电子设计毕业设计-数字抢答器-

数字电子技术课程设计任务书专业班级姓名学号指导老师年月日学院目录摘要第一章设计技术要求第二章系统的组成框图及工作原理第三章单元电路设计1.1 抢答电路的设计1.2 定时电路的设计1.3 报警电路的设计1.4 时序控制电路的设计第四章整机电路的设计第五章元件清单第六章参考文献第七章设计总结摘要进入21世纪越来越来多的电子产品出现在人们的日常生活中，例如企业、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。

主要介绍了数码显示八路抢答器电路的组成、设计及功能，电路采用74系列常用集成电路进行设计。

该抢答器除具有基本的抢答功能外，还具有定时、计时和报警功能。

主持人通过时间预设开关预设供抢答的时间，系统将完成自动倒计时。

若在规定的时间内有人抢答，则计时将自动停止；若在规定的时间内无人抢答，则系统中的蜂鸣器将发响，提示主持人本轮抢答无效，实现报警功能，若超过抢答时间则抢答无效。

该抢答器主要运用到了编码器，译码器和锁存器：它采用74LS148来实现抢答器的选号，采用74LS279芯片实现对号码的锁存，采用74LS192实现十进制的减法计数，采用555芯片产生秒脉冲信号来共同实现倒计时功能。

关键词: 抢答器编码译码定时报警第一章设计技术的要求（1）设计8路抢答器，编号与参赛选手一一对应。

（2）具有优先显示抢答序号及时间的功能并禁止其他选手的抢答。

（3）主持人预置抢答时间，控制比赛的开始与结束。

（4）报警电路：主持人按下“开始”键时报警并进入抢答状态；当抢答者发出抢答信号时报警提示；在规定抢答终止时间到时报警。

第二章系统的组成框图及工作原理抢答器的组成框图八路智力抢答器总体框图 制作者 08机设（一）班 陈隆超 200810310127系统的工作原理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。

数字抢答器一、摘要：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数码管上显示，抢答器电路和主持人复位键组成主体电路。

通过定时电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能和计分电路，共同构成扩展电路。

利用面包板经过排版、布线、调试等工作后数字抢答器成形。

关键字：抢答器倒计时电路计分器二、设计要求1、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。

2、主持人将开关置于“开始”状态，宣布“开始”抢答器工作，定时器倒计时，扬声器给出声响提示。

3、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、扬声器提示。

4、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。

5、设计一个计分器，实现选手得分，由主持人控制加减，设置清除功能。

三、功能介绍1、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个代表队参赛，他们的选号分别是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）和抢答器的开始。

（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主持人将系统清零为止。

2、扩展功能（4）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30秒）。

当节目支持人启动“开始”键后，要求定时器立即减计时，并用显示器显示，同时扬声器发出短暂的声响。

（5）参加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。

数字电路课程设计——四路抢答器专业：班级：姓名：学号：组员：指导教师：一、二、 1、 2、三、 1、数字电子技术课设—— 四路抢答器设计题目四路竞赛抢答器设计目标掌握四路竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。

熟悉数字集成电路的设计和使用方法。

设计任务抢答器参赛者分为 4 组， 每组序号分别为 1、2、3、4，按键 SB0~SB3 分别对应 4 个组， 抢答者按动本组按键， 组号立即在 LED 显示器上 显示，同时封锁其他组的按键信号。

系统设置外部清除键，按动清除键， LED 显示器自动清零灭灯。

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 (LED 显示)， 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。

