多路抢答器的设计与实现设计说明

图1总体原理方框图
复位及开始抢答电路
口做一个为选手抢答的输入按键引脚，P1.0至P1.7轮流输出低电位，
P1口个端口的电平变化从P1口输入，输出由数码管显示抢答者编号。

图5选手抢答电路
显示与显示驱动电路
此电路包括显示和驱动，显示采用数码管，驱动用P2口，违规者编号、抢答正常抢答者编号和回答问题时间60秒倒计时，数码管采用动态显示。

图6显示与显示驱动电路
LED灯输出电路
通过控制不同频率的矩形脉冲来控制蜂鸣器发声。

此次课程设计中只需要一些简单的提示声音和稍微显眼的灯控，有抢答违规，开始抢答，抢答时间结束和回答时间到得
图7输出电路
图8抢答器总原理图5.2 抢答器程序
OK EQU 20H;抢答开始标志位
RING EQU 22H;铃声标志位
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 00003H
AJMP INT0SUB
ORG 000BH
AJMP TOINT。

多路抢答器课程设计
多路抢答器是一种常用于教学活动中的设备，可以有效地提高学生的参与度和思维能力。

在设计多路抢答器课程时，需要考虑以下几个方面：
1. 抢答方式选择：多路抢答器可以有多种抢答方式，例如按键抢答、红绿灯抢答等。

根据课程的特点和学生的年龄段选择合适的抢答方式。

2. 抢答规则设定：在课堂中，抢答规则需要明确。

可以根据不同的问题类型（选择题、问答题等）设置不同的抢答规则，例如一人一次、按团队抢答等。

3. 分组设定：将学生分成小组，通过小组内部的竞争，促使他们更积极地参与抢答，并与小组成员协作交流。

4. 抢答时间限定：为了保证课堂进度和公平性，可以设置抢答时间的限定，比如每个学生回答问题的时间为30秒。

5. 抢答成绩记录：可以设置一个抢答成绩记录表，记录每个学生或小组的抢答情况，包括回答问题的正确率、反应速度等，以及给出相应的奖惩措施。

6. 做好课后总结：在课程结束后，可以对抢答器的使用效果进行总结和评估，根据学生的反馈和观察结果，对之后的教学进行改进和优化。

在设计多路抢答器课程时，需要根据教学目标和具体的课程内容进行合理安排。

同时，也要注意抢答器的使用方式不要过分强调竞争，而忽略了学生的学习兴趣和学习效果。

目录前言 (1)1 多路智力抢答器的介绍 (1)多路智力抢答器的作用 (2)多路智力抢答器的分类 (2)多路智力抢答器的特性 (2)2多路智力抢答器的设计 (2)功能要求 (2)多路智力抢答器的设计步骤以及要求 (3)3多路智力抢答器的框架设计 (3)多路智力抢答器电路的设计 (3)多路智力抢答器的设计 (3)4 智力抢答器基本电路设计 (4)5定时电路设计 (8)原理及设计 (9)多谐振荡器 (9)计时器 (10)译码器 (10)定时器的工作原理 (11)6报警系统 (11)报警系统的构成 (11)报警系统的工作原理 (12)7 时序控制电路设计 (13)时序控制电路的三个功能 (13)时序控制电路的设计图 (13)时序控制电路的设计原理 (13)8.元器件介绍 (14)74LS148功能介绍 (14)74LS192功能介绍 (15)9.仿真电路实验 (16)Proteus仿真电路图 (16)10.实物制作 (17)多路智力抢答器原理图 (17)多路智力抢答器PCB制图 (17)焊接与调试 (18)焊接部分注意事项 (18)调试部分注意事项 (18)11.结束语 (18)附录 (20)参考文献 (22)多路智力抢答器前言近年来跟着电子技术生长飞快，讯息已经逐步渗透到我们生活的社会里的每个角落，同时人才高素质和信息化是信息时代的基本要求，高等教育持续发展，我们的基本生活水平也在提高，同时也提高了我们对精神文明的要求，也就是说电子领域需要更高的发展才能满足人们的需求。

