智能抢答器设计与制作
基于单片机8路抢答器的设计与实现
基于单片机8路抢答器的设计与实现基于单片机的8路抢答器是一种常见的电子竞赛设备，用于测验、培训或竞赛等活动中进行抢答的过程。
它能够为多个参与者提供公平竞争机会，并通过显示屏和声音提示来呈现结果。
下面是一个基于单片机的8路抢答器的设计与实现的参考内容。
一、硬件设计：1. 微控制器选择：可以选择一款适合的单片机作为抢答器的主控芯片，常见的选择有STC89C52、AT89C52、PIC16F877A 等。
2. 输入部分设计：为每个参与者设置一个按钮，用于抢答。
可以使用电子按键、触摸按钮等。
3. 显示部分设计：可以选择LCD液晶显示屏或数码管进行显示，显示参与者的编号或抢答进度等信息。
4. 声音提示设计：可以使用蜂鸣器或扬声器作为声音提示装置，用于鸣笛提示抢答结果。
5. 电源部分设计：选择合适的电源模块，如直流电源模块或电池供电。
二、软件设计：1. 系统初始化：设置IO口的输入输出状态，初始化LCD显示屏，配置中断等。
2. 抢答逻辑：设置抢答模式，设定抢答者数量，记录抢答时间，并根据抢答顺序进行显示和提示。
3. 显示与提示：根据抢答结果，将结果显示在LCD屏幕上，并通过声音提示器进行声音提示。
4. 延时与计时：设置合适的延时函数和计时器用于计算抢答的时间长度。
5. 节拍控制：设置一个节拍控制函数，用于判断抢答按钮的按下时间是否在某一节拍内，以增加抢答的公平性。
6. 按键检测与处理：使用中断或轮询方式对抢答器上的按键进行检测和处理，并根据按键的触发来执行相应的命令。
三、实现步骤：1. 硬件搭建：按照上述设计，完成抢答器的硬件搭建，包括连接单片机与按钮、显示屏和声音提示器等。
2. 程序编写：根据所选的单片机型号，使用对应的编程软件，编写相应的程序。
3. 调试与测试：将编写好的程序下载到单片机中，通过串口或者编程器与单片机进行连接，进行调试与测试。
4. 优化与改进：根据实际使用情况，进行程序的优化和改进，以提高系统的稳定性和可靠性。
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。
八路智能抢答器设计
八路智能抢答器设计
一、概述
八路智能抢答器是一种在教室课堂上提出问题，学生用设置在课桌上
的发射器发出抢答信号，接收端实时识别收到的信号，并将收到的抢答信
号自动分配给对应的台数，从而实现抢答活动的目的，让学生更容易抢答，提高课堂参与度。
二、结构
发射器的功能：当学生按下按钮发送抢答信号时，发射器发出抢答信号，并将发送的数据编码，从而保证抢答信号不会被其他发射器的信号干扰。
接收端的功能：接收端接收来自各台发射器的抢答信号，识别信号，
并将收到的抢答信号分配给对应的台数，然后由接收端输出给抢答指示灯。
抢答指示灯的功能：抢答指示灯接收来自接收端的信号，控制灯的开关，来指示哪一台学生发出了抢答信号。
三、电路
发射器：发射器主要由发射管、指示灯、MCU(微控制器)、发射器模
块等组成，其中MCU负责编码抢答信号，发射模块负责将抢答信号发射出去。
数电multisim 智力抢答器课程设计报告
一．设计题目：四人智力竞赛抢答器二．主要内容：设计一个具有抢答，定时，显示功能的四人抢答电路三．具体要求：（1）在给定5V直流电源电压的条件下设计一个可以容纳四组参赛者的抢答器，每组设定一个抢答按钮供参赛者使用。
（2）设置一个系统清零和抢答控制开关K（该开关由主持人控制），当开关K被按下时，抢答开始，打开后抢答电路清零。
（3）抢答器具有一个抢答信号的鉴别、锁存及显示功能。
即有抢答信号输入时，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示出来。
此时再按其他任何一个抢答器开关均无效，优先抢答选手的编号一直保持不变，直到主持人将系统清除为止。
四．进度安排：第一天上午：介绍设计所用仿真软件；布置任务。
下午：查阅资料。
第二天全天：消化课题,了解设计要求，明确被设计系统的全部功能。
第三天全天：确定总体设计方案，画出系统的原理框图。
第四，五天全天：绘制单元电路并对单元电路进行仿真，改进。
第六天上午：完成整体设计并仿真验证。
下午：准备课程设计报告。
第七天上午：对课程设计进行现场运行检查，给出实践操作成绩。
五．成绩评定成绩分为三部分：考勤占30%，实践操作占40%，课程设计报告占30%。
四人智力竞赛抢答器设计内容：设计一个具有抢答，定时，显示功能的四人抢答电路设计目的与要求：（1）掌握抢答器的工作原理及其设计方法。
（2）学会用Multisim10软件操作实验内容。