抢答器具有定时(30 秒)抢答的功能。

当主持人按下开始按钮后， 定时器开始计时，显示时间，若无人抢答，计时到 30 秒的时候， 扬声器发出声响， 声响持续 1 秒。

若参赛选手在 30 秒内有人抢答， 扬声器响，同时 LED 灯亮，并保持到主持人将系统清零为止。

可用 555 定时器和一定数值的电阻和电容产生频率为 1KHz 的脉冲， 作为触发器的 CLK 信号。

再经分频器输出秒脉冲作为定时器的 CLK 信号。

四 、 进度安排序号 内容 时间1 课题介绍 0.5 学时2 查找资料理论设计并仿真 2 学时3 安装、调试电路 2 学时4 技术指标测试 1 学时5 答辩 0.5 学时五 、 设计方案1 、 所需电路元器件：74LS74×2 555 定时器× 1 74LS160×54、5、2、 3、74LS20×174LS00×274LS04×12 、各芯片的引脚图及功能表74LS74 引脚图及其功能真值表555 定时器的引脚排列图74LS160 引脚图管脚图74LS160 的功能真值表74LS20 引脚图及其功能真值表74LS00 引脚图及其功能真值表74LS04 引脚图及其功能真值表六、各部分电路设计原理1 、判别电路：需要 74LS74 两个芯片， 74LS20,74LS00,74LS04 各一个，开关 5 个 K1,K2,K3,K4,K5， 1KHZ 的脉冲，指示灯等，按照总体设计电路图 (见七、总体电路分析设计四路及过程) 连接，首先使每个芯片都正常工作，在第一个 D 触发器中， 2 接 K1,12 接 K2， 5 和9 分别接指示灯， 6、8 接到四输入的非门上，第二个 D 触发器中，2 接 K3， 12 接 K4， 5 和 9 分别接指示灯， 6、8 也接到四输入的非门上，而两个 D 触发器中的 1 和 13 共四个口分别连在一起接开关K5，两个 D 触发器中 3 和 11 都连在一起，接出一根红线 L1，然后在将 74LS20 的输出端接在 74LS04 的输入端，其中的输出端接74LS00 输入一端，另一个输入端接 1KHZ 的脉冲，它的输出正好接在红线 L1 上，此时完成了抢答器。

西安邮电学院数字电路课程设计报告书——数字抢答器院系名称：计算机学院学生姓名：专业名称：计算机科学与技术班级：实习时间：2010年12月6日至2010年12月17日一实验目的：熟悉数字电路中的组合逻辑电路，时序逻辑电路设计。

巩固数字电路知识。

二实验要求：设计一个数字式抢答器，具体要求如下：1．要求至少控制四人抢答，允许抢答时间为10秒，输入抢答信号实在“抢答开始”命令后的规定时间内，显示抢先抢答者的组号；亮绿灯。

2．在“抢答开始”命令前抢答者，显示违规抢答者的组号；亮红灯。

3．在“抢答开始”命令发出后，超过规定的时间无人抢答，显示无用字符（可自行确定）。

三使用元件：1、面包板一块，剥线钳一只，导线若干；2、直流稳压电源一台，万用表一个；3、发光二极管四只，阴极数码管两只；4、电容4.7uF一只，0.1uF一只；5、电容150千欧一只，4.7千欧一只，100欧一只；6、集成电路74LS00,74LS04，74LS48（三个），74LS75,74LS161（两个），74LS148，NE555。

四总体方案设计：本课题所介绍的数字式抢答器,允许抢答者在规定的时间内抢答。

它可以用数码管显示抢答者所在的小组序号,对犯规抢答者,除用灯亮表示警告外,还应显示出犯规者的序号；若抢答时间(50秒)已过,则任何输入信号均无效,且要显示一个无用字符。

综上所述，数字式抢答器应具有以下结构（如图1所示）：图1：整体设计思路图五单元电路的设计：(1)输入控制电路：此电路要求能够区分抢答者是否违规：若输入的抢答信号是在“抢答开始”命令下达之前发出，则该抢答者犯规，输入控制电路应发出“抢答无效”信号，并配合抢先信号锁定电路使抢答者所在组对应的指示灯亮；若抢答信号是在“抢答开始”命令下达之后发出，则抢答有效。

经过分析，我认为主持人控制可以用控制电源开关来实现，判断抢答信号是否有效可以用抢先信号锁定电路配合基本的与非门和发光二极管来实现。

亀子信息耄控制工龄一、课程设计名称智力竞赛抢答器、内容摘要用74LS系列常用集成电路设计的智力竞赛抢答器，并详细分析电路工作原理。

抢答器作为一种电子产品，早已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合，但目前所使用的抢答器存在分立元件使用较多，造成每路的成本偏高，而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，因此设计出数字化全集成电路的多路抢答器是现代电子技术发展的要求。