通信电子信息学是一门广泛的应用在各个角落的科学技术，迅速的在发展。

如果想要学会并学好这门学科，第一是系统的学习该学科的基础理论，第二要训练技术，第三就是培养学生的几大能力对理论联系实际；实际操作的能力；设计电路的能力；综合分析实验的结果以及正确处理数据、排除和检查数据故障的能力。

同时我们对电子产品的理解也会同时的加深。

本课程设计的题目是，多元智能抢答器的试验设计，所以我会使用多个智能抢答器的设计方案是常识，数字电路的集成芯片的使用。

目录目录 0一、方案设计与论证 (2)二、单元电路设计 (4)（一）抢答鉴别模块 (4)（二）计时模块 (7)（三）数据选择模块 (9)（四）报警模块 (11)（五）译码模块 (13)（六）分频模块 (14)（七）顶层文件 (16)（八）主电路连线图 (19)（九）将程序下载到芯片FLEX—EPF10LC84-4上，引脚图如下 (19)三、器件编程与下载 (20)四、性能测试与分析 (20)五、实验设备 (20)六、心得体会 (21)七、参考文献 (21)程序设计流程图一、方案设计与论证将该任务分成七个模块进行设计，分别为：抢答器鉴别模块、抢答器计时模块、抢答器记分模块、分频模块、译码模块、数选模块、报警模块，最后是撰写顶层文件.1、抢答器鉴别模块：在这个模块中主要实现抢答过程中地抢答功能，并能对超前抢答进行警告，还能记录无论是正常抢答还是朝前抢答者地台号，并且能实现当有一路抢答按键按下时，该路抢答信号将其余个绿抢答封锁地功能.其中有四个抢答信号s0、s1、s2、s3；抢答使能信号s；抢答状态显示信号states；抢答与警报时钟信号clk2；系统复位信号rst；警报信号tmp.2、抢答器计时模块：在这个模块中主要实现抢答过程中地计时功能，在有抢答开始后进行30秒地倒计时，并且在30秒倒计时后无人抢答显示超时并报警.其中有抢答时钟信号clk2；系统复位信号rst；抢答使能信号s；抢答状态显示信号states；无人抢答警报信号warn；计时中止信号stop；计时十位和个位信号tb，ta.3、数据选择模块：在这个模块中主要实现抢答过程中地数据输入功能，输入信号a[3..0]、b[3..0]、c[3..0]；计数输出信号s；数据输出信号y；计数脉冲clk2，实现a、b、c按脉冲轮流选通，在数码管上显示.4、报警模块：在这个模块中主要实现抢答过程中地报警功能，当主持人按下控制键，有限时间内人抢答或是计数到时蜂鸣器开始报警，有效电平输入信号i；状态输出信号q；计数脉冲clk2.5、译码模块：在这个模块中主要实现抢答过程中将BCD码转换成7段地功能.6、分频模块：在这个模块中主要实现抢答过程中实现输出双脉冲地功能.7、顶层文件：在这个模块中是对前七个模块地综合编写地顶层文件.抢答器地设计分析按照要求，我们可以将整个系统分为四个主要模块：抢答鉴别模块；抢答计时模块；抢答计分模块；译码显示模块.对于需显示地信息，需要增加或外接译码器，进行显示译码.考虑到实验开发平台提供地输出显示资源地限制，我们将组别显示和计时显示地译码器内设，而将各组地计分显示地译码器外接.整个系统地大致组成框图如图2.1所示.LED ALED BLED CLED D图 2.12 电子抢答器地结构原理2．1 电子抢答器地整体结构电子抢答器地整体结构如图1所示.它包括鉴别与锁存模块、定时与犯规设置模块以及计分模块.二、单元电路设计（一）抢答鉴别模块1、VHDL源程序library ieee。