（3）掌握设计性试验的实验方法基本功能：（1）在给定5V直流电源电压的条件下设计一个可以容纳四组参赛者的抢答器，每组设定一个抢答按钮供参赛者使用。
（2）设置一个系统清零和抢答控制开关K（该开关由主持人控制），当开关K被按下时，抢答开始（允许抢答），打开后抢答电路清零。
（3）抢答器具有一个抢答信号的鉴别、锁存及显示功能。
即有抢答信号输入（参赛者的开关中任意一个开关被按下）时，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示出来，同时扬声器发生声响。
此时再按其他任何一个抢答器开关均无效，优先抢答选手的编号一直保持不变，直到主持人将系统清除为止。
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。
智能抢答器的设计
项目名称：智能抢答器一、选题背景随着我国经济和文化事业的飞速发展，在很多公开竞争场合要求有公正的竞争裁决，诸如证券、股票交易及各种智力竞赛等,因此出现了抢答器。
抢答器一般是由很多电路组成的，线路复杂，可靠性不高，功能也比较简单，特别是当抢答路数很多时，实现起来就更为困难。
因此我们设计了以单片机为核心的新型智能的抢答器，在保留原始抢答器的基本功能的同时又增加了数码管显示。
智能抢答器主要应用于各种知识竞赛、文艺活动等场合。
二、题目要求1．主要教学内容用单片机系统设计智力竞赛抢答器逻辑控制电路，具体要求：（1）抢答组数为3组，输入抢答信号的按键需完成无抖动功能；（2）能迅速、准确地判处抢答者，同时能排除其它组的干扰信号，闭锁其它各路输入使其它组再按开关时失去作用，并能对抢中者有显示和鸣叫指示；（3）每组有1位十进制计分显示电路，能进行加/减计分；（4）当抢答开始后，指示灯应闪亮；当有某组抢答时，指示灯灭，最先抢答一组的灯亮，并发出音响；也可以驱动组别数字显示（用数码管显示）；（5）回答问题的时间应可调整，分别为15s、30；主持人应有复位按钮和开始抢答按钮。
2．教学要求选择适当元器件设计单片机外围电路，单片机系统完成抢答、判别选组、计数、显示、定时及音响提示、复位控制功能；仿真实现各电路功能；搭建、调试电路实现设计要求的功能；掌握单片机系统及外围电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力；掌握对单片机系统进行仿真调试的方法和技能；掌握实现电路的实验方法和电路的调试方法。
三、设计方案在设计中采用的是AT89C51作为控制的核心，从而使得各个模块能够相互合作，共同完成，该系统包括共5个模块，通过9个按键控制，主持人5个按键，分别是开始抢答、抢答结束、加减分、复位，三个答题选手各一个按键。
当主持人按下开始抢答后，抢答选手即可按下按键，发出声光提示并且数码管显示该位选手的序号，当主持人没有按下开始抢答时，选手按下抢答时，则出现违规抢答，发出声光提示并且数码管显示该位选手的序号，主持人按下“开始答题”按钮后，数码管开始倒计时，从15到0一秒减一下，也就是抢答倒计时，在数码管显示0之前，4个开关无论哪一个先按下，LED灯就会亮，同时蜂鸣器不在进行鸣叫，从而实现了抢答的功能与显示。
EDA课程设计四路智能抢答器
一、课题简介在许多比赛活动中，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，通过数显、灯光及音响等各种手段批示出第一抢答者。
同时，还可以设置计分、犯规及奖惩记录等各种功能。
本设计的具体要求是：设计制作一个可容纳四组参赛者的数字智力抢答器，每组设置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。
(3)系统具有计时功能(4)系统具有计分电路。
二、课题背景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。
这些给人们生活，工作等方面带来了极大的方便。
数字电路设备实现简单，速度和可靠性好。
智力竞赛是一种能锻炼人的头脑开发人的IQ的一种大众化游戏，也起到娱乐的作用。
现在智力竞赛越来越被多数人喜爱和娱乐，而且国内外各地电视台、工厂、学校等单位也会常常举办类似的智力竞赛活动，然而智力竞赛抢答器是必要设备。
在有些地方举行的各种智力竞赛游戏中我们经常看到有抢答的环节，举办方大多数采用让选手通过举答题板的方法或者是举手的方式判断选手的答题权，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。
所以，我们就需要一种具备自动锁存，置位，清零等功能智能抢答器来解决这些问题。
