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
1
EX
Y=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
210111
Y Y Y=,0
EX
Y=,经RS 锁存后,2Q=1,1
BI=,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EX
Y。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EX
Y
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 0
0 1 1 1
1 0 1 0
1 0 1 1
1 1 0 0
1 1 0 1
1 0 0 0
1 0
0 1 1
③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，2005
2、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，
2000
3、阎石等编.数字电子技术基础（第四版）.北京:高等教育出版社，1998
4、秦增煌等编.电工学（第七版上下）.北京:高等教育出版社，2009
5、胡国庆等编.电工电子实践教程.北京:清华大学出版社，2007
6、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
课程设计任务书及指导书 一.设计题目 《压力测量仪的设计》 二.设计目的 （1）使同学们掌握金属箔应变片组成的称重传感器的正确使用方法；了解压力测量仪的工作原理及其在电子天平中的应用。 （2）通过设计、安装、调试电路等实践环节，提高学生的动手能力，提高分析问题、解决问题的能力。 三.设计任务 （1）学生根据设计要求完成设计与测试。 （2）在完成设计后书写课程设计报告。 四.时间安排2005年12月5日至2005年12月30日 五.设计内容 压力测量仪由以下五个部分组成：传感器、传感器专用电源、信号放大系统、模数转换系统及 显示器等组成。其原理框图如图1所示： 图1 压力测量仪组成框图 (1) 传感器测量电路 称重传感器的测量电路通常使用电桥测量电路，它将应变电阻值的变化转换为电压的变化，这就是可用的输出信号。 电桥电路由四个电阻组成，如图2所示：桥臂电阻R 1，R 2 ，R 3 和R 4 ，其中两对角点AC接电源电 压U SL =E（+10V），另两个对角点BD为桥路的输出U SC ，桥臂电阻为应变电阻。 R 1R 4 =R 2 R 3 时，电桥平衡，则测量对角线上的输出U SC 为零。当传感器受到外界物体重量影响时， 电桥的桥臂阻值发生变化，电桥失去平衡，则测量对角线上有输出，U SC ≠0。
图2 传感器电桥测量电路 (2) 放大系统 压力测量仪的放大系统是把传感器输出的微弱信号进行放大，放大的信号应能满足模数转换的要求。该系统使用的模数转换是3位半A/D转换，所以放大器的输出应为0V ～ 1.999V。 为了准确测量，放大系统设计时应保证输入级是高阻，输出级是低阻，系统应具有很高的抑制共模干扰的能力。 (3) 模数转换及显示系统 传感器的输出信号放大后，通过模数转换器把模拟量转换成数字量，该数字量由显示器显示。显示器可以选用数码管或液晶显示器 (4) 传感器供电电源 有恒压源与恒流源 对于恒压源供电：参考图2，设四个桥臂的初始电阻相等且均为R，当有重力作用时，两个桥臂电阻增加△R，而另外两个桥臂的电阻减少，减小量也为△R。由于温度变化影响使每个桥臂电阻均变化△R T 。这里假设△R远小于R，并且电桥负载电阻为无穷大，则电桥的输出为： U SC = E*( R+△R+△R T )/( R-△R+△R T +R+△R+△R T )- E*( R-△R+△R T )/( R+△R+△R T +R-△R+△ R T )= E*△R/（R+△R T ） 即 U SC = E*△R/（R+△R T ）式(1) 说明电桥的输出与电桥的电源电压E的大小和精度有关，还与温度有关。 如果△R T =0，则电桥的电源电压E恒定时，电桥的输出与△R/R成正比。 当△R T ≠0时，即使电桥的电源电压E恒定，电桥的输出与△R/R也不成正比。这说明 恒压源供电不能消除温度影响。 对于恒流源供电：供电电流为I，设四个桥臂的电阻相等，则 I ABC =I ADC =0.5I 有重力作用时，仍有 I ABC =I ADC = 0.5I 则电桥的输出为： U SC = 0.5I*(R+△R+△R T )- 0.5I*(R-△R+△R T )=I*△R 即 U SC = I*△R 式(2) 因此，采用恒流源供电，电桥的输出与温度无关。因此，一般采用恒流源供电为好。 由于工艺过程不能使每个桥臂电阻完全相等，因此，在零压力时，仍有电压输出，用恒流源供电仍有一定的温度误差。 四、设计提示 (1) 放大电路设计 首先，由于传感器测量范围是0 ～ 2Kg，灵敏度为1mV/V，其输出信号只有0 ～10mV左右；而A/D转换的输入应为0V ～ 1.999V，对应显示0 ～ 1.999Kg，当量为1mV/g，因此要求放大器的放大倍数约为200倍，一般采用二级放大器组成。 其次，在电路设计过程中应考虑电路抗干扰环节、稳定性。选择低失调电压，低漂移，高稳定
课题名称：数显抢答器的设计
数字电子课程设计任务书
