抢答器课程设计 (2)
课程设计说明书题目：四路智能抢答器设计所属课程：数字电路姓名：***学号：**********班级：光科1101指导教师：***智力抢答器系统设计摘要: 介绍一种以AT89C51单片机为核心控制器，在Protues软件环境下，从硬件电路建立和软件设计两方面阐述了智能抢答器系统的设计过程和方法!通过仿真运行，表明该抢答器能够及时准确的显示第一有效抢答信号，具有反应快"区分度高"操作简便和实用性强等特点。
证明了本文阐述的方案和设计方法是可行的。
关键词：抢答器；单片机；Abstract: This paper introduces a AT89C51 MCU as the core controller, in the Protues software environment, the hardware circuit and software design of two aspects elaborates the design process and method of intelligent responder system! By running the simulation, show that the responder can timely and accurately display the first effective answer signal, has quick reaction; discrimination high; easy operation and strong practicability. Prove the scheme and design method in this paper is feasible.Keywords: responder; single chip microcomputer;1目录设计任务与要求 (3)方案设计与论证 (3)一.抢答器的原理框图及基本要求 (3)二. 方案的设计 (5)2.1 方案一：触发器控制 (5)2.2 方案二：单片机控制 (6)三、单元电路设计与参数计算 (7)3.1抢答电路设计 (7)3.2定时与声光报警提示电路设计 (9)3.3评分电路的设计 (9)3.4显示电路的设计 (10)四、总原理图 (11)4.1总原理图 (11)4.2元件清单 (11)五、仿真调试 (12)5.1软件调试 (13)5.2硬件调试 (13)六、结论与心得 (15)七、参考文献 (16)附录一 (17)2设计任务与要求1）抢答器具有数码显示、锁存功能。
2）抢答组数分为四组，即序号：1，2，3，4，各有一个抢答按钮，抢答按钮编号与组数序号相对应，分别是选手1，选手2，选手3，选手4，优先抢答者按动本组序号开关，该组号立即锁存到LED显示器上，同时封锁其他组号。
3）主持人设置外部清除键。
按动清除键，LED显示器自动清零灭灯。
4）抢答器定时30S。
启动开始键后，要求：①30S定时器工作。
②扬声器要短暂报警。
5）抢答器在30S内进行抢答，抢答有效，终止定时；30S定时到，无抢答者本次抢答无效，系统短暂报警。
6）按下复位key5（主持人），开启倒计时以及流水灯循环流动，至5秒后，报警提示若无人作答，至流水灯以及倒计时提示熄灭，无人作答提示灯，点亮7）若有人抢答，选手则按下选手1，选手2，选手3，选手4；8）作答后，由主持选择打分评价，按打分区键，进行打分评估，并将分数闪烁显示在LED数码管上。
9）由主持人按下清零键后，再按下复位键，开启下一轮限时抢答10）设计出电路图，分析工作原理并仿真。
方案设计与论证该电路的根本要求是准确的判断出第一抢答者的信号并将其锁存。
实现这一功能可用触发器和锁存器等。
在得到第一信号后应立即将电路的输入封锁，即使其他组再次发出抢答信号也无效。
同时还必须注意，第一抢答信号应该在主持人发出抢答命令之后才有效。
当电路形成第一抢答信号之后，用编码、译码及数码显示电路显示出抢答者的组别或使用发光二极管来显示抢到的人员。
我们采用显示电路来显示出抢答者。
一.抢答器的原理框图及基本要求(1)抢答器的组成框图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组成。
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3选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答。
扩展电路完成定时抢答的功能。
图1所示的定时抢答器的工作过程是：接通电源时，节目主持人将开关置于“清除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯，定时显示器显示设定的时间，当节目主持人宣布抢答题目后，说一声“抢答开始”，同时将控制开关拨到“开始”位置，扬声器给出声响提示，抢答器处于工作状态，定时器倒计时。