三、课题在国内外的研究现状抢答器一般分为电子抢答器和电脑抢答器。
电子抢答器的中心构造一般都是由抢答器由数字电子集成电路组成，其搭配的配件不同又分为，非语音非记分抢答器和语音记分抢答器。
非语音记分抢答器构造很简单，就是一个抢答器的主机和一个抢答按钮组成，在抢答过程中选手是没有记分的显示屏。
语音记分抢答器是由一个抢答器的主机、主机的显示屏以及选手的记分显示屏等构成，具有记分等功能。
电子抢答器多适用于学校和企事业单位举行的简单的抢答活动。
电脑抢答器又分为无线电脑抢答器和有线电脑抢答器。
无线电脑抢答器的构成是由：主机和抢答器专用的软件和无线按钮。
无线电脑抢答器利用电脑和投影仪，可以把抢答气氛活跃起来，一般多使用于电台等大型的活动。
设计一个16路智力抢答器(附程序及电路图)
设计一个16路智力抢答器要求：具有定时功能，有倒计时10秒报警，有防作弊处理。
其电路图如下图所示：附带程序如下：程序如下：Qdqi.c#include<reg52.h>#include"keyboard.h"#include"1602xs.h"#include"fmq.h" //蜂鸣器#include"delay.h"#define unint unsigned int#define unchar unsigned charsbitks=P1^0;sbitkz=P1^1;unint Flag=1,k;unint a=10,b=0,c=60,d=0;unchar key board;/************************************************定时器初始化子程序*************************************************/void Init_Timer(){TMOD |= 0x11; //使用模式1，16位定时器，使用"|"符号可以在使用多个定时器时不受影响TH0=(65535-50000)/256; //给定初值，这里使用定时器最大值从0开始计数一直到65535溢出TL0=(65535-50000)%256;TH1=(65535-50000)/256; //给定初值，这里使用定时器最大值从0开始计数一直到65535溢出TL1=(65535-50000)%256;EA=1; //总中断打开ET0=1;ET1=1; //定时器中断打开// TR0=1; //定时器开关打开}/******************************************************************//* 主函数*//******************************************************************/void main(){init();Init_Timer();while(1){keyboard=getkey();if(ks) //开始抢题之前防抢答{if(key scan()==0xff){writechar(0x80+2,"waiting!!!");}//防作弊if(key scan()!=0xff){k=getkey();display2(0x80+0x40+4,k);fmq1();while(1);}}if(!ks) //开始抢题{TR0=1; //定时器中断打开// Flag=0;write_com(0x01);writechar(0x80+2,"Countdown:");while(key scan()==0xff) //没有人抢答{display2(0x80+0x40+5,a);if(a==0){TR0=0;display2(0x80+0x40+5,a);fmq();while(1);}}while(key scan()!=0xff){TR1=1;k=getkey();Flag=0;write_com(0x01);writechar(0x80+2,"Num: time:");while(!Flag){display2(0x80+0x40+4,k);display2(0x80+0x40+12,c);if(c==0){fmq1();while(1);}if(!kz){TR1=0;}}}// jianpan();}}}void Timer0_isr(void) interrupt 1 using 1{TH0=(65535-50000)/256; //重新赋值TL0=(65535-50000)%256;b++;if(b==20){b=0;a--;}}void Timer1_isr(void) interrupt 3 using 