应用有所了解。
并能对其在电路中的作用进行分析。
另外还要掌握电路原理和分析电路设计流程，每个电路的设计都要有完整的设计流程。
这样才能在分析电路是有良好的思路，便于查找出错的原因。
二、设计要求1抢答器同时供4名选手或4个代表队比赛，分别用4个按钮S1 ~ S4表示。
2。
设置一个系统清除和抢答控制开关R，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，同时扬声器发出音乐提示。
先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
4. 抢答器具有四路抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。
当主持人启动"开始"键后，四路器进行减计时，在枪答时间内，选手枪答成功，这时计时器停止计时工作，显示器上显示参赛者的编号，保持到主持人按复位键为止。
当规四路间到，仍无人枪答时，本次枪答无效，扬声器报警发出声音，并禁止枪答，计时器显示〃00〃。
三．方案设计与论证抢答器的组成方框图为：设计的方案有以下三种：方案一：用CD4511 、CD4068各一个电阻，开关，三级管和二级管若干及七段显示器构成抢答电路。
本电路的控制方法是利用开关进行输入编码当按键第一次就接下时，输出由1111110变为所接下的键值的BCD编码经4068 8输入与门和一个三级管控制后输出CD4511第五脚使其从底电平变为高电平，从而锁住CD4511，实现枪答功能。
记数器利用两个CD40110和CD4011组合成30秒的加法记数器，此电路原理简单，制作方便，但显示不为倒计时，观看比较不直接。
4路抢答器数字电路课程设计
4路抢答器数字电路课程设计课题名称：数显抢答器的设计数字电子课程设计任务书设计题目：数显抢答器的设计1.参加抢答的组数为四组。
2.判别选组电路需要能够迅速准确地判定抢答者，同时能够排除其他组的干扰信号，闭锁其他各路输入。
3.对于优先抢答者，需要有音响提示和数字显示。
任务设计要求：1.调研、查找并收集相关资料。
2.进行总体设计，并画出框图。
3.进行单元电路设计。
4.绘制电器原理图。
5.列写元器件明细表。
6.撰写设计说明书，字数约2500字左右。
7.参考资料目录。
参考资料：XXX主编电子技术基础，高等教育出版社。
XXX主编数字电子技术基础，高等教育出版社。
XXX等编著电子设计技术，XXX。
XXX主编电工实教程，机械工业出版社。
教研室主任签字：年月日目录：1.抢答器电路设计1.1 设计任务和要求1.2 方案比较2.硬件设计2.1 抢答电路2.2 定时电路本文介绍了一个单元电路设计的系统总体方案及硬件设计，包括报警电路和时序控制电路。
在软件设计方面，本文还进行了详细的介绍。
最后，结合本次课程设计的体会，提出了一些改进方案。
在单元电路设计方面，本文详细介绍了报警电路和时序控制电路的设计。
报警电路主要用于监测系统中的异常情况并发出警报，而时序控制电路则用于控制系统中各个部分的时序。
在设计过程中，我们充分考虑了电路的稳定性和可靠性，并进行了多次实验验证。
在系统总体方案及硬件设计方面，本文提出了一个基于嵌入式系统的设计方案。
该方案采用了多种传感器来实现对系统的监测和控制，并通过单片机来实现数据的处理和控制。
同时，我们还进行了硬件电路的设计和搭建，确保系统的正常运行。
在软件设计方面，本文详细介绍了系统的软件设计流程和实现方法。
我们采用了C语言进行程序编写，并通过仿真和调试确保程序的正确性和稳定性。
同时，我们还实现了一些额外的功能，如数据存储和远程控制等。
在课程设计体会中，我们总结了本次设计中的经验教训，并提出了一些改进方案。
数字电路课程设计—四路抢答器
数字逻辑课程设计报告——数字抢答器学院名称：通信与信息工程工程学院学生姓名：专业名称：信息工程班级：信息工程实习时间：2012年6月18 日——2012年6月29 日课程设计报告一．课程设计题目：四路数字抢答器二．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，输入抢答信号实在“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．选做：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．总体方案的选择方案一：其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨接地，抢答器处于禁止状态，组号显示器显示“0”，定时器显示时间(0秒)；若有队员在此时抢答，则表示犯规，违规报警电路的红灯亮，并显示其组号；由于锁存电路的原因，只记录下第一组的组号。
在主持人读完题目后，将开关接上电源，宣布"开始"抢答，定时器开始计时，选手在10秒内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、绿灯提示。