当定时时间到，却没有选手抢答时，系统报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答。
当选手在定时时间内按动抢答键时，抢答器要完成以下四项工作：优先编码电路立即分辨出抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码显示电路显示编号；扬声器发出短暂声响，提醒节目主持人注意；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；控制电路要使定时器停止工作，时间显示器上显示剩余的抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。
当选手将问题回答完毕，主持人启动计分器，并且给该选手加上或减去分数。
计分器通过译码器将信号传送给一数码管显示出来。
图1 定时抢答器总体框图（2）本设计方案要求在所提供的元器件范围内设计一个4人抢答器，其功能要求如下：（1）能判别输入量的优先权；（2）具有锁存优先判别功能；（3）主持人开关可以恢复下一轮抢答；4（4）具有数字显示和声音提示。
二. 方案的设计2.1 方案一：触发器控制图2 设计方案一流程图抢答器主要是由四个三极管、和四个D触发器以及四个或非门构成，其中三极管是与主持人一起配合使用，用来控制是否开始抢答，当主持人将开关接地时，三极管截至，此时三极管可以当作一个二极管使用当有选手抢答时就通过三极管将信号传送给D触发器，D触发器在将信号传送给或非门并将其他选手锁存，同时将信号送给发光二极管与喇叭。
其工作原理是当主持人按下抢答开关时，选手能进行抢答。
当有选手抢时，抢答信号就通过三极管传入D触发器，并且最先收到抢答信息的D触发器送出一个反馈信号将其余三位选手的信号封锁。
52.2 方案二：单片机控制图3 方案二流程图方案二的抢答器则主要是由一个74LS373、若干按键，LED灯，无源蜂鸣器和8255a拓展芯片以及AT89C51单片机，AT89C51主要通过8255a拓展芯片的A、B端口与数码管相接，而74LS373直接与89c51单片机的P0 I\O口相连。
抢答键、控制键以及评分键分别接在单片机的P1口以及8255a的c端口。
单片机通过对74ls373间接的对8255a进行控制，使其处于使能状态，进而接受来自于单片机的数据信号。
再通过其对相应端口的控制进行数码管显示。
主要流程为：（1）、按下复位键（主持人），开启倒计时以及流水灯循环流动，至5秒后，报警提示若无人作答，至流水灯以及倒计时提示熄灭，无人作答提示灯点亮。
（2）、若有人抢答，选手则按下选手1,或选手2或选手3或选手4，并立即显示在led数码管上显示相应的选手数码号。
与此同时流水灯停止流动，相应的选手6灯亮起。
（3）、作答后，由主持选择打分评价，按打分区键，进行打分评估。
（4）、由主持人按下清零键后，再按下复位键，开启下一轮限时抢答2.3.方案论证及选择通过以上两种方案的比较可知，方案一的设计是每当有选手抢答成功时，都会有声光伴随，而且是具体到每一位，给人直观的感觉。
方案二的设计则是用一个数码显示器显示抢答成功者的号码，另外方案二更加的简洁、易行，而且使用到的元器件也都是我们所常用到的一些元件比如：74LS373以及开关二极管、电容的电路，因此方案二显得更简单、明了，并且易用软件仿真，非常易于调试。
三、单元电路设计与参数计算3.1抢答电路设计抢答电路的功能有两个：一是能分辨选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示电路用；二是能封锁其他选手的按键操作。
选用优先编码器74LS373和锁存器8255A可以完成上述功能。
工作过程：开关S置于"清除"端时，RS触发器的端均为０，４个触发器输出置０，使74LS373的＝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，当有选手将键按下时（如按下S5），74LS373的输出经RS锁存后，1Q=1, =1,74LS48处于工作状态，４Q３Q２Q=101,经译码显示为"５"。
此外，1Ｑ＝１，使74LS373 ＝１，处于禁止状态，封锁其他按键的输入。
当按键松开即按下时，74LS373的此时由于仍为１Ｑ＝１，使＝１，所以74LS373仍处于禁止状态，确保不会出二次按键时输入信号，保证了抢答者的优先性。
如有再次抢答需由主持人将Ｓ开关重新置"清除"然后再进行下一轮抢答。
7表1 74LS373的功能真值表图4 抢答电路设计83.2定时与声光报警提示电路设计采用软件设计的方法进行定时电路的设计。
通过软件程序对单片机内的定时寄存器进行控制，进而达到一个定时的作用。
