四路抢答器电路组成及工作原理含电路图
电工自主设计实验--基于74LS74_D触发器的四路抢答器
基于74LS74 D触发器的四路抢答器郭本生哈尔滨工业大学机电工程学院10级，11008001171.实验目的利用74LS74 D触发器设计供4人用的抢答器，用以判断抢答优先权，并可以实现如下功能：（1）抢答开始之前，主持人按下复位按钮，所有指示灯和数码管均熄灭；（2）主持人宣布开始抢答后，先按下按钮者对应的指示灯点亮，同时数码管显示该选手的序号；（3）此后他人再按下各自的按钮时，电路则不起作用。
2.总体设计方案或技术路线四路抢答器方案流程图（1）抢答控制电路由两片74LS20与非门实现；（2）选手抢答输入端、主持人控制端由两片D触发器实现；（3）灯光提示电路由高电平指示灯与CD4511数码管实现。
3.实验电路图4. 仪器设备名称、型号（1）直流稳压电源 1台（2）EEL-6模拟、数字电子技术实验箱 1台（3）74LS74 D触发器 2片（4）74LS20与非门 2片（5）CD4511数码管 4只（6）导线若干5.理论分析或仿真分析结果（1）主持人按下控制开关，将开关置于“清零”位置，D触发器置零，此时所有的指示灯和数码管均熄灭，选手按下按钮，指示灯和数码管均无任何反应；（2）主持人将开关置于“1”位置，指示灯亮，发出答题信号，此时，选手按下相应的按钮，指示灯亮，数码管显示选手的序号，并且优先作答者对应的74LS20与非门的输出将封锁其他选手的信号的输出，使其按钮不发挥作用，直到主持人再次清除信号为止；（3）主持人再次清零后，进入下一个答题周期。
6.详细实验步骤及实验结果数据记录（包括各仪器、仪表量程及内阻的记录）（1）复位功能（主持人置“0”）（2）抢答功能（主持人置“1”，以选手1和选手4抢答为例）选手1抢答 选手4抢答注：表中所示的指示灯和数码管的状态为各选手所对应的指示灯和数码管的状态。
7.实验结论根据本设计电路可实现预定的主持人清零复位、选手抢答以及抢答提示等基本功能，各功能模块均能正常工作，达到设计要求，完成了设计任务。
四路抢答器电路组成及工作原理(含电路图)
电路组成及工作原理四路竞赛抢答器总电路原理图如图1所示。
图1 四路竞赛抢答器原理图1．抢答器电路原理：如图2，IO1，IO2，IO3，IO4分别为抢答器按钮的输入端，开始抢答，假设IO1抢答成功，通过四D触发器输出Q1=1，Q1’=0，而Q 2’=Q3’=Q4’=1,通过四输入与非门后，输出高电平，再经过反相器输出低电平，再经过两输入与非门，输出低电平，此时四D触发器处于保持状态，并且其他按钮的输入不起作用，IO1的抢答信号被锁存。
此时LED1发光并且蜂鸣器发出响声。
其他抢答按钮同理。
图2 抢答器部分电路图2.计时电路原理：计时电路为两片74LS160用置数法构成的31进制计数器，因为可以为了让答题者直观的看到30S这个时间点，所以设置了31进制的计数器。
两片的四个输入端均接低电平，两片的输出端分别接七段译码管直接显示数字，高位的74LS160芯片的Q1Q2接到一个二输入的与非门（U8A）输出到计数器的LD端、三输入与非门端、反相器端。
输出到LD端是为了构成31进制计数器，当高位变为3时，计数器置0。
输出到三输入与非门（U9A）和时钟脉冲、开关的电平信号一起输入到与非门中，这就是为什么能控制计时的开始与暂停了，当开关输入低电平时，无论是否有时钟信号，时钟均不发生改变，此时时钟信号为无效信号；而当开关输入高电平时，U8A输出也为高，因此，时钟信号为有效信号，因此，凭借这样的类似锁存的电路，就可以控制计时的开始与暂停。
而当时间到了30s时，U8A输出为低电平，时钟信号又成为无效信号，时间被停止在30s，此时将U8A信号通过一个反相器输出到蜂鸣器，蜂鸣器发出响声。
图3 计时器电路3.555函数发生器：输出高电平时间：T1=(R1+R2)Cln2 输出低电平时间：T2=R2Cln2 振荡周期：T=(R1+2R2)Cln2图4 555函数发生器。
四路抢答器(74ls279、48、148芯片)
目录1.设计任务与要求 (1)2.设计方案 (1)3.硬件电路设计 (3)4.主要参数计算与分析 (4)5.调试过程 (6)6.结论 (6)7.附录 (7)8.参考文献 (9)1 设计任务与要求1.可同时供四名选手参赛，其编号分别是1-4，各用一个抢答按钮，按钮的编号和选手的编号相对应，给节目主持人设置一控制开关，用于控制系统的清零（编号现实数码管灭灯）抢答开始。
