八八路抢答器设计书
八路抢答器的方案设计书报告(5)
八路抢答器的方案设计书报告(1)1. 引言本文档是针对设计和实现八路抢答器系统的方案设计书报告。
在本文档中，将详细介绍八路抢答器系统的设计思路、功能需求、系统架构以及实施计划等内容。
2. 背景八路抢答器系统是一种用于答题竞赛或培训活动的设备，可以实现多人同时抢答并进行计分的功能。
该系统的设计旨在提高用户参与度和活动趣味性，同时也便于组织者进行评分和统计。
3. 功能需求八路抢答器系统的功能需求如下：•支持多人同时抢答：允许多个参与者同时按下抢答器进行答题。
•计分功能：系统能够准确记录参与者的答题顺序和答案是否正确，并实时计分。
•抢答器控制：提供抢答器的控制接口，包括按下和释放抢答键。
•显示功能：系统需要提供显示设备，以展示参与者的答题情况和当前的计分情况。
•结果统计和导出：系统能够统计答题情况，并支持将结果导出到外部文件。
4. 系统架构八路抢答器系统的整体架构如下图所示：系统架构图系统架构图系统由以下几个主要模块组成：•抢答器模块：包括八个抢答器设备和一个控制单元，负责接收抢答信号并控制计分逻辑。
•控制单元：负责控制整个系统的运行，并与其他模块进行通信。
•显示模块：提供显示设备，以展示参与者的答题情况和当前的计分情况。
•存储模块：负责存储答题结果和其他相关数据。
5. 实施计划根据以上的方案设计，八路抢答器系统的实施计划如下：1.硬件准备：根据系统架构，准备八个抢答器设备、一个控制单元和显示设备。
2.软件开发：根据系统功能需求，开发抢答器模块、控制单元模块、显示模块和存储模块的软件代码。
3.硬件搭建：将抢答器设备和控制单元连接起来，并连接显示设备。
4.软件集成：将开发完成的软件代码进行集成，并进行功能测试和性能优化。
5.系统测试：测试整个八路抢答器系统的功能和性能，并进行调试和优化。
6.部署和维护：将系统部署到目标环境中，并进行系统的维护和更新。
6. 总结本文档详细介绍了八路抢答器系统的方案设计。
通过对系统的功能需求进行分析和设计，我们可以确保系统能够满足用户的需求，并提供稳定和高效的抢答体验。
八路抢答器设计(附源程序)
烟台大学单片机课程设计说明书课题：八路抢答器学生姓名：学号：院系：机电汽车工程学院专业：机械设计制造及其自动化指导老师：同组成员：组长：20 年06 月07 日目录1 概述 (2)2设计任务 (2)3 系统总体方案 (3)4 硬件设计 (4)4.1 控制系统所需硬件 (4)4.2 硬件原理介绍 (4)5 软件设计 (7)5.1 软件总体设计 (7)5.2 程序流程图 (8)6 Proteus软件仿真 (12)6.1 Keil软件 (12)6.2在Proteus软件 (12)7小结 (14)8心得体会 (15)附1：源程序代码 (16)附2：参考文献 (24)1 .概述8路智能抢答器的设计现如今，各种智力知识竞赛已经成为人们的一种娱乐形式，人们在答题的过程中不仅可以享受到乐趣，还可以学到一些科学知识和生活常识。
然而在抢答过程中，单靠视觉是很难判断出哪组最先完成抢答操作。
为了辨别哪一组或哪一位选手获得答题权，必须要设计一个智能抢答控制系统——智能抢答器。
抢答器作为一种电子产品，已被人们所熟知并广泛应用于各种智力知识竞赛场合。
抢答器在竞赛中有很大用处，通过抢答器的指示灯显示，数码管显示和警示蜂鸣等手段，能准确，公正，直观地判断出第1抢答者并协助比赛的顺利进行。
但是，目前使用的抢答器大多数都采用了逻辑电路进行设计，分立元件较多，造成抢答器的成本较高。
此外一般抢答器由模拟电路，数字电路或二者结合组成，其智能化程度低，故障率高，显示简单。
现代电子技术的发展要求电子电路朝数字化，集成化方向发展，因此设计出全集成电路的多路抢答器是现代电子技术发展的要求。
2 .设计任务本设计要求学生结合现有的实际条件，以单片机为控制核心，设计一个8路智能抢答器。
要求实现的功能如下：1) 抢答器可同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按键S1～S8进行抢答。
2) 主持人可以通过智能抢答器的按键设定每道题的抢答时间和回答时间。
3) 具有清零和非法抢答控制功能，并由主持人操纵，避免选手在主持人说“开始”前提前抢答，违反规则。
八路抢答器设计书
目录一、设计任务与要求 (2)二、总体方案设计与论证 (3)三、部分电路工作原理 (4)四、总体电路设计 (5)1.抢答器电路 (5)2.定时电路 (8)3.报警电路 (9)4.时序控制电路 (9)五、实验器材清单 (10)六、总电路原理图 (10)七、课程设计总结 (11)八、参考文献 (12)一、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。
二、总体方案设计与论证如图所示为总体方框图。
其工作原理为：1.接通电源后，主持人将开关拨到“清除”状态，抢答器处于静止状态，编号显示器和指示灯灭，等主持人将开关置“开始”位置后，抢答器处于等候状态，此时额可以进行抢答。
2.抢答器完成，优先判断抢答的组号，并将编号进行锁存，然后通过译码器将编号显示在七段数码管上，并且扬声器提示。
3.当一轮抢答结束后，定时器停止、禁止第二次抢答。
4.如果再次抢答必须由主持人操作“清除”和“开始”状态的开关，即需要主持人清零。
三、部分电路工作原理1.开关阵列电路该电路由多路开关所组成，供抢答着使用，每一抢答者与一个开关相对应（开关S0—S7的代号分别是8、1、2、 6、7，即抢答着的组号，便于主持人看到显示器上的数字后，能准确宣布谁是优先抢答者）。
八路智力抢答器课程设计
数字抢答器电路设计一、设计题目八路竞赛抢答器二、课程设计目的1、培养数字电路的设计能力。
2、掌握抢答器电脑设计方法。
三、设计内容和要求3.1 设计内容⒈设计一个智力竞赛抢答器，可同时供8名选手或8个代表队参加比赛，他们的编号分别是1、2、3、4、5、6、7、8，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。
⒉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。
⒊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，并在LED数码管上显示出选手的编号，同时蜂鸣器给出音响提示。
此外，要封锁输入电路，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。
4.用中小规模集成电路组成智力竞赛抢答器电路，画出各单元电路图和总体逻辑框图，正确描述各单元功能，合理选用电路器件，画出完整的电路设计图以及写出设计总结报告3.2 设计要求⒈抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间可以由主持人设定(如30s)。
当节目主持人启动“开始”键后，要求定时器立即减计时，并用显示器显示，同时蜂鸣器发出声响。
⒉参赛选手在设定的时间内抢答，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，并保持到主持人将系统清零为止。
