四路抢答器课程设计报告

华北科技学院课程设计说明书班级：电子B071 ：郭亚立设计题目：四路智能抢答器设计时间： 2010.1.9 至 2010.1.22 学号： 8指导教师：杜志伟评语：评阅成绩：评阅老师：四路抢答器设计报告目录一、设计任务和要求：...................................................... - 3 -1.1设计任务 (3)1.2设计要求 (3)二、设计方案的选择与论证.................................................. - 4 -2.1方案的选择、论证 (4)2.2设计总方案 (4)三、电路设计计算与分析..................................................... - 5 -3.1抢答器控制电路设计 (5)3.1.1 优先编码器 74LS148................................................ - 7 -3.1.2 锁存器74LS279.................................................... - 9 -3.1.3 74LS121单稳态触发器：.......................................... - 10 -3.2定时时间电路的设计 (10)3.2.1 计数器74LS192................................................... - 12 -3.3控制电路和报警电路 (13)3.3.1 振荡电路......................................................... - 17 -3.4整体仿真 (19)四、总结及心得 ............................................................- 20 -五、附录 .................................................................- 22 -5.1主要元器件列表 (22)5.2总原理图 (23)六、参考文献 ..............................................................- 24 -一、设计任务和要求：1.1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。

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。

能源工程学院数字电子技术课程设计报告设计题目：四路数字抢答器专业班级：电子信息科学与技术0902班设计人员：武艳(200992001229)指导老师：冷爱莲报告成绩：完成时间：2011年6月17日目录一、设计目的………………………………………………………….二、设计任务及要求…………………………………………………..三、基本原理及功能描述……………………………………….四、各部分电路具体设计原理…………………………………..1）抢答锁存电路部分………………………………………………………2）显示电路部分……………………………………………………………3）脉冲产生电路……………………………………………………………4）违规判断电路部分………………………………………………………五、总体电路图…………………………………………………....六、设计总结………………………………………………………七、参考文献..........................................一．设计目的利用所学数字电路的理论知识，用中，小规模集成电路设计数字抢答器，熟悉数字抢答器的组成及工作原理。

掌握相关芯片的逻辑功能及使用方法。

二．设计任务及要求1）设计四路抢答器，允许在规定的时间内抢答并用数码显示器显示抢答者得好书同时绿灯亮，其他选手无法抢答；2）支持人按下开始开关后开始抢答，有人抢答后时间停止计时，锁住时间并显示抢答时间；3）在抢答开始命令发出后，超过规定时间没人抢答，抢答器锁住，抢答者不能做出抢答，不显示号码；4）在主持人未按下开关做出抢答为犯规抢答，显示抢答者得号码，同时红灯亮。

三、基本原理及功能描述电路总体方框图如下，主要脉冲产生、锁存器、编码译码显示电路、倒计时、音响产生等电路组成。

其工作原理为：接通电源后，主持人开关开始时接地处于禁止状态，抢答电路的数码管显示为0，定时器显示时间为0;此时，若有人抢答，为违规抢答，数码管显示其编号，同时红灯警告，定时器显示时间不变；主持人将开关直“开始”端，宣布“开始”，抢答器工作，同时定时器计时，选手在规定时间内抢答时，抢答器完成：优先判断，编码锁存，抢答电路数码管显示其编号，计时部分停止计时，同时路灯亮。

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。

数字电路课程设计报告题目：四人抢答器摘要 (1)Abstract (1)1、题目要求 (2)1.1设计任务 (2)2、题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能 (2)2.1题目的意义 (2)3、系统总体框图 (3)4、方案论证 (4)5、系统硬件设计 (4)5.1选手按键和LED显示电路 (4)5.2时钟产生电路 (5)5.3主持人控制电路 (6)5.4系统总电路 (7)6、系统性能测试与分析 (7)6.1测试使用的仪器： (7)6.2性能测试与结果分析 (7)7、调试过程遇到的问题与解决方法 (8)8、课程设计体会 (8)9、参考文献 (8)四人抢答器摘要本系统是一个四人抢答器，主要由按键输入模块、信号控制模块、时钟模块、LED显示模块和报警电路组成。