2抢答器具有数据锁存和显示的功能，抢答开始后，若有选手按抢答按钮，其编号立即锁存，并在数码管上显示该选手的编号，同时封锁输入电路，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。
2 设计方案2.1 原理当主持人控制开关S置清零端时，RS触发器的R端均为“0”，4个触发器输出1Q-4Q 全部为零，使74LS48的BI=0，数码管显示全灭；同时74LS148的选通输入端ST=0，使之处于工作状态，此时锁存电路不工作。
当主持人将开关“S”置于“开始”端时，优先编码器和锁存电路同时处于工作状态，即抢答器处于等待工作状态，等待信号输入端信号输入，当有选手按下时，比如“SO”按下时，74LS148的输出Y2Y1Y0=000，经RS锁存后，BI=1,74LS279处于工作状态，4Q3Q2Q=A2A10=000，经74LS148译码后，显示器显示“0“图2-1四路抢答器原理图2.2 设计使用芯片及各芯片作用2.2.1 74LS148芯片74LS148是一个八线-三线优先级编码器。
图2-2 74LS148引脚图74LS148优先编码器管脚功能介绍:74LS148为16脚的集成芯片，电源是VCC(16)、GND(8),I0—I7为输入信号，A2,A1,A0为三位二进制编码输出信号，IE是使能输入端，OE 是使能输出端，GS为片优先编码输出端。
2.2.2 74LS48芯片74LS48芯片是一种常用的七段数码管译码器驱动器，常用在各种数字电路和单片机系统的显示系统中。
四路抢答器电路组成及工作原理(含电路图)
电路组成及工作原理四路竞赛抢答器总电路原理图如图1所示。
图1 四路竞赛抢答器原理图1．抢答器电路原理：如图2，IO1，IO2，IO3，IO4分别为抢答器按钮的输入端，开始抢答，假设IO1抢答成功，通过四D触发器输出Q1=1，Q1’=0，而Q 2’=Q3’=Q4’=1,通过四输入与非门后，输出高电平，再经过反相器输出低电平，再经过两输入与非门，输出低电平，此时四D触发器处于保持状态，并且其他按钮的输入不起作用，IO1的抢答信号被锁存。
此时LED1发光并且蜂鸣器发出响声。
其他抢答按钮同理。
图2 抢答器部分电路图2.计时电路原理：计时电路为两片74LS160用置数法构成的31进制计数器，因为可以为了让答题者直观的看到30S这个时间点，所以设置了31进制的计数器。
两片的四个输入端均接低电平，两片的输出端分别接七段译码管直接显示数字，高位的74LS160芯片的Q1Q2接到一个二输入的与非门（U8A）输出到计数器的LD端、三输入与非门端、反相器端。
输出到LD端是为了构成31进制计数器，当高位变为3时，计数器置0。
输出到三输入与非门（U9A）和时钟脉冲、开关的电平信号一起输入到与非门中，这就是为什么能控制计时的开始与暂停了，当开关输入低电平时，无论是否有时钟信号，时钟均不发生改变，此时时钟信号为无效信号；而当开关输入高电平时，U8A输出也为高，因此，时钟信号为有效信号，因此，凭借这样的类似锁存的电路，就可以控制计时的开始与暂停。
而当时间到了30s时，U8A输出为低电平，时钟信号又成为无效信号，时间被停止在30s，此时将U8A信号通过一个反相器输出到蜂鸣器，蜂鸣器发出响声。
图3 计时器电路3.555函数发生器：输出高电平时间：T1=(R1+R2)Cln2输出低电平时间：T2=R2Cln2振荡周期：T=(R1+2R2)Cln2图4 555函数发生器。
四路抢答器原理
四路抢答器原理
四路抢答器是一种常见的教学辅助设备，它可以在教学、培训、考试等场合中起到很好的作用。
它的原理是通过电子技术实现多路同时抢答的功能，下面我们来详细介绍一下四路抢答器的原理。
四路抢答器由主控模块、无线接收模块、手柄模块和显示模块组成。
主控模块是整个抢答器的核心部分，它负责控制整个系统的工作。
无线接收模块负责接收来自手柄模块的信号，并将抢答结果传输给主控模块。
手柄模块是供学生使用的，学生可以通过手柄模块进行抢答。
显示模块用于显示抢答结果。
在使用四路抢答器时，首先需要将主控模块和无线接收模块进行配对，然后将手柄模块与无线接收模块进行配对。
接下来，学生可以通过手柄模块进行抢答，当学生按下手柄上的按钮时，手柄模块会发送信号给无线接收模块，无线接收模块再将信号传输给主控模块。
主控模块接收到信号后，会根据抢答时间的先后顺序进行排序，并将结果显示在显示模块上。
四路抢答器的原理实际上是利用了无线通信技术和微处理器技术。
无线通信技术使得手柄模块和无线接收模块之间可以进行远程通信，而微处理器技术则使得主控模块能够对接收到的信号进行处理和排序。