再者是声光报警提示电路的设计，是由四只LED发光二极管作为选手灯一只作为无人抢答的标志灯以及赋予报警功能的无源蜂鸣器组成的。
此电路充分利用了LED发光二极管工作偏压较低，可以与集成芯片的配合使用的特性，大大的减少的电路的复杂程度，是电路简单明了，易制作，有较高的使用性。
图5 定时与声光报警提示电路设计3.3评分电路的设计此电路是由11个按键和8255A以及单片机构成。
通过编程对按键进行扫描检测按键是否被按下。
通过相应的按键给予相应的评分。
单片机通过控制8255A相应的端口对按键进行操作，最终在通过98255A的A端口，B端口将数据传送到显示电路中进行显示。
图6 评分电路的设计3.4显示电路的设计显示电路由单片机，数码管，已经8255A芯片。
其功能是接受来自于8255A 相应端口的数据进行显示，此处的作用是用来配合其他单元电路使用，接受并将数据进行译码显示。
图7 显示电路的设计10四、总原理图4.1总原理图图8 总原理图4.2元件清单数码管7SEG-MPX4-CC 1电阻MINRES 1K R=1KΩ 5LED LED-BIBY BV=4V,IMAX=10mA 5扬声器SOUNDER 18255A 8255A 1AT89C51 AT89C51 F=12MHZ 174LS373 74LS373 1按键BUTTON 1611五、仿真调试系统调试包括硬件调试和软件调试，而且两者是密不可分的。
微机原理课程设计 抢答器
微机原理课程设计抢答器一、引言抢答器是一种常见的教学辅助设备，用于提高课堂互动和学生参与度。
本文旨在设计一款基于微机原理的抢答器，实现以下功能：抢答按钮、显示抢答结果、计时器、声音提示等。
本文将详细介绍设计方案、硬件连接、软件编程以及测试结果等内容。
二、设计方案1. 硬件设计方案本设计采用基于单片机的硬件方案，主要包括以下模块：(1) 单片机模块：使用ATmega328P单片机作为主控芯片，具有丰富的IO口和定时器/计数器功能。
(2) 抢答按钮模块：使用按键开关作为抢答按钮，通过IO口与单片机连接。
(3) 显示模块：使用数码管或液晶显示屏显示抢答结果和计时器，通过IO口与单片机连接。
(4) 声音模块：使用蜂鸣器或喇叭发出声音提示，通过IO口与单片机连接。
2. 硬件连接根据硬件设计方案，进行如下连接：(1) 将抢答按钮的一个端口连接到单片机的一个IO口，另一个端口接地。
(2) 将显示模块的引脚连接到单片机的IO口，根据具体使用的数码管或液晶显示屏进行连接。
(3) 将声音模块的引脚连接到单片机的IO口。
3. 软件设计方案本设计采用C语言编程，使用Arduino开发环境进行编程。
主要实现以下功能：(1) 初始化：设置IO口方向和初始状态。
(2) 抢答逻辑：检测抢答按钮状态，记录首次按下的学生编号。
(3) 显示结果：根据抢答逻辑判断，将结果显示在数码管或液晶显示屏上。
(4) 计时器：使用定时器/计数器功能实现计时器，显示剩余时间。
(5) 声音提示：根据抢答结果使用蜂鸣器或喇叭发出声音提示。
三、测试与结果1. 硬件测试按照硬件连接方案进行连接后，使用万用表检测各个模块的电压和电流是否正常。
通过按下抢答按钮，观察数码管或液晶显示屏的显示结果，以及声音模块是否正常发出声音。
2. 软件测试使用Arduino开发环境将编写好的程序烧录到单片机中，通过按下抢答按钮，观察数码管或液晶显示屏的显示结果是否与预期一致。
同时，检查计时器和声音提示功能是否正常工作。
PLC课程设计报告-- 抢答器PLC控制系统设计
PLC课程设计报告-- 抢答器PLC 控制系统设计抢答器PLC控制系统设计一：题目要求1．设备概况实用抢答器的这一产品是各种竞赛活动中不可缺少的设备，无论是学校、工厂、军队还是益智性电视节目，都会举办各种各样的智力竞赛，都会用到抢答器。
目前市场上已有的各种各样的智力竞赛抢答器绝大多数是早期设计的，只具有抢答锁定功能的一个电路，以模拟电路、数字电路或者模拟电路与数字电路相结合的产品，这部分抢答器已相当成熟。
现在的抢答器具有倒计时、定时、自动（或手动）复位、报警（即声响提示，有的以音乐的方式来体现）、屏幕显示、按键发光等多种功能。
但功能越多的电路相对来说就越复杂，且成本偏高，故障高，显示方式简单(有的甚至没有显示电路)，无法判断提前抢按按钮的行为，不便于电路升级换代。
本设计要求就是利用PLC作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生，用PLC本身的优势使竞赛真正达到公正、公平、公开。
2．控制要求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0.5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00。