实验八 简易多路抢答器的设计一、实验目的1、熟悉优先编码器74LS148和显示译码器74LS47的逻辑功能；2、掌握抢答器的工作原理及设计方法。

二、实验设备及器材1、数字综合实验台 1台2、数字万用表 1块1、 器件：74LS148一片、74LS47两片、发光二极管一个、共阳极数码管一个、74LS279一片（或74LS74双D 触发器两片）以及按钮开关和电阻若干。

三 、设计基本要求1、 该抢答器能同时供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S 0、S 1、S 2、S 3、S 4、S 5、S 6、S 7。

2、 给主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答开始。

3、 抢答器应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、 设计完成以上功能的电路，并在实验台上实现。

*可增加扩展功能，如声音提示、限时抢答等，由设计者自行掌握。

四、设计报告要求1、 根据设计要求拟写设计方案，并画出总体框图。

2、 画出逻辑电路图，并叙述其工作原理。

3、 给出测试结果，分析优缺点，并指出改进建议。

五、设计提示1、 显示译码电路部分显示译码电路可采用显示译码器74LS47和共阳极数码管搭接而成。

参考电路如图X 所示：数码管和74LS47的相关资料。

2、抢答电路部分抢答电路可用优先编码器74LS148和按钮开关电路组成，参考电路如图Y 所示。

3、抢答信息存储与控制部分抢答信息存储与控制可由RS 锁存器或D 锁存器组成的数码寄存器完成，如图Z 所示。

图X 译码显示电路清除74LS47BI’/RBO’图Y 抢答电路。

多路智力抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解多路智力抢答器的基本工作原理，掌握相关电子元件的功能和连接方式。

2. 学生能描述抢答器中涉及的数字电路知识，包括触发器、计数器等。

3. 学生了解多路智力抢答器的应用场景，并能结合实际需求进行设计和改进。

技能目标：1. 学生能独立完成多路智力抢答器的搭建，提高动手实践能力。

2. 学生能通过编程实现对抢答器的控制，培养编程思维和问题解决能力。

3. 学生能运用所学知识，对多路智力抢答器进行故障排查和维修。

情感态度价值观目标：1. 学生在课程学习中，培养团队协作精神和竞争意识，提高沟通与表达能力。

2. 学生通过实践操作，体会科技带来的乐趣，激发对电子技术的兴趣和热情。

3. 学生认识到科技发展对社会进步的重要性，增强创新意识和责任感。

课程性质：本课程为电子技术实践课程，结合理论知识与动手操作，提高学生的综合运用能力。

学生特点：六年级学生，具备一定的电子技术基础，好奇心强，喜欢动手实践，但注意力容易分散。

教学要求：注重理论与实践相结合，引导学生主动参与，提高学生的动手能力和创新能力。

通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，培养解决问题的能力。

将课程目标分解为具体的学习成果，以便于后续教学设计和评估。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 电子元件及工作原理：- 学习常用电子元件如电阻、电容、二极管、三极管等的功能和特点。

- 探究触发器、计数器等数字电路的工作原理及其在抢答器中的应用。

2. 多路智力抢答器设计与搭建：- 分析多路智力抢答器的电路图，理解各部分电路的功能及相互关系。

- 学习电路搭建方法，动手搭建多路智力抢答器，并进行调试与优化。

3. 编程与控制：- 学习抢答器控制程序的设计与编写，掌握基本编程语句和逻辑结构。

- 结合实际需求，对抢答器程序进行修改和优化，实现功能扩展。

教学大纲安排：1. 电子元件及工作原理（1课时）2. 多路智力抢答器设计与搭建（2课时）3. 编程与控制（2课时）教材章节及内容：- 第四章：数字电路基础，涉及触发器、计数器等知识点。

