数字式竞赛抢答器的设计与制作
?目录摘要 (2)第1章概述抢答器的应用 (4)抢答器的基本功能与扩展功能.............................................4 数字式抢答器的性能指标与技术要求 (5)第2章系统方案的确定系统方案的论证与比较 (6)^数字显示方案的设计 (7)电源 (9)第3章数字显示方案的结构设计 (10)第4章元器件分析电阻 (14)电阻色环标法 (14)二极管 (14)第5章安装和调试&调试前的直观检查 (16)调试方法 (16)调试中注意事项 (17)结束语 (19)致谢 (20)参考文献 (21)`数字式竞赛抢答器的设计与制作作者:杜锋【摘要】本文介绍了一种用74系列常用集成电路设计的数码显示八路抢答器的电路组成、设计思路及功能。
随着电子技术的发展，它在各个领域的应用也越来越广泛。
人们对他的认识也逐步加深。
人们也利用了电子技术以及相关的知识解决了一些实际问题。
如：智能抢答器的设计与制作。
抢答器是竞赛问答中一种常用的必备装置,从原理上讲,它是一种典型的数字电路。
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；主持人按开始按钮示意开始，以上两部分组成主体电路。
本课题主要是由数字电路形成实现其功能，以LED显示器显示出来，以CD4511为主控元件，实现其抢答功能。
~【关键词】抢答器数字式 CD4511【([前言~在高新技术日新月异的今天，科学技术已经成为整个社会发展的源动力，电子领域的发展更是令人目不暇接，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，遍迹了千家万户，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。
使设计越来越受到人们的重视，通过设计。
可以设计出更好更新的科技产品，这将给科技的发展带来很好的积极作用，也使科技的水平得到一定的高。
智力竞赛作为一种生动活泼的教育形式和方法能够引起观众极大的兴趣。
|"】&第一章概述1．1抢答器的应用工厂、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛, 抢答记分器是必要设备。
在我校举行的各种竞赛中我们经常看到有抢答的环节，举办方多数采用让选手通过举答题板的方法判断选手的答题权，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。
为解决这个问题，我们小组准备就本次大赛的机会制作一个低成本但又能满足学校需要的八路数显抢答器。
1．2抢答器的基本功能与扩展功能1.基本功能：【（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S0 ~S7表示。
（2）设置一个系统清除和抢答控制开关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，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除为止。
2.扩展功能：1．抢答器具有定时抢答功能，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”开关后，定时开始绿灯亮红灯灭允许作答，定时结束绿灯灭红灯亮不得做作答。
2．可以设计声控装置，在主持人说开始时，系统自动完成清零并开始计时的功能。
3．在主持人读题的过程中，禁止抢答，可以在主持人控制的开关上另接一个犯规式电路，即可实现“违规者可见”的功能，即在主持人读题时如果有人违反比赛规定抢先按动按钮，显示器可以显示是哪个参赛队抢先，便于作出相应的处理。
4．如果提供相应的器材及时间上的宽限，我想我们已定可以完成上述扩展功能，进一步完善我们的作品。
{1．3数字式抢答器的性能指标与技术要求1.3.1设计任务与要求：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S0 ~ S7表示。
2.设置一个系统清除和抢答控制开关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。
4.抢答器具有定时抢答功能，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，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间秒左右。
5.参赛选手在设定的时间内进行抢答，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的时间，并保持到主持人将系统清除为止。
…6.如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示0。
~>第2章系统方案的确定2．1系统方案的论证与比较（一）用硬件实现的八路数字定时抢答器：、系统方框图，细箭头表示控制，粗箭头表示数据流向要求:（1）数字式抢答器基本功能：1.设计制作一个可容纳八组参赛的数字式抢答器，每组设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，若参赛者按抢答开关，则该组指示灯亮并用组别显示电路显示出抢答者的组别，同时扬声器发出音响。
此时,电路应具备自锁功能，使别组的抢答开关不起作用。
3.抢答器具有定时抢答功能，时间由主持人设定。
