基于stm32的四路抢答器课程设计说明书大学论文

4路抢答器课程设计报告课程设计报告：4路抢答器一、设计背景和目标抢答器是一种常见的教学装置，用于增强学生参与课堂互动和竞争的积极性。

为了提高现有抢答器的性能和功能，本次设计决定设计一款4路抢答器，以满足现代教育教学的需求。

本设计旨在通过增加抢答器的路数，提高课堂互动和竞争的效果，促进学生参与讨论和思考，培养学生的团队合作和竞争精神。

二、需求分析1.提高路数：既有的抢答器系统只能支持单一路数，不利于多个学生同时参与抢答活动，因此设计4路抢答器，以支持更多学生参与抢答。

2.精准识别：抢答器需要准确识别学生按下按钮的时间顺序，并显示该学生抢答的排名，以减少争议和纠纷。

3.考虑后续扩展：设计的抢答器具备一定的可扩展性，以满足未来可能增加的路数需求。

4.易于使用：抢答器的使用应简单方便，对教师和学生来说操作简单、直观。

三、系统设计1.硬件部分：抢答器由中控主机和多个答题器组成。

中控主机负责控制答题器的启动、暂停和排名显示，答题器则用于学生参与抢答。

中控主机需要具备多路输入和输出接口，以支持多个答题器的同时工作。

2.软件部分：中控主机需要具备按键扫描、计时、显示学生抢答排名等功能。

答题器则需要具备按键输入和与中控主机的通信功能。

四、应用场景本款4路抢答器适用于中小学课堂教学。

教师可以通过抢答器让学生在课堂上积极回答问题，增强学生对知识点的理解和记忆。

在团队竞赛中，抢答器也可以作为评分工具，用于记录团队的答题水平。

五、教学效果和可操作性评价1.教学效果：抢答器可以增强学生的参与度和互动性，培养学生的团队合作和竞争精神，促进学生思考和讨论，提高教学效果。

2.可操作性评价：抢答器的设计考虑到了简单方便的操作，教师和学生只需按下按钮即可完成相应操作，无需复杂的设置和操作过程，易于上手和使用。

六、结论本次设计的4路抢答器满足了现代教育教学的需求，提高了学生参与度和互动性。

通过抢答竞赛，可以培养学生的竞争意识和思考能力。

xxxxxx大学课程设计报告课程设计名称：单片机系统综合课程设计课程设计题目：四路抢答器院（系）：专业：班级：学号：姓名：指导教师：完成日期：xxxxxx大学课程设计报告目录第1章总体设计方案 (1)1.1课程设计的内容和要求 (1)1.2课程设计原理 (1)1.3课程设计思路 (2)1.4实验环境 (2)第2章详细设计方案 (3)2.1硬件电路设计 (3)2.2主程序设计 (4)2.3功能模块的设计与实现独立式按键功能模块 (4)第3章调试及结果分析 (7)3.1调试步骤及方法 (7)3.2实验结果及分析 (7)参考文献 (8)附录一（源程序） (9)附录二（原理图） (13)附录三（元器件清单） (14)第1章总体设计方案1.1课程设计的内容和要求（1）课程设计内容：使用51单片机制作抢答器功能如下：①常规模式主持人按下抢答开始开关，数码管从10S开始倒计时，此时选手可以抢答，若有选手抢答，相应LED亮，单数码管显示其选手号，双数码管从30S开始进行答题倒计时，答题时间到则单数码管闪烁显示选手号5次，再回到初始状态，若时间到但没有人抢答则回到初始状态（所有灯灭，检测主持键是否按下）②违规模式主持人尚在念题还未按下抢答开始开关，某选手违规抢答，则单数码管闪烁显示其选手号5次后回到初始状态。

（2）课程设计要求：①认真完成课程设计任务；②通过老师现场验收；③交出完整的课程设计报告。

1.2 课程设计原理根据题目要求，设计中采用8031芯片、LED灯、数码管和一些独立式按键构成一个简易四路抢答器。

设计中由于数码管扫描延时比较长，采用单片机的内部定时器进行定时，并采用中断方式。

整个抢答器的工作原理是：在正常的供电状态下，开始抢答时利用单片机倒计时，并由单片机将所需要显示的数据送到LED显示器的输入口，当有键按下时则执行相应的键功能程序。