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。

多路数字定时抢答器设计方案一、多路数字定时抢答器电路设计1.1抢答器的功能要求1.设计一个多路数字定时抢答器，可同时供8人或8队参加比赛，它们的编号分别是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，同时蜂鸣报警器发声提示。

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.抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间可由主持人设定（如30s)。

当节目主持人按下“开始”按钮后，要求定时器立即开始倒计时，并在数码管上显示。

5.参赛选手在设定的时间抢答，抢答有效，定时器停止工作，数码管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。

6.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抢答器的组成结构抢答器的总电路框图如图1所示，由主体电路和拓展电路两部分组成，主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答按钮时，能显示选手的编号，能同时封锁输入电路，禁止其他选手抢答。

扩展电路完成定时抢答的功能。

如图所示定时抢答电路的工作过程是：接通电源时，节目主持人将开关置于“清除”位置，抢答器处于禁止功能工作状态，编号显示器灭灯，定时显示器上显示设定的时间，当节目主持人宣布抢答题目后，说一声“抢答开始”，同时控制开关拨到“开始”的位置，抢答器处于工作状态，定时器倒计时。

定时器时间到，却没有选手抢答时，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答。

当选手在定时时间按动抢答按钮时，抢答器要完成以下三项工作：1.优先编码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.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；3.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。

课程设计报告设计题目：多路竞赛抢答器设计班级：姓名：学号：指导教师：评阅成绩：开课时间：2016 至2017 学年第一学期目录一：设计题目 (3)二：设计要求 (3)1.基本功能 (3)2.扩展功能 (3)三：总体方案 (3)四：各模块电路设计 (4)1.基本抢答电路设计 (4)2.抢答器倒计时电路设计 (5)3.报警电路设计 (7)4.抢答器控制电路设计 (8)5.数码管动态显示电路设计 (8)五：整体电路设计 (9)1.仿真实验 (10)六：在设计过程中遇到的问题及解决方法 (11)七：心得体会 (11)八、参考文献 (12)多路竞赛抢答器设计一、设计题目：多路竞赛抢答器设计二、设计要求：1、基本功能（1）设计一个8路抢答器，每一路设置一个抢答按钮，编号为0～7，供8名选手使用。

（2）设置一个主持人“复位”按钮，用来控制系统的清零（编号显示数码管熄灭）和抢答的开始。

（3）具有第一信号鉴别和锁存功能，即除第一抢答者外的按钮不起作用，并在数码管上显示第一抢答者的编号，同时扬声器给出音响提示。

2、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（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，时间显示器显示00。

三、总体方案：定时抢答器的总体框图如图1所示。

它由主体电路和扩展电路两部分组成。

主体电路完成基本的抢答功能，即计时抢答后，当选手按动抢答键时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其它选手抢答。

扩展电路完成定时抢答的功能。

图1 抢答器的总体框图四、各模块电路设计：1、基本抢答电路设计抢答电路的功能有两个：一是能分辩出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示电路用；二是要使其它选手的按键操作无效。

多路抢答器设计08级自动化（1）班吕鹏飞（080308015）一、功能分析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，他们的编号分别为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，分别为S0-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和抢答的开始。

3、如果想调节抢答时间或答题时间,按"抢答时间调节"键或"答题时间调节"键进入调节状态,此时会显示现在设定的抢答时间或回答时间值,如想加一秒按一下"+1s"键,如果想减一秒按一下"-1s"键，时间LED上会显示改变后的时间，调整范围为0s~99s, 0s时再减1s会跳到99，99s时再加1s会变到0s。

4、主持人按"抢答开始"键，会有提示音，并立刻进入抢答倒计时（预设30s抢答时间），如有选手抢答，会有提示音，并会显示其号数并立刻进入回答倒计时（预设60s抢答时间），不进行抢答查询，所以只有第一个按抢答的选手有效。