按键输入模块分为四个选手按键和一个支持人控制按键。

信号控制模块分别由四D触发器74LS175、双四输入与非门74LS20和四2输入与非门74LS00构成。

时钟模块由555组成，输出时钟脉冲为74LS175提供工作时钟。

抢答信号由四个选手按键输入，当第一个抢答信号产生并且74LS175的时钟信号上升沿到来后，相应的D触发器输出不同的电平，相应的LED就亮，蜂鸣器报警，而且同时74LS175的时钟脉冲信号被封锁而停止工作，其他三个抢答者的信号输入被封锁，直到主持人再次清除信号为止，从而实现抢答器的功能。

关键词：74LS175 74LS20 74LS00 555 时钟信号AbstractThis system is a four man vies to answer first device, and the main key input module, signal control module, clock module, LED display module and alarm circuit component. Key input module can be divided into four players keys and a hostess control buttons. Signal control module respectively by four D flip-flop 74 LS175, double four input and 74 LS20 sr and four double input and a 74 LS00 sr. The clock module composition by 555, the clock pulse output for 74 LS175 provide working clock. Vies to answer first signal by four players key input, when the first vies to answer first signal and 74 LS175 clock signal rise after coming along, the corresponding D flip-flop output of different level, the corresponding leds light, a buzzer alarm, and at the same time 74 LS175 clock pulse signal is closed and stop working, and the other three vies to answer first person signal input were closed, until the host again so clear signal, so as to realize the function of the contest. Keywords: 74 LS175 74 LS20 74 LS00 555 clock signal1、题目要求1.1设计任务使用中小型集成电路和门电路设计四人抢答器要求完成以下功能•可同时供4名选手参加比赛，各用一个抢答按钮，按钮编号和选手的编号相对应；•用发光二极管显示第一抢答者对应的指示灯亮；并使其余抢答开关不起作用；•主持人用一个控制开关，用来控制抢答器的清零和抢答开始；•使用555定时器产生一个1KHz的周期信号作为时钟信号。