目录 1绪论 1.1 摘要 (4) 1.1 设计题目：抢答器电路设计 (4) 1.2 设计任务和要求 (4) 1.3 方案比较 (4) 2系统总体方案及硬件设计 (5) 2.1 系统总体方案 (5) 2.2 硬件设计 (6) 3软件设计 (12) 3.1 单元电路设计 (12) 3.1.1 抢答电路 (12) 3.1.2 定时电路 (14) 3.1.3 报警电路 (15) 3.1.4 时序控制电路 (15) 4课程设计体会 (17) 5参考文献 (18)
摘要 随着我国经济和文化事业的发展，在很多竞争场合要求有快速公正的竞争裁决，例如证券、股票交易及各种智力竞赛等。在现代社会生活中，智力竞赛更是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。而在竞赛中往往分为几组参加，这时针对主持人提出的问题，各组一般要进行必答和抢答，对必答一般有时间限制，到时有声响提示；对于抢答，要判定哪组先按键，为了公正，这就要有一种逻辑电路抢答器作为裁判员。一般抢答器由很多门电路组成，线路复杂，可靠性低，特别是抢答路数增多时，实现起来更加困难。本文介绍了一种利用数字电路实现的抢答系统，具有很强的实用性。 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。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。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间为3秒。当主持人启动“开始”键后，要求定时器立即进行减计时，并用显示器显示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。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，本次抢答无效，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并闪烁。经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。
一、设计内容 智力竞赛抢答器一 设计要求及技术指标： (1) 设计制作一个可容纳四路参赛的数字式抢答器，分别用4个按钮S1 ~ S4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) 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，则电路显示抢答者的组别；此时，电路应具备自锁功能，使别组的抢答开关不起作用； 智力竞赛抢答器二 设计要求及技术指标： (1) 设计制作一个可容纳八路参赛的数字式抢答器，分别用4个按钮S1 ~ S4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) 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，则电路显示抢答者的组别；此时，电路应具备自锁功能，使别组的抢答开关不起作用； 智力竞赛抢答器三 设计要求及技术指标： (1) 设计制作一个可容纳八组参赛的数字式抢答器，分别用4个按钮S1 ~ S4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) 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，则电路显示抢答者的组别；此时，电路应具备自锁功能，使别组的抢答开关不起作用；
(4)电路应具备抢答成功声音提示功能，声音持续时间5～10s； 二、设计与制作步骤 （一）选定总体方案与框图 根据设计任务、指标要求和给定的条件，分析所要设计的电路应该完成的功能，并将总体功能分解成若干单项的功能，分清主次和相互的关系，形成若干单元功能块组成的总体方案。该方案可以有多个，需要通过实际的调查研究、查阅有关资料和集体讨论等方式，着重从方案能否满足要求、构成是否简单、实现是否经济可行等方面，对几个方案进行比较和论证，择优选取。对选取的方案，常用方块图的形式表示出来。注意每个方块尽可能是完成某一种功能的单元电路，尤其是关键的功能块的作用与功能一定要表达清楚。还要表示出它们各自的作用和相互之间的关系，注明信息的走向和制约关系。 （二）分析单元电路的功能 任何复杂的电子电路装置和设备，都是由若干具有简单功能的单元电路组成的。总体方案的每个方块，往往是由一个主要单元电路组成的，它的性能指标也比较单一。在明确每个单元电路的技术指标的前提下，要分析清楚各个单元电路的工作原理，设计出各单元电路的结构形式。要利用过去学过的或熟悉的单元电路，也要善于通过查阅资料、分析研究一些新型电路，开发利用一些新型器件。 各单元电路之间要注意在外部条件、元器件使用、连接关系等方面的相互配合，尽可能减少元件的类型、电平转换和接口电路，以保证电路简单、工作可靠、经济实用。各单元电路拟定之后，应全面地检查一遍，看每个单元各自的功能是否能实现，信息是否能畅通，总体功能是否满足要求。如果存在问题，还要针对问题局部调整。 （三）选择器件与参数计算