倒数时间到小于5s会每秒响一下提示音。

5、如倒计时期间，主持人想停止倒计时可以随时按"停止"按键，系统会自动进入准备状态（清零），等待主持人按"抢答开始"进入下次抢答计时。

6、如果主持人未按"抢答开始"键，而有人按了抢答按键，犯规抢答，LED上不断闪烁FF和犯规号数并响个不停，直到按下"停止" 键为止。

7、P3.0为开始抢答，P3.1为停止，p1.0-p1.7为八路抢答输入，数码管段选P0口，位选P2口低3位，扬声器输出为P3.6口。

P3.2抢答时间调整，P3.3回答时间调整，P3.4为时间加1调整，P3.5为时间减1调整。

二、方案设计论证比较1、主控部分的方案比较方案一：用以AT89S52为核心的单片机控制方案，通过相应的程序，并通过按键来进行电平识别，再由单片机输出相应的程序，并将相应数值通过数码来显示，运用这个方案来实现题目的要求，其硬件电路的设计简单，编程并不是很复杂，作品功能的调试只要稍微结合电路，修改一下相应程序即可。

多路智力竞赛抢答器设计报告一、题目：任务设计一个多路智力竞赛抢答器。

设计要求1、基本要求（1）设计一个4路（1～4）智力竞赛抢答器，主持人可控制系统的清零和抢答的开始，控制电路可实现最快抢答选手按键抢答的判别和锁定功能，并禁止后续其他选手抢答。

（2）抢答选手确定后给出一声音响的提示和选手编号的显示，抢答选手的编号显示保持到系统被清零为止。

2、发挥部分（1）扩展为10路（1～10）智力竞赛抢答器。

（2）设计抢答最长时间（30秒）限制和倒计时显示。

二、设计方案选取与论证：获得如图所示十路30秒倒计时抢答器的原理图。

原理图由倒计时部分和抢答器部分组成。

1、原理分析抢答器部分原理：用10个选手按键通过二极管直接控制4511输入端，一旦按键接通，4511则使7段数码管显示相应的数字。

初始状态个位和十位数码管均显示“10”，其锁存端电位为0。

在显示数字1—9时，十位数码管保持显示“0”，a 段输出是高电平，与个位数码管的f 端输出进行运算后接入4511的锁存端。

将个位数码管的g 端输出也接至此锁存端。

观察4511真值表：可知，和g 端输出在1—10的显示过程中至少其中之一输出高电平。

故，当抢答器部分因为按键的输入导致4511输出使得数码管显示从“00”跳变到“01”—“10”的数字时，使得两个4511连接起来的锁存端电位同时从低电平跳变为高电平，从而实现锁存功能。

锁存以后，无论按键如何输入，也不会改变数码管显示，仅当清零按键清零之后才可使锁存端电位置零。

倒计时部分原理：倒计时部分与抢答器部分的连接控制（1）抢答器部分4511的锁存端（2）倒计时部分555的端。

倒计时部分由555定时器组成多些振荡器，产生时间脉冲，由两片74LS192计数器芯片实现减法计数。

当主持人开关打开时，倒计时预置初始数值为30减数至0，当计数至0时，锁存555使振荡器不再输出脉冲，并通过与抢答器部分的连接使抢答器部分4511的锁存端置高电平，因此当计时器从30秒倒计时至0期间无按键输入后，会同时锁存倒计时部分和抢答器部分，知道主持人开关清零为止。