按照这一要求，并根据74LS373八路锁存器的功能特点，用74LS373和其它几块常用的74LS系列数字集成电路设计出了一数码显示八路抢答器电路，该电路具有成本低、元器件容易得到、路数多、数码直观显示、性能稳定等诸多优点。

三、设计内容及要求A、设计内容：设计一个8路智力竞赛抢答器。

我初步将系统分为3大功能模块：抢答电路即主电路、倒计时电路、报警电路。

可将倒计时电路分为一个十进制（实现十个数以内的倒计时）计数、译码、数码管显示电路；抢答电路（获得优先抢答选手的编号）分为8路抢答开关、数据锁存器、优先编码器、4511译码器、数码管显示电路；整个电路分为锁存控制、倒记时控制、报警控制。

数字抢答器总体方框图如图3-1所示为总体方框图。

其工作原理为：接通电源后，主持人将开关置“开始”状态，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、扬声器提示。

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。

图3-1抢答器的原理框图B、要求：1、给节目支持人设置一个控制开关，用来控制系统清零及抢答的开始。

2、抢答开始后当有某一选手首先按下抢答按钮时，选手编号立即被锁存，编号数码管显示选手编号并发出报警声响，此时抢答器不再接收其他的输入信号，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

3、抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答时间由节目主持人设定。

学号：课程设计题目八路数字抢答器学院专业班级姓名指导教师年月日题目： 8路数字抢答器初始条件：要求对数字电路里555电路的运用有所了解，同时熟悉计数电路和译码电路的运用，还要能够运用Multisim软件进行电路的仿真。

要求完成的主要任务:1．运用数字电路设计一个能够满足特定要求的八路抢答器2．绘制电路原理图并进行仿真，要求在报告中画出正确的波形。

3．按照所画的原理图，在仿真的基础上焊接实物并进行调试。

时间安排：编号任务时间1 查资料、原理图设计3天2 仿真电路并修改 3天3 实物焊接与调试5天4 报告撰写 2天5 答辩1天指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录课程设计任务书............................................................................................. 错误！未定义书签。

摘要 .. (4)Abstract (5)一、实验目的 (6)二、设计要求与内容 (6)三、设计及原理 (7)3.1 总体方案设计 (7)3.1.1 设计思路 (7)3.1.2 总电路框图 (7)3.2 各模块设计方案及原理说明 (8)3.2.1 抢答电路 (8)3.2.2 倒计时电路 (12)四、电路仿真 (13)4.1 抢答电路 (13)4.2 倒计时电路 (15)五、实验结果及分析 (17)六、收获、体会和建议 (19)附录 (21)1.总电路图 (21)2. 元件引脚图 (22)3.元器件清单 (24)主要参考文献 (25)摘要抢答器作为一种工具，已经广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。

本设计以八路智力竞赛抢答器为基本概念，从实际应用出发,利用电子设计自动化( EDA)技术,用数字、模拟电子器件设计具有扩充功能的抢答器。

该抢答器的设计利用Multisim11完成了原理图设计和电路仿真，具有数字显示、倒计时显示、编码译码功能，应用效果良好。

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。

课题二数字式抢答器一．数字式抢答器功能概述在举办各种智力竞赛活动中，常常需要确定随是第一个抢答的人。

数字式抢答器利用电子器件可以准确的解决这一问题。

数字式抢答器允许抢答者在规定的时间范围内进行抢答，可以用数字显示抢先者的序号，并配有相应的灯光指示和声报警功能；对犯规抢答者（指在抢答开始命令下达前抢答者），除用声、光报警外，还应显示出犯规者的序号；若规定抢答时间已过，要告示任何输入的抢答信号均无效，除非重新下达抢答命令。

二．任务和要求设计一个数字式抢答器，具体要求如下：1．要求至少控制四人抢答，允许抢答时间为10秒，输入抢答信号是在“抢答开始”命令后的规定时间内，显示抢先抢答者的序号，绿灯亮。