3．设计任务1) 根据控制要求，进行抢答器PLC控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。
课程设计(四人抢答器)实验报告
课程设计(四人抢答器)实验报告课题：四人智力抢答器专业：班级：学号：姓名：指导教师：设计日期：成绩：电气学院四人智力抢答器设计报告一、设计目的作用1.掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。
2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。
二、设计要求设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。
当主持人说开始时，四人开始抢答，电路能判别出四路输入信号中哪一路是最先输入信号，并给出声、光、数码显示。
(1) 4名选手编号为：1，2，3，4。
各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1，2，3，4。
(2) 给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零和抢答的开始。
(3) 抢答器具有数据锁存的功能。
抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手指示灯亮并立即锁存，同时扬声器给出音响提示，禁止其他选手抢答。
抢答选手的指示灯一直保持到主持人将系统清零为止。
（4）选择B题的除了具有上述功能外，还要在声、光显示的同时，在数码管上显示选手的编号，编号一直保持到主持人将系统清零为止。
三、设计的具体实现1、系统概述电路主要由脉冲产生电路，锁存电路，编码及译码显示电路和音响产生电路。
当有选手抢答时首先锁存，防止其他选手抢答，然后编码，再经4线7段译码器将数字显示到显示器上同时产生音响，电路结构系统如图：(1)以锁存其为中心的编码显示器抢答信号的判断和锁存可以采用触发器或锁存器。
若以四D触发器74LS175为中心构成编码锁存系统，编码的作用是把锁存器的输出转化为8421BCD码，进而送给7段显示译码器。
其真值表为：锁存器输出编码器输出Q4 Q3 Q2 Q1 D C B A0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 1 0 0 0 10 0 1 0 0 0 1 00 1 0 0 0 0 1 11 0 0 0 0 1 0 0(2)脉冲产生电路：采用555组成的振荡器做触发器的时钟脉冲。
(3)音响电路：可以利用555组成的振荡器输出脉冲，接入蜂鸣器，当选手按下按键时鸣叫，知道主持人清零为止。
课程设计报告抢答器
课程设计报告抢答器一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解抢答器的原理，掌握其基本组成部分及功能。
2. 学生能够运用所学知识，设计并制作一个简单的抢答器电路。
3. 学生了解抢答器在现实生活中的应用，并能够分析其优缺点。
技能目标：1. 学生能够运用电子元件进行电路搭建，提高动手实践能力。
2. 学生能够通过小组合作，提高团队协作能力和沟通能力。
3. 学生能够运用所学知识解决实际问题，提高创新能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对电子技术产生兴趣，培养探究精神和科学态度。
2. 学生在小组合作中，学会尊重他人意见，培养团队精神。
3. 学生通过实际操作，体会科技改变生活的意义，增强社会责任感。
课程性质：本课程为电子技术实践课，旨在让学生通过动手实践，掌握电子技术基本知识和技能。
学生特点：五年级学生，具备一定的电子技术基础，好奇心强，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生动手实践能力，培养创新精神。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容本章节教学内容以抢答器设计与制作为主线，结合以下章节和内容展开：1. 电子元件的认识：- 介绍常用电子元件（如电阻、电容、二极管、三极管等）及其功能。
- 分析抢答器中所需电子元件的作用。
2. 抢答器原理与电路设计：- 讲解抢答器的基本原理，包括触发器、时钟电路等。
- 介绍抢答器电路的设计方法，引导学生思考如何实现抢答功能。
3. 电路搭建与调试：- 指导学生运用所学知识，搭建抢答器电路。
- 教授调试方法，分析可能出现的故障及解决办法。
4. 小组合作与展示：- 分组进行抢答器制作，培养学生的团队协作能力。
- 各小组展示作品，分享制作过程中的经验与收获。
教学内容安排与进度：1. 第1课时：电子元件的认识，抢答器原理讲解。