1{TH1=(65535-50000)/256; //重新赋值TL1=(65535-50000)%256;d++;if(d==20){d=0;c--;}}Keyboard.c/*-----------------------------------------------矩阵键盘实验程序通过反转法循环扫描矩阵键盘------------------------------------------------*/#include<reg52.h> //包含头文件，一般情况不需要改动，头文件包含特殊功能寄存器的定义#include"keyboard.h"#include"delay.h"unsigned char const EL[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//0-Fuchargetkey(){ucharkey,k;key=key scan(); //调用键盘扫描，switch(key){case 0xee:k=0;break;//0按下相应的键显示相对应的码值case 0xde:k=1;break;//1 按下相应的键显示相对应的码值case 0xbe:k=2;break;//2case 0x7e:k=3;break;//3case 0xed:k=4;break;//4case 0xdd:k=5;break;//5case 0xbd:k=6;break;//6case 0x7d:k=7;break;//7case 0xeb:k=8;break;//8case 0xdb:k=9;break;//9case 0xbb:k=10;break;//acase 0x7b:k=11;break;//bcase 0xe7:k=12;break;//ccase 0xd7:k=13;break;//dcase 0xb7:k=14;break;//ecase 0x77:k=15;break;//fcase 0xff:k=16;break;//g}return k;}/*------------------------------------------------键盘扫描程序------------------------------------------------*/ucharkeyscan(void) //键盘扫描函数，使用行列反转扫描法{ucharcord_h,cord_l;//行列值中间变量P3=0x0f; //行线输出全为0cord_h=P3&0x0f; //读入列线值if(cord_h!=0x0f) //先检测有无按键按下{delay(100); //去抖if(cord_h!=0x0f){cord_h=P3&0x0f; //读入列线值P3=cord_h|0xf0; //输出当前列线值cord_l=P3&0xf0; //读入行线值return(cord_h+cord_l);//键盘最后组合码值}}return(0xff); //返回该值}1602xs.c#include"reg52.h"#include"delay.h"#include"1602xs.h"sbitlcden=P2^6;sbitlcdrs=P2^4;sbitlcdwr=P2^5;void write_com(uchar com) //写指令{lcdwr=0;lcdrs=0;P0=com;delay_mS(1);lcden=1;delay_mS(1);lcden=0;}void write_data(uchar date) //写数据{lcdrs=1;P0=date;delay_mS(1);lcden=1;delay_mS(1);lcden=0;}/********************************0x80+add 第二行地址0~150x80+0x40+add 第一行地址0~15数字：0x30+字母：需查表*********************************/void init() //初始化{lcden=0;write_com(0x38);write_com(0x0c);write_com(0x06);write_com(0x01); //清屏指令}/*writechar("Please input ps");*/void writechar(ucharadd,uchar *s) //写入一个字符串{write_com(add);while(*s){write_data(*s);delay_mS(1);*s++;}}void writechar1(ucharadd,uchar a1,uchar a2,uchar a3,uchar