多路抢答器的设计与实现 [摘要] 本设计是以八路抢答为基本理念，考虑到因活动规则的改变，需设定不同时长的限时抢答、回答问题的功能。利用STC89C52单片机及外围接口实现的抢答系统，以及单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够设定不同的抢答时间和答题时间，能够正确地进行倒计时，同时使数码管能够正确地显示时间以及选手编号。用矩阵键盘进行活动前的时间设定工作，用开关作为选手抢答按钮输出，用蜂鸣器来发出违规报警和倒计时提醒。同时本设计系统能够实现：在活动中，只有主持人按下开始抢答按钮后，选手的抢答才为有效，如果选手在开始抢答前抢答则为无效；抢答限定时间和回答问题的限定时间可在1-99s设定；可以显示是哪位选手有效抢答和无效抢答；正确按键后有声音提示；抢答时间和回答问题时间用数码管进行倒计时显示，满时后系统计时自动复位及主控强制复位；有按键锁定，在有效状态下，按键无效非法。 [关键词]STC89C52单片机 LED数码管抢答器计时
Design and Implementation of the multi-channel Responder Tian Pengfei (Grade 07,class 084, Shaanxi University of Technology，Hanzhong 72300x， Shaanxi) tutor: Hu bo [Abstract]The design is based on eight Responder as the basic concept, taking into account the changes in the activity rules need to set the time length limit Responder, answer questions function. The Responder system, STC89C52 microcontroller and peripheral interface implementation and timing microcontroller timer / counter and count the principle of software, hardware organically combined, making the system able to set a different answer in time and answer time, able to correctly to the countdown, digital tube able to correctly display the time and the player number. Matrix keyboard work activities before the time set switch as players answer in the button output, use the buzzer to issue the violation alarm and countdown to remind. The same time, the design system can be achieved: At the event, only moderators began to answer in the button is pressed, the players of the answer in order to effectively, if the players before the start Responder Responder invalidity; a limited time to answer in a limited time and answer questions 1-99s setting; can show which players answer in an effective and invalid answer in; the right button a voice prompt; answer in time and answer questions time countdown display with digital tube, the full system time is automatically reset and master compulsory reset; keys are locked in an effective state, the button is not illegal. [Key words] Single-chip LED digital tube Responder timing
实 训 任 务 书 项目：传感器应用技术班级： 姓名： 学号： 实训时间： 2014年10月
一、课程性质 必修，学时：30 二、教学目的 通过实训了解传感器的应用，掌握应变片和红外传输电路的特点，并通过练习安装调试传感器电路，使学生能够独立完成要求电路的调试及参数测量。 三、教学形式与要求 教学形式：课堂教学采用多媒体课件、黑板讲授、现场讲解、实训操作、讨论等多种形式。教学要求：严格按学校学籍管理制度，不得无故迟到、旷课，严格考勤，按时完成作业。教师任务：讲解基础理论知识、提出要点、组织讨论、指导操作、评阅作业、评价考核。学生任务：掌握教学内容要求、查阅资料、调研、按期完成作业。 实践教学：根据教学任务书内容选择元件安装调试电路。 学时分配：1/3学时为教师课堂教学和巡回指导，2/3学时学生实训操作、分组讨论、讲解、课堂练习。 作业形式：依据本课特点，作业形式为实测数据记录与分析、实训报告、思考题等。 考核方式：考勤（30%）＋平时成绩（40%）＋报告（考试）（30%）。 过程评价：平时作业：资料参阅、表达条理、数据记录、按时完成等。 不做0分，雷同0分。 回答问题：表达清晰，论述有条理。不回答0分。 综合表现：平时投入程度，个人能力等。 考勤评价：旷课1天及以上本周考勤分为0分，迟到、早退1次各扣0.5分，请假1天扣2分，请假两天本周考勤分为0分，请假需假条。 四、参考资料 １．《电子技术基础》康华光主编，高等教育出版社。 ２．《电子技术实训教程》肖鹏旭主编，东南大学出版社。 3．《电子产品组装、调试、设计与制作实训》刘南平石军编著，北京师范大学出版社。