2．在“抢答开始”命令前抢答者，显示违规抢答者的序号；红灯亮。

3．在“抢答开始”命令发出后，超过规定的时间无人抢答，显示无用字符（可自行确定）。

4．选做：不仅能显示抢答者的序号并且能显示抢答次序。

三．原理电路和程序设计(一)总体设计电路如下图所示为总体方框图。

其工作原理为：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、定时器显示零。

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(二)部分电路介绍1、抢答器电路参考电路如下图所示。

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，当有选手将键按下时74L148的四个输出相与控制74L75的使能端，使其锁存并且让它和开关相与去控制红灯亮，保证报警电路通。

基于单片机的八路抢答器毕业设计一、选题背景及意义1.1 选题背景抢答器是一种常见的电子竞赛设备，它可以被广泛应用于各种知识竞赛、智力竞赛和技能竞赛中。

抢答器的原理是通过按下按钮来触发电路，从而使得系统判断谁先按下了按钮。

由于抢答器具有响应速度快、准确性高等特点，因此在教育培训、科技竞赛等领域得到了广泛的应用。

1.2 选题意义本设计旨在通过单片机技术实现一个八路抢答器，以满足各种知识竞赛、智力竞赛和技能竞赛的需求。

该抢答器具有响应速度快、准确性高等特点，可以提高比赛的公正性和公平性，同时也可以增加比赛的趣味性和互动性。

二、设计思路及方案2.1 设计思路本设计采用基于单片机的八路抢答器方案，主要包括以下几个部分：（1）光电传感器模块：通过红外线发射管和接收管构成光电传感器，用于检测选手是否按下按钮。

（2）单片机模块：采用STC89C52单片机，负责控制整个抢答器的运行。

（3）LED显示模块：采用八个LED灯，用于显示哪个选手按下了按钮。

（4）音响提示模块：通过蜂鸣器发出声音提示哪个选手按下了按钮。

2.2 设计方案（1）硬件设计硬件设计主要包括光电传感器电路、单片机电路、LED显示电路和音响提示电路四个部分。

其中，光电传感器电路主要由红外线发射管和接收管构成；单片机电路采用STC89C52单片机，配合外部晶振、复位电路和ISP下载接口实现对整个系统的控制；LED显示电路采用常规的共阴极八段数码管，通过多工位选择来实现对不同选手的显示；音响提示电路采用蜂鸣器实现对选手按键行为的声音提示。

（2）软件设计软件设计主要包括系统初始化、中断服务程序、定时器控制程序和按键扫描程序四个部分。

其中，系统初始化主要负责对各个模块进行初始化设置；中断服务程序主要负责处理光电传感器的中断请求；定时器控制程序主要负责控制LED灯的显示和蜂鸣器的声音提示；按键扫描程序主要负责检测选手是否按下按钮，并触发相应的中断服务程序。

三、设计实现及测试3.1 设计实现本设计采用Protues仿真软件进行电路设计和调试，通过Keil C编译软件进行单片机程序编写和调试。

数字抢答器电路设计一、引言随着科技的发展，数字抢答器在各种竞赛、会议和活动中越来越普及。

设计一个高效、可靠、易用的数字抢答器电路具有重要意义。

本文将详细介绍数字抢答器的电路设计过程，包括需求分析、硬件设计、软件编程和测试等环节。

二、需求分析在设计数字抢答器电路之前，首先要明确需求。

通常，数字抢答器应具备以下功能：实时显示抢答者的编号；具有开始和复位功能；抢答者优先级判断；抢答成功后，相应编号保持显示并锁定其他抢答者；具有计时功能，可设定抢答时间。

三、硬件设计根据需求分析，数字抢答器电路主要包括以下几个部分：抢答按钮：每个抢答者拥有一个按钮，按下按钮表示抢答；显示屏：显示抢答成功者的编号；微控制器：负责处理抢答信号，控制显示屏和计时器；计时器：设定抢答时间，并在时间到达时控制微控制器锁定抢答功能。