1.3 课程设计思路(1)提出方案根据设计要求，系统采用个独立式开关作为按键，通过单片机不停地扫描P1口来控制LED数码管的显示，当按下启动按键后，经单片机处理，输出控制信号，数码管从10开始进入减计时并在数码管上显示剩余时间，在有选手按下按键时，就会有对应于这个按键的编码在数码管上显示，同时蜂鸣器给出声响来提示主持人和选手；如果在10秒内没有选手抢答，则本次抢答无效，系统封锁输入电路，禁止选手超时抢答。

单片机四路抢答器课程设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN课程设计(论文)题目名称简易四路抢答器设计课程名称单片机原理及应用学生姓名瞿永学号 04系、专业电气工程系测控类指导教师杨波2010年 7 月 1 日邵阳学院课程设计（论文）评阅表学生姓名瞿永学号 04系别电气工程系专业班级 08电本二班题目名称简易四路抢答器课程名称单片机原理及应用二、指导教师评定目录摘要 .............. 错误!未定义书签。

一，设计任务与要求 .. 错误!未定义书签。

二，方案设计与论证 .. 错误!未定义书签。

三，硬件电路设计 .. 错误!未定义书签。

四，软件设计... 错误!未定义书签。

五，器件选型方案 .. 错误!未定义书签。

六，调试： ...... 错误!未定义书签。

七，结论与心得...... 错误!未定义书签。

八，参考文献... 错误!未定义书签。

单片机四路抢答器设计摘要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。

但抢答器的使用频率较低，且有的要么制作复杂，要么可靠性低。

作为一个单位，如果专门购一台抢答器虽然在经济上可以承受，但每年使用的次数极少，往往因长期存放使（电子器件的）抢答器损坏，再购置的麻烦和及时性就会影响活动的开展，因此设计了本抢答器。

本设计是以四路抢答为基本理念。

考虑到依需设定限时回答的功能，利用AT49C51单片机及外围接口实现的抢答系统，利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，同时使数码管能够正确地显示时间。

用开关做键盘输出，扬声器发生提示。

同时系统能够实现：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，正确按键后有音乐提示；抢答时间和回答问题时间倒记时显示，满时后系统计时自动复位及主控强制复位；按键锁定，在有效状态下，按键无效非法。

四路抢答器的PLC控制毕业设计任务书设计题目：四路抢答器的PLC控制设计要求竞赛者若要回答主持人所提问题时，必须先按下桌上的抢答按钮（SB1—SB4）。

绿色指示灯亮后，须等主持人按下复位按钮SB5后，指示灯才熄灭；如果竞赛者在主持人打开 SA1开关10s内抢先按下按钮，电磁线圈将使彩球摇动，以示竞赛者得到一次幸运的机会；如果在主持人打开SA1 开关10s内无人抢答，则必须有声音警示，同时红色指示灯亮，以示竞赛者放弃该题；在竞赛者抢答成功后应限定一定的时间回答问题，根据题目难易可设定时间（如2 min）；当主持人打开SA2开关后计时开始，如果竞赛者在回答问题时超出设定时限，则红色指示灯亮并伴有声音提示，竞赛者停止回答问题。

设计任务画出该抢答系统示意图（A2） .画出PLC的I/O接线图（A2）画出梯形图（A2）说明工作原理。

编写30000字左右的设计说明书。

参考资料黄净主编，《电器及PLC控制技术》，机械工业出版社，2002.廖常初主编，《FX系列PLC编程及应用》，机械工业出版社，2006.扬长能、林小峰主编，《可编程序控制器例题习题及实验指导》，重庆大学出版社，2001.前言在电气控制系统中，控制装置主要有两类：一类是传统的由继电器构成的控制系统；另一类是以微处理器为基础的可编程控制器。