课程设计说明书题目：基于STM32的四路抢答器 学院： 年级专业： 学号： 学生姓名： 指导教师：
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。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。今天随着科技的不断进步抢答器的制作也更加追求精益求精，人们摆脱了耗费很多元件仅来实现用指示灯和一些电路来实现简单的抢答功能，使第一个抢答的参赛者的编号能通过指示灯显示出来，避免不合理的现象发生。但这种电路不易于扩展，而且当有更高要求时就无法实现，例如参赛人数的增加。随着数字电路的发展，数字抢答器诞生了，它易于扩展，可靠性好，集成度高，而且费用低，功能更加多样，是一种高效能的产品。而如今在市场上销售的抢答器大多采用可编程逻辑元器件，或利用单片机技术进行设计。 本文实现了一个基于嵌入式STM32单片机的4路抢答器系统设计,本系统设计主要分为硬件设备和软件控制两大部分。外部硬件使用STM32单片机作为控制中心，用4个按键作为抢答输入，抢答开始后，抢答成功者的LED灯标识为红色闪烁，并且显示各抢答输入的时间。 关键词：智能抢答器，STM32，按键输入，数码管显示
目录 摘要 (2) 目录 (3) 第1章绪论 (5) 1.1课题研究的相关背景 (5) 1.2选题的目的和意义 (5) 1.3课题研究的内容 (5) 1.4国内外研究现状 (6) 1.5抢答器目前存在的主要问题 (6) 第2章抢答器的系统概述 (7) 2.1系统的主要功能 (7) 2.2抢答器的工作流程 (7) 2.3STM32的功能及简介 (7) 2.4抢答器的优点及组成 (10) 2.5本章小结 (11) 第3章系统的硬件设计与开发 (11) 3.1系统硬件总体设计 (11) 3.2STM32最小系统 (12) 3.4时钟频率电路的设计 (14) 3.5复位电路的设计 (15) 3.6数码管显示 (16) 3.7键盘电路的设计 (16) 3.8LED电路 (18) 3.9本章小结 (18) 第4章系统的软件设计与开发 (19) 4.4主要程序分析 (20) 4.5本章小结 (29) 第5章总结与展望 (30) 5.1总结 (30)
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： 2012 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) 控制系统所需硬件 (4) 硬件原理介绍 (4) 5 软件设计 (7) 软件总体设计 (7) 程序流程图 (8) 6 Proteus软件仿真 (12) Keil软件 (12) 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。 4) 当主持人启动“开始抢答键”后，定时器进行减计时，在10s内无人抢答表示所有参赛选手或参赛队对本题弃权，抢答时间耗尽后禁止抢答。 5) 倒计时5s时，如果仍无人抢答，则系统每1s报警一次，用以提示参赛选手。 6) 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按下按键，锁存相应选手的参赛号码，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，其他按键者将不能响应，以便公平地选择第一个抢答者。 7) 参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，显示器上显示选手的编号同时进入回答问题的30s倒计时。 8) 倒计时期间，如果主持人想终止倒计时，可以按下“停止”按键，系统
四 路 抢 答 器 设 计 实 验 报 告 信息科学技术学院自动化*班 ****
四路抢答器设计实验报告 一、设计任务： 1、巩固和加深对电子电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知识的能 力。 2、养成根据设计需要选学参考书籍，查阅相关手册、图表和文献资料的自学能力。 3、通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件、电路组装、 调试和检测等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。 4、学会简单电路的实验调试和性能指标的测试方法，提高学生动手能力和进行 数字电子电路实验的基本技能。 二、技术指标 抢答器是一种具有优先输出的电子电路。它的基本功能是，在四组参赛的情况下，首先抢答者发出抢答信号，此时其他参赛组的抢答电路即失去控制作用。在优先抢答者解除抢答信号后，电路才自动恢复到各组又可均等抢答的状态中。 1、设计一个可供4人进行的抢答器。 2、系统设置复位按钮，按动后，重新开始抢答。