⒊如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效，系统短暂报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器上显示00。
四、设计总体框如图（一）所示为八路智力竞赛抢答器的总体方框图。
其工作原理如下：抢答器系统原理框图如上所示。
它由主体电路和扩展电路两部分组成，主体电路完成基本抢答后，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五、单元电路设计方案和原理说明⒈抢答器电路设计其原理说明：(1)、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，供译码显示译码电路用；二是要使其它选手按键操作无效。
八路抢答器课程设计任务书
目录第一章系统概述 (1)第二章课程设计的目的、步骤与要求 (1)第三章总体设计框图 (2)第四章单元电路设计 (3)第七章电路的调试与改进 (9)第八章小结 (10)附章主要参考文献 (11)第四章单元电路设计4.1编码电路74LS148是一八线-三线优先编码器，该编码器由8个信号输入端，3个二进制输出端，输入输出均为低电平有效。
EI为输入使能端，低电平有效，当EI为低电平时，编码器处于工作状态；EO为输出使能端，只有在EI=0，且所有输入都为1时，输出为0；GS表征编码器的工作状态，当且仅当EI为低电平，且输入至少有一各为有效电平时，GS才有效。
因此，可根据EI、EO、GS功能扩展端的特点，对电路进行相应控制。
编码器在抢答电路中功能是判断抢答者的编号。
表4—1 74148芯片的功能真值表4.2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。
4.3译码电路译码器74LS48输出高电平有效，用以驱动共阴极数码管。
七段显示译码器一般与七段数码显示器相连，共同构成四输入端的数码显示电路。
4.4使用EWB软件作为智力竞赛抢答器设计平台4.4.1 EWB仿真软件特点1、界面直观。
绘制的电路图需要的元器件、测试仪都以图标方式出现，而且仪器的操作开关、按钮同实际操作非常相似，EWB提供交互式的电路模拟，方便使用的人机图形界面。
2、EWB具有完整的混合模拟与数字信号模拟的功能，可任意地在系统中集成数字及模拟元件。
EWB会自动地进行信号转换。
EWB具备即时波形显示功能。
3、EWB具有下拉式的电路编辑功能表，可使电路元件的输入更为简易快速。
4、EWB具有虚拟的仪表设备，包含万用电表、示波器及逻辑分析仪等，可具体地模拟实际的测量情况。
8路计时抢答器设计报告
数字电子技术基础课程设计-----八位计时抢答器一、设计理念智力竞赛是一种生动活泼的教育方式，在各种智力竞赛中，最最激烈的便是抢答环节的比赛。
抢答引起参赛者和观众极大地兴趣，在短时间内，参赛选手在主持人抢答的口令下达后开始抢答，充分体现出参赛者思维的活跃。
在这类比赛中，对于谁先谁后抢答，在什么时候抢答，如何限定抢答的规定时间等问题，如果单凭主持人主观的判断，就很容易出现误判。
所以我们就需要一种具备自动锁存、置位、清零等功能的只能抢答器来解决这些问题。
二、设计要求设计一个具备计时功能的八路抢答器，它所要实现的功能如下：1、给八位参赛选手分别配备一个抢答按钮，编号为K0、K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7。
2、主持人可以主持抢答、计时的开始与清零。
3、抢答器可以显示出最先按下抢答键的选手编号。
4、抢答器具有60秒倒数计时功能。
抢答规则：主持人按下开始抢答键，选手可以开始抢答，同时计时器开始60秒钟倒计时，选手通过优先按键得到抢答机会后，在计时器所显示的剩下时间内完成抢答，否则扣分。
三、设计方案1、设计思路根据设计的要求，我们小组的设计思路如下：该抢答器由开关电路、触发电路、触发锁存电路、优先编码电路、译码电路、计时电路所组成。
2、具体电路的设计及其工作原理 （1）电源电路限于我们现成的电源只有9V 直流电源，但是我们的电路工作电压应该是5V 的稳压直流电源，我们通过利用7805芯片对9V 进行降压处理，形成直流5V 稳压电源。
（2）抢答电路工作原理：74LS148有8个信号输入端I0 ～ I7、3个二进制码输出端A0 ～A2、输入使能端EI、输出使能端EO和优先编码工作状态标志GS, 其功能如表1 所示。
由表可知, 当EI的非=0时, 编码器工作; EI的非=1, 则不论8个输入端为何种状态, A0、A1、A2 输出为1,15端和14端输出为1,编码器处于非工作状态。
（附74LS148引脚图与真值表）当抢答开关S0 ～S7 中的任意一个开关按下时,编码器输出相应按键对应的二进制代码,低电平有效。
八路抢答器的方案设计书报告(1)
八路抢答器的方案设计书报告(1)方案名称：八路抢答器方案设计书报告1. 项目背景：八路抢答器是一种用于教育培训和游戏娱乐等场景中的互动装备，旨在增加参与者之间的竞争性和互动性。
该抢答器适用于小组竞赛、知识问答和快速反应等活动，能够提供准确的抢答结果和实时的排名反馈。
2. 项目目标：- 提供一个可靠、准确的抢答系统，确保抢答结果的准确性；- 设计一个易操作、方便使用的抢答器，满足各类用户的需求；- 实现实时展示参与者的排名、成绩和抢答结果，增强竞争性和互动性；- 提供灵活的配置参数，适应不同场景和活动的需求。
3. 方案设计：- 硬件设计：- 抢答器主机：设计一个抗干扰的主机设备，包含显示屏幕、按钮等交互元素，用于显示题目、记录抢答结果和展示排名。
- 抢答器手柄：设计一组手柄设备，每个手柄配有一个按钮，用于参与者进行抢答操作。
- 无线通信模块：通过无线通信技术实现主机和手柄之间的数据传输，确保实时性和可靠性。
- 软件设计：- 控制程序：设计主机端控制程序，用于接收手柄的抢答信号、判断抢答正确与否，并实时更新参与者的得分和排名。
- 数据显示程序：设计主机端数据显示程序，用于展示抢答题目、参与者的得分和排名等信息。
- 管理程序：设计主机端管理程序，用于配置抢答系统的参数，如参与者人数、抢答题库等。
4. 实施计划：- 第一阶段：进行前期调研和需求分析，明确项目目标和功能需求。
设计硬件和软件的初步方案，并进行初步的设计验证。
- 第二阶段：进行详细的硬件和软件设计，包括电路设计、外壳设计、程序编写等。
并进行相应的测试和验证。
- 第三阶段：进行整体集成和调试，确保硬件和软件的协同工作和稳定性。
进行用户测试和反馈收集。
- 第四阶段：根据用户反馈进行改进和优化，完善产品的功能和性能。
准备量产并开始市场推广。
5. 预期效果：- 提供一个实用、可靠的八路抢答器，满足教育培训和游戏娱乐场景的需求；- 增加参与者之间的竞争性和互动性，提升活动的趣味性和吸引力；- 为组织者提供一个便捷、灵活的抢答系统，简化活动的组织和管理工作；- 受益用户包括教育机构、培训机构、游戏娱乐场所等。
8路抢答器的设计项目计划书
8路抢答器的设计计划书2 8路抢答器的设计2.1设计容与要求设计容利用各种器件设计一个八路智力竞赛抢答器并用PROTEL或EWB画原理图与印制板电路图。