四、电路原理图设计电路原理图是数字抢答器电路设计的核心。

在设计过程中，应遵循以下原则：选择合适的微控制器，确保其具备足够的I/O端口和处理速度；根据显示屏的接口类型，设计相应的接口电路；为每个抢答按钮设计一个输入端口，并连接至微控制器的I/O端口；设计计时器电路，确保其精度和稳定性；为电路添加电源滤波和保护电路，以提高抗干扰能力。

五、软件编程在完成硬件设计后，需要对微控制器进行编程。

编程的主要任务包括：初始化微控制器和显示屏；编写抢答信号处理函数，根据抢答信号的先后顺序判断优先级；设计计时器中断处理函数，实现抢答时间的设定和锁定功能；编写显示函数，实时显示抢答成功者的编号。

六、测试与调试完成软件编程后，需要对数字抢答器电路进行测试与调试。

测试的主要内容包括：检查电路板的焊接质量和元件的完整性；使用示波器和逻辑分析仪检查电路的信号质量和时序关系；对微控制器进行仿真测试，确保其程序逻辑正确；在实际环境中进行抢答测试，观察显示屏的显示效果和抢答功能的实现情况。

七、总结与展望通过以上设计过程，我们可以得到一个功能完备、性能可靠的数字抢答器电路。

天津职业大学八路抢答器电路设计报告学院:电子信息工程学院专业:应用电子技术班级:电子1班姓名:吴凡樊德帅:2014年6月30日一、课程设计的内容设计一个8位数字抢答器。

二、课程设计的要求与数据设计要求包括：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。

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，系统通过一个指示灯报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。

三、课程设计应完成的工作1. 利用各种电子器件设计8位数字抢答器；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、应收集的资料及主要参考文献[1] 陈永浦. 数字电路基础及快速识图[M]. 人民邮电出版社, 2006. 275-277.[2] 侯建军. 数字电路实验一体化教程[M]. 北京清华大学出版社, 2005. 77[3] 范文兵. 数字电子技术基础[M]. 北京清华大学出版社, 2008.1 设计任务目的及要求1.1 设计目的通过课程设计，对数字逻辑的基本内容有进一步的了解，特别是时序逻辑电路的设计。

能把上学期学到的数字逻辑理论知识进行实践，操作。

在提高动手能力的同时对常用的集成芯片有一定的了解，在电路设计方面有感性的认识。

而且在进行电路设计的时候遇到问题，通过独立的思考有利于提高解决问题的能力。

在经过课程设计后，更明白数字逻辑电路设计的一般方法，以及在遇到困难怎么排除问题。

第1章总体设计在许多比赛活动中，为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，通常设置一台数字电子抢答器。

这里设计一台八路数字电子抢答器。

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。

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。

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。

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解锁清零为止。

抢答器的组成框图如图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。

图1.1 抢答器的组成框图第2章基本组成及工作原理2.1 基本组成(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。

本设计用的为LED数码管。

2.2 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。

电子技术课程设计报告抢答器题目：智力竞赛抢答器学生姓名专业自动化学号3008203010指导教师日期20101209-20101227作为本专业的基础知识,数字电子技术在我们的日常生活中起着专门重要的作用：从最平常的家用电器到新兴的深空探测，能够说无所不在。

在本次课程设计中,基于EDA技术中的MaxPlus，我们设计了一个简易的抢答电路，它由四部分组成，要紧使用了触发器、计数器、编码器以及一些差不多的门电路。

除了抢答功能外，它还能够实现由主持人操纵的加减分及复位功能。

关键词：MaxPlus;触发器;计数器;加减分Abstract:As the fundamental knowledge of our major, Digital electronic technology plays a significant role in the daily life: Ranging from the normal household appliances to the hottest Deep-space exploration, it is widely used everywhere.In this curriculum design, based on the software MaxPlusII in EDA, we made a simple vies to-circuit which was made up of four parts and used flip-flop, counter, encoder and some basic gate circuit. Besides the function of vies to questions, there are also extra functions like the scoring and reset which controlled by the host.Key Words：MaxPlus; flip-flop; counter; scoring一设计要求及分析思路1．工作基础（1）数字电子技术基础；（2）MaxPlusII差不多操作；2. 差不多要求（1）有3—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）声音提示已有人抢答。