主持人启动“开始”键后，定时器立即减计，并显示。
4.参赛选手在设定时间内抢答，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。
5.如果定时抢答的时间已到，没有选手抢答时，本次抢答无效，系统进行封锁，禁止超时后抢答。
(2)扩展功能：1.设置计分功能。
每组在开始时预置成100分，抢答后由主持人记分，答对一次加10分,否则减10分。
2.设置犯规惩罚功能。
对提前抢答和超时抢答的组别鸣喇叭示警，并由组别电路显示出犯规组别，禁止下一回合的抢答。
(二) 由CD4511与LED数码显示器组成的抢答器整体系统结构如下：?？该课题主要是由数字电路的形式来实现整个电路的控制功能，以七段数码显示器作为其显示电路的元件，以CD4511译码器为主控制元件，实现其抢答器的抢答功能。
综上所述：上面两种方案均属于制作抢答的制作方案，但第一种相对来说较复杂，技术指标要求较高，很难达到所要求的指标，而第二种方案较为简单，元器件属于常见的类型，此设计是我们所学知识的综合应用，该电路设计介绍了一种以CD4511芯片和数码管为核心的八路数字抢答器系统,分别从硬件和软件两方面阐述了该控制系统的设计方法,并经过调试和运行使该系统达到预期目标，具有反应快、功能齐全、实用性强的特点,所以我们选择了第二种方案。
2．2 数字显示方案的设计2．2．1抢答器的工作原理如下2.2.2电路原理图所示，集成电路CD4511是数码显示抢答器的主要部分。
这是一块BCD-7段锁存/译码/驱动电路。
它的1、2、6、7脚为BCD码输入端。
第9～15脚为显示输出端。
该电路完成两个功能：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；二是禁止其他选手按键操作无效。
S1～S8为8人抢答按键，CD4511是BCD码7段译码器，二极管D1～D8用于对抢答键进行BCD编码。
初始状态下，CD4511驱动LED数码管显示为0，即a、b、c、d、e、f这六个笔画为1，仅g笔画为0，现将g笔画信号用三极管Q1反相，这样，在初始状态下，7段译码器CD4511处在译码状态，这时按键信号可以输入。
又因显示除0以外的其他数字时，a～g这7个笔画信号至少有一个是0，相应地，7段译码器CD4511处于锁存状态。
所以当某一按键按下时，使7段译码器CD4511将已键入的数字锁存显示。
这样，后按下的键就不起作用了，数码管就只显示最先按下的键号，起到了抢答的作用。
16脚接电源正极，8脚接电源负极。
2.2.2电路原理图\数字式抢答器电路图2．3 电源2.3.1变压器的定义及其特性参数变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。
变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。
电源变压器的特性参数（1）工作频率变压器铁芯损耗与频率关系很大，故应根据使用频率来设计和使用，这种频率称工作频率。
（2）额定功率在规定的频率和电压下，变压器能长期工作，而不超过规定温升的输出功率。
（3）额定电压指在变压器的线圈上所允许施加的电压，工作时不得大于规定值。
（4）电压比指变压器初级电压和次级电压的比值，有空载电压比和负载电压比的区别。
（5）空载电流变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称为空载电流。
空载电流由磁化电流（产生磁通）和铁损电流（由铁芯损耗引起）组成。
对于50Hz电源变压器而言，空载电流基本上等于磁化电流。
（6）空载损耗指变压器次级开路时，在初级测得功率损耗。
主要损耗是铁芯损耗，其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗（铜损），这部分损耗很小。
（7）效率指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。
通常变压器的额定功率愈大，效率就愈高。
（8）绝缘电阻表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。
绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。
第3章数字显示方案的结构设计主题电路的设计（一）CD4511引脚资料：{图芯片CD4511CD4511是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码—七段码译码器，特点如下：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。
可直接驱动LED显示器。
CD4511引脚图：，其功能介绍如下：BI：4脚是消隐输入控制端，当BI=0 时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。
LT：3脚是测试输入端，当BI=1，LT=0 时，译码输出全为1，不管输入DCBA 状态如何，七段均发亮，显示“8”。
它主要用来检测数码管是否损坏。
LE：锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。
LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。
A1、A2、A3、A4、为8421BCD码输入端。