当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示经过的时间。
如果再次抢答必须由主持人再次操作“清零”和“开始”状态开关。
方案二：方案二与方案一的原理大致相同，区别在于方案二是“先锁后编”，后者是“先编后锁”：方案一的实现要用148优先编码器，实IN管脚的控制却比较复杂，还要设法控制75的使能端；方际中其7案二则直接将抢答信号作为75锁存器的输入信号，再使用或非门来实现编码，且其只受锁存电路的控制，所以只需控制好75 的使能端即可。
故采用方案二。
四．单元电路的设计1.脉冲电路：由555电路提供CP脉冲信号2.抢答锁存电路：在这一部分，最主要的是锁存电路，锁存电路主要由7475来实现，当74LS75的4，13号管角的信号为“0”时，它将保持原来的状态：74LS75真值表：D C Q1 1 174LS75的管脚图为：7475功能表E2-3D2D3D0Vcc当有一组队员按下开关后（高电平有效），Q1,Q2,Q3,Q4中有一个信号为1，则它们四个通过与非门后的信号为1，在通过非门后，它变为0，接入G12,G34,7475实现锁存功能，保持状态不变。
数电四人智力抢答器课程设计
设计题目：简易智力竞赛抢答器的设计与制作一、设计要求抢答器可供四组抢答，有人抢答时，蜂鸣器发声，同时优先抢答者对应的指示灯亮，而后抢答者对应的指示灯不亮。
主持人具有将抢答器复原的功能。
智力竞赛抢答器是用来判断哪一个预定状态首先发生的电路，主要由开关阵列电路、触发锁存电路、显示电路几部分构成。
二、总体设计电路由选手和主持人开关、触发锁存电路、抢答鉴别电路和显示电路组成。
三、单元电路设计1、选手开关和主持人开关选手开关由下面四个开关组成，四位抢答者通过开断各自的开关开关实现抢答，给译码器输入高低电平，其中低电平为有效信号2Q03Q17Q16Q210Q211Q315Q314D04D15D212D313CLK9MR1+5V200200200200R4CV5TR2GND1TH6DC7Q3VCC847K47K0.01U0.01UFGND+5V910121374LS04246810874LS2013121245674LS20GNDLED74LS1752、触发锁存电路此电路有74LS175组成。
它具有以下功能：①清零功能用集成触发器清除端实现，由主持人输入手动负脉冲控制②四个抢答键控制功能有按键实现③显示功能用数字逻辑箱中的发光二极管实现④脉冲信号控制功能由主持人输入手动正脉冲控制74LS175真值表如下GN10K 10K 10K 10K47K47K0.01UFGND135911LED4、显示电路电路由四个发光二极管和四个200欧电阻串联组成，哪个选手先抢到对应的灯即亮。
1TH6 DC7 Q3847K47K0.01UF GND+5V5、时钟脉冲电路由555定时器和两个0.01uF 的电容和470欧姆的电阻组成多谐振荡。
2Q03Q17Q16Q210Q211Q315Q314D0D1D2D3CLK MR200200200200910121374LS04874LS2013121274LS20GND LED74LS175四、总电路图抢答开始时，主持人清楚信号按下复位开关，74SL175的输出Q1~Q全为0，所有发光二极管LED均熄灭。
数电课程设计-四路抢答器..
数字电子技术基础课程设计二、设计任务与要求1、设计任务设计一个由四人参加的智力竞赛抢答电路，当主持人宣布“开始”，显示出首先作出判断的参加竞赛者。
功能:(1)清零功能：可用触发器的异步复位端实现，由主持人控制。
(2)抢答键控功能：可用触发器和门电路实现。
(3)显示功能：可用发光二极管显示，用蜂呜器发声。
2、设计要求(1)选择适当的元器件，设计该电路。
以实现上述功能。
(2)利用Protel99绘制其电路原理图。
(3)对每个元器件选择合适的封装，形成网络表文件。
(4)选择正确的布线规则，形成该电路的PCB板图。
二、总体方案设计1、抢答器结构框图抢答器的结构框图如下图所示，主要由开关按钮、触发锁存电路、脉冲信号发生器、LED显示电路和蜂鸣器报警电路组成。
2、总体方案设计采用74LS175为主芯片的设计方案抢答器的电路设计图使用Protel绘制，结果如图2 所示。
图2抢答器电路设计方案该电路由四D 触发器、与非门及脉冲触发电路等组 成。
74LS175为四D 触发器，其内部具有四个独立的 D 触发器。
74LS20为四输入端的与非门，一块芯片中有两 个独立的与非门。
74LS00为二输入端的与非门，在一块 芯片中有4个独立的与非门。
优先判决电路用来判断哪 一个预定状态优先发生的电路，如判断知识竞赛中谁先 抢答。
当有选手抢答时，首先锁存，阻止其他选手抢答， 然后编码对应的LED 灯变亮同时蜂鸣器产生音响。
主持 人按钮实现复位，开始下一题抢答。
3、电路工作原理电路上电后，按下复位按键S5实现清零功能，/Q1〜 /Q4输出高电平，与之相连接的指示用的四个 LED 全熄IIVIItTFKLSM.L&4』汀 bi------------- ], 赢.-- I -------irtr*.KZt^—— ViX]曲1/±也心H灭。