四人抢答器报告一、背景在各类游戏节目以及竞赛中，抢答环节是一种常见而受欢迎的节目形式。

传统的抢答方式一般是参与者手持答题器，当主持人或者屏幕上显示答题题目后，参与者按下答题器上的按钮进行抢答，并通过闪灯、声音等方式来判断谁先按下按钮。

然而，这种传统的抢答方式存在着许多问题，比如不准确判断先后顺序、抢答设备复杂等。

为了解决这些问题，我们设计了一种新型的四人抢答器，来提供更准确和便捷的抢答体验。

本报告将详细介绍这个四人抢答器的设计原理、实现方式以及使用效果。

二、设计原理1. 硬件设计四人抢答器的硬件设计主要包括四个按钮和一个控制器。

每个按钮都连接到控制器上的一个独立的输入引脚，并且每个按钮都带有一个独立的LED指示灯。

在抢答过程中，当有参与者按下按钮时，相应的LED指示灯将点亮。

控制器还具备一个显示屏，用于显示抢答结果以及其他相关信息。

2. 软件设计四人抢答器的软件设计主要包括两个部分：控制器程序和参与者程序。

控制器程序负责接收按钮信号，判断先后顺序，并在显示屏上显示相应的抢答结果。

当控制器接收到某个按钮按下的信号后，它会根据先后顺序点亮相应的LED指示灯，并将抢答结果显示在显示屏上。

同时，控制器还可以记录每个参与者的得分，并在需要时进行清零。

参与者程序负责在按钮按下时发送信号给控制器。

每个参与者使用一个单独的设备运行参与者程序，通过按下按钮发送信号。

参与者程序会将按钮按下的信号发送给控制器，并根据抢答结果进行相应的反馈。

三、实现方式1. 硬件实现我们使用Arduino作为四人抢答器的控制器，并通过四个按钮和四个LED指示灯连接到Arduino的输入输出引脚上。

按钮和LED指示灯可以通过面包板连接到Arduino。

我们还将一个1602液晶显示屏连接到Arduino的I2C接口上，用于显示抢答结果和其他信息。

2. 软件实现在Arduino上，我们使用C++语言编写了控制器程序和参与者程序。

控制器程序使用Arduino的DigitalRead和DigitalWrite函数来读取按钮的状态和控制LED的亮灭。

四路数字抢答器课程设计四路数字抢答器是一种在教学活动中广泛使用的设备，它不仅可以增加课堂的趣味性，还能提高学生的参与度和思考能力。

本文将详细介绍四路数字抢答器的设计原理、功能特点以及在教学中的应用。

四路数字抢答器是由四个独立的按钮组成，每个按钮上的数字代表一个选项或答案。

在教学中，老师可以设定问题或选择题，并通过按下相应的按钮来抢答。

系统会根据按钮的先后顺序确定回答问题的学生，并显示正确答案或给出相应的提示，以便进行评价和讲解。

四路数字抢答器的设计原理是基于无线通信技术。

设备通过无线信号与接收器进行信息传输，实现快速、准确的答题抢答功能。

同时，它还具备多个功能键，如开始、结束、重置等，在教学中提供了更多的操作便利。

四路数字抢答器具有多种功能特点，首先是全自动抢答，无需手动记录答题顺序，减少出错率。

其次，它支持多人同时抢答，可以满足大班级或团队竞赛的需求。

此外，抢答器还可以通过显示屏实时显示抢答结果，让学生们能够清晰地了解自己的答题情况。

在教学中，四路数字抢答器具有广泛的应用价值。

首先，它可以用于课堂互动环节，激发学生的学习兴趣和积极性。

教师可以设计各类问题，如知识点回顾、思考题、快速测验等，引导学生积极思考并主动参与。

其次，抢答器可以用于小组竞赛，增加学生之间的协作和竞争，培养他们的团队合作精神。

最后，它还可以用于考试复习，通过模拟考试环节，测试学生对知识点掌握的程度，发现并弥补薄弱环节。

总之，四路数字抢答器作为一种先进的教学辅助工具，不仅可以提高教学效果，还能增加课堂的趣味性。

教师在应用抢答器时，需要根据不同的教学目的和教学内容，灵活运用，借助抢答器的功能特点，提高教学质量，激发学生的学习兴趣和积极性。

同时，抢答器也需要与其他教学手段相结合，形成多样化的教学模式，使教育教学更加丰富多彩。

四路抢答器报告
四路抢答器是一款可以进行多人抢答比赛的工具，具有抢答速度快、准确、便捷等优点。

本报告以某市某科技公司使用四路抢答器举办学习考核为例，对该工具进行了详细分析。

首先，公司在采购四路抢答器之前，详细查验了市场上的不同品牌价格及性能，最终选择了性价比最好的型号进行采购，并根据自身需求，制定了适用的规则和参数，确保了四路抢答器的正确运行。

其次，公司安排专人在考核前一段时间，对该工具进行了详细的调试，以确保试题的信息准确发布，并因应考试人数和考核模式的不同，灵活调节抢答器的功能参数，最终确保了该工具的有效性。