第一章系统概述1.1课程设计内容和要求1.1.1课程设计内容设计一个可供多名参赛者使用的多路竞赛抢答器。

1）设计一个可容纳多名参赛者的竞赛抢答器，每组设计一个抢答按钮供参赛者使用。

2）电路应具有第一抢答信号的鉴别和显示功能。

在主持人清零发出抢答指令后，如果某名参赛者在第一时间按动抢答开关，则显示器显示出该名参赛者的组号。

3）电路应具备自锁功能。

在某组参赛者在第一时间抢答成功后，其他组参赛者的抢答无效。

1.1.2程设计要求1）多路抢答器可供多名参赛者使用。

2）每组参赛者拥有一个抢答按钮。

3）电路具有鉴别第一抢答信号的功能并将其显示。

4）电路应具有清零功能。

5）电路应具备自锁功能，当某一参赛者抢答成功后，其他信号将被封锁。

1.2课程设计目的通过此次试验，学会使用EWB软件，掌握设计数字逻辑电路的基本方法及步骤。

掌握了闩锁电路的基本原理，能够运用基本RS 触发器原理设计自锁电路。

掌握了编码器和七段显示器的使用等。

第二章课程设计原理2．1课程设计原理1）利用闩锁电路原理实现抢答电路鉴别第一抢答信号的功能。

利用4012四输入与非门将自身电路的输入信号与其他几路电路的输出信号进行与非，以实现闩锁功能。

2）利用8线-3线优先编码器，将最终的几路输出信号接入1-4输入端以实现最终显示结果时为1-4有效的组号，由于8线-3线优先编码器为低电平有效故将其它0，5，6，7不用的输入端接入高电平。

3）利用七段译码显示器将最终结果显示出来，由于七段译码显示器中为高电平有效，而8线-3线优先编码器中，最终的输出信号为低电平有效，故还需要利用非门将8线-3线优先编码器的输出转变为高电平有效并接入7段译码显示器中，将最终结果显示。

4）清零电路则应使电路按清零按钮后整个电路能恢复初始状态，由于将抢答电路输入段初始为高电平，在按抢答按钮后则变为低电平，即低电平为有效信号。

故清零后应将所有输入再次变为高低平而后可进行下一轮抢答。

因此利用逻辑非在按下清零按钮后将高低电平进行转换将电路转换为抢答前的状态。

《数字逻辑电路》多路电子抢答器的设计1 整机设计1.1 设计要求结合所学数电知识设计一个智力竞赛抢答器，供八个选手参加比赛使用，且主持人可控制抢答的开始。

1.1.1设计任务根据要求设计制作一个八人抢答器。

1.1.2性能指标要求给主持人一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答开始(蜂鸣器响)。

抢答器具有数据锁存和显示功能，有选手按动抢答按钮（停止蜂鸣），编号立即锁存，并在LED数码管上显示选手编号，此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。

1.2 整机实现的基本原理及框图1.2.1基本原理SW2到SW9为八位选手的抢答开关，SW1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4511的BI为高，显示器灭灯；74LS148处于工作状态，此时锁存电路不工作。

当SW1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3S、2S、1S，根据RS锁存器真值表，1Q2Q3Q输出分别为110，从而4511的输入端DCBA为0011，经4511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4S为0，此时4Q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及抢答电路的准确性。

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。

1.2.2总体框图2 各功能电路实现原理及电路设计74LS148优先编码器此芯片为8线-3线优先编码器，在优先编码器电路中，允许同时输入两个以上编码信号。

《数字逻辑电路》多路抢答器1 整机设计1.1 设计要求利用所学的数字逻辑电路的相关理论知识设计并制作一个带有数码显示功能的多路电子抢答器。

1.1.1设计任务1.8名选手编号依次为1-8，各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应。

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.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，同时封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。

1.1.2性能指标要求1.优先编码电路要分辨出抢答的编号，并由锁存器进行锁存，然后由显示译码电路显示编号。

2.控制电路要对输入编码电路讲行封锁，避免其他选手再次讲行抢答。

1.2 整机实现的基本原理及框图1.2.1基本原理①本题的根本目的在于准确判断出第一抢答者的信号并将其锁存。

实现这一功能可选择使用锁存器实现。

在得到第一信号之后应立即将电路的输入封锁，即使其他组的抢答信号无效。

但是，第一抢答信号应该在主持人发出抢答命令之后才有效。

②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序号。

③在主持人没有按下开始抢答按钮前，参赛者的抢答开关无效;当主持人按下开始抢答按钮后，此时，若有选手抢答，显示该组别并使抢答指示灯亮表示“已有人抢答”;当计时时间到，仍无选手抢答，主持人清零后开始新一轮抢答。