a4) //写入一个字符串{write_com(add);write_data(a1);write_data(a2);write_data(a3);write_data(a4);}void display1(ucharadd,uint date) //显示字符及位置{//ucharbai,shi,ge;//bai=date/100;//shi=date%100/10;//ge=date%10;write_com(add);write_data(0x30+date);//write_data(0x30+shi);//write_data(0x30+ge);write_data(0x6d);write_data(0x41);}void display2(ucharadd,uchar date) //显示字符及位置{ucharshi,ge;shi=date/10;ge=date%10;write_com(add);// write_data(date);write_data(0x30+shi);write_data(0x30+ge);//write_data(0x25);}Delay.c#include"delay.h"void delay(unsigned intcnt){while(--cnt);}/******1mS y anshi*******/void delay_mS(unsigned int z){uintx,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=125;y>0;y--);}Fmq.c//在实际电路中我没有按蜂鸣器#include<reg52.h>#include"fmq.h"#include"delay.h"/*************端口定义*********/sbit SPK=P1^2; //定义喇叭端口//unsigned int k1=1,k2=1;void fmq(){unsigned inti;for(i=0;i<150;i++)//喇叭发声的时间循环，改变大小可以改变发声时间长短{delay(600); //参数决定发声的频率，估算值，可以自行更改参数并SPK=!SPK;}// SPK=1; //喇叭停止工作，间歇的时间，可更改// delay(50000);}void fmq1(){unsigned inti,j;for(j=0;j<5;j++){for(i=0;i<200;i++)//喇叭发声的时间循环，改变大小可以改变发声时间长短{delay(300); //参数决定发声的频率，估算值，可以自行更改参数并SPK=!SPK;}SPK=1; //喇叭停止工作，间歇的时间，可更改delay(90000);}}。
基于51单片机智能抢答器的设计
基于51单片机智能抢答器的设计一、引言二、设计思路1.系统功能需求智能抢答器主要包括以下功能：（1）抢答功能：允许学生在教师提出问题后进行抢答；（2）提前设置答题时间：教师可以设置每次抢答的时间；（3）显示抢答结果：显示学生选手的抢答结果和答题情况；（4）记录抢答情况：记录学生的抢答情况，方便教师进行统计和评估。
2.系统硬件设计系统采用51单片机作为核心，通过按键、显示屏等外设实现系统的各项功能。
系统还需配备一套抢答设备，每位学生需要配备一个手持式抢答器，用于进行抢答操作。
3.系统软件设计系统需要设计相关的软件程序，包括抢答逻辑、结果显示、数据统计等功能。
需要考虑系统的稳定性和易用性，确保教师和学生可以轻松操作系统。
三、系统设计与实现1.抢答器的设计抢答器采用51单片机作为核心，通过按键输入学生答案，再通过无线通信将答题结果发送给主控系统。
抢答器还需配备显示屏，显示学生的抢答结果。
为了保证系统的安全性，还需设计防作弊功能。
2.主控系统的设计主控系统也采用51单片机作为核心，通过接收抢答器的信号，处理并显示抢答结果。
主控系统还需要设计相应的操作界面，方便教师进行设置和操作。
系统还需设计数据存储和统计功能，记录学生的抢答情况。
四、系统性能测试及改进1.系统性能测试完成系统的硬件和软件设计后，需要进行系统的性能测试，主要包括以下几个方面：（1）抢答功能测试：测试学生抢答器的响应速度和稳定性；（2）结果显示测试：测试主控系统的抢答结果显示效果；（3）数据统计测试：测试系统的数据统计和记录功能。
2.系统改进根据测试结果，对系统进行相应的改进和调整，确保系统能够稳定运行并满足实际教学需求。
需要特别关注系统的稳定性、易用性和安全性等方面的改进。
五、系统应用与展望1.系统应用智能抢答器可以广泛应用于教育教学领域，提高课堂互动和学生的参与度。
还可以应用于各类知识竞赛、学科竞赛等活动中。
2.系统展望智能抢答器作为新型的教学辅助工具，具有较大的市场前景。