a、b、c、d、e、f、g：为译码输出端，输出为高电平1有效。
CD4511的内部有上拉电阻，在输入端与数码管笔段端接上限流电阻就可工作。
1. CD4511的引脚CD4511具有锁存、译码、消隐功能，通常以反相器作输出级，通常用以驱动LED。
其引脚图如上图所示。
各引脚的名称：其中7、1、2、6分别表示A、B、C、D；5、4、3分别表示LE、BI、LT；13、12、11、10、9、15、14分别表示 a、b、c、d、e、f、g。
左边的引脚表示输入，右边表示输出，还有两个引脚8、16分别表示的是VDD、VSS。
数字式竞赛抢答器课程设计
数字式竞赛抢答器是一种常见的电子竞赛设备，主要应用于电子竞赛和课堂教学等场合，能够快速准确地判断并显示出抢答者的成绩，有利于竞赛和教学的进行。
以下是数字式竞赛抢答器的课程设计方案：
设计目标
本设计旨在设计一款数字式竞赛抢答器，具有简单易操作、显示准确、响应迅速等特点，能够满足电子竞赛和课堂教学的需要。
系统架构
本设计采用基于单片机的数字式竞赛抢答器，系统分为主控板和显示板两部分。
其中，主控板采用AT89C51单片机，实现抢答信号的采集、处理和控制，而显示板则负责显示抢答结果。
抢答流程
抢答流程如下：
（1）竞赛或教学开始后，按下开始键，抢答器进入待机状态。
（2）出题者提问，此时抢答器处于准备状态，等待抢答信号的输入。
（3）参赛者按下抢答器上的抢答键，抢答器采集抢答信号并判断其是否有效。
（4）如果抢答信号有效，则抢答器向显示板发送抢答者的编号和成绩，并在主控板上进行显示。
（5）如果抢答信号无效，则抢答器保持原状态。
功能实现
本设计实现以下功能：
（1）抢答器上配备数字键盘，可供出题者输入问题和答案。
（2）抢答器上配备开始键、暂停键和重置键，可供出题者进行操作控制。
（3）抢答器可以支持多人同时抢答，并能够按照抢答的先后顺序进行排名。
（4）抢答器可以显示抢答者的编号和成绩，同时支持显示多个参赛者的成绩。
总结
本设计实现了数字式竞赛抢答器的基本功能，具有简单易操作、显示准确、响应迅速等特点，能够满足电子竞赛和课堂教学的需要。
未来可以通过增加功能和改进设计来进一步提高其性能和应用范围。
数字抢答器的设计(数电课程设计)
数字电路课程设计一、设计任务和要求：1. 抢答器同时供4名选手抢答，抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间为10秒。
当主持人启动"开始"键后，定时器进行计时（0~9）。
2. 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，并在数码管上显示，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。
3. 参赛选手在设定的时间内进行抢答，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的时间,绿灯亮，并保持到主持人将系统清除为止。
4. 在“抢答开始”命令发出后，超出规定时间无人抢答，定时显示器上显示9,显示抢答人组号的数码管此时显示无用字符，且红灯亮。
5．在“抢答开始”命令前抢答者，显示违规抢答者序号:红灯亮。
二、总体方案选择：工作原理如框图所示：接通电源后，主持人开关开始时接地处于禁止状态，编号显示器显示0，定时器显示时间（0）；此时,若有人抢答, 为违规抢答,LED显示器显示其编号,并红灯警告.定时器显示不变;主持人将开关置“开始"端，宣布"开始"，抢答器工作，同时定时器计时,选手在定时时间内抢答时，抢答器完成:优先判断, 编号锁存, 编号显示。
若在10秒内无人抢答，10秒到后抢答器自动锁定，计数器停止计数，抢答无效，且红灯亮。
如果再次抢答必须由主持人再次操作"清除"和"开始"状态开关。
数字抢答器框图：抢答按钮优先编码锁存器译码电路译码显示电路主持人控控制电路制开关秒脉冲产生定时电路译码电路显示电路三,单元电路设计所用器材芯片数量芯片数量555一片74LS161一片74LS75一片74LS32一片74LS48两片74LS20 一片74L04 一片七段显示管两个74L08一片发光二极管2个74L000 一个电阻6个电容:0.01uf 4.7uf 各一个面包板一块该电路完成两个功能：一是分辨出抢答的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号；二是禁止其他选手按键,操作无效。
数字式竞赛抢答器设计报告
数字式竞赛抢答器设计报告实验日期：学院：班级：姓名：学号：1、设计任务与要求（1）设计一个可容纳7组参赛的数字式抢答器，每组设一个按钮，供抢答使用。
（2）抢答器具有第一信号鉴别和锁存功能，使除第一抢答者外的按钮不起作用。
（3）设置一个主持人“复位”按钮。
（4）主持人复位后，开始抢答，第一信号鉴别锁存电路得到信号后，由指示灯显示抢答组的编号，同时扬声器发出2~3秒的音响。
选做扩展功能：（5）设置一个计分电路，每组开始预制100分，由主持人计分，答对一次加10分，答错一次减10分。
2、设计原理定时抢答器的总体框图如图1所示，它由主体电路和扩展电路两部分构成，主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答。
扩展电路完成各选手的得分显示功能。