3、抢答器开始时数码管无显示，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。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，这样其它选手无法再抢答，达到抢答目的。 4、抢答器具有定时抢答功能，本抢答器的时间设定为10秒，当主持人启动“开始”开关后，定时器开始减计。 5、设定的抢答时间，选手可以抢答，这时定时器开始工作，显示器上显示选手 的和抢答时间。并保持到主持人按复位键。 6、当设定的时间一到，而无人抢答时，本题报废，选手们无法再抢答，同时扬 声器报警发出声音，定时器上显示0。 三、元件清单：
一、设计内容 智力竞赛抢答器一设计要求及技术指标： (1) 设计制作一个可容纳四路参赛的数字式抢答器，分别用4个按钮S1 ~ S4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) 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，则电路显示抢答者的组别；此时，电路应具备自锁功能，使别组的抢答开关不起作用； 智力竞赛抢答器二 设计要求及技术指标： (1) 设计制作一个可容纳八路参赛的数字式抢答器，分别用4个按钮S1 ~ S4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) 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，则电路显示抢答者的组别；此时，电路应具备自锁功能，使别组的抢答开关不起作用； 智力竞赛抢答器三 设计要求及技术指标： (1) 设计制作一个可容纳八组参赛的数字式抢答器，分别用4个按钮S1 ~ S4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) 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，则电路显示抢答者的组别；此时，电路应具备自锁功能，使别组的抢答开关不起作用；
（4）电路应具备抢答成功声音提示功能，声音持续时间5?10s； 二、设计与制作步骤 （一）选定总体方案与框图 根据设计任务、指标要求和给定的条件，分析所要设计的电路应该完成的功能，并将总体功能分解成若干单项的功能，分清主次和相互的关系，形成若干单元功能块组成的总体方案。该方案可以有多个，需要通过实际的调查研究、查阅有关资料和集体讨论等方式，着重从方案能否满足要求、构成是否简单、实现是否经济可行等方面，对几个方案进行比较和论证，择优选取。对选取的方案，常用方块图的形式表示出来。注意每个方块尽可能是完成某一种功能的单元电路，尤其是关键的功能块的作用与功能一定要表达清楚。还要表示出它们各自的作用和相互之间的关系，注明信息的走向和制约关系。 （二）分析单元电路的功能任何复杂的电子电路装置和设备，都是由若干具有简单功能的单元电路组成的。 总体方案的每个方块，往往是由一个主要单元电路组成的，它的性能指标也比较单一。在明确每个单元电路的技术指标的前提下，要分析清楚各个单元电路的工作原理，设计出各单元电路的结构形式。要利用过去学过的或熟悉的单元电路，也要善于通过查阅资料、分析研究一些新型电路，开发利用一些新型器件。 各单元电路之间要注意在外部条件、元器件使用、连接关系等方面的相互配合，尽可能减少元件的类型、电平转换和接口电路，以保证电路简单、工作可靠、经济实用。各单元电路拟定之后，应全面地检查一遍，看每个单元各自的功能是否能实现，信息是否能畅通，总体功能是否满足要求。如果存在问题，还要针对问题局部调整。 （三）选择器件与参数计算 单元电路确定之后，根据其工作原理和所要实现的功能，首先要选择在性能上能
《单片机技术》课程设计说明书 抢答器 学院：电气与信息工程学院 学生姓名： xxx 指导教师： vvv 职称副教授 专业：电气工程及其自动化 班级： 1102 学号： xxxxxxx 完成时间： 2014年7月
湖南工学院《单片机技术》课程设计课题任务书 学院：电气与信息工程学院专业：电气工程及其自动化
摘要 抢答器主要运用于小型的智类游戏抢答比赛，各位选手用来抢答用的。抢答器对于这类的游戏和节目具有重要的意义。抢答器使用单片机和数字集成电路，增加了选手号码显示、抢按器或抢按后的计时、选手显示功能。抢答器设计是以AT89S52单片机为核心，利用AT89S52单片机及外围接口实现的抢答系统，利用定时器/计数器定时的原理，来将软、硬件结合起来，使系统能正确地进行计时，数码管能够正确地显示时间。用开关做键盘输出，蜂鸣器发生鸣叫。在抢答中，只有开始后抢答才有效，如果在开始抢答前抢答为无效；抢答限定时间和回答问题的时间设定为30s；可以显示是哪位选手有效抢答和无效抢答，正确按键后有蜂鸣鸣叫提示；抢答时间和回答问题时间倒记时显示，满时后由主控强制复位。 分别从软件和硬件两方面来阐述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的目标，使其具有反应快，功能齐全，实用性强的特点。 抢答器，电路简单、成本较低、可靠、具有较高的推广价值。 关键词：抢答器；单片机；报警；显示；违规