总结检验电路设计的结果设计要求1、抢答器同时供八名选手或八个代表队比赛，分别用八个按钮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、抢答器具有锁存于显示功能。
即选手按动按钮，锁存相应的编号，并且优先抢答选手的编号一直保持到主持人讲系统清零为止。
2.2系统的工作原理定时抢答器的总体框图如下图3-1：图2-1 定时抢答器的总体框图如图所示电路包括主体电路和扩展电路两部分。
其中主体电路完成基本的抢答功能，即主持人按下控制开关后，当选手按动抢答键时，数码管显示选手编号，同时封锁输入电路，其他选手抢答无效。
扩展电路完成定时抢答的功能以及报警功能。
图2-1所示电路的工作过程是：接通电源后，主持人将控制开关置于“清除”处，此时抢答器处于禁止状态，选手不能进行抢答，定时显示器显示设定的时间（30s），当主持人将控制开关置于“开始”时，扬声器发出声响，抢答器处于工作状态，同时定时器开始倒计时。
当选手在定时时间按动抢答键时，电路要完成以下功能：（1）优先编码电路判断抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后通过译码显示电路在数码管上显示抢答者的编号；（2）扬声器发出短暂声响；（3）控制电路对其余输入编码进行封锁，禁止其他选手进行抢答；（4）控制电路要使定时器停止工作，数码管上显示剩余的抢答时间，当选手将问题回答完毕，主持人操作控制开关进行系统清零，使系统回复到禁止工作状态，以便进行下一轮抢答。
当定时时间到，却没有选手抢答时，系统将报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答。
2.3元器件的识别和作用2.3.1 BCD-七段显示译码器74LS48图2-2 74LS48引脚图表2-1 74LS48功能表①要求输出0～15时，灭灯输入（BI）必须开始时保持高电平。
八路智力竞赛抢答器设计
课程设计任务书题目: 八路智力竞赛抢答器设计初始条件：◆教材：《电子线路设计·实验·测试》第三版谢自美主编华中科技大学◆元器件：74LS48三片,72LS192两片,74LS279、74LS148、74LS00、74LS11、555各一片,数码管三个,发光二极管一个,开关、电阻、电容若干,面包板,导线若干◆仿真：Proteus仿真软件要求完成的主要任务: 〔包括课程设计工作量与其技术要求,以与说明书撰写等具体要求〕◆多路智力竞赛抢答器功能要求：基本功能：1．设计一个智力竞赛抢答器,可同时供8名选手或8个代表队参加比赛,他们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7,各用一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应,分别是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7.2．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.3．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,并在LED数码管上显示出选手的编号,同时扬声器给出音响提示.此外,要封锁输入电路,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.扩展功能：1．抢答器具有定时抢答的功能,且一次抢答的时间可以由主持人设定.当节目支持人按下"开始"按钮后,要求定时器立即倒计时,并在显示器上显示,同时扬声器发出短暂的声响,声响持续时间0.5s左右.2．参赛选手在设定的时间内抢答,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,并保持到主持人将系统清零为止.3．如果定时抢答的时间已到,却没有选手抢答,则本次抢答无效,系统短暂报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器上显示00.报告要求：课程设计的内容要求用A4纸打印,且页数不得少于20页.时间安排：第20周理论设计、实验室安装调试地点安排：鉴主15楼通信实验室一指导教师签名：年月日系主任〔或责任教师〕签名：年月日摘要在各种智力竞赛场合,抢答器是必不可少的最公正的用具.本次所设计的智力竞赛抢答器可同时供8名选手或8个代表队参加比赛.电路由主体电路和扩展电路两部分组成,分别由集成编码器、计数器、锁存器、定时器和必要的门电路等组成,其中主体电路的作用是完成主持人的控制系统清零与抢答开始功能以与完成参赛者的抢答并显示其编号的功能,扩展电路由控制电路,主要包括秒脉冲发生电路和定时电路,并且在设计中加入了报警电路,以提示选手和观众.经Proteus仿真软件验证抢答器原理图无误,可实现设计所要求功能.根据原理图,在面包板上连接构成实物.AbstractQuiz in a variety of occasions, Answer is just the most essential appliances.Designed by The Answer quiz can be at the same time for eight players or teams to participate in eight games. Circuit from the main circuit and the expansion of the circuit is posed of two parts, respectively, by the integration of encoders, counters, latches, timers and necessary, such as gates, of which the role of the main circuit is pleted the control system host cleared with Answer contestants began to function and the pletion of the Answer and display the function of its number to expand the circuit by the control circuitry, including pulse circuit and timing circuit, and in the design of alarm circuit is added in order to prompt players and spectators.By Proteus Answer simulation software to verify correct schematic device can achieve the required design features. According to the principle of map board in connection constitute a kind of bread.目录1 八路智力竞赛抢答器的设计-2 -1.1 抢答器的功能要求- 2 -1.2 整体设计思路- 2 -1.3单元电路的设计- 4 -抢答电路设计- 4 -1.3.2 定时电路设计- 8 -报警电路设计- 11 -1.3.4 时序控制电路- 11 -1．