但由于可编程控制器具有可靠性高、通用性强、程序设计简单及便于安装调试等优点。

它在工业中的各个领域中得到了广泛的应用。

可编程控制器的机型较多，但其基本结构和工作原理相同，基本指令、控制功能和编程方法类似。

本设计书以PLC控制的四路抢答器为例，主要介绍了可编程控制器的基础知识、基本结构、指令系统、程序设计、控制系统等知识。

本设计书结合了大量的图形，使设计一目了然。

最后给出了主要的流程图、梯形图、详细注释及助记符语言等。

本设计书参考了众多可编程序控制器教学用书，结合自己所掌握的知识，并在韩金玲教师的认真帮助下完成。

在此真诚的衷心的感谢韩金玲教师的帮助。

1 设计任务描述1设计题目四路抢答器的设计1.1设计要求1.1 设计目的（1）掌握四路抢答器的构成、原理与设计方法；（2）熟悉集成电路的使用方法。

1.2 基本要求（1）要求实现ABCD四路抢答器的设计——每组都具有独立的抢答按键，要求某路抢答后，其余三路抢答无效；（2）某路抢答信号到达后，指示该路已抢答的独立灯光发光，发出提示音，并用数码管显示抢答的组号（以ABCD表示）；（3）裁判桌上的公共通道号显示（以ABCD表示）；（4）抢答时间的定时与报警，具体实现可自拟。

1.3 发挥部分( 1 )抢答次数显示；（2）选手分数计数显示。

2设计思路竞赛抢答器的设计思路即为有多个信号输入端，但是当有其中任何一个信号输入时，运行电路将所存电路，直至总控制开关闭合为之。

本设计题目为智能四路竞赛抢答器，使其能方便的实现优先抢答，本组抢答后，各组独立的灯光显示，同时发挥部分设计了抢答定时电路。

抢答器具有锁存、定时、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LED数码管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LED数码管把选手的所剩抢答时间显示出来。

抢答时间可设定（０～１５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。

定时器倒计时提示。

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。

据要求，则设计思路如下：由主持人控制四组抢答，当一人按下抢答按钮后，将会有灯光显示，单独显示器显示组别并发出提示音。

同一时刻优先编码电路将抢答信号锁存，其他人抢答失效，再通过译码显示将抢答认的组别显示出来。

由主持人控制抢答时间，抢答时间设为１５秒。

课程设计(论文)题目名称多路数字抢答器设计课程名称单片机原理及其应用2013年6月24日摘要近年来随着科技的飞速发展 单片机的应用正在不断深入 同时带动传统控制检测日新月异。

此次设计提出一种用AT89C51单片机作为核心控制元件 与电阻、液晶显示屏、蜂鸣器等构成硬件操作 再利用C语言编程 来控制抢答器的功能实现。

本论文对抢答器的背景与现状、硬件设计、软件设计及其仿真都做了详细的介绍 使我们不仅对抢答器的原理及设计有了深入的了解 也对单片机的设计研发过程有了更加深刻的体会。

本次设计的系统主要采用单片机控制、采用手动抢答的方式。

有人抢答后，系统自动封锁其他选手的抢答按钮，使其不再抢答，从而实现抢答功能。

该系统还增加了抢答倒计时功能，可以调整。

通过自主的设计、编程和调试出一个简单的四路抢答并在液晶屏显示抢答成功者号码；熟悉C语言编程；了解单片机仿真系统的使用方法，达到提高综合运用相关知识的能力；进一步熟悉和掌握Proteus7的使用方法；掌握单片机系统设计全部过程的目的。

关键字:抢答单片机液晶屏显示目录第1章前言 (1)第2章方案设计 (2)第3章硬件电路的工作原理 (3)3.1抢答器的电路图 (3)3.2液晶屏显示电路 (3)3.3按键控制电路 (3)第4章软件设计 (5)4.1软件编程 (5)4.2系统调试和结果分析 (6)总结 (10)参考文献 (11)附录1 源程序 (12)第1章前言电子技术和微型计算机的迅速发展，促进微型计算机测量和控制技术的迅速发展和广泛应用，单片机（单片微型计算机）的应用已经渗透到国民经济的各个部门和领域，它起到了越来越重要的作用。

单片微型计算机就是将中央处理单元、存储器、定时/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。

因此一块芯片就构成了一台计算机。

它已成为工业控制领域、智能仪器仪表、尖端武器、日常生活中最广泛使用的计算机。

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。

塔里木大学信息工程学院《单片机原理与外围电路》课程论文题目：基于单片机的四路抢答器姓名：李健豪学号：2021211214班级：计算机科学与技术15-2班摘要系统是以单片机的基本语言汇编语言来进行软件设计，指令的执行速度快，节省存储空间。

为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了。

使硬件在软件的控制下协调运作。

正文中首先简单描述系统硬件工作原理，且附以系统硬件设计框图，并介绍了单片机微处理器的发展史，论述了本次毕业设计所应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程, 并描述了AT89C51外接电路接口的软、硬件调试。