通过这些技术的应用，四路抢答器可以实现多路同时抢答的功能，为教学和考试等场合提供了便利。
总的来说，四路抢答器原理是通过无线通信技术和微处理器技术实现多路同时抢答的功能。
它的应用为教学和考试等场合提供了便利，可以有效提高教学和考试的效率，是一种非常实用的教学辅助设备。
数字显示4路抢答器
数字显示4路抢答器数字显示4路抢答器题目：专业：班级：姓名：学号：指导老师：小组成员：成绩：电子技术课程设计数字显示四路抢答器本电气工程及其自动化本电气113班[1**********]38杨祺杰温宇轩刘强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。
经过布线焊接、调试等工作后数字抢答器成形。
抢答器在比赛中有很大的用途，它能准确公正直观的判断出第一抢答者。
通过抢答器的指示灯显示，数码显示指示出第一抢答者。
本作品用了CD4511与CD4068等芯片的组合来完成抢答的功能实现。
开关阵列电路；触发锁存电路；解锁电路；编码电路；译码电路；显示电路；8输入端与非/与门。
目录 . ......................................................................... ................................... 2 一、引言 . ......................................................................... ......................... 3 二、设计目的 ........................................................................... ................ 3 三、整体设计 ........................................................................... ................. 3 3.1 设计任务与要求 (3)3.2 设计原理与参考电路 ................................................................. 3 四、数字显示4路抢答器总体设计电路 ................................................5 五、芯片功能介绍 ........................................................................... ....... 6 5.1显示译码器CD4511 ....................................................................... ..... 6 5.2八输入端与非/与门CD4068 . ....................................................... 7 六、元件清单列表 ........................................................................... ......... 8 七、性能测试与分析 ........................................................................... ..... 8 八、实验总结............................................................................ .. (9)智力竞赛是一种生动活泼的教育形式和方法，通过抢答和必答两种方式能引起参赛者和观众的极大兴趣，并且能在极短时间内，使人们增加一些科学知识和生活常识。
数字电路课程设计—四路抢答器