定时抢答器的工作过程是：接通电源时，主持人将开关置于“清除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯；抢答开始时，主持人将控制开关拨到“开始”位置，扬声器给出声响提示，抢答器处于工作状态，这时，抢答器完成以下工作：（1）优先编码器电路立即分辨出抢答者编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码显示电路显示编号；（2）扬声器发出短暂声响，提醒主持人注意；（3）控制电路要对输入编码电路进行封锁，避免其他选手再次进行抢答；（4）当选手将问题回答完毕，主持人操作计分开关，计分电路采用十进制加/减计数器、数码管显示。
本轮抢答完毕，主持人操作控制开关，使系统回复到禁止工作状态，以便进行下一轮抢答。
单元电路设计：（1）抢答电路抢答电路包括抢答按钮、优先编码电路、锁存器、译码显示电路。
抢答电路的功能有两个：一是能分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示电路用；二是要使其他选手的按键操作无效。
1)抢答按钮电路抢答按钮电路由8个按钮开关及限流电阻所组成，如图2所示。
其供电电源选5V与系统电源一致。
限流电阻的确定，一方面要考虑开关断开时，要保证加到编码器（TTL电路）输入端的高电平大于器件所需的最低高电平（如2V）；另一方面又要考虑开关闭合时，不至于有太大电流以增加电源消耗。
四人智力竞赛抢答器电路原理及设计
四人智力竞赛抢答器电路原理及设计目录一、设计目的 ..................................................................... .............................................. 2 二、设计任务与要求 ..................................................................... .. (2)1、设计任务 ..................................................................... . (2)2、设计要求 ..................................................................... . (2)三、四人智力竞赛抢答器电路原理及设计 .....................................................................31、设计方案 ..................................................................... . (3)2、系统框图 ..................................................................... . (3)3、方案比较 ..................................................................... . (4)方案1 ...................................................................... ........................................................................ . (4)方案2:...................................................................... ........................................................................ (4)方案3: ..................................................................... ........................................................................ . (4)4、单元电路设计及元器件选择 ..................................................................... (4)(1)抢答电路 ..................................................................... ........................................................................ .. (4)(2)定时电路 ............................................................................................................................................. .. (7)(3)报警电路 ..................................................................... ........................................................................ .. (9)(4)时序控制电路 ..................................................................... ......................................................................10(5)元器件列表 ..................................................................... ........................................................................ .. 125、四路抢答器总电路图 ..................................................................... ........................................... 13 四、设计过程中的问题和解决办法 ..................................................................... ......... 13 五、设计成品的优点与不足 ..................................................................... ..................... 14 六、心得体会 ..................................................................... ................................................ 14 七、实物图 ..................................................................... (15)1、正面 ..................................................................... ......................................................................152、反面 ..................................................................... ......................................................................161四人智力竞赛抢答器一、设计目的1.掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。
数字式竞赛抢答器的设计与制作
数字式竞赛抢答器的设计与制作-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN目录摘要 (2)第1章概述抢答器的应用 (4)抢答器的基本功能与扩展功能.............................................4 数字式抢答器的性能指标与技术要求 (5)第2章系统方案的确定系统方案的论证与比较 (6)数字显示方案的设计 (7)电源 (9)第3章数字显示方案的结构设计 (10)第4章元器件分析电阻 (14)电阻色环标法 (14)二极管 (14)第5章安装和调试调试前的直观检查 (16)调试方法 (16)调试中注意事项 (17)结束语 (19)致谢 (20)参考文献 (21)数字式竞赛抢答器的设计与制作作者:杜锋【摘要】本文介绍了一种用74系列常用集成电路设计的数码显示八路抢答器的电路组成、设计思路及功能。
随着电子技术的发展，它在各个领域的应用也越来越广泛。
人们对他的认识也逐步加深。
人们也利用了电子技术以及相关的知识解决了一些实际问题。
如：智能抢答器的设计与制作。
抢答器是竞赛问答中一种常用的必备装置,从原理上讲,它是一种典型的数字电路。
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；主持人按开始按钮示意开始，以上两部分组成主体电路。
本课题主要是由数字电路形成实现其功能，以LED显示器显示出来，以CD4511为主控元件，实现其抢答功能。
【关键词】抢答器数字式 CD4511前言在高新技术日新月异的今天，科学技术已经成为整个社会发展的源动力，电子领域的发展更是令人目不暇接，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，遍迹了千家万户，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。
使设计越来越受到人们的重视，通过设计。
可以设计出更好更新的科技产品，这将给科技的发展带来很好的积极作用，也使科技的水平得到一定的高。
抢答器的设计与制作（五篇范例）
抢答器的设计与制作（五篇范例）第一篇：抢答器的设计与制作抢答器的设计与制作抢答器是竞赛问答中一种常用的必备装置,从原理上讲,它是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
从有利于学习的角度考虑，这里主要介绍以中小规模集成电路和ＰＬＤ器件设计抢答器的方法。
1抢答器的基本组成及工作原理1.1抢答器的组成抢答器的一般构成框图如图1.1所示。
它主要由开关阵列电路、触发锁存电路、编码器、7段显示器几部分组成。