其次阐述了程序的流程和实现过程。

本文撰写的主导思想是软、硬件相结合，以硬件为基础，来进行各功能模块的编写。

关键词单片机；微处理器；AT89C51AbstractThis system edits collected materials the language to proceed wi th single the basic language of a machine the software designs, th e instruction carries out the speed quick, save memory. For the sa ke of easy to expand with the design adoption mold a logic for t urning construction, making procedure designing relation that change, software more shorter and more easier to understand. Make hardware control in software descended to moderate the operation. The text inside describes the system hardware work principle in brief first , andattach with the system hardware design frame diagram, combine development history that introduced the single a machine microprocess or, discuss this graduate design a function for applied each hardwa re connecting a people the technique connects with each one a mold piece and work processes, combine to describe in a specific way AT89C51 circumscribes the electric circuit connects oscular and soft, the hardware adjusts to try. Expatiated the process of the proced ure the next in order with realizes process. The predominance thoug ht that this text compose is soft, the hardware combines together, regarding hardware as the foundation, proceed the plait of each f unction mold piece write.Keywords Micro Controller Unit; Microprocessor; AT89C51- 2 -目录1绪论................................................................................................................................. - 4 -1.1课题背景及研究意义 ....................................................................................... - 4 -1.2国内外现状 ....................................................................................................... - 5 -1.3课题的设计目的 ............................................................................................... - 5 -1.4课题的主要工作 ............................................................................................... - 5 -2系统概述......................................................................................................................... - 6 -2.1设计要求 ........................................................................................................... - 6 -2.2、总体法案设计 ................................................................................................ - 6 -3系统硬件设计................................................................................................................. - 7 -3.1元器件简介 ....................................................................................................... - 7 -3.2系统总电路图 ................................................................................................... - 7 -3.4时钟电路设计 ................................................................................................... - 8 -3.5复位电路设计 ................................................................................................... - 9 -3.6指示灯电路设计 ............................................................................................... - 9 -4系统软件设计............................................................................................................... - 10 -4.1系统程序设计 ................................................................................................. - 10 -4.2仿真结果 ......................................................................................................... - 11 -结论.................................................................................................................................. - 12 -参考文献.......................................................................................................................... - 13 -附录A 系统整体电路..................................................................................................... - 14 -附录B 全部程序清单................................................................................................... - 15 -附录C PCB模拟图.......................................................................................................... - 18 -附录D 3D仿真图............................................................................................................ - 19 -- 3 -1绪论1.1课题背景及研究意义近年来单片机发展十分迅速，单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各个行业。

单片机的四路电子抢答器设计设计四路电子抢答器可以用单片机来实现。

抢答器通常包括主控板、显示屏、按键模块、信号输入模块和声音模块，下面我将详细介绍设计过程。

一、系统硬件设计部分：1.主控板：使用单片机作为主控处理器，常见的有51系列、AVR系列和STM32系列等。

根据所选单片机的引脚分配情况，设计电路板布线。

2.显示屏：使用液晶显示屏来显示题目和选手答案情况。

选择适合的液晶显示屏，并连接到主控板上。

3.按键模块：设置每个选手的抢答按键，可以使用带有独立按键的矩阵键盘模块，也可以使用独立的按键和扩展IO口。

4.信号输入模块：接收抢答信号，可以使用红外接收器模块，当选手按下抢答键时发射红外信号，由红外接收器模块接收。

也可以选择其他合适的接收方式。

5.声音模块：用于提醒和提示答题情况，可以使用蜂鸣器模块，通过主控板控制发声。

二、系统软件设计部分：1.初始化：在主控板上编写程序，进行硬件初始化，包括液晶屏初始化、按键模块初始化、红外接收模块初始化等操作。

2.题目显示：通过液晶显示屏展示当前抢答题目。

3.抢答检测：主控板通过循环扫描检测按键状态，当检测到一些按键按下时，记录该选手抢答，并停止其他选手的抢答。

4.抢答结果显示：通过液晶显示屏显示抢答结果，标识各个选手的抢答顺序。

5.声音提示：根据抢答结果，通过蜂鸣器模块进行声音提示，例如正确答案和错误答案的不同提示音。

6.重复抢答：在抢答过程中，如果有选手重复抢答，可以通过程序进行判断并作相应的提示。

7.复位操作：可以设置一个复位按钮，用于清除抢答结果和重新开始抢答。

三、系统工作流程：1.开机初始化：主控板上电初始化，配置各个模块，显示“待机”状态。

2.显示题目：主控板从题库中读取题目内容，并通过液晶显示屏展示给选手。

3.抢答：选手按下抢答按钮，主控板检测到按键状态变化并记录抢答情况。

4.显示抢答结果：主控板通过液晶显示屏显示抢答结果，标识各个选手的抢答顺序。

设计四路抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握四路抢答器的电路原理，理解并能够描述其工作过程。