4 抢答器整体电路- 13 -2 电路仿真- 14 -3 八路智力抢答器实物制作- 15 -3.1 面包板的使用- 15 -3.2 电路板制作- 17 -4 元器件清单- 17 -5 小结- 18 -6 参考文献- 19 -附录八路智力竞赛抢答器总图I八路智力竞赛抢答器在各种智力竞赛场合,抢答器是必不可少的最公正的用具.在我们各种竞赛中我们也经常能看到有抢答的环节,某些举办方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,而抢答器的应用就能避免这种弊端.随着科技的飞速发展,能够实现抢答器功能的方式有多种,可以采用模拟电路、数字电路或模拟与数字电路相结合的方式以与利用微电脑芯片作为核心部件进行逻辑控制与信号产生的单片机技术和C语言编程而设计的多路智力竞赛抢答器.本设计将采用数字电路实现一八路智力竞赛抢答器.1 八路智力竞赛抢答器的设计1.1 抢答器的功能要求基本功能：设计一个智力竞赛抢答器,可同时供8名选手或8个代表队参加比赛,他们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7,各用一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应,分别是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7.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,并在LED数码管上显示出选手的编号.此外,要封锁输入电路,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.扩展功能：抢答器具有定时抢答的功能,且一次抢答的时间可以由主持人设定.当节目主持人按下"开始"按钮后,要求定时器立即倒计时,并在显示器上显示,同时扬声器发出短暂的声响,声响持续时间0.5s左右.参赛选手在设定的时间内抢答,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,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,却没有选手抢答,则本次抢答无效,系统短暂报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器上显示00.1.2 整体设计思路根据对功能要求的简要分析,将定时抢答器电路分为主题电路和扩展电路两部分.主体电路完成基本的抢答功能,即开始抢答后,当选手按动抢答器按钮时,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与报警功能.比赛开始时,接通电源,节目主持人将开关置于"清零"位置,抢答器处于禁止工作状态,编号显示器灭灯,定时显示器上显示设定时间.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,定时器开始倒计时.若定时时间到,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.若选手在定时时间内按动抢答按钮时,抢答器要完成以下四项工作：1.优先编码器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.扬声器发出短暂声响,提醒节目主持人注意； 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.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时,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.根据对功能要求的理解,设计了如下两种方案.方案一系统框图如图1所示.图1 八路智力抢答器方案一设计框图方案一所示抢答器工作过程：该方案是将抢答按钮先直接与锁存器而不是优先编码器相连,将最先抢答的选手的编号锁定,再依次经过优先编码器、译码器和七段显示器,最后显示的是抢答选手的编号,经过优先编码器后的信号到单稳态触发器,单稳态触发器又与报警电路直接连接,所以显示编号的同时可以发出报警信号.另外由主持人控制开关和其他部分电路通过门电路实现对抢答电路、定时电路和报警部分电路的控制.方案二系统框图如图2所示.图2八路智力抢答器方案二设计框图方案二所示抢答器的工作过程：主持人按动开始抢答的开关后,最先抢答的选手的电平信号先经过优先编码器,再依次经过数据锁存器,此时已经限制了其他选手的抢答,信号再经过译码器和七段数码显示器,将最先抢答的该选手的编号显示出来,并同时产生报警信号,到此完成的是抢答功能；如果没有人抢答, 30秒减计数器减到00时也会发出报警信号,此是完成计时功能.相比之下,第二种方案更好些.它的优点表现在以下几个方面：这种方案原理比较简单.主持人对整体电路的控制只需几个门电路就可完成,不必用特别的芯片来组成控制电路；更容易实现报警提示功能,在有选手抢答后或者计时开始和结束时.既减少了布线使整个电路更直观简单,又降低了产生错误的可能性.1.3单元电路的设计抢答电路设计抢答电路的功能有两个：一是能分辨出选手按按钮的先后,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钮操作无效.因此,选用优先编码器74LS148和RS锁存器74LS279以与译码显示电路完成上述功能,其引脚图与真值表如下图所示.图3 74LS148引脚图表1 74LS148真值表74LS148是一八线-三线优先编码器,该编码器由8个信号输入端,3个二进制输出端,输入输出均为低电平有效.EI为输入使能端,低电平有效,当EI为低电平时,编码器处于工作状态；EO为输出使能端,只有在EI=0,且所有输入都为1时,输出为0；GS表征编码器的工作状态,当且仅当EI为低电平,且输入至少有一各为有效电平时,GS才有效.因此,可根据EI、EO、GS功能扩展端的特点,对电路进行相应控制.编码器在抢答电路中功能是判断抢答者的编号.图4 74LS279引脚图74LS279是由4个RS锁存器组成,且均为与非门构成的RS锁存器.其中,1S和3S有两个输入端,S1和S2均为相与的关系.本设计中,将S2均接高电平,仅利用S1控制输出.其引脚图如图四所示,下表为SR锁存器的功能真值表,值得注意的是S和R不能同时为高电平,否则输出不确定.表2 74LS279真值表74LS48为七段显示译码器.该集成译码器设有多个辅助控制端,以增强器件的功能.BI/RBO为灭灯输入,当BI=0时,所有字形熄灭.LT为试灯输入,当LT=0且RBO=1时,显示字形为8,常用于检测自身的好坏.RBI为动态灭灯输入,当LT=1,RBI=0且输入均为0时,输出均为低电平,数码管"灭零".其引脚图和逻辑图分别如图5图6所示,真值表如表3所示.图574LS48的引脚图图6 74LS48的逻辑图表374LS48真值表由真值表可以看出译码器74LS48输出高电平有效,用以驱动共阴极数码管.