目录 1 设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍 (1) 1.1 设计任务及功能要求说明 (1) 1.2 设计课题总体方案介绍及工作原理说明 (1) 2 设计课题硬件系统的设计 (2) 2.1 设计课题硬件系统各模块功能简要介绍 (2) 2.1.1 AT89S52控制模块 (2) 2.1.2 电源电路接口模块 (2) 2.1.3 振荡电路模块 (3) 2.1.4 复位电路模块 (3) 2.1.5 下载电路模块 (4) 2.1.6 键盘电路模块 (4) 2.1.7 蜂鸣器电路模块 (4) 2.1.8 LED灯电路模块 (5) 2.1.9 数码管显示电路模块 (5) 2.1.10 电源电路模块 (6) 2.2 设计课题电路原理图、实物图 (7) 2.2.1 电路原理图见附录A、B (7) 2.2.2 实物图见附录C、D (7) 2.3 设计课题元器件清单 (7) 3 设计课题软件系统的设计 (8) 3.1 设计课题使用单片机资源的情况 (8) 3.2 设计课题软件系统各模块功能简要介绍 (8) 3.2.1 监控模块 (8) 3.2.2 数码管显示模块 (8) 3.2.3 独立式键盘模块 (8) 3.2.4 定时模块 (8) 3.3 设计课题软件系统程序流程框图 (8) 3.3.1 主程序流程框图 (8)
燕山大学 课程设计说明书题目：压电式加速度传感器的设计学院（系）：电气工程学院 燕山大学课程设计（论文）任务书
院（系）：电气工程学院基层教学单位：自动化仪表系学号学生姓名专业（班级） 设计题目压电式加速度传感器的设计 设计技术参数1测量范围 2输出电压0-10V 3线性度 4灵敏度 5精度 设计要求1学习电路仿真软件Circuit Design Suite10.0; 2设计与仿真调试各种传感器转换电路； 3设计电荷放大器电路； 4电荷放大器电路焊接调试； 5撰写报告、完成答辩。 工作量第17-19周（完成资料查阅、方案设计、电路仿真、硬件调试、测试及误差分析等内容） 工作计划设计时间共10天。 第1-2天资料查阅(图书馆及网络)；理论工作原理学习。第3-4天设计方案制定。 第5-6天电路仿真，各器件选型。 第7-8 传感器转换电路调试。 第9-10天撰写报告，完成答辩。 参考资料张玉龙等.传感器电路设计手册.中国计量出版社.1989年 李科杰等.新编传感器技术手册.国防工业出版社.2002年 吴桂秀.传感器应用制作入门.浙江科学技术出版社.2004年 杨宝清，孙宝元. 传感器及其应用手册. 2004年 单成祥. 传感器的理论与设计基础及其应用. 国防工业出版社. 1999年殷淑英. 传感器应用技术.冶金工业出版社.2008年 指导教师签字基层教学单位主任签字 说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。 2014年1月10 日燕山大学课程设计评审意见表
指导教师评语： 1、认真、很好的完成课设各阶段的任务。【】 2、能够较好的完成课设各阶段的任务。【】 3、能够按时完成课设各阶段的任务。【】 4、不按时完成课设各阶段的任务。【】 成绩： 指导教师：陈颖朱丹丹 2014年1月10日 答辩小组评语： 1、全面、得体的回答老师的提问。【】 2、能够简要回答老师的提问。【】 3、能够回答部分老师的提问。【】 4、不能回答老师的提问。【】 成绩： 组长：童凯 2014年1月10日课程设计总成绩： 答辩小组成员签字： 童凯吴飞王志斌赵彦涛陈颖朱丹丹 2014年1月10日
华东交通大学理工学院 课程设计报告书 所属课程：数字电子技术 设计题目：八路抢答器的设计与调试 分院：电信分院 办级：2008 通信工程〈2〉班 姓名：骆玉春 学号：20080210420224 指导教师：李杰 实验地点：实验楼406（电子技能实验室）2010 年 12 月 29 日
华东交通大学理工学院 课程设计任务书 专业：08通信工程班级： 2班姓名：骆玉春 一、课程设计题目 八路抢答器的设计与调试 二、课程设计工作：自 2010 年 12 月 25 日起至2010 年 12 月 25 日止。 三、课程设计的内容要求： 1、识别各种电子器件及其图形表示和文字符号。 2、掌握各种电子元器件电路特性和电子元器件的作用。 3、掌握一种焊接技术。 4、熟练掌握抢答器的工作原理，并读懂电路原理图。 5、按照原理图，万用板，正确装配器件，并正确焊接和调试。 学生签名： 2010年 12月 29日
课程设计评阅意见 评阅人职称 20 年月日
目录 第一章课程设计任务和目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 一、设计任务．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 二、设计目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 第二章分析与设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 一、工作原理及流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 二、分析与设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7第三章系统实施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17 第四章原理图及元器件清单．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18第五章实验小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20 第六章参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