2. 使学生了解抢答器中各个电子元件的功能和作用，如按钮、晶体管、继电器等。

3. 让学生掌握数字电路的基本知识，能够运用逻辑门设计简单的数字电路。

技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能够独立完成四路抢答器的搭建和调试。

2. 提高学生的问题解决能力，能够分析并排除抢答器故障。

3. 培养学生的团队协作能力，通过小组合作完成抢答器的设计和制作。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的兴趣，培养其创新意识和探索精神。

2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践操作的安全性和准确性。

3. 增强学生的竞争意识，培养良好的比赛道德和团队精神。

课程性质：本课程为电子技术实践课程，结合理论教学，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。

学生特点：本课程面向初中生，学生对电子技术有一定的基础，好奇心强，喜欢动手操作。

教学要求：教师需提供详细的电路原理讲解，指导学生动手实践，注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力。

在教学过程中，关注学生的个体差异，给予个性化指导。

通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，提高其综合素养。

二、教学内容1. 电路基础知识回顾：包括电路的组成部分、电路图的识别、基本电路类型等，关联教材第二章内容。

2. 四路抢答器电路原理：详细讲解抢答器的电路构成、工作原理及各部分功能，关联教材第四章第三节。

- 按钮开关的作用与使用方法- 晶体管放大电路的原理- 继电器的工作原理及其在抢答器中的应用3. 数字电路基础：介绍与门、非门、或门等基本逻辑门的功能和应用，关联教材第五章内容。

4. 抢答器设计与制作：- 设计抢答器电路图，明确各元件连接方式- 动手搭建和调试抢答器，关联教材实验操作部分- 故障分析与排除，提高问题解决能力5. 抢答器应用与拓展：探讨抢答器在实际生活中的应用，如知识竞赛等，激发学生创新思维。

-课程设计说明书-石油化工学院课程设计任务书一、设计题目四路抢答器二、主要容及要求（1）当某台参赛者按下抢答开关时，由数码管显示该台编号并伴有声响。

此时，抢答器不再接收其他输入信号。

（2）电路具有定时功能。

要求回答问题的时间≤30秒（显示为29~00），时间显示采用倒计时方式。

当达到限定时间时，发出声响提示。

（3）具有计分功能。

每组参赛者起始分为100分，抢答后由主持人计分，答对1次加10分，否则减去10分（4）在复位状态下台号数码管不作任何显示（灭灯）。

提高要求：（5）答题时间还剩5s时，每秒发出提示声音。

三、进度安排1、掌握multisim仿真器软件的使用（5月25号）。

2、去图书馆和网上查找需要的资料，并整理好。

（5月26日）。

3、对课程设计的要求进行理解，初步设计。

（5月27日）。

4、整体设计开始，并逐步改进和调试。

（5月29日）5、完成设计并写课程设计说明书。

（5月30日）6、课题答辩（6月20日）四、总评成绩指导教师学生签名抢答器电路设计一、设计任务与要求1．可容纳四组参赛的数字式抢答器；2．当某台参赛者按下抢答开关时，由数码管显示该台编号并伴有声响。

此时，抢答器不再接收其他输入信号；3．电路具有定时功能。

要求回答问题的时间≤60秒（显示为00~59），时间显示采用倒计时方式。

当达到限定时间时，发出声响提示；4．具有计分功能。

要求能设定初始分值，能进行加减分5．在复位状态下台号数码管不作任何显示（灭灯）二、方案设计与论证如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“清零”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。

四路抢答器课程设计报告绪言为了加深对数字电子技术课程理论知识的理解，有效地提高动手能力，独立分析问题、解决问题能力，协调能力和创造性思维能力，树立严谨的科学作风，培养综合运用理论知识解决实际问题的能力。

现设计一个四人智能抢答器，通过电路的设计、安装、调试、整理资料等环节，初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。