七段显示译码器一般与七段数码显示器相连,共同构成四输入端的数码显示电路,如图7所示.共阴极数码显示器的功能表如表4所示.图77448组成的四个输入端的数码显示组合电路图87448产生的显示数字表4 共阴极数码显示器的功能表十进制A3 A2 A1 A0 a b c d e f g0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 01 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 02 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 13 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 14 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 15 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 16 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 17 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 08 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 19 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1根据各芯片功能与抢答器的功能要求,抢答器电路如下所示图9 抢答器电路工作原理：SW1-8为八位选手的抢答开关,SW9单刀双掷开关设为主持人控制开关.当主持人控制开关置于清零状态时,RS触发器的R端为低电平,输出端全部为低电平.于是74LS48的BI为高,显示器灭灯；74LS148的选通输入端ST为高电平,74LS148处于工作状态,此时锁存电路不工作.当SW9置于开始状态,优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态.74LS279的1R、1S均为高电平,由真值表可知,输出1Q为低电平,从而使74LS148输入使能端为低电平有效,即抢答器处于等待工作状态.若有选手〔假设为3号选手〕按动抢答开关〔即闭合SW4〕,此时优先编码器74LS148输入端I3接低电平有效,则输出A2A1A0为100,A2A1A0分别接至4S、3S、2S,根据RS锁存器真值表,2Q3Q4Q输出分别为110,从而74LS48的输入端DCBA为0011,经74LS48译码,显示器上显示"3".与此同时,当74LS148输入端有一个为低电平时,GS为低电平有效,即标志译码器处于工作状态,从而使1S为0,此时1Q输出为高电平,致使EI为高电平,74LS148处于禁止工作状态,其他选手抢答按钮的输入信号不会被接受.这就保证了抢答者优先性以与抢答电路的准确性.抢答结束后,主持人开关置于清零状态,数码管变灰,一切恢复初始状态,以便进入下一轮抢答环节.定时电路设计设计要求抢答器具有定时功能,且节目主持人根据抢答题的难易程度,可设定一次抢答的时间〔设为30s〕.设计中选用十进制同步加/减计数器74LS192进行设计,74LS192是具有置数和清零功能,其引脚图和逻辑图如图10所示,真值表如表5所示.图1074LS192引脚图和逻辑图P0、P1、P2、P3——置数并行数据输入；Q0、Q1、Q2、Q3——计数数据输出；CR————————清零端；LD————————置数端；CPu ———————加法计数CP输入；CPd ———————减法计数CP输入；CO————————进位输出端；BO————————借位输出端.表574LS192真值表根据设计要求,需要两片74LS192构成100进制减计数器.由功能真值表可知,只需将个位74LS192的借位输出端BO与十位74LS192的CPd即可实现100进制减计数.值得注意的是,要使其实现减计数,CPu端口必须接高电平.计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供.秒脉冲电路由555构成的多谐振荡器构成,如图11所示.多谐振荡器无需外加输入信号就能在接通电源自行产生矩形波输出.图11 多谐振荡器因为周期为一秒,所以频率是1赫兹.图中电容的充放电时间分别是：t1=RB×C×ln2≈0.7RB×Ct2=<RA+RB>×C×ln2≈0.7<RA+RB>C所以555的3端输出的频率为： f=1/<t1+t2>≈1.43/[<2RA+RB>C]我们采用的电阻和电容值分别是：RA=15KΩ,R2=68KΩ,C1=10uf,满足上式,即得到的是秒脉冲.由以上集成芯片设计的定时电路如图12所示.图12 定时电路工作原理：首先主持人根据题的难易程度改变74LS192的输入端D3D2D1D0的电平来确定抢答时间〔假定为30秒〕,555构成秒脉冲产生电路为计时电路提供脉冲.抢答开始前主持人闭合开关,74LS192的置数端PL为低电平有效,处于置数状态,数码管显示定时时间.抢答开始,主持人打开开关,计数器处于计数状态,555产生的秒脉冲与十位74LS192借位输出端〔其初始状态为高电平〕相与.计数器递减计数至00,十位74LS192借位输出端为低电平,计数器停止工作,产生报警.计时期间有人抢答,减计数器停止计时,显示器上显示此刻时间.报警电路设计由555定时器和三极管构成的报警电路如图13所示.图中555定时器用来构成多谐振荡器,其震荡频率和秒脉冲产生电路中频率的计算方法相同.3端的输出信号经过三级管驱动扬声器,发出报警信号.当4端的输入信号是高电平时,振荡器工作,有报警信号,4端输入低电平时,振荡器不工作,没有报警信号.也就是说需要报警时只需控制输入端即可.图13报警电路时序控制电路时序控制电路是抢答器设计的关键,需要完成以下三项功能：a.主持人将控制开关拨到"开始"位置时,扬声器发声,抢答电路和定时电路进入正常抢答工作状态.b.当竞赛选手按动抢答键时,扬声器发声,同时抢答电路和定时电路停止工作.c.当设定的抢答时间到,无人抢答时扬声器发声,同时抢答电路和定时电路停止工作.本设计中采用门电路对控制开关、抢答电路、定时电路、报警电路进行连接,以实现上述三项功能要求〔如图14所示〕.图14 时序控制电路其中,两输入与非门采用74LS00,引脚图如图15所示.三输入与门采用74LS11,引脚图如图16所示.电路中利用与非门两输入端相连实现非门的逻辑功能.图15 74LS00引脚图图16 74LS11引脚图工作原理：门G1的作用是控制时钟信号CP的放行与禁止,门G2的作用是控制74LS148的输入使能端.主持人控制开关从"清零"位置拨到"开始"位置时,74LS279的输出1Q=0,经G3反相,A=1,则从555输出端来的时钟信号CP能够加到74LS192的CPd始终输入端,定时电路进行递减计时.同时,在定时时间未到时,74LS192的借位输出端BO2为低电平,门G2的输出ST为高电平,使74LS148处于正常工作状态,从而实现功能a的要求.当选手在定时时间内按动抢答按钮时,1Q=1,经G3反相,A=0,封锁CP信号,定时器处于保持工作状态；同时,门G2的输出ST为低74LS148处于禁止工作状态,从而实现功能b的要求.