8路抢答器设计

基于单片机8路抢答器的设计与实现引言：抢答器是一种用于比赛或考试中进行抢答的设备，它可以实现多个参与者同时抢答，实时显示最先抢答者的编号。

本文将介绍一种基于单片机的8路抢答器的设计与实现。

一、设计方案：1.硬件设计：本设计采用单片机作为主控制器，使用LED显示器显示抢答编号。

按键用于选择参与抢答的编号。

____________________+------------------，P1.0，，P1.1，，P1.2，，P1.3Infrared sensor ----- ------- ----- -----+------------------，P1.4，，P1.5，，P1.6，，P1.7LED display ----- ------- ----- -----+---------------+---------+---------+---------+---------+AVRMicrocontroller+---------------+---------+---------+2.软件设计：本设计的软件部分主要涉及中断、定时器、按键扫描和显示控制几个方面的内容。

(1)中断：使用外部中断响应红外传感器的触发信号，并处理中断程序。

(2)定时器：使用定时器来实现LED显示的时序控制，以达到流畅的显示效果。

(3)按键扫描：定时扫描按键，当一些按键按下时，触发相应的抢答编号。

(4)显示控制：根据抢答编号，通过对LED显示器的控制，实现编号的显示。

二、实现步骤：1.硬件部分的实现：(1)按照上述连接图的方式，将红外传感器和LED显示器与单片机进行连接。

(2)编写硬件程序，对红外传感器和LED显示器进行初始化配置。

2.软件部分的实现：(1)编写中断服务函数，用于响应红外传感器的触发信号，并完成相应的中断处理。

(2)编写定时器中断服务函数，用于控制LED显示的时序。

(3)编写按键扫描函数，用于检测按键是否按下，并触发相应的抢答编号。

基于单片机8路抢答器的设计与实现基于单片机的8路抢答器是一种常见的电子竞赛设备，用于测验、培训或竞赛等活动中进行抢答的过程。

它能够为多个参与者提供公平竞争机会，并通过显示屏和声音提示来呈现结果。

下面是一个基于单片机的8路抢答器的设计与实现的参考内容。

一、硬件设计：1. 微控制器选择：可以选择一款适合的单片机作为抢答器的主控芯片，常见的选择有STC89C52、AT89C52、PIC16F877A 等。

2. 输入部分设计：为每个参与者设置一个按钮，用于抢答。

可以使用电子按键、触摸按钮等。

3. 显示部分设计：可以选择LCD液晶显示屏或数码管进行显示，显示参与者的编号或抢答进度等信息。

4. 声音提示设计：可以使用蜂鸣器或扬声器作为声音提示装置，用于鸣笛提示抢答结果。

5. 电源部分设计：选择合适的电源模块，如直流电源模块或电池供电。

二、软件设计：1. 系统初始化：设置IO口的输入输出状态，初始化LCD显示屏，配置中断等。

2. 抢答逻辑：设置抢答模式，设定抢答者数量，记录抢答时间，并根据抢答顺序进行显示和提示。

3. 显示与提示：根据抢答结果，将结果显示在LCD屏幕上，并通过声音提示器进行声音提示。

4. 延时与计时：设置合适的延时函数和计时器用于计算抢答的时间长度。

5. 节拍控制：设置一个节拍控制函数，用于判断抢答按钮的按下时间是否在某一节拍内，以增加抢答的公平性。

6. 按键检测与处理：使用中断或轮询方式对抢答器上的按键进行检测和处理，并根据按键的触发来执行相应的命令。

三、实现步骤：1. 硬件搭建：按照上述设计，完成抢答器的硬件搭建，包括连接单片机与按钮、显示屏和声音提示器等。

2. 程序编写：根据所选的单片机型号，使用对应的编程软件，编写相应的程序。

3. 调试与测试：将编写好的程序下载到单片机中，通过串口或者编程器与单片机进行连接，进行调试与测试。

4. 优化与改进：根据实际使用情况，进行程序的优化和改进，以提高系统的稳定性和可靠性。

八路抢答器设计报告《电子制作课程设计报告》——八路抢答器课程设计报告专业班级：电信1301班学号：13 30姓名：XXX时间： 6月15日江西农业大学南昌商学院计算机系目录一、题目二、任务以及任务分析三、方案设计及电路原理四、电路原理图绘制与印刷线路板(PCB板)设计五、材料清单整理六、电路安装七、电路检测与调试八、课程设计心得一、设计题目八路抢答器二、任务以及任务分析⒈设计一个八路抢答器，可同时供8名选手或8个代表队参加比赛，她们的编号分别是1、2、3、4、5、6、7、8，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。

⒉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。

⒊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，并相应的LED灯会亮。

另外，要封锁输入电路，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。

三、方案设计及电路原理1、抢答电路的功能有两个：一是能分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示译码电路用；二是要使其它选手按键操作无效。

2、选用优先编码器74LS373、RS锁存器组成抢答电路3、抢答电路工作原理：当控制开关置于“清零”状态时，如1号选手优先按1号键，则74LS373的2脚输出低电平，经锁存后，1号LED灯亮。

Q1=1使74LS373为高电平。

即74LS373禁止工作，封锁其它按键输入。

四、电路原理图绘制与印刷线路板(PCB板)设计五、材料清单整理元件规格数量74LS373 1 色环电阻（R1-R8）10k 8 色环电阻R9 510 1色环电阻R10 1按键开关9六、电路安装根据电路原理图和PCB板图进行电路的安装焊接。