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：脉冲电路计 时 电 路译 码 电 路译 码 显 示控制 电路主持人开 关违规报 警电路译码显示译码电路锁存电路优先编 码电路抢答按钮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 ，实际中其7IN 管脚的控制却比较复杂，还要设法控制75的使能端；方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 脉冲信号脉冲电路计 时 电 路译 码 电 路译 码 显 示控制 电路主持人开 关违规报 警电路译码显示译码电路选手号转换电路锁存电路抢答按钮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 10 1 0X 0 Qn74LS75的管脚图为：747514131211109123456715VccD 0Q 0D 1Q 3100-12281613E 2-3D 2D 3输入输出E D LH H H L XQ Q H L LH7475功能表保持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。
基于MCS51单片机的四路抢答器课件
程序流程图如下
电路原理图及PCB制版图
四路智力抢答器电路原理图
四路智力抢答器PCB模块
程序设计
▪ 抢答器工作过程如下
▪ · 首先主持人选定倒计时时间，单片机扫描U3以 获取此信息。如果没有人为设置，默认为10s。
▪ · 在按下抢答按键之前，3个数码管全部显示“0”。
▪ · 按下抢答按键之后，蜂鸣器响一声，单片机开 始倒计时，数码管U6和U7显示倒计时时间，数 码管U8显示“0”。
▪ void send_data(uchar);
▪ uchar set_time(void); 时时间
▪ bit control_key(void); 是否按键
▪ uchar get_key_num(void); 个参赛者按键
▪ void display_time(void); 时剩余时间
//初始化MAX7219 //向控制寄存器写数
▪ 完成上述功能的电路包括时间设定开关、声光显 示、按键控制以及按键锁存等部分
各模块功能
▪ 单片机部分 ▪ 时间设定模块 ▪ 按键模块 ▪ 数码管显示模块 ▪ 蜂鸣器模块
单片机部分
▪ 通过读取P3.7～P3.3 的状态决定倒计时时 间；通过读取P1.3～ P1.0的状态读取按键 情况；通过P2.4～ P2.2控制显示模块以 显示按键者的号码和 倒计时所剩时间；通 过P0.1控制蜂鸣器
key_flg=1;
//设置有人按键答题标志
TR0=0;
//停止T0运行
}
else
//否则循环检测
{
display_time();
//并显示剩余时间
continue;
}
}
if(key_flg==1)
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四路抢答器电路组成及工作原理含电路图
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电路组成及工作原理
四路竞赛抢答器总电路原理图如图1所示。
图1 四路竞赛抢答器原理图
1．抢答器电路原理：
如图2，IO1，IO2，IO3，IO4分别为抢答器按钮的输入端，开始抢答，假
设IO1抢答成功，通过四D触发器输出Q1=1，Q1’=0，而Q2’=Q3’=Q4’=1,通
过四输入与非门后，输出高电平，再经过反相器输出低电平，再经过两输入与
非门，输出低电平，此时四D触发器处于保持状态，并且其他按钮的输入不起
作用，IO1的抢答信号被锁存。
此时LED1发光并且蜂鸣器发出响声。
其他抢答
按钮同理。
图2 抢答器部分电路图
2.计时电路原理：
计时电路为两片74LS160用置数法构成的31进制计数器，因为可以为了
让答题者直观的看到30S这个时间点，所以设置了31进制的计数器。
两片的
四个输入端均接低电平，两片的输出端分别接七段译码管直接显示数字，高位
的74LS160芯片的Q1Q2接到一个二输入的与非门（U8A）输出到计数器的LD
端、三输入与非门端、反相器端。
输出到LD端是为了构成31进制计数器，当
高位变为3时，计数器置0。
输出到三输入与非门（U9A）和时钟脉冲、开关的
电平信号一起输入到与非门中，这就是为什么能控制计时的开始与暂停了，当
开关输入低电平时，无论是否有时钟信号，时钟均不发生改变，此时时钟信号
为无效信号；而当开关输入高电平时，U8A输出也为高，因此，时钟信号为有
效信号，因此，凭借这样的类似锁存的电路，就可以控制计时的开始与暂停。
而当时间到了30s时，U8A输出为低电平，时钟信号又成为无效信号，时间被
停止在30s，此时将U8A信号通过一个反相器输出到蜂鸣器，蜂鸣器发出响
声。
图3 计时器电路
函数发生器：
输出高电平时间：T1=(R1+R2)Cln2
输出低电平时间：T2=R2Cln2
振荡周期：T=(R1+2R2)Cln2
图4 555函数发生器。