四人智力竞赛抢答器一、设计任务与要求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．设计要求（1）4名选手编号为：1，2，3，4。

各有一个抢答按钮和发光二极管，按钮和发光二极管的编号都与选手的编号对应，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，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。

、电路原理分析下图为供4人用的智力竞赛抢答装置电路，用以判断抢答优先权。

图中F1为4D触发器74LS175，它具有公共置0端和公共CP端；F2为双4输入与非门74LS20；F3是由74LS00组成的多谐振荡器；F4是由74LS74组成的4分频电路。

F3，F4组成抢答电路中的CP时钟脉冲源。

抢答开始时，由主持人清除信号，按下复位开关S5，74LS175的输出Q1~Q4全为0，所有发光二极管LED均熄灭。

当主持人宣布“抢答开始”后，首先做出判断的参赛者立即按下开关，对应的发光二极管点亮，同时，通过与非门F2送出的信号锁住其余3个抢答者的电路，不再接受其他信号，直到主持人再次清除信号为止。

四人智力抢答器原理图三、电路设计与单元电路分析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。

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)5.2展望 (31)致谢 (32)参考文献 (33)第1章绪论1.1 课题研究的相关背景抢答器是一种应用非常广泛的设备，在各种竞赛、抢答场合中，它能迅速、客观地分辨出最先获得发言权的选手。

课程设计(论文)题目名称简易四路抢答器设计课程名称单片机原理及应用?学生姓名瞿永学号 04系、专业电气工程系测控类指导教师杨波、2010年 7 月 1 日邵阳学院课程设计（论文）评阅表%学生姓名瞿永学号 04 系别电气工程系专业班级 08电本二班题目名称简易四路抢答器课程名称单片机原理及应用%二、指导教师评定：目录摘要..... 错误!未定义书签。

一，设计任务与要求. 错误!未定义书签。

二，方案设计与论证. 错误!未定义书签。

三，硬件电路设计. 错误!未定义书签。

$四，软件设计.错误!未定义书签。

五，器件选型方案. 错误!未定义书签。

六，调试：... 错误!未定义书签。

七，结论与心得错误!未定义书签。

八，参考文献.错误!未定义书签。

单片机四路抢答器设计摘要；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。

但抢答器的使用频率较低，且有的要么制作复杂，要么可靠性低。

作为一个单位，如果专门购一台抢答器虽然在经济上可以承受，但每年使用的次数极少，往往因长期存放使（电子器件的）抢答器损坏，再购置的麻烦和及时性就会影响活动的开展，因此设计了本抢答器。

本设计是以四路抢答为基本理念。

考虑到依需设定限时回答的功能，利用AT49C51单片机及外围接口实现的抢答系统，利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，同时使数码管能够正确地显示时间。

用开关做键盘输出，扬声器发生提示。

同时系统能够实现：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，正确按键后有音乐提示；抢答时间和回答问题时间倒记时显示，满时后系统计时自动复位及主控强制复位；按键锁定，在有效状态下，按键无效非法。