用 555 定时器构成多谐振荡器�设计脉冲信号。
第三节 系统设计
1、抢答电路�
该电路的根本任务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 清零之后才有效。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�并用发光二级管直接指示出组别�这里我们采用 LED 数码 管显示�。同时用第一抢答信号控制一个发光二级管�发光二级管不亮表示该题 抢答有效。本电路用一个 74LS75 双锁存器、BCD-7 段译码器和 LED 数码管显示 器组成�可以将四位抢答者的按钮通过双锁存器�驱动 LED 数码管显示器显示出 他们最先抢答者的序号。当有人抢答时�抢答电路和定时电路停止工作。
二、方案�
采用 74LS75 四 D 触发器、四输入与门、二输入与非门、BCD-7 段译码器� 各 5 个开关�二级管及电阻若干�构成枪答器�用二级管显示对应抢答者�并用 BCD-7 段译码器显示对应抢答者的编号�当有人抢答时�及当有人按下抢答开关 后�用低电平锁住四 D 触发器。当使用清零开关后才允许下次抢答。
西安邮电学院
数字电路课程设计报告书
——数字抢答器
学院名称 �
电子工程学院
学生姓名 �
XXX
专业名称 习 时 间 � 2011 年 6 月 20 日 — 2011 年 7 月 1 日
摘要�本课题设计是“四人抢答器”�包括可分为三部分�有脉冲信号产生、抢 答器、倒计时三个模块。先根据要求用 74LS75 双锁存器构造四人抢答器�用 BCD-7 段译码器显示抢答者编号�用 555 定时器产生脉冲信号�脉冲信号周期为 1.0024s。通过 74LS161 做个位计时器�用置数法通过反码实现减法计数�在用 BCD-7 段译码器显示倒计时。数码管与 74LS48 配合使用�本次课题使用的数码 管需要 74LS48 驱动工作�其允许抢答时间为 10s。 关键字�锁存器 脉冲信号 减法器

摘要：简易三人抢答器是一名的裁判员，它的任务是从三名竞赛者中确定出最先的抢答者，并显示出最少反应时间。

1.系统总体方案设计1.1电路组成和工作原理根据上面所说的功能要求，智力竞赛抢答计事系统的组成框图如下图1-1所示。

它主要有五部分组成：图1-11.1.1抢答器智力竞赛抢答器的核心。

当参赛者的任意一位首先按下抢答开关事，抢答器即刻接受该信号，指使相应发光二极管亮（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。

1.1.2抢答控制器由三个开关组成。

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。

1.1.3清零装置供比赛开始前裁判远使用。

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。

1.1.4显示、声响电路比赛开始，当某一参赛者按下抢答器开关时，触发器就接受该信号，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。

1.1.5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。

1.2设计步骤及方法下图1-2为三人简易抢答器系统的原理图。

V DDR R R D AD B D C 5.1KΩJA BCG CC4012CP （500KHz ）1Q +2Q V DD2R V SS 2CP 1CP 2D 1D 1R CC40131Q V 1R 1CP 1D V CC4013DD DD 1+CP(1KHz)Ta g a g ......a g D C B D C B A CC4511CC40192CP （1HZ ）Q D Q A Q B CP —D C B AD C B —Q D Q A CP a g A A CP —=—PE =1图5图1-2 原理图1.2.1抢答控制电路该系统有开关A，B，C，分别有三名参赛者控制。

常态时开关接地，比赛时，按下开关，使该端为高电平。

为实验方便，抢答开关也可以利用实验箱上电平输出开关。

湄洲湾职业技术学院八路数显抢答器说明书系别：电子工程系年级： 10级专业：电气自动化姓名：杨丽君学号：1001020238 导师姓名：陈辉煌职称：副教授2013年 5月 27日目录1前言 (1)2 系统设计技术参数要求 (2)3 系统设计 (2)3.1系统设计总体框图 03.2各模块原理说明 03.3系统总原理图说明 (1)3.4系统印刷电路板的制作图 (2)3.5系统的操作说明 (4)3.6系统操作注意事项 (2)参考文献 (5)致谢语 (6)附录1 系统总原理图 (7)附录2 程序 (8)附录3元件清单 (11)1前言在电视上和学校的一些活动中我们会经常看到智力抢答的节目，如果让参赛者用举手等方法来抢答，主持人很容易误判，会造成抢答的不公平。