多路抢答器的设计与制作
多路抢答器的设计与制作多路抢答器是一种常见的电子设备，广泛应用于学校、培训机构、竞赛等场合。
其设计与制作涉及电子技术、程序设计等多个领域，具有一定的技术难度。
本文将从多路抢答器的原理、设计要点以及制作过程等方面进行详细探讨。
一、多路抢答器原理多路抢答器是通过电子设备实现对多个参与者进行快速抢答并记录得分的系统。
其原理主要包括信号输入与处理、得分记录以及显示等几个方面。
信号输入与处理是多路抢答器的核心部分。
常见的信号输入方式包括按键式和无线式两种。
按键式抢答器通过参与者按下相应按键来触发信号输入，而无线式则通过无线设备将参与者发出的信号传输到主控制单元。
得分记录是指在参与者快速抢答回答后，系统能够准确记录并显示其得分情况。
这需要在系统中设置相应的得分计算规则，并通过程序实现对参与者快速回答情况进行判断和计算。
显示部分主要包括显示屏幕和指示灯两种形式。
显示屏幕通常用于显示参与者的得分情况以及抢答的结果，而指示灯则用于指示参与者抢答的状态，如是否已经按下按键等。
二、多路抢答器设计要点设计多路抢答器需要考虑多个方面，包括系统稳定性、操作便捷性以及扩展性等。
系统稳定性是设计多路抢答器的首要要点。
在信号输入与处理部分，需要保证信号传输的稳定性和准确性。
对于按键式抢答器，按键需要具有良好的触发感和反馈感；对于无线式抢答器，无线传输设备需要具备稳定的信号传输能力。
操作便捷性是指多路抢答器在使用过程中操作简单、方便。
参与者能够快速准确地进行抢答回答，并能够清晰地看到自己和其他参与者的得分情况。
此外，系统还应提供一些辅助功能如倒计时提醒等，以提高整个系统的使用便捷性。
扩展性是指多路抢答器能够满足不同场合和不同规模比赛需求。
在设计上应考虑到系统模块化、可拓展性，以便根据实际需要进行扩展和改进。
例如，可以通过增加参与者数量、改变信号输入方式等方式来扩展系统的功能。
三、多路抢答器制作过程多路抢答器的制作过程可以分为硬件设计和软件编程两个阶段。
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题目：智能抢答器设计与制作目录第1章课程设计目的 (1)1.1 抢答器的特点及应用 (1)1.2 设计任务 (1)1.2.1 设计任务及目标 (1)1.2.2 主要参考器件 (2)第2章系统设计原理和方案分析 (3)2.1 电路组成原理 (3)2.2 设计思路 (3)2.3 设计方案 (4)第3章硬件电路设计和仿真 (5)3.1倒计时模块 (5)3.1.1 计时器的基本原理 (5)3.1.2 74LS192减法计数器 (6)3.1.3 秒脉冲发生器 (8)3.2 抢答器模块 (8)3.2.1 74LS148优先编码器 (8)3.2.2 锁存器的工作原理 (8)3.2.3 数码管驱动及显示电路 (10)3.3 总电路图仿真 (11)第4章硬件调试过程及解决方法 (12)第5章总结 (13)资料来源 (13)第1章课程设计目的1.1抢答器的特点及应用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，那么也就必然离不开抢答器。
而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。
本抢答器与其他抢答器电路相比较有分辨时间极短、结构清晰，成本低、制作方便等优点，并且还有防作弊功能。
因此，我们制作了这款简易四路抢答器屏弃了成本高，体积大，而且操作复杂。
我们采用了数字显示器直接指示，自动锁存显示结果，因而本抢答器具有显示直观，不需要人干预的特点。
而且在显示时抢答器会发出叮咚声使效果更为生动。
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。
本次设计主要利用常见的74LS系列集成电路芯片和555芯片，并通过划分功能模块进行各个部分的设计，最后完成了八路智力竞赛抢答器的设计。
1.2 设计任务1.2.1 设计任务及目标1．设计任务设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。
由主持人控制，抢答前锁定抢答器，抢答时开启电路；用发光二极管LED显示哪个选手抢到。
2、设计目标(1)4名选手编号为：4，5，6，7。
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4，5，6，7。