同时以Q1〜Q4作为输入的或非门输出为高电平，经非门输出低电平，蜂鸣器不响；经与门使脉冲正常输入。
数电课设四路抢答器的设计
4路抢答器的设计绪论：随着经济水平的不断提高，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，智力竞赛是一种生动活泼的教育方式，人们在物质文明得到满足的同时更注重精神文明的追求，各种节目不断涌现，提高节目的质量尤为重要。
本次设计是针对活动中用到的抢答器而设计的。
抢答器是为竞赛参赛者答题时进行抢答而设计的一种优先判决器电路，广泛应用于各种知识竞赛、文娱活动等场合。
通过抢答和必答两种答题方式能引起参赛者和观众的极大兴趣，并且能在极短的时间内，使人们迅速增加一些科学知识和生活常识。
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文设计的抢答器，电路简单，成本较低，操作方便，灵敏可靠，具有较高的推广价值。
抢答器在竞赛中有很大用处，它能准确、公正、直观地判断出第1抢答者通过抢答器的指示灯显示手段指示出第1抢答者⑴。
本论文设计宗旨在培养学生综合模拟、数字电路知识，解决电子信息方面常见实际问题的能力，掌握一般电子电路设计方法与设计步骤。
促使学生积累实际电子制作经验，准备走向更复杂更实用的应用领域。
目的在于巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用。
功能简介：参加竞赛者对主持人提出的问题要在短时间内作出判断，并按下抢答按键回答问题。
当第一个人按下按键后，同时电路将其他抢答按键封锁，使其不起作用。
主持人有开时间和复位键，按下开时间后才能开始抢答，否者犯规。
抢答前主持人操作开关使抢答有效，显示灯全熄灭。
当四人中有人抢答有效时，其对应的显示灯亮，此时其余的开关不起作用，即其对应的显示灯灭。
轡斗冬建建利技丸嚳#战彎晚课程设计（论文）用纸连接电路并进行操作，观测抢答器的工作情况。
数字电路产品在生活中有着极其广泛的应用，包括计算机、数字通信、智能仪器仪表、自动控制及航天等领域中。
这些给人们带来了生活，工作等方面带来了极大的方便。
四路抢答器课程设计
四路抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解并掌握四路抢答器的基本工作原理；2. 学生能够描述四路抢答器的电路组成及其功能；3. 学生掌握数字电路中基本逻辑门的使用，并了解其在抢答器中的应用。
技能目标：1. 学生能够独立完成四路抢答器的电路搭建；2. 学生能够通过实际操作，解决抢答器电路中出现的问题；3. 学生能够运用所学知识，设计简单的数字电路。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术的兴趣，提高学习主动性和积极性；2. 学生在团队合作中，学会相互尊重、沟通与协作；3. 学生在课程学习过程中，树立正确的价值观，认识到科技发展对国家和社会的重要性。
课程性质：本课程属于电子技术领域，结合物理知识与实际操作，提高学生的动手能力和解决问题的能力。
学生特点：初三学生，具备一定的物理知识和动手能力，对电子技术有一定的好奇心。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，提高学生的创新意识和团队协作能力。
通过课程目标的分解，将预期学习成果具体化，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 数字电路基础知识- 逻辑门原理及种类（与门、或门、非门等）- 四路抢答器电路原理2. 四路抢答器电路组成- 抢答信号发生器- 逻辑判断电路- 锁定电路- 指示灯电路3. 电路搭建与调试- 数字电路元件的识别与使用- 四路抢答器电路搭建方法- 电路调试技巧及故障排查4. 教学大纲- 第一章：数字电路基础知识（1课时）- 第二章：四路抢答器电路组成（1课时）- 第三章：电路搭建与调试（2课时）5. 教材关联- 《电子技术基础》第四章：数字电路基础- 《电子技术基础》第五章：数字电路应用实例教学内容安排和进度：第一周：数字电路基础知识学习，了解逻辑门原理及种类；第二周：学习四路抢答器电路组成，分析各部分功能；第三周：动手搭建四路抢答器电路，进行调试与故障排查；第四周：巩固所学知识，开展小组合作，设计并展示创新性数字电路作品。
设计四路抢答器课程设计
设计四路抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握四路抢答器的电路原理，理解并能够描述其工作过程。
2. 使学生了解抢答器中各个电子元件的功能和作用，如按钮、晶体管、继电器等。
3. 让学生掌握数字电路的基本知识，能够运用逻辑门设计简单的数字电路。
技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能够独立完成四路抢答器的搭建和调试。
2. 提高学生的问题解决能力，能够分析并排除抢答器故障。