因此为了比赛的准确、公正、并能直观地判断出谁是第一抢答者，利用电子产品的高准确性设计一个抢答器，此抢答器通常由数码显示、灯光、音响等多种手段指示出第一抢答者，防止不公平的现象发生，保证抢答的准确性和公平性。

抢答器作为一种工具，已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。

本设计是利用单片机AT89C52单片机及外围接口实现的抢答系统，主要是采用单片机的计数器和计数显示的原理，使得系统能够正确的显示30秒倒计时数字，同时使数码管能够正确的显示数位编号。

采用四角按钮开关作为键盘输出部分，蜂鸣器声响提示。

将硬件和软件结合从而系统实现：只有在主持人按下开始键后才有效，选手在主持人按开始抢答键之前抢答无效；抢答限定时间和回答时间设定为30秒倒计时，在限定时间内显示哪位选手有效抢答，有效抢答按键后有音乐提示，按键锁定，在此抢答有效状态下，选手再按键为无效非法。

2 系统设计技术参数要求1.电源电压：5V±10%。

2.键盘扫描，显示当前按键。

3.检测是否有参赛者违规操作，如果在主持人按下开始按键以前按下则利用蜂鸣器报警并显示参赛者编号。

4.当主持人按下开始按键后，计数器开始倒数，在30秒倒数结束之前如果有参赛者按下按键，则在数码管上显示参赛者编号。

数字抢答器的设计及PCB板制作李红圆数字抢答器的设计及PCB板制作李红圆数字抢答器是一种用于竞赛或考试中的电子设备，能够快速地获取答题者的答案。

本文将介绍数字抢答器的设计及PCB板制作的过程，具体操作由作者李红圆亲自完成。

一、数字抢答器的设计数字抢答器的主要功能是接受答题者的输入，并显示出答案统计结果。

因此，设计数字抢答器需要考虑以下几个因素：1. 抢答按键：数字抢答器需要配备一组按键，在答题时，答题者通过按下相应按钮来提交答案。

这里，我们选择使用4个不同的颜色（如红、黄、绿、蓝）的按钮来代表答案A、B、C、D。

2. 显示屏：为了方便答题者及评判人员，数字抢答器需要配备一块显示屏，显示答题者的答案及答题结果统计。

3. 数据存储：为了保证答题的准确性及便于数据分析，数字抢答器需要配备一块存储器，用于存储答案数据及答题结果数据。

4. 电源供应：数字抢答器需要配备一块电源供应模块，用于提供足够的电力支持数字抢答器的正常运作。

5. 细节设计：为了提高数字抢答器的易用性及用户体验，设计中需要考虑细节，如按键的手感、显示屏的亮度及反应速度等。

基于以上几个因素，李红圆设计的数字抢答器总结如下：1. 抢答按键：采用4个不同颜色的按钮，分别连接至数字抢答器的I/O口。

2. 显示屏：采用一块0.96寸OLED屏幕，画面清晰、反应迅速。

3. 数据存储：采用一块AT24C32芯片，提供有5KB的存储空间，足以满足简单的统计需求。

4. 电源供应：采用一块3.7V锂电池进行供电，通过充电器进行充电。

5. 细节设计：采用了软性按键，手感柔和，使用更加舒适。

二、PCB板制作数字抢答器的PCB板制作是数字抢答器制作的一项重要环节，PCB板的设计质量决定了电子设备的稳定性及可靠性。

数字抢答器的PCB板制作过程如下：1. PCB板设计软件：李红圆采用了常用的PCB板设计软件Altium Designer。

在软件中，用户可自由添加所需元器件及布线，设计出符合自己要求的电路板。