(2)给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）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，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。
抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
(4)抢答器具有定时（9秒）抢答的功能。
当主持人按下开始按钮后，定时器开始倒计时，定时显示器显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时。
参赛选手在设定时间（9秒）内抢答有效，抢答成功，定时器停止倒计时，抢答显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。
(5)如果抢答定时已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效，并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示0。
(6)用555定时器产生频率为1H z的脉冲信号，作为定时计数器的CP信号。
第2章系统设计原理和方案分析2.1 电路组成原理基于这个设计的上述要求，根据功能要求，须设计有抢答电路、译码显示电路、主持人控制电路、定时电路，各个电路都有其自己的功能。
通过复位按键S，电路进入就绪状态，等待抢答。
首先由主持人发布抢答命令（按下S按键）同时发光二极管随即变亮，当看到二极管亮，进入倒计时状态和抢答状态。
在电路中“S4-S7”为4路抢答器的4个按键，如果有人按下按键，程序就会判断是谁先按下的，然后从P2口输出抢答者号码的七段码值，经GAL16V8驱动，送到码管显示，并封锁键盘，保持刚才按键按下时刻的时间，禁止其他人按键的输入，从而实现了抢答的功能。
如果在设定的时间中没有一个人按下按键，一到时间，不可以抢答。
当要进行下一次的抢答时，由主持人先按一下复位按键S，电路复位，进入下一次抢答的就绪状态。
2.2 设计思路1.电路设计电路由选手开关电路、主持人开关电路、触发锁存电路、时间脉冲电路、抢答鉴别电路和显示电路组成。
图1 设计思路图2.单元电路分析（1）选手开关此电路由4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，给编码器输入高低电平，其中低电平为有效抢答信号。
（2）主持人开关此电路由1个开关和一个1kΩ的电阻组成，主持人通过开断开关控制整个电路开合。
（3）触发锁存电路此电路由4D触发器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(用数字逻辑实验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)。
2.3 设计方案本设计分成抢答器和倒计时两个部分。
抢答器具有锁存、定时和显示功能。
即当抢答开始后，选手抢答按动按钮，锁存器锁存相应的选手编码，同时用数码管显示器把选手的编码显示出来，并且开始抢答时间的倒计时，同时用数码管把选手的所剩抢答时间显示出来。
抢答时间设定9秒。
接通电源后，主持人将开关拨到“清除”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置“开始”状态，宣布“开始”抢答器工作。
定时器倒计时，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。
当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。
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。
第3章硬件电路设计和仿真3.1倒计时模块3.1.1 计时器的基本原理该计时器主要是由三个部分组成，一个是555定时器用来提供脉冲，一个是由3个JK 触发器构成的减法计数器，最后一个组成部分是由译码器和数码管连接成的，用于显示时间。
74LS48的7，6，2，3引脚接受来自74LS192的输出信号并把它译码显示在数码管上。
74LS192的9，10，11，15引脚完成时间设定功能，本设计要求定时9秒，所以把左边的芯片的1，15引脚接高电位，期于的全接低位，使的初始时间设定为9秒。
555芯片完成产生秒脉冲的功能。
工作过程为：抢答开始前，74LS192的置数端为低电位，处于初始状态，数码管显示为9，5引脚接高电位。