简易8路数显抢答器： 简单实用的八路数显抢答器，主要包括抢答、编码、优先锁存、数显、复位及音频振荡等电路。元器件主要包括 CD4511.N E555、IN 4148、三极管（901 4）、LED 共阴极数码管、扬声器、小型按钮开关及电阻电容等。 说明： 抢答数显电路： J1～J8八个按钮开关组成抢答键。D1～D12十二个二极管组成编码器，将抢答键按对应的BCD 码进行编码，并将所得的高电平加在CD4511所对应的输入端。CD4511是一块含BCD —七段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路。CD4511的 1、2、 6、7脚为BCD 码输入端，9～15脚为显示输出端。3脚为测试端（LT），当L T 为“0 ”时，输出全为“1 ”。4脚为消隐端（B I ），当B I 为“0 ”时，输出全为“0 ”，因此此时可以清除锁存器内的数值，即可使用为复位端。5脚为锁存允许端（L E ），当L E 端由“0 ”→“1 ”时，a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 七个输出端保持在LE 为“0”时所加BCD 码对应的数码显示状态。 16、8脚分别接电源正负极。由CD4511的引脚图可知， 6、2、 1、7脚分别代表BCD 码的 8、4、
2、1位。按下对应的键，即可得到 0001、0010、 0011、0100、 01、0110、 0111、1000八个一系列的BCD 码。高电平加在CD4511对应的输入端上，便可以由其内部电路译码为十进制数在数码管上显示出来。优先锁存电路由两个二极管（ D13、D14）、一个三极管（VT）、两个电阻及CD4511的锁存允许端（LE）完成。在初始状态或复位后的状态时，CD4511输入端都与一个电阻（10K）串联接地，所以此时BCD码输入端为“00”，则CD4511输出端a、b、c、d、e、f 均为高电平，g 为低电平，且数码显示为“0”。而当d 为高电平，三极管（VT）导通及g 为低电平时， D13、D14的正极均为低电平，使CD4511的LE 端为低电平“0”，可见，此时没有锁存即允许BCD码输入。而当任一抢答键按下时，由数码显示可知，CD4511输出端d 输出为低电平或输出端g输出为高电平，两个状态必有一个存在或着都存在。迫使CD4511的LE端，由“0”→“1”，即将首先输入的BCD 码显示的数字锁存并保持。此刻，其它按键编码就无法输入，从而达到了抢答的目的。音频振荡电路为NE555组成的多谐振荡器推动扬声器发出讯响声。四只二极管（IN4148）组成二极管或门电路分别接CD4511的 1、2、 6、7引脚，为NE555提供电源+Ucc，即任何抢答键按下时，扬声器都能发出报警声。元器件清单 序号910元件名称 电阻 电阻
三人抢答计时器 一、摘要 智力竞赛抢答计时器是一名公正的裁判员，它的任务是从若干名参赛者中确定出最先的抢答者，并要求参赛者在规定的时间里回答完问题。 二、设计要求 1.设计一个三人参加的智力竞赛抢答计时器。 2.当有某一参赛者首先按下抢答开关时，相应显示灯亮并伴有声响。此时，抢答器不再接收其他输入的信号。 3.电路具有回答问题时间控制功能。要求回答问题的时间小于等于100秒（显示0～99），时间显示采用倒计时方式。当达到限定时间时，发出声响以示警告。 三、给定条件及元器件 1.要求电路主要选用中规模CMOS集成电路CC 4000 系列。 2.电源电压为5 ~ 10 V 。 3.本设计要求在数字电路实验箱上完成。 四、设计内容 1.电路各部分的组成和工作原理。 2.元件器的选取及其电路图和功能。 3.电路各部分的调试方法。 4.在整机电路的设计调试过程中，遇到什么问，其原因及解决的办法。 五、电路组成和工作原理
图（一） 根据上面所说的功能要求，智力竞赛抢答计时系统的组成框如图（一）所示。 它主要由六部分组成； 1、抢答器——是三人抢答计时器的核心。当参赛者的任意一位首先按下抢答开关时，抢答器即刻接受该信号，指使相应发光二级管亮（或音响电路发出声音），与此同时，封锁住其他参赛者的输入信号。 2、抢答控制电路——由三个开关组成。三名参赛者各控制一个，拨动开关使相应控制端的信号为高电平或低电平。 3、清零装置——供比赛开始前裁判员使用。它能保证比赛前触发器统一清零，避免电路的误动作和抢答过程的不公平。 4、显示声响电路——比赛开始，当某一参赛者按下抢答器开关时，触发器接受该信号，在封锁其他开关信号的同时，使该路的发光二极管发出亮光和蜂鸣器发出声响，以引起人们的注意。 5、计时显示声响电路——是对抢答者回答问题时间进行控制的电路。若规定回答问题时间小于等于100秒（显示为0—99），那么显示装置应该是一个二位数字显示的计数系统。 6、振荡电路——它应该提供给抢答器，计时系统和声响电路工作的控制脉冲。
毕业设计设计任务书 设计题目: 基于PLC四路抢答器的设计 设计要求: 1. 抢答器可同时供四组选手参加比赛 2. 主持人有三个控制按钮，用来控制抢答开始、复位和答题计时的开始。 3．每当主持人发出开始抢答指令后，那组选手最先按下抢答按钮，则数码管1就显示该组的编号，同时绿色指示灯亮，音响电路给出信箱提示信号（持续3S），以指示抢答成功，并对其后的抢答信号不再响应。选手答题完毕后，由主持人按下复位按钮，系统才能开始下一轮抢答。 4．违规抢答：若选手在未开时抢答试题时抢答了，则视为违规，违规时数码管1显示其编号，同时红灯亮，音响电路发出声响。 5．抢答限时：当主持人按下开始按钮后，定时器T0开始计时（设定30S）。若30S时限到仍无人抢答，则黄灯亮、音响电路3发出声响，以示选手放弃该题。 6．答题限时：在抢答成功后，主持人按下答题计时开始按钮，同时数码管2、3上显示答题倒计时时间（该时间设定为50S），选手必须在设定的时间内完成答题。否则，音响电路发出答题超时报警信号 设计进度要求: 第一、二周：确定题目,查阅资料，根据要求分析抢答器的设计、工作原理。 第三、四周：根据工作原理画流程图并编译梯形图，并进行硬件设计。 第五、六周：对软件设计，进行上机调试,找出问题,进行修改,并改进设计。 第七、八周：撰写论文,毕业答辩。 指导教师（签名）