一，设计任务与要求1、抢答器同时供4名选手或4个代表队比赛，分别用4个按钮S0 ~ S3表示。

四路抢答器课程设计一、引言四路抢答器是一种常用于教育培训领域的教学工具，通过快速抢答的方式提高学生的参与度和专注力。

本次课程设计旨在介绍四路抢答器的原理、使用方法以及在教学中的应用。

二、四路抢答器的原理四路抢答器由主机和多个手持抢答器组成，主机负责控制整个系统，手持抢答器用于学生进行抢答。

具体原理如下：1.主机通过无线信号与手持抢答器进行通信，实现问题发送和结果显示。

2.主机将问题发送给手持抢答器，并启动计时器。

3.学生按下手持抢答器上的按钮进行抢答。

4.主机根据按钮按下的先后顺序判断正确回答者，并在显示屏上显示结果。

三、四路抢答器的使用方法使用四路抢答器进行课堂教学需要以下步骤：1.准备工作：确保主机和手持抢答器电量充足，并保证无线信号通畅。

2.设置问题：在主机上输入问题并设置倒计时时间。

3.发送问题：按下发送按钮，主机将问题发送给手持抢答器。

4.学生抢答：学生按下手持抢答器上的按钮进行抢答。

5.结果显示：主机根据按钮按下的先后顺序判断正确回答者，并在显示屏上显示结果。

6.统计分析：通过主机记录的数据进行统计分析，了解学生的回答情况。

四、四路抢答器在教学中的应用四路抢答器可以广泛应用于各个学科的教学中，以下是几个典型的应用场景：1. 提问环节在课堂上，教师可以使用四路抢答器来进行提问。

通过快速抢答的方式，激发学生积极性和参与度。

教师可以根据学生回答问题的情况及时调整教学内容和方法。

2. 小组竞赛将学生分成若干小组，每个小组配备一个手持抢答器。

教师出题后，小组内成员共同商讨并使用手持抢答器进行抢答。

正确回答者可以为自己小组赚取分数，从而增加竞争和合作氛围。

3. 课堂测验在课堂结束前，教师可以进行一次小型的课堂测验。

将几道题目发送给学生，学生使用手持抢答器进行抢答。

通过测验结果，教师可以了解学生对知识掌握的情况，并及时调整教学内容。

4. 反馈评估四路抢答器还可以用于学生对教师提出问题的反馈评估。

教师提出问题后，学生使用手持抢答器进行回答，并给出自己对问题的评价。

学生姓名学号系电气工程系专业班级电气测控类一班题目名称四路抢答器设计课程名称单片机原理及应用一、学生自我总结二、指导教师评定注：1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。

目录........摘要 (1)第一章抢答器总体设计 (2)1.1 设计任务与要求 (2)1.2 方案设计与论证 (2)第二章单片机应用系统简介 (3)2.1 单片机结构 (3)2.2 单片机的封装形式，引脚定义及功能 (3)第三章硬件电路设计 (4)3.1 抢答器的电路图 (5)3.2 单元电路设计 (5)3.3 复位电路设计 (6)3.4 报警电路设计 (6)3.5 显示电路 (7)第四章软件设计 (7)4.1 系统主程序设计 (8)4.2 主程序清单 (9)第五章调试及性能分析 (23)第六章设计总结及心得 (24)附录：参考文献摘要随着现代娱乐节目及其它游戏环节的需要，也为了完善节目的紧张气氛和观众的互动，就出现了多路抢答器。

它是人们常用于各种需要抢答比赛时用的电路器材，是一名公正的裁判员。

抢答器的出现给人们带来极大的方便，他能准确无误的从若干名参赛中确定出最先抢答者，并且有显示，声效等功能。

DigestWith modern entertainment programs and other game loop, also need in order to improve the program of tension and the audience interaction, appeared more road vies to answer first device. It is often used in all kinds of people in the game to vies to answer first circuit equipment, is a fair judge. The emergence of the vies to answer first people brings great convenience, he can accurate from several of participating in the first vies to answer first determine the, and have a show, sound effects, and other functions.第一章 抢答器的总体设计1.1设计任务与要求要求实现功能：将其中3个按键定义为1—4号，第一位数码管用于计时，第二位数码管用于显示当前抢答着。

四路抢答器引言近年来随着科技的飞速发展，单片机、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。

1．PLC四路抢答器概述1.1 PLC四路抢答器概述抢答器广泛用于电视台、商业机构及学校，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。

本文介绍一种数字式抢答器，能使四个队同时参加抢答,赛场中设有1个裁判台，4个参赛台，分别为1号、2号、3号、4号参赛台.总体设计选用西门子PLC控制,抢答操作方便，在很多的场所都可以使用，并且给人的视觉效果非常好。

抢答器，顾名思义就是用于比赛时，跟对手比反应时间，思维运转快慢的新型电器。

随着社会科技技术的不断发展，他的应用场合也随之增加；技术含量大大提升；更加方便可靠。

目前, 形式多样、功能完备的抢答器已广泛应用于电视台、商业机构、学校及企事业单位, 它为各种竞赛增添了刺激性、娱乐性, 在一定程度上丰富了人们的业余生活。

用PLC进行知识竞赛抢答器设计，其控制方便，灵活，只要改变输入PLC的控制程序，便可改变竞赛抢答器的抢答方案。

PLC智能抢答器与单片机抢答器相比，在许多方面都显示出优越性.首先说一下单片机抢答器，所谓单片机系统就是采用目前市场上的单片机CPU及其它外围芯片，根据不同系统设计电路板，最终设计成一台简易的计算机系统，并在此基础上设计程序以达到所要求的控制功能。