当定时时间到时,来自74LS192的BO2为高,ST为高,74LS148处于禁止工作状态,禁止选手进行抢答.同时,门G1处于关门状态,封锁CP信号,使定时电路保持00状态不变,从而实现功能c的要求. 1．4 抢答器整体电路通过控制电路将抢答、定时电路进行连接后,构成了抢答器电路的整体设计,总电路图如图17所示：图17总电路图下面介绍八路智力竞赛抢答器的使用原理.首先是各个选手分别对应的按钮编号是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7,抢答后显示器上显示的分别是0、1、2、3、4、5、6、7.然后是主持人对整个电路系统清零,将开关置于"清零"的位置,输出低电平,分为两路：一路与锁存器的1R2R3R4R端相连,使输出端1Q2Q3Q4Q为低电平,1Q所输出的低电平经与门反馈给74LS148的EI端子,编码器不工作,因此抢答部分显示器灭灯无显示,实现了清零；另一路低电平输出到计数器74LS192的LD端,而CR端也是低电平,所以使得对应显示器输出预置的数据.接下来主持人根据题目的难易程度设置抢答时间,此设定可以通过调节输入两片74LS192的四个输入端D、C、B、A的高低电平来进行〔例如要设定时间为30秒,就将十位的74192的D、C、B、A分别置位为0、0、1、1,而将各位的74LS192的D、C、B、A都置于0〕.当主持人宣读完题目说"开始"并将开关置于"开始"位置后,输出为高电平,此高电平有两路方向：一路输出到74LS192的LD端,使其处于高电平而开始减计数；还有一路输出到锁存器的R端.当任意一个选手抢答时,例如3号抢答时,74LS148三号端子输入低电平有效,此时GS 为低电平有效,表征编码器在正常工作.编码输出A2A1A0为100,与其对应的4S3S2S为100,经74LS279锁存,4Q3Q2Q输出为011,经译码显示编号为3.与此同时,1Q所输出的高电平反馈回编码器的是能输入端,使其停止工作.此时,其他选手若再按动按钮也无对应输出,这就保证了抢答者优先性以与抢答电路的准确性.另一路,74LS148的GS端输出电平由高变低,与秒脉冲发生器产生的秒脉冲相与后输出为0,使得无脉冲抵达计数器74LS192的Down端.计数器停止工作,保持原来显示不变,即实现了暂停减计数使其记录抢答时间的功能.若没有选手按动按钮,则74LS279输出全为高电平,74LS148也输出高电平,1Q端输出低电平至74LS48的灭灯输入RI/RBO端,使得信号经74LS48到显示器上时无显示；若到定时部分计数器倒计时到00还无选手按动按钮的话,十位74LS192的借位输出端输出高电平反馈回个位Down端,停止计数.综上所述,所设计的电路基本可以实现要求中的功能.2 电路仿真电路仿真采用Protues仿真软件进行的.Protues软件可提供的仿真元器件资源：仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件；可提供的仿真仪表资源：示波器、逻辑分析仪信号发生器、交直流电压表电流表等.它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机与外围器件.因此,选用该软件对抢答器各单元电路与整体电路进行仿真.◆抢答电路仿真图18抢答电路仿真◆计时电路仿真图19 计时电路仿真◆整体电路仿真图20整体电路仿真通过对各单元电路与总电路的仿真,验证了设计电路的正确性.3 八路智力抢答器实物制作由于本设计使用芯片数量较多,管脚连线复杂,为避免在焊接过程中出现疏漏和错误,故在抢答器的制作时选择用面包板完成.3.1面包板的使用面包板是专为电子电路的无焊接实验设计制造的.由于各种电子元器件可根据需要随意插入或拔出,免去了焊接,节省了电路的组装时间,而且元件可以重复使用,所以非常适合电子电路的组装、调试和训练.◆常用面包板的结构面包板图21所示.插座板中央有一凹槽,凹槽两边各由65列小孔,每一列的五个小孔在电气上相互连通.集成电路的引脚就分别插在凹槽两边的小孔上.插座上、下边各一排〔即X和Y排〕在电气上是分段相连的55个小孔,分别作为电源与地线插孔用.对于SYB-130插座板,X和Y排的1-15孔、16-35孔、36-50孔在电气上是连通的.图21 面包板结构图面包板插孔所在的行列分别以数码和文字标注,以便查对.面包板的使用方法与注意事项A．安装分立元件时,应便于看到其极性和标志,将元件引脚理直后,在需要的地方折弯.为了防止裸露的引线短路,必须使用带套管的导线,一般不剪断元件引脚,以便于重复使用.一般不要插入引脚直径〉0.8mm的元器件,以免破坏插座内部接触片的弹性.B．对多次使用过的集成电路的引脚,必须修理整齐,引脚不能弯曲,所有的引脚应稍向外偏,这样能使引角与插孔可靠接触.要根据电路图确定元器件在面包板上的排列方式,目的是走线方便.为了能够正确布线并便于查线,所有集成电路的插入方向要保持一致,不能为了临时走线方便或缩短导线长度而把集成电路倒插.C．根据信号流程的顺序,采用边安装边调试的方法.元器件安装之后,先连接电源线和地线.为了查线方便,连线尽量采用不同颜色.例如：正电源一般采用红色绝缘皮导线,负电源用蓝色,地线用黑线,信号线用黄色,也可根据条件选用其它颜色.D．面包板宜使用直径为0.6mm左右的单股导线.根据导线的距离以与插孔的长度剪断导线,要求线头剪成45º斜口,线头剥离长度约为6mm左右,要求全部插入底板以保证接触良好.裸线不宜露在外面,防止与其它导线断路.E．连线要求紧贴在面包板上,以免碰撞弹出面包板,造成接触不良.必须使连线在集成电路周围通过,不允许跨接在集成电路上,也不得使导线互相重叠在一起,尽量做到横平竖直,这样有利于查线,更换元器件与连线.F．最好在各电源的输入端和地之间并联一个容量为几十微法的电容,这样可以减少瞬变过程中电流的影响.为了更好地抑制电源中的高频分量,应该在该电容两端再并联一个高频去耦电容,一般取0.01 ~ 0.047Uf的独石电容.G．在步线过程中,要求把各元器件在面包板上的相应位置以与所用的引脚号标在电路图上,以保证调试和查找故障的顺利进行.H．所有的地线必须连接在一起,形成一个公共参考点.3.2 电路板制作由于客观条件限制,实物制作仅选择了主体电路进行制作调试,即抢答电路部分.首先,按照面包板的使用规则,将74LS148、74LS249与74LS48依次插在凹槽两侧.再将其余元器件〔电阻、开关等〕插入面包板.然后,按照抢答电路原理图所示接线.接线过程中,应注意面包板内部结构,有效使用其相通插孔,减少接线数量.制作过程中,由于主持人所用的控制开关插入面包板无法有效使用,因此,将其单独焊接在电路板上.此外,制作时采用了USB供电的办法以提供电路所需电源.实物如图22所示.图22 抢答电路实物图4 元器件清单。
八路抢答器设计说明书 精品
八路抢答器的设计一、设计要求（1）设计一个智力抢答器，可同时供8名选手或八个代表队参加比赛，他们的编号分别是1,2,3,4,5,6,7,8，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是S0，S1，S2，S3，S4，S5，S6，S7。