摘要 近年来随着科技的飞速发展， PLC的应用不断地走向深入，同时带动传统的控制检测技术的不断更新，可编程控制器由于其优良的控制性能，极高的可靠性，在各行各业中的应用日益广泛普及。对于抢答器其广泛用于电视台、商业机构、企事业工会组织、俱乐部及学校等单位组织举办各种知识、技术竞赛及文娱活动时作抢答之用，为竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活，并且给人的视觉效果非常好，是各单位开展素质教育、精神文明、娱乐活动的必备产品。 本次设计是利用PLC（Programmable Logic Controller）对PLC控制的四路智力抢答器进行控制。首先，选择这个题目之后，我对本次设计进行了全面的思考。使自己对本次设计有一个大致的总体思路，然后仔细分析PLC控制的四路智力抢答器的工作原理，以及它的一些工作过程，分析后得出它主要需要完成主持人的控制、选手的抢答、报警、计时及输出显示功能等。考虑到只是PLC控制的四路智力抢答器则输出端口需要25个，输入端口需要7个，由于PLC具有可靠性高、体积小、通用性、使用方便等优点，因此，我决定选用SIMATIC S7-200 系列的CPU226和数字量扩展模块EM223作为本次设计的PLC。具有方便灵活，维护使用方便等特点。 关键词：智力控制，四路抢答器， PLC
多功能数字显示抢答器设计 摘要 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10秒，当主持人启动“开始”开关后，定时器开始减计时。设定的抢答时间内，选手可以抢答，这时定时器停止工作，显示器上显示选手的号码和抢答时间。并保持到主持人按复位键。当设定的时间到，而无人抢答时，本次抢答无效，扬声器报警发出声音，并禁止抢答。定时器上显示00。 本课程主要是四位抢答器的设计方案。主要采用优先编码器74LS175D、触发器74LS148D、和555定时芯片构成抢答器。电路主要由脉冲产生电路、锁存电路、定时电路组成。当有选手抢答时，首先锁存，阻止其他选手抢答，然后编码，再经4线7段译码器将数字显示在显示器上同时产生音响。主持人宣布开始抢答时，倒计时电路启动由9计到0，如有选手抢答，倒计时停止。 关键词：四位抢答器，定时器，锁存电路
目录 1 绪论 (1) 1.1课题描述 (1) 1.2基本工作原理及框图 (1) 2 主要电路具体设计和总电路图 (2) 2.1锁存电路 (2) 2.2脉冲产生电路 (3) 2.3定时电路 (4) 2.4总电路图 (5) 3主要芯片介绍 (6) 3.1优先编码器74LS148芯片 (6) 3.2触发器74LS175芯片 (6) 3.3555芯片的功能及引脚图 (7) 总结 (8) 致谢 (9) 参考文献 (10)
1 绪论 1.1 课题描述 随着我国经济和文化事业的发展，在这个竞争激烈的社会中，知识竞赛、评选优胜，选拔人才之类的活动愈加频繁。在很多竞争场要求有快速公正的竞争裁决，例如：证劵、股票交易及各种智力竞赛等。在现代社会生活中，智力竞赛更是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。但是、在竞赛中往往是多个选手一起，分为几个小组参加比赛，针对主持人提出的问题各竞赛小组进行抢答，而抢答环节就要有一种逻辑电路抢答器作为裁判员功能、实现其比赛公平、公正的规则。智能抢答器是一种应用十分广泛的设备，在各种竞赛、抢答场合中，它都能客观、迅速地判别出最先获得发言权的选手。早期的抢答器只是由几个三极管、可控硅、发光管等器件组成的，能通过发光管的指示辩认出选手号码。现在大多数智能抢答器都由单片机或数字集成电路构成的，并且新增了许多功能，如选手号码显示，抢按前或抢按后的计时，选手得分显示等功能。 随着科技的发展，现在的抢答器向着数字化、智能化的方向发展，这就必然提高了智能抢答器的制造成本。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肯定很有市场。 1.2 基本工作原理 本课程设计的四路抢答器具有数据锁存和定时和显示的功能。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，同时扬声器给出音响提示，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。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，扬声器响。参赛选手在设定时间内抢答有效，抢答成功，扬声器响，时定时器停止倒计时，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。如果抢答定时已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。系统扬声器报警，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。具体框图如图1所示。