3. 培养学生的团队协作能力，通过小组合作完成抢答器的设计和制作。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的兴趣，培养其创新意识和探索精神。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践操作的安全性和准确性。
3. 增强学生的竞争意识，培养良好的比赛道德和团队精神。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，结合理论教学，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：本课程面向初中生，学生对电子技术有一定的基础，好奇心强，喜欢动手操作。
教学要求：教师需提供详细的电路原理讲解，指导学生动手实践，注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，给予个性化指导。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，提高其综合素养。
二、教学内容1. 电路基础知识回顾：包括电路的组成部分、电路图的识别、基本电路类型等，关联教材第二章内容。
2. 四路抢答器电路原理：详细讲解抢答器的电路构成、工作原理及各部分功能，关联教材第四章第三节。
- 按钮开关的作用与使用方法- 晶体管放大电路的原理- 继电器的工作原理及其在抢答器中的应用3. 数字电路基础：介绍与门、非门、或门等基本逻辑门的功能和应用，关联教材第五章内容。
4. 抢答器设计与制作：- 设计抢答器电路图，明确各元件连接方式- 动手搭建和调试抢答器，关联教材实验操作部分- 故障分析与排除，提高问题解决能力5. 抢答器应用与拓展：探讨抢答器在实际生活中的应用，如知识竞赛等，激发学生创新思维。
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数字电路课程设计
四路智力抢答器
设计者:李自然（04063170）
朱建文（04063180）
陈乾坤（04063122）
四路智力抢答器
一、设计目的
•（1）了解智力抢答器装置的基本组成和工作原理。
•（2）进一步了解有关集成电路的功能和使用方法。
（3）熟悉数字电路系统的计算机仿真设计方法及调试技术
二、实验环境
（1）实验设备：计算机、MULTISIM 2001软件。
（2）实验器件：74LS148、触发器、门电路、BCD-七段译码器、555定时器、数码管、发光二极管、按钮、电阻、电容、蜂鸣器等
三、实验设计任务与要求
•1. 抢答器同时供4名选手或4个代表队比赛，分别用4个按钮就J1~J4表示。
•2. 设置一个系统清除和抢答控制开关J5，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。
•
四、四路智力抢答器原理图
五、设计原理与参考电路
（1）按键电路和封锁电路
（2）号码显示电路
（3）灯闪烁与声响电路
1、按键电路和封锁电路
应答按键即J1~J4采用的都是无自锁的常闭微动按钮。
先按动者，常闭触电断开，即可发出一个上升沿强大时钟信号，使对应路的触发器的输出是高电平。
同时该高电平又通过或非门使其他路的触发器的复位端有效，以封锁其他3路的按键作用。
•在选手抢答成功后，主持人按一下J5键，产生一个正脉冲信号，通过
或非门的负脉冲输出，可使4个触发器复位、清零按键电路和封锁电路电路图
按键电路和封锁电路电路图
IO1
输出的时序图
2、号码显示电路
•如图所示。
抢答成功后，案件保持与封
•锁电路将优先案件者对应的那路输出Q置1，Y=0，其他路的输出Q=0,
而Y=1。
因此可以将按键保持与封锁电路的输出Y1~Y4作为编码器
74LS138的编码申请端，实现对按键1~4的编码，并通过7段译码器驱动器及LED共阴极数码管显示选手的号码
•当无选手抢答或主持人按下J5复位键是，Y1~Y4都为高电平，无编码申请，输出YS为低电平，使姨妈驱动器灭灯端有效，数码管指示熄灭。
当一号选手抢答成功时七段译码器输出时序图（其中1234567代表译码器上的ABCDEFG）
当二号选手抢答成功时七段译码器输出时序图
当三号选手抢答成功时七段译码器输出时序图
当四号选手抢答成功时七段译码器输出时序图
3、灯闪烁与声响电路
•如图所示。
声响电路由双时基电路555构成，其中第一个555构成低频振荡器，第二个构成高频振荡器。
当抢答成功后，号码显示电路的
输出YS为高电平，振荡器工作，喇叭发出滴滴声响，同时低频振荡器信号输出至灯闪烁电路，使对应路的LED闪烁
当一号选手抢答成功时一号闪烁灯亮，高电平亮.(l1,l2,l3,l4分别代表一号灯，二号灯，三号灯，四号灯)
当二号选手抢答成功时二号闪烁灯亮，高电平亮
当三号选手抢答成功时三号闪烁灯亮，高电平亮
当四号选手抢答成功时四号闪烁灯亮，高电平亮
六、结束语
通过这次实验，我们掌握了书本以外的电子技术知识，培养了专心致志的工作学习习惯，懂得了相互之间的理解与体谅，可谓获益匪浅。