1.2.2总体框图2 各功能电路实现原理及电路设计74LS148是8线－3线优先编码器，共有54/74148和54/74LS148两种线路结构型式，将8条数据线（0－7）进行3线(4-2-1)二进制（八进制）优先编码，即对最高位数据线进行译码。

利用选通端（EI）和输出选通端（EO）可进行八进制扩展。

74LS279为四个/R-/S锁存器，共有54/74279和54/74LS279两种线路结构型式，四个锁存器中有2个具有2个置位端（/SA，/SB）。

当/S为低电平，/R为高电平时，输出端Q为高电平。

数电课程设计报告——多路抢答器的设计姓名班级学号指导老师1、引言在电视和学校中我们会经常看到一些抢答的节目，如果要是让抢答者用举手等方法，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，比赛中为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，所设计的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。

为了使这种不公平不发生，只有靠电子产品的高准确性来保障抢答的公平性。

2、设计任务及系统功能简介基本功能（1）设计一个可容纳8组参赛的数字式抢答器，每组设一个按钮，供抢答使用。

（2）抢答器具有第一信号鉴别和锁存功能，使除第一抢答者外的按钮不起作用。

（3）设置一个主持人“复位”按钮。

扩展功能（4）设置一个计分电路，每组开始预制100分，由主持人计分，答对一次加10分，答错一次减10分。

3、原理方框图如图3-1所示为抢答器的结构框图，它由主体电路和扩展电路两部分组成。

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。

扩展电路完成检测数码管工作情况。

图3-1 抢答器结构框图4、实现的原理与电路抢答器总体方框图如图4-1所示为总体方框图。

其工作原理为：接通电源后，后台工作人员将检测开关S置“检测”状态，数码管在正常清除下，显示“”；当后台工作人员将检测开关S置“抢答”状态，主持按系统清除按键，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯；主持人松开，宣布“开始”，抢答器工作。

选手按动抢答按键，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示。

当一轮抢答之后，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。

如果再次抢答必须由主持人再次按动系统清除按键。

图4-1 总体方框图单元电路设计总电路设计如图4-2所示。

本抢答器使用优先编码器74LS148、锁存器 74LS279和译码显示器74LS48实现数显抢答的功能，与其他抢答器电路相比，有结构简单、成本低、制作方便的优点。

课程设计题目： 多路智力竞赛抢答器的设计设计目的: 随着各种智力竞赛越来越多，在答题的过程中一般要分为必答和抢答两种。

必答有时间的限制，到时间要警告。

而抢答则要求参赛者做好充分的准备，等主持人说完题目，参赛者开始抢答，谁先按钮，就由这个参赛者答题，但是很难确认谁先按的，因此使用抢答器来完成这一功能是很有必要的。

本设计是一个可供八个人抢答的多路抢答器。

可以显示优先抢者的序号，幷同时有音响提示。

幷具有倒计时功能。

当锁定时间到了的时候会有音响提示。

当一次抢答完毕，可由主持人按复位键重新开始下一次抢答。

设计要求:掌握抢答器的工作原理及其设计方法。

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，按钮的编号和选手的编号相对应，分别是S 0-S 7。

（2）给节目主持人设计一个开关，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 数码管行显示出选手的编号，同时扬声器给出音响提示。

此外，要封存输入电路，禁止其他选手抢答。

优先抢答选手的编号一致保持到主持人将系统清零为止。

2.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（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。

设计原理及其框图：数字抢答器工作原理为：主持人将开关置“开始”状态，抢答器工作，定时器开始倒计时，并且报警器工作（时间为一秒）。