（2）节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的复位和抢答开始。
（3）抢答器具有数据锁存和显示功能。
抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示出选手的编号，同时扬声器发出提示声音，此外封锁输入电路，禁止其他选手抢答。
优先抢答的选手的编号一直保持到主持人将系统复位为止。
二、总体设计思路本次设计采用T0外部中断来实现主持人的控制开关，用P0口输出选手的段码，用P2口来读取按键选手号，用P1口来点亮选手相应的发光二极管。
三、硬件设计3.1 原理综述单片机：使用了AT89C51单片机芯片控制电路。
显示电路：P0口输出选手段码，P1口点亮相应的发光二极管。
按键电路：P3^2管脚接一个开关来实现主持人的控制开关，通过P2口接的按键来读取选手号。
图3.1 硬件框图3.2 元器件清单3.3 硬件原理图图3.2 硬件原理图四、软件设计4.1 程序流程图图4.1 主程序流程图4.2 程序及注释#include<reg51.h> //包含头文件REG51.H #define uchar unsigned char#define uint unsigned int //数据类型的宏定义uchar code seg7[9]={0xff,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80}; //7段数码管0-8断码uchar act[9]={0xff,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; //低电平有效的位码uchar num; //宏定义全局变量num bit bdata start; //定义开始按键start sbit bz=P3^3; //定义P3.3为bz//延时函数*********************************************************** void delay(uint k){uint i,j;for(i=0;i<k;i++){for(j=0;j<121;j++){;}}}//蜂鸣器*********************************************************void buzzer(void){while(1){bz=~bz;delay(10);}}//外中断0 ************************************************************ void EA_INT0() interrupt 0 //定义函数名为EA_INT0的T0外中断服务函数，中断号为0 {uchar in=1; //定义in=1start=!start; //start取反if(start==1) //判断是否开始抢答{while(in) //循环{P2=act[0]; //初始化P2if(P2!=0xff) //判断有无选手按下{delay(10); //延时确定有选手按下for(num=1;num<9;num++) //判断选手号{if(P2==act[num]) //读取选手号{bz=1;in=0;break;} //停止循环}}}}else{num=0;P3=0xff;bz=0;}}//******************************************************************************* void main(void) //主函数{ start=0; //初始化startP0=seg7[0]; //初始化段码P1=act[0]; //初始化发光二级管bz=0; //初始化蜂鸣器EX0=1; //允许外中断T0IT0=1; //外中断T0设为边沿触发EA=1; //开启总中断while(1) //无限循环{P0=seg7[num]; //P0输出段码P1=act[num]; //点亮相应的二极管}}五、软硬件调试5.1 软硬件仿真环境设置1）Keil 与Proteus连接连接开始必须在proteus安装目录下VDM51.dll文件复制到Keil安装目录的\C51\BIN 目录中，但新版本中没有，所以必须下载安装补丁vdmagdi.exe，则在Keil 安装目录的 \C51\BIN 目录中有文件：VDM51.dll2）修改keil安装目录下 Tools.ini文件用记事本(其它的编辑软件也可以,如Ultra Edit)打开Keil 根目录下的TOOLS.INI 文件，在[C51] 栏目下加入TDRV3=BIN\VDM51.DLL ("Proteus VSM Monitor-51 Driver" ) ，其中“TDRV3”中的“3”要根据实际情况写，不要和原来的重复。
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课题名称______八路抢答器设计_____________ 所在院系_____工程系无非专业______________ 班级______08无非（2）班_____________ 学号______200830451219______________ 姓名_________吴____波_______________ 指导老师_________陈____婧_______________ 时间_________2010.12.5_______________科技艺术学院工程系电工电子课程设计任务书教研室主任签字：年月日目录一、设计任务与要求 (4)二、总体方案设计 (5)三、部分电路工作原理 (6)四、总体电路设计 (7)1.抢答器电路 (7)2.定时电路 (10)3.报警电路 (11)4.时序控制电路 (11)五、实验器材清单 (12)六、总电路原理图 (13)七、课程设计总结 (14)八、参考文献 (15)一、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。
二、总体方案设计与论证如图所示为总体方框图。
其工作原理为：1.接通电源后，主持人将开关拨到“清除”状态，抢答器处于静止状态，编号显示器和指示灯灭，等主持人将开关置“开始”位置后，抢答器处于等候状态，此时额可以进行抢答。
2.抢答器完成，优先判断抢答的组号，并将编号进行锁存，然后通过译码器将编号显示在七段数码管上，并且扬声器提示。
3.当一轮抢答结束后，定时器停止、禁止第二次抢答。
4.如果再次抢答必须由主持人操作“清除”和“开始”状态的开关，即需要主持人清零。
三、部分电路工作原理1.开关阵列电路该电路由多路开关所组成，供抢答着使用，每一抢答者与一个开关相对应（开关S0—S7的代号分别是8、1、2、6、7，即抢答着的组号，便于主持人看到显示器上的数字后，能准确宣布谁是优先抢答者）。
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被按下时，触发锁存的电路被触发，在输出端产生相应的开关电平信息。
同时为了防止其它开关随后触发而产生紊乱，让最先产生的输出电平返回来将触发锁存器的电路锁定。
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，结果只能是它们中的任一个产生有效输出，任然达到了优先判断的效果。