抢答开始后，秒脉冲冲推动右边的芯片开始倒记时，同时右边芯片产生的信号做为左边芯片的CP信号推动左边的芯片倒记时，完成十进制的倒记时功能。
当有人抢答后1Q的输出为1，经过非门后变为0，通过与门屏蔽了秒信号，停止记时，完成显示抢答时间的功能。
当记到了9秒时，左边的芯片产生的定时到信号输出为低电位，也屏蔽了秒信号，使得数码管显示为0。
图2 抢答器电路图3.1.2 74LS192的工作原理图3 74LS192的逻辑功能表和引脚图1. 74LS192具有下述功能：(1)异步清零：CR=1，Q3Q2Q1Q0=0000(2)异步置数：CR=0，LD=0，Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0(3)保持： CR=0，LD=1，CPU=CPD=1,Q3Q2Q1Q0保持原态(4)加计数：CR=0, LD=1，CPU=CP，CPD=1，Q3Q2Q1Q0按加法规律计数(5)减计数：CR=0, LD=1，CPU=1，CPD= CP，Q3Q2Q1Q0按减法规律计数2. 74LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器。
CPU为加计数时钟输入端，CPD为减计数时钟输入端。
LD为预置输入控制端，异步预置。
CR为复位输入端，高电平有效，异步清除。
CO为进位输出：1001状态后负脉冲输出BO为借位输出：0000状态后负脉冲输出。
3.1.3 秒脉冲发生器电路设计555定时器内部结构的简化原理图如图4，它由3个阻值为5k的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电BJT以及缓冲器G 组成。
定时器的主要功能取决于比较器的输出控制RS触发器和放电BJT T的状态。
图中Rd 为复位输入端，当Rd为低电平时，不管其他输入端的状态如何，输出V o为低电平。
因此在正常工作时，应将其接高电平。
表2 555功能表由555 芯片构成多谐振荡电路 ,555 的输出信号再经或门控制显示闪烁。
主持人闭合开关,多路抢答器电路和计时电路进入正常状态; 参赛者按键时 ,抢答电路和计时电路停止工作。
抢答时间到 ,无人抢答 ,0闪烁 ,抢答电路和计时电路停止工作。
由功能表可以看出，要使电路实现倒计时（减法）功能，应使CR=0，PE非=1，CP+=1，CP-=CP。
可用CR 端接电平开关来控制计时器的工作与否。
计时系统高位计数器的借位信号QB，它说明计时电路在3秒，2秒，1秒，0秒倒计时再向9秒转化时向高位借位时给出一个负脉冲经反相器得到一个高电平。
这个高电平信号或上方波信号就使显示器闪烁。
10uf图5 555振荡器接线图3.2 抢答器模块3.2.1抢答电路的设计抢答电路的功能有两个：一是能分辨出选手按键的的先后，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。
选用优先编码74LS148和RS锁存器74LS279可以完成上述功能。
3.2.2 74LS148优先编码器图6 74LS148的引脚图该编码器有8个信号输入端，3个二进制码输出端。
此外，电路还设置了输入使能端EI，输出使能端EO和优先编码工作状态标志GS。
当EI=0时，编码器工作；而当EI=1时，则不论8个输入端为何种状态，3个输出端均为高电平，且优先标志端和输出使能端均为高电平，编码器处于非工作状态。
这种情况被称为输入低电平有效，输出也为低电来有效的情况。
当EI为0，且至少有一个输入端有编码请求信号（逻辑0）时，优先编码工作状态标志GS为0。
表明编码器处于工作状态，否则为1。
由功能表可知，在8个输入端均无低电平输入信号和只有输入0端（优先级别最低位）有低电平输入时，A2A1A0均为111，出现了输入条件不同而输出代码相同的情况，这可由GS的状态加以区别，当GS＝1时，表示8个输入端均无低电平输入，此时A2A1A0=111为非编码输出；GS＝0时，A2A1A0=111表示响应输入0端为低电平时的输出代码（编码输出）。
EO只有在EI为0，且所有输入端都为1时，输出为0，它可与另一片同样器件的EI连接，以便组成更多输入端的优先编码器。
从功能表不难看出，输入优先级别的次为7，6，……，0。
输入有效信号为低电平，当某一输入端有低电平输入，且比它优先级别高的输入端无低电平输入时，输出端才输出相对应的输入端的代码。
例如5为0。
且优先级别比它高的输入6和输入7均为1时，输出代码为010，这就是优先编码器的工作原理。
3.2.2锁存器原理：在74ls279中，由于4回路中2回路置位端子为两个，所以使用其一时，整理两个置位输入作为1个使用，或将另一个输入固定为“H”使用。