2. 第2课时：抢答器电路设计，小组讨论制定设计方案。
3. 第3课时：电路搭建与调试，教师巡回指导。
4. 第4课时：小组展示与评价，总结课程收获。
微机原理课程设计抢答器
西安郵電大学硬件课程设计报告题目：抢答器院系名称：计算机学院专业名称：班级：学生姓名：学号（8位）：指导教师：设计起止时间一.设计目的用逻辑开关模拟竞赛抢答器按钮（共8个开关：K0 ~ K7）当某个逻辑开关置“1”时，相当某组抢答按钮按下。
在七段数码管上将其组号（0~7）显示出来，若为0表示无人抢答。
从键盘上按空格键开始下一轮抢答，按 <ESC>键退出程序。
二. 设计内容1.选用元器件：（1）、并行接口8255:通过编程来指定它要完成的功能，是并行数字设备与微机间的接口。
8255用于输入抢答信息，并输出正确的序号给数码管，以及控制LED灯的亮灭。
本设计中8255A的地址范围设置为1400H—1403H，其中控制口地址为1403H。
而且使用了8255A的A口,B口和C口。
它们均工作在方式0下，其中A口和C口为输出，B口为输入。
（2）、数码管:指示先抢答的组号。
（3）、二极管:指示抢答。
（4）、开关:作为抢答者的按钮。
2.基础实验一：8255基本输入输出能够在自行设计的接口开发板上，实现拨动开关控制LED的亮灭。
（软件代码命名为:8255.ASM，代码要求用小写字母，且必须经过优化，源代码小于<95行，每条指令算1行,伪指令也算1行）3.基础实验二：流水灯设计实现能够在自行设计的接口开发板上，实现拨动不同开关控制LED灯的变化。
例如，K1从左往右，K2从右往左，K3从中间向两边，K4从两边向中间依次亮灭变化，按主机键盘任意键退出。
（软件代码命名为:TEST2.ASM，代码要求用小写字母，且必须经过优化，源代码小于<85行，每条指令算1行，伪指令也算1行）4.基础实验三：数码管应用能够在自行设计的接口开发板上，上电数码管显示0到7，实现拨动不同开关，数码管显示该开关位置值（1-8）；若同时拨动两个以上开关，则数码管显示“E”。
（软件代码命名为:8SEGMENT.ASM，代码要求用小写字母，且必须经过优化，源代码小于<100行，每条指令算1行，伪指令也算1行）5．抢答器：用逻辑开关模拟竞赛抢答器按钮（共8个开关：K0 ~ K7）当某个逻辑开关置“1”时，相当某组抢答按钮按下。
plc课程设计抢答器
plc课程设计抢答器一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和功能，掌握抢答器的基本电路组成和工作原理。
2. 学生能描述抢答器程序设计的基本步骤，了解抢答器在实际应用中的优势。
3. 学生了解并掌握PLC编程软件的使用，能对抢答器进行编程和调试。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立设计并实现一个简单的抢答器系统。
2. 学生能够运用PLC编程软件进行抢答器程序的编写、下载和调试。
3. 学生具备分析和解决抢答器系统故障的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对自动化技术及PLC的兴趣，提高学习的积极性和主动性。
2. 学生在小组合作完成抢答器项目的过程中，培养团队协作精神和沟通能力。
3. 学生通过实践操作，培养动手能力、创新思维和解决问题的能力，增强自信心。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论教学和实际操作，使学生在实践中掌握PLC的基本原理和应用。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础和编程能力，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：教师需引导学生主动探究，注重培养学生的实际操作能力，鼓励学生发表见解，充分调动学生的积极性。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保每位学生都能达到课程目标。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，提高学生的综合素养。
二、教学内容根据课程目标，本章节教学内容主要包括以下几部分：1. PLC基本原理与功能：使学生了解PLC的发展历程、基本组成、工作原理及性能特点。
教学内容：（1）PLC的定义、分类及应用领域；（2）PLC的基本组成、工作原理；（3）PLC的性能指标及选型。
2. 抢答器电路设计与原理：使学生掌握抢答器的基本电路组成、工作原理及设计方法。
教学内容：（1）抢答器的基本功能与需求分析；（2）抢答器电路的组成与工作原理；（3）抢答器电路设计方法及元器件选型。