3．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，如图4所示。
它显示最先抢答者的相应的代号，方便主持人宣布最先抢答者。
LED显示器四、总体电路设计1.抢答器电路抢答器电路如图所示。
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。
工作过程：开关S 置于“清除”端时，RS 触发器的R 端均为0，5个触发器输出置0，使74LS148的ST ＝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），74LS148的输出210010Y Y Y =,0EX Y =,经RS 锁存后,2Q=1,1BI =,74LS48处于工作状态，5Q4Q3Q=101，且1Q=0，则经译码显示为“5”。
此外，2Q ＝１，使74LS148的ST＝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，74LS148的1EXY=此时由于仍有2Q＝１，使ST＝１，所以74LS148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开关重新置于“清除”然后再进行下一轮抢答。
若按下S0，经RS锁存器后，1Q=1，74LS148的输出210111Y Y Y=,0EXY=,经RS 锁存后,2Q=1,1BI=,74LS48处于工作状态，5Q4Q3Q=000，且1Q=1,所以经译码显示为“8”。
保证抢答者的优先性与上述类似。
①优先判决器优先判决器主要是由74LS148集成优先编码器等组成。
该编码器有8个信号输入端，3个二进制码输出端，选通输入端ST，选通输出端S Y和扩展端EXY。
其功能表如表2所示。
从功能表中可以看出当ST＝“0”时，编码器工作，而当ST＝“1”时，则不论8个输入端为何种状态，输出端均为“1”，且S Y端和EXY端为“1”，编码器处于非工作状态,这种情况被称为输入低电平有效。
优先编码器74LS148功能表②锁存器SR锁存器是该设计中保证多个开关先后触发而不发生紊乱的重要部分。
用与非门组成的SR 锁存器的特性表 'D S 'D R Q*Q 1 1 00 1 1 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 0 0 01 00 1 1③译码器 设计中选用的译码器型号是74LS48（共阴），其引脚排列如图所示，其中3A 、2A 、1A 、0A — BCD 码输入端，a Y 、b Y 、c Y 、d Y 、e Y 、f Y 、g Y — 译码输出端，输出“1”有效，用来驱动共阴极LED 数码管。
LT —测灯输入端，LT ＝“0”时，译码输出全为“1”，数码管七段同时电亮，以检查数码管各段能否正常发光。
RBO /BI — 灭灯输入端，BI ＝“0”时，译码输出全为“0”。
作为输出端使用时，称灭“0”输出端，在A =B =C =D =0时，而且 RBI =0时，RBO 才会输出低电平，表示译码器把不希望显示的零熄灭了。
RBI —熄零输入端。
用来熄灭不希望显示的零。
74LS48的引脚排列图④数码显示器LED数码管是目前最常用的数字显示器，它分为共阴管和共阳管。
在此只对共阴管作介绍，其电路和出线形式的引出脚如图7所示。
一个LED数码管可用来显示一位0～9十进制数和一个小数点。
小型数码管（0.5寸和0.36寸）每段发光二极管的正向压降，随显示光（通常为红、绿、黄、橙色）的颜色不同略有差别，通常约为2～2.5V，每个发光二极管的点亮电流在5～10mA。
LED数码管要显示BCD码所表示的十进制数字就需要有一个专门的译码器，该译码器不但要完成译码功能，还要有相当的驱动能力。
LED数码管2.定时电路由节目主持人根据抢答题的难易程度，设定一次抢答的时间，通过预置时间电路对计数器进行预置，计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。
可预置时间的电路选用十进制同步加减计数器74LS192进行设计。
3.报警电路由555定时器和三极管构成的报警电路如图所示。
其中555构成多谐振荡器，振荡频率fo＝1．43／［（RI＋2R2）C］，其输出信号经三极管推动扬声器。
PR 为控制信号，当PR为高电平时，多谐振荡器工作，反之，电路停振。
4.时序控制电路时序控制电路功能：①主持人将控制开关拨到“开始”位置时，扬声器发声，抢答电路和定时电路进入正常抢答工作状态。
②当参赛选手按动抢答键时，扬声器发声，抢答电路和定时电路停止工作。
③当设定的抢答时间到，无人抢答，扬声器发声，同时抢答器和定时电路停止工作。
五、实验器材清单1. 数字实验箱2. 集成电路74LS148 1片，74LS279 1片，74LS48 3片，74LS192 2片，NE555 2片，74LS00 1片，74LS121 1片。
3. 电阻510Ω 2只，1KΩ 9只，4.7kΩ l只，5.1kΩ l只，100kΩ l只，10kΩ 1只，15kΩ 1只，68kΩ l只.4. 电容 0.1uF 1只，10uf 2只，100uf 1只。
5. 三极管 3DG12 1只。
总电路原理图六．课程设计总结在这周我们学会了很多。
特别是课堂上学不到东西。
在这里我们第一次真正的把学的东西转变成了电子产品。
知道了团队合精神的重要性，第一次知道了手中的电烙铁，手中的导线是有生命的。
通过这次设计，我对数字电路设计中的逻辑关系等有了一定的认识，对以前学的数字电路又有了一定的新认识，温习了以前学的知识，但在设计的过程中，遇到了很多的问题，有一些知识都已经不太清楚了，但是通过一些资料又重新的温习了一下数字电路部分的内容。
在这次设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。
在此要感谢我的指导老师，感谢老师给我这样的机会锻炼。
在整个设计过程中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。
而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中的探索的艰难和成功的喜悦。
虽然这个项目还不是很完善，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。
七、参考文献1、欧阳星明主编.数字逻辑（第二版）.武汉：华中理工大学出版社，20052、康华光等编.电子技术基础--数字部分（第四版）.北京:高等教育出版社，20003、阎石等编.数字电子技术基础（第四版）.北京:高等教育出版社，19984、秦增煌等编.电工学（第七版上下）.北京:高等教育出版社，20095、胡国庆等编.电工电子实践教程.北京:清华大学出版社，20076、彭华林等编. 数字电子技术. 长沙：湖南大学出版社，2004年7、金唯香等编. 电子测试技术. 长沙：湖南大学出版社，2004年8、侯建军. 数字电路实验一体化教程. 北京：清华大学出版社，北京交通大学出版社，2005年9、李士雄.数字集成电子技术教程，北京，高等教育出版社，1993年。