下面逐一给予介绍。
图1.1抢答器的组成框图（１）开关阵列电路该电路由多路开关所组成，每一竞赛者与一组开关相对应。
开关应为常开型，当按下开关时，开关闭合；当松开开关时，开关自动弹出断开。
（２）触发锁存电路当某一开关首先按下时，触发锁存电路被触发，在输出端产生相应的开关电平信息，同时为防止其它开关随后触发而产生紊乱，最先产生的输出电平变化又反过来将触发电路锁定。
若有多个开关同时按下时，则在它们之间存在着随机竞争的问题，结果可能是它们中的任一个产生有效输出。
（３）编码器编码器的作用是将某一开关信息转化为相应的8421BCD码，以提供数字显示电路所需要的编码输入。
（４）７段显示译码器译码驱动电路将编码器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态，并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。
（５）数码显示器数码管通常有发光二极管（LED）数码管和液晶（LCD）数码管。
本设计提供的为LED数码管。
1.2抢答器的工作原理(1)开关阵列电路图1.2所示为８路开关阵列电路，从图上可以看出其结构非常简单。
电路中，Ｒ1～Ｒ8为上拉和限流电阻。
当任一开关按下时，相应的输出为低电平，否则为高电平。
图1.2开关阵列电路(2)触发锁存电路图1.3所示为８路触发锁存电路。
图中，74HC373为8D锁存器，一开始，当所有开关均未按下时，锁存器输出全为高电平，经８输入与非门和非门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；当任一开关按下时，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。
数字式竞赛抢答器数电课程设计
摘要数字式竞赛抢答器是有抢答、提前抢答警报、倒计时、数码管显示等组成。
抢答的部分需要的时序频率高，整个系统需要一个时序提供，中间需要很多的逻辑门电路，还需要555定时器提供时序。
根据抢答器的功能，分成几部分进行模块化设计，更加容易调试和设计。
有抢答模块、时序模块、显示模块、倒计时模块。
在抢答的模块需要考虑竞争关系，还要有锁存抢答的组别，555定时器模块要搭配好电阻和电容，因为他们的比值决定了周期。
在设计电路时，首先是软件模拟mutisim并在软件上进行优化，以达到线路交叉最少，最后买零器件进行焊接工作，焊接完成后进行试验测试和修改。
这个抢答器还可以扩展其他高级功能。
目录●分析问题 (3)●查阅资料 (4)●模块设计 (9)●组合优化 (12)●软件模拟 (12)●器件选择 (13)●电路焊接 (13)●实验调试 (15)●实验总结 (16)分析问题：我们共同协商最终选择了抢答器方案。
根据抢答器的要求：1）设计制作一个可容纳四组参赛的数字式抢答器，每组设置一个抢答按钮供抢答时使用且电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。
2）在主持人将系统复位并发出抢答指令后，用数码管显示倒计时和第一抢答组别且该组别对应指示灯亮，同时电路的自锁功能使别的抢答开关不起作用。
3）对提前抢答和超时作答的组别鸣喇叭示警，并由组别电路显示出犯规组别。
扩展要求：设置对应的计分（含加分与扣分）电路。
首先是要有抢答功能，这里用非锁死的按键进行抢答，还涉及到了优先编码器，抢答之后要把抢到的组号锁存，这就用到了锁存器，然后通过led灯显示抢答到的组。
回答问题需要倒计时，用计数器设计倒计时，然后通过数码管显示。
这里需要时钟信号，选用555定时器产生方波信号为整个系统提供时序。
用蜂鸣器提示提前抢答和超时发言，并用数码管显示组别。
中间还需要大量的逻辑的运算，这里就一一的罗列，因为比较繁琐。
这就是大致的方案，接下来就是查资料，实现每个模块。
查阅资料查相关的芯片资料，方便后面的设计：74148：首先是在优先编码器电路中，允许同时输入两个以上编码信号。
抢答器设计与制作
目录绪论在许多比赛活动中，为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，通常设置一台抢答器。
通过抢答器的数显，灯光和音响等手段指示出第一抢答者。
同时还可以设置定时、记分犯规及奖惩等多种功能。
本设计采用手动抢答的方式，有人抢答后，系统自动封锁其他人的抢答按钮，使其不能再抢答，从而实现抢答功能。
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。
经过模拟仿真，下载到开发板等工作后数字抢答器成型。
本课程设计，要求用集成电路：74LSl48，74LS175，74LS160,74LS00，74LS04，74LS20 ,CD4511,555定时器和其它器件等，实现四路定时抢答功能。
可同时供4名选手（或代表队）参赛，其编号分别是1到4，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应。
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。
抢答器具有数据锁存和显示的功能。
抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并数码管上显示选手的编号，同时扬声器给出声音提示；同时封锁输入电路，禁止其它选手抢答。
抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间为10秒。
当主持人启动“开始”键后，要求定时器立即进行加计时，并用显示器显示。
参赛选手在设定的时间内进行抢答，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；如果定时抢答的时间已到，而没有选手抢答时，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，定时显示器上显示0。
关键字抢答电路定时电路报警电路时序控制电路的组成及方框图在总体方案的设计上，是通过了与不同原理的其它方案和起同样作用的不同元器件，以结构简单、功能完善和节约成本的原则进行的对比选择。
数字电子课程设计 智力竞赛抢答器
电子课程设计报告题目：智力竞赛抢答器学生姓名专业学号指导教师日期一、完成课题的工作基础和实验条件【工作基础】LPS305直流稳压电源提供5V固定电压TFG2006V-6MHz信号发生器提供峰峰值1V、频率1Hz的方波【实验条件】各类CMOS器件器件列表如下：【4518】1个【4013】2个【4072】3片【4069】3片二、设计任务和要求【智力竞赛抢答器】电路简介：智力竞赛抢答器是为智力竞赛参赛选手答题时进行抢答而设计的一种优先判决电路。
参赛选手可以分为若干组，抢答时每组选手对主持人提出的问题要在最短的时间内作出判断，并按下抢答键回答问题。
竞赛规则：主持人宣布答题开始时，选手可以选择抢答或放弃，如果选手提前抢答视为犯规。
【设计要求】1、计时功能：主持按下启动键后，秒时钟计时开始。
2、正常抢答：在规定时间40s之内某选手按下抢答键时，显示席位号，表示正常抢答，秒时钟自动停止；3、放弃抢答：主持按下启动键后，秒时钟计时开始，40s还没有选手按下抢答键，表示放弃抢答，秒时钟自动停止；4、提前抢答：主持人未按下启动键时，某选手就按下抢答键，显示对应席位号，并发出响声，表示抢答犯规；5、封锁功能：当第一个选手按下抢答键后，电路将其他各组按键封锁，使其不起作用；6、复位功能：电路具有复位功能。
【主要技术性能指标】1、选手席位数量：4个主持人：1个2、席位指示灯显示：LED数码管，1个正常抢答时显示席位号（1～4），犯规抢答时显示席位号并发出响声提示。
3、抢答时间范围：0s～40s。
4、时间显示方式：LED数码管，两个。
5、复位方式：手动，按钮复位。
注：按钮可由开关代替。
三、电路基本原理该电路设计中共包括三部门主要电路：1、抢答器电路2、计时电路3、报警电路下面分别加以说明：【抢答器电路】主要功能：在规定时间40s之内某选手按下抢答键时，显示席位号，表示正常抢答【计时电路】主要功能：主持按下启动键后，秒时钟计时开始，40秒后停止【报警电路】主要功能：主持人未按下启动键时，某选手就按下抢答键，显示对应席位号，并发出响声，表示抢答犯规四、实验与调试【仿真完成后根据具体实验过程对电路图所作修改】1、连接显示选手席位号的译码器的四输入或门由于所发4072只有三片，器件不够，因而改成非门加与非门2、测试计时器功能时可适当加快信号发生器所提供的信号频率，以加快计时所用时间，方便观测【实验过程中注意事项】1、各部门主要电路分别测试，例如首先连接好计时电路并检测4518性能2、电路连接过程中注意不要带电改电路，切断电源后再插拔线路3、插拔芯片时须小心管脚，勿折断4、注意芯片接地与接电源端，切勿接反五、设计体会通过本次四路抢答器的电路设计，我对电子电路的设计过程有了更清楚的认识。
数字逻辑课程设计报告数字式竞赛抢答器
数字逻辑课程设计报告--数字式竞赛抢答器课程设计课程名称电子技术综合设计与实践题目名称数字式竞赛抢答器学生学院专业班级学号学生姓名指导教师2013年6 月14日广东工业大学课程设计任务书题目名称数字式竞赛抢答器学生学院专业班级姓名学号一、课程设计的内容数字式竞赛抢答器。
二、课程设计的要求与数据设计要求包括：1. 设计1个可容纳6组参赛队的数字式抢答器，每组设1个按钮，供抢答者使用；2. 当1个抢答者抢答后，其他抢答者的按钮不起作用；3. 设置1个主持人复位按键；4. 主持人复位后，开始抢答，由数码管显示其组别；5. 设置1个计分电路，每组开始预置10分，由主持人计分，答对1次计1分，打错1次扣1分。
6. 主持人复位开始抢答后，设置一个9s的倒计时显示。
若9s内有某组抢答，则计时器停止计时，显示当前计数值；若9s到时仍无人抢答，计时停止显示0s，此时不可抢答。
回复抢答需要主持人复位。
注：由于DE2板数码管数量有限，由于有6组的分值均需要显示，所以有一部分组别的分值可以用指示灯来模拟显示。
三、课程设计应完成的工作1. 利用各种电子器件设计数字式竞赛抢答器；2. 利用DE2板对所设计的电路进行验证；3. 总结电路设计结果，撰写课程设计报告。
四、课程设计进程安排五、应收集的资料及主要参考文献[1] 欧阳星明. 数字逻辑（第四版）[M]. 武汉：华中科技大学出版社, 2009.2: 194-195.[2] 陈永甫. 数字电路基础及快速识图[M]. 北京：人民邮电出版社, 2003.5: 275-279.[3] 张锁良. 数字电子技术基础[M]. 北京：北京邮电大学出版社, 2011.8: 329-334.[4] 荀殿栋等. 数字电路设计实用手册[M]. 北京：电子工业出版社, 2003.7: 105-107.发出任务书日期：2013 年 6 月 4 日指导教师签名：计划完成日期：2013 年6 月14 日基层教学单位责任人签章：主管院长签章：摘要数字式竞赛抢答器是由一个互锁电路构成的。