3. PLC编程软件的使用：使学生掌握PLC编程软件的基本操作，能进行抢答器程序的编写、下载和调试。
电子技术课程设计--智力竞赛抢答器设计报告
电子技术课程设计--智力竞赛抢答器设计报告智力竞赛抢答器设计报告目录一．设计任务和要求----------------------------------------------（2）1.1设计任务------------------------------------------------（2）1.2设计要求------------------------------------------------（2）1.3设计目的------------------------------------------------（2）二．设计方案的选择与论证---------------------------------- （2）2.1设计思路------------------------------------------------（2）2.1.1基本功能---------------------------------------------（3）2.1.2 扩展功能--------------------------------------------（3）2.1.3 抢答器的组成框图--------------------------------（3）2.2方案论证------------------------------------------------（5）三．电路设计计算与分析----------------------------------------（5）3.1单元电路的设计及原理分析------------------------（5）3.1.1抢答电路的设计------------------------------------（5）3.1.2定时电路的设计------------------------------------（8）3.1.3声响电路的设计------------------------------------（8）3.1.4时序控制电路设计---------------------------------（9）3.2电路仿真图-------------------------------------------- (11)3.2.1抢答模块电路仿真图----------------------------- (11)3.2.2 定时模块电路仿真图---------------------------- (12)3.2.3整体电路仿真图-----------------------------------(12)3.3电路元器件参数的选择----------------------------- (12)四. 总结及心得---------------------------------------------------- (20)五．附录------------------------------------------------------------ (22)附录一.元件清单------------------------------------------ (22)附录二.电路原理图(另见A3纸) --------------------------(22)六．参考文献------------------------------------------------------ (23)2一．设计任务和要求1.1设计任务：利用所学的数字电子电路的知识设计一个可供四组参赛者进行比赛的智力竞赛抢答器。
数字电路课程设计抢答器 (2)
二、 方案比较
为了满足设计的要求：①有 4 路抢答。②数字显示抢答组别。③由主持人复 位后方可抢答。④声音提示有人抢答。根据数显抢答器的组成框图（如下图）。
复位、抢答
触发
Hale Waihona Puke 编码显示译码闭锁
音响电路
七段显示
设计两种方案：
2.1 方案一
主要是利用 8～3 线优先级编码器 74LS148、七段译码驱动器 74LS48、R-S 锁存器 74LS279、双时钟方式的十进制可逆计数器 74LS192、NE555 定时器、2 输入四与非门集成电路 74LS00 以及 LED 数码管等构成的数字抢答器。 其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到“清零”状态，抢答器处于“开
系统设置复位按钮，按动后，重新开始抢答。抢答器开始时数码管显示序号 0，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。抢答后显示优先抢答者序号，同时发出音响。，并且不出现其他抢答者的 序号。
抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间有主持人设定，本抢答器的时 间设定为 60 秒，当主持人启动“开始”开关后，定时器开始减计时，同时音乐 盒有短暂的声响。
数字电子课程设计路抢答器课程设计报告样本
四人智力竞赛抢答器课程设计报告一、设计题目题目: 四人智力竞赛抢答器二、设计任务和规定1）设计任务设计一台可供4名选手参加比赛智力竞赛抢答器。
用数字显示抢答倒计时间, 由“9”倒计到“0”时, 无人抢答, 蜂鸣器持续响1秒。
选手抢答时, 数码显示选手组号, 同步蜂鸣器响1秒, 倒计时停止。
2）设计规定(1)4名选手编号为: 1, 2, 3, 4。
各有一种抢答按钮, 按钮编号与选手编号相应, 也分别为1, 2, 3, 4。
(2)给主持人设立一种控制按钮, 用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答开始。
(3)抢答器具备数据锁存和显示功能。
抢答开始后, 若有选手按动抢答按钮, 该选手编号及时锁存, 并在抢答显示屏上显示该编号, 同步扬声器给出音响提示, 封锁输入编码电路, 禁止其她选手抢答。
抢答选手编号始终保持到主持人将系统清零为止。
(4)抢答器具备定期（9秒）抢答功能。
当主持人按下开始按钮后, 定期器开始倒计时, 定期显示屏显示倒计时间, 若无人抢答, 倒计时结束时, 扬声器响, 音响持续1秒。
参赛选手在设定期间（9秒）内抢答有效, 抢答成功, 扬声器响, 音响持续1秒, 同步定期器停止倒计时, 抢答显示屏上显示选手编号, 定期显示屏上显示剩余抢答时间, 并保持到主持人将系统清零为止。
(5)如果抢答定期已到, 却没有选手抢答时, 本次抢答无效。
系统扬声器报警（音响持续1秒）, 并封锁输入编码电路, 禁止选手超时后抢答, 时间显示屏显示0。
(6)可用石英晶体振荡器或者555定期器产生频率为1Hz脉冲信号, 作为定期计数器CP 信号。
三、原理电路设计:1.方案比较；方案一:抢答电路: 使用74ls175作为锁存电路, 当有人抢答时, 运用锁存器输出信号号将时钟脉冲置零, 74ls175及时被锁存, 同步蜂鸣器鸣叫1s, 这时抢答无效, 使用74ls148作为编码器, 对输入型号进行编码, 输出4位BCD码, 再将这四位BCD码输入共阴数码管里显示出抢答者编号。
课程设计-抢答器
（1）抢答器同时提供4名选手参赛，分别用4个按钮表示。
抢答时长为10秒。
（2）输入抢答信号在“抢答开始”命令后的规定时间，显示抢答者的序号，相应的绿灯亮。
在命令开始前抢答，显示违规者的序号，红灯亮。
（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零为止。
（4）参赛选手在设定时间内抢答，抢答有效，定时器停止工作。
显示器上显示选手编号和抢答时间，并保持到主持人清零为止。
（5）如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效。
红灯亮，并禁止抢答。
定时器上显示0。
三．总体方案及工作过程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组成。
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。
扩展电路完成定时抢答的功能。
如图所示的定时抢答器的工作过程是：接通电源时，节目主持人将开关置于“清除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯，定时显示器显示设定的时间，当节目主持人宣布“抢答开始”，同时将控制开关拨到“开始”位置，抢答器处于工作状态，定时器倒计时。
当定时时间到，却没有选手抢答时，封锁输入电路，禁止选手超时后抢答。
当选手在定时时间内按动抢答键时，抢答器要完成以下四项工作：1）优先编码电路立即分辨出抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码显示电路显示编号；2）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；3）控制电路要使定时器停止工作，时间显示器上显示剩余的抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。
当选手将问题回答完毕，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。
四、各部分电路具体设计原理1）脉冲产生电路该部分主要由555定时器秒脉冲产生电路，利用555以及一些电容和电阻实现，使每秒产生一个CP上升沿。