这种形式在 80年代国内很流行，但由于受到本身可靠性及其它方面的限制，目前除了仪表上仍然采用外，在工业现场的应用已逐步被PLC所代替。

仿真课程设计题目：四路抢答器设计系别：电子工程系专业：计算机控制技术*名：***学号：**********指导教师：***2012.11.29一、设计目的1、学习数字电路中的优先编码器、锁存器、译码器、数据显示管的综合应用。

2、熟悉抢答器的工作原理3、了解数字系统设计，调试及故障排除方法。

二、设计要求1、四组参赛者进行抢答，当抢答组按下抢答按钮时，抢答器能准确的判断出抢答者。

2、抢答器应具有互锁功能，及某组抢答后能自动封锁其他各组进行抢答。

3、抢答器应具有限时功能，及限制抢答时间、答题时间等，要求显示时间数据。

4、系统具有一个总的复位开关。

三、电路的总体结构1、电路的总体原理框图2，单元电路设计(1)抢答电路设计设计电路如图所示。

电路选用优先译码器4511 来完成。

该电路主要完成两个功能：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（显示电路采用七段数字数码显示管）；二是禁止其他选手按键，其按键操作无效。

（2）定时器设计节目主持人根据抢答器的难易程度，设计一次抢答的时间，通过预置时间电路对计数器进行预置。

你由时钟产生电路提供。

按键弹起后，计数器开始减法计数工作，并将时间显示在共阴极七段数码显示管DPY_7-SEG 上，当有人抢答时，停止计数并显示此时的倒计时时间；如果没有人抢答，且倒计时时间到时，输出低电平到时序控制电路，控制报警电路报警，同时以后选手抢答无效。

当设定的抢答时间到，无人抢答时，扬声器发声，定时和定时电路停止工作。

四人抢答器电路原理及设计1、设计方案抢答器具有锁存、定时、显示和报警功能。

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LED数码管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LED 数码管把选手的所剩抢答时间显示出来。

而在选手按键抢答以及抢答时间倒计时到时的时候都有报警以提醒主持人和选手。

抢答时间设定9秒，报警响声持续1秒。

内容摘要：本实验主要分为三部分，第一部分为抢答电路，第二部分为9秒倒计时电路，第三部分为时钟和响铃电路，通过各个电路的逻辑变化，来达到相应的目的。

一、设计要求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，该选手编号立即锁存，并在编号显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示。

同时封锁输入编码电路，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.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，要求定时器开始倒计时，并用定时显示器显示倒计时时间，同时扬声器发出音响，音响持续0.5秒。

5.参赛选手在设定的时间（9秒）内抢答，抢答有效，扬声器发出音响，音响持续0.5秒。

同时定时器停止倒计时，编号显示器上显示抢答选手的编号，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。

6.如果定时抢答时间已到，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0.5秒），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。

7.555定时器产生频率为1kHz的脉冲信号，经多级分频产生周期为1s的信号。

作为定时计数器的CP信号。

二、系统总体方案设计（一）设计方案1实验设计实现四路抢答，由抢答电路、时钟电路、响铃电路组成，四路抢答电路中当有选手按键按下时，会产生一个下降沿，这个下降沿经过74LS148后的导线上会发生相应电平的变化，在74LS20上产生一个边沿作用在74LS175上的CLK,使触发器导通，然后将变化的信号传到显示数码管中，来显示相应组号的抢答，此时一个二输入与非门将方波型号和按键电平与非，使与非后使方波终端，由于没有边沿使74LS175的CLK中断，使数据锁存，时段显示数码管中就锁存住了剩余抢答时间，同时连接响铃电路中的四输入与非门74LS20中，此时产生一个低电平使74121的B管脚产生一个边沿，此时出发响铃0.5秒，这是抢答时，当开始时，需响亮0.5秒，这时按下space键，响铃电路中四输入与非门74LS20中输入一个低电平，此时74121中B口产生一个边沿，响铃0.5秒，当抢答时间结束时，7段显示数码管的译码器74LS47的输入为全为0，此时四输入与非门74LS20全为1，与非门产生一个低电平，同理使B口产生一个边沿，触发响铃0.5秒（二）设计方案21、0.5秒定时响铃电路：此电路主要由555定时器和74LS175锁存器组成，由于软件本身的限制，时间走的很慢，故未加分频器，如果在实际电路中，可以在555三阶分频中的第三阶上加一个74LS160做一个5分频的分频器，这样就可以得到0.5秒的方波信号。