此外，在考试期间，公司在使用四路抢答器的过程中，发现考生抢答错误的情况偶尔会发生，将考生抢答答案给混淆，造成测试结果不准确的情况出现。

因此，在考核结束之后，该公司对考核流程作出了调整，分别采取增加考试人数、缩短考试时间、减少考试竞争等方式，以确保四路抢答器在考试中的准确性和可靠性。

总的来说，本次使用四路抢答器在考试中取得了良好的成绩，但仍需要在活动中持续改进，以便进一步提高组织质量，提升测试效率。

数字电路课程设计—四路抢答器数字逻辑课程设计报告——数字抢答器学院名称：通信与信息工程工程学院学生姓名：专业名称：信息工程班级：信息工程实习时间：2012年6月18 日——2012年6月29 日课程设计报告一．课程设计题目：四路数字抢答器二．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，输入抢答信号实在“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．选做：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．总体方案的选择方案一：其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨接地，抢答器处于禁止状态，组号显示器显示“0”，定时器显示时间(0秒)；若有队员在此时抢答，则表示犯规，违规报警电路的红灯亮，并显示其组号；由于锁存电路的原因，只记录下第一组的组号。

在主持人读完题目后，将开关接上电源，宣布"开始"抢答，定时器开始计时，选手在10秒内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、绿灯提示。

当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示经过的时间。

如果再次抢答必须由主持人再次操作“清零”和“开始”状态开关。

方案二：脉冲电路计 时 电 路译 码 电 路译 码 显 示控制 电路主持人开 关违规报 警电路译码显示译码电路锁存电路优先编 码电路抢答按钮方案二与方案一的原理大致相同，区别在于方案二是“先锁后编”，后者是“先编后锁”：方案一的实现要用148优先编码器 ，实际中其7IN 管脚的控制却比较复杂，还要设法控制75的使能端；方案二则直接将抢答信号作为75锁存器的输入信号，再使用或非门来实现编码，且其只受锁存电路的控制，所以只需控制好75 的使能端即可。

故采用方案二。

四．单元电路的设计 1.脉冲电路：由555电路提供CP 脉冲信号脉冲电路计 时 电 路译 码 电 路译 码 显 示控制 电路主持人开 关违规报 警电路译码显示译码电路选手号转换电路锁存电路抢答按钮2.抢答锁存电路：在这一部分，最主要的是锁存电路，锁存电路主要由7475来实现，当74LS75的4，13号管角的信号为“0”时，它将保持原来的状态：74LS75真值表：D C Q1 1 10 1 0X 0 Qn74LS75的管脚图为：747514131211109123456715VccD 0Q 0D 1Q 3100-12281613E 2-3D 2D 3输入输出E D LH H H L XQ Q H L LH7475功能表保持当有一组队员按下开关后（高电平有效），Q1,Q2,Q3,Q4中有一个信号 为1，则它们四个通过与非门后的信号为1，在通过非门后，它变为0， 接入G12,G34,7475实现锁存功能，保持状态不变。

电子课程设计题目：抢答器电路设计系别：电气与电子工程系专业：自动化姓名：学号：指导教师：奥特曼河南城建学院2011年6月19日一、设计目的1、学习数字电路中的优先编码器、锁存器 、多谐振荡器、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，方案比较 一， 方案一1、电路的总体原理框图抢答电路选用优先编码器 74LS148 和锁存器 74LS297 来完成。

该电路主要完定时电路译码器电路显示电路秒脉冲产生电路优先编码器电路控制电路抢答按钮锁存器主持人控制开关译码器显示电路成两个功能：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。

定时电路原理及设计：该部分主要由555定时器秒脉冲产生电路、十进制同步加减计数器74LS192减法计数电路、74LS48译码电路和1个7段数码管即相关电路组成。

具体电路如图所示。

一块74LS192实现减法计数，通过译码电路74LS48显示到数码管上，其时钟信号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，并将时间显示在七段数码显示管上，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，同时以后选手抢答无效。

结合我们的实际经验及考虑到元器件的成本，我们选择的电阻值为R1=15K，R2=68K，C=10uF，代入到上式中即得，即秒脉冲。

二，方案二抢答电路：使用74ls175作为锁存电路，当有人抢答时，利用锁存器的输出信号号将时钟脉冲置零，74ls175立即被锁存，这时抢答无效，使用74ls148作为编码器，对输入的型号进行编码，输出4位的BCD码，再将这四位的BCD 码输入共阴数码管里显示出抢答者的编号。