七、电路检测与调试焊接完毕后，进行检测和调试。

八、课程设计心得经过本次课程设计，把我们在课堂上学到的有关电路知识运用到实际当中。

八路智能抢答器设计
一、概述
八路智能抢答器是一种在教室课堂上提出问题，学生用设置在课桌上
的发射器发出抢答信号，接收端实时识别收到的信号，并将收到的抢答信
号自动分配给对应的台数，从而实现抢答活动的目的，让学生更容易抢答，提高课堂参与度。

二、结构
发射器的功能：当学生按下按钮发送抢答信号时，发射器发出抢答信号，并将发送的数据编码，从而保证抢答信号不会被其他发射器的信号干扰。

接收端的功能：接收端接收来自各台发射器的抢答信号，识别信号，
并将收到的抢答信号分配给对应的台数，然后由接收端输出给抢答指示灯。

抢答指示灯的功能：抢答指示灯接收来自接收端的信号，控制灯的开关，来指示哪一台学生发出了抢答信号。

三、电路
发射器：发射器主要由发射管、指示灯、MCU(微控制器)、发射器模
块等组成，其中MCU负责编码抢答信号，发射模块负责将抢答信号发射出去。

1 前言1.1主要功能介绍（1）抢答器最多可供8名选手参赛，编号为1~8号，各队分别用一个按钮（分别为S1~S8）控制，并设置一个系统清零和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。

（2）抢答器具有数据锁存功能,并将锁存数据用LED数码管显示出来，同时蜂鸣器发出间歇式声响（持续时间为0.5秒），主持人清零后，声音提示停止。

（3）开关S作为清零及抢答控制开关（由主持人控制），当开关S被按下时抢答电路清零，松开后则允许抢答。

输入抢答信号由抢答按钮开关S1~S8实现。

（4）有抢答信号输入（开关S1~S8中的任意一个开关被按下）时，并显示出相对应的组别。

此时再按其他任何一个抢答器开关均无效，指示灯依旧“保持” 第一个开关按下时所对应的状态不变。

1.2扩展功能介绍（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30秒）。

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0.5秒左右。

（2）参加选手在设定的时间抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示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。

（4）当选手抢答完后，主持人可根据相关题的加减分对选手进行加分或减分。

2总体方案设计此次课程设计我们有两套方案一是硬件部分主要由单片机、74LS373锁存器、LED显示器、声音报警器和其它基本外围电子电路组成软件部分则采用51系列单片机通用C语言精心设计编写。

它所具有的功能包括：抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，当开关S按下，抢答器发出0.5秒的报警声系统开始进行计时，选手可进行抢答，当计时30秒之后若没人抢答，则系统发出警报并禁止抢答，定时显示数码管上显示00字样，之后等待开关S按下，系统复位；若在30秒有选手进行抢答，此时扬声器会发出3秒时间的警报，同时在定时显示数码管上显示选手抢答时间(以秒为最小单位)，编号显示数码管上显示抢答选手编号，显示器上的状态直到开关S按下将系统复位为止；系统复位时所有的数码管不显示任何的数据。

基于单片机八路抢答器设计设计基于单片机的八路抢答器，需要考虑以下几个方面：硬件设计、软件设计以及抢答器工作流程。

硬件设计：1.单片机选择：可以选择一款具有较多IO引脚和较强处理能力的单片机，如STC89C51、这款单片机具有40个IO口，并且内部集成了PWM、ADC等模块，适合本次设计。

2.触发器设计：使用8个按钮作为触发器，每个按钮与一个IO口连接。

当有用户按下按钮时，会通过IO口向单片机发送一个高电平信号。

3.显示模块设计：可以使用LED灯作为显示模块，用于显示抢答的结果。

每个参与者对应一个LED灯，抢答成功的参与者对应的LED灯会亮起。

4.电源模块设计：使用适配器将220V交流电转换为5V直流电，供给单片机和LED灯。

5.电路连接：将按钮和LED灯与IO口连接，并接地，保持电路的正确连接。

软件设计：1.IO口初始化：将涉及到的IO口初始化为输入或输出口。

2.中断设置：将按钮连接到中断引脚，当按钮按下时，触发中断。

在中断函数内根据按下的按钮编号，判断抢答的结果。

3.抢答逻辑：设计一个数组来保存参与抢答者的结果。

当用户按下按钮后，根据按下按钮的编号，将结果保存到数组中。

根据题目的要求，可以选择先按下的为正确答案或者最后按下的为正确答案。

4.显示结果：根据抢答结果，控制相应的LED灯点亮或熄灭。

抢答器工作流程：1.开机初始化：开机后，进行硬件初始化，包括IO口的初始化和LCD屏幕的初始化。

2.抢答准备：显示等待抢答，等待用户按下按钮。

3.抢答开始：当用户按下按钮后，系统根据按下按钮的编号判断答案是否正确，并将结果保存到数组中。

4.结果显示：根据抢答结果，控制相应的LED灯点亮或熄灭，显示抢答结果。

5.重置抢答器：在每轮抢答结束后，将抢答器重置为初始状态，清空结果数组，准备下一轮抢答。

通过上述硬件设计、软件设计以及抢答器工作流程的设计，实现了基于单片机的八路抢答器。

抢答器的设计可以根据实际需求进行修改和扩展，例如增加显示屏幕显示更多信息、添加声音提示等，以满足不同的使用场景。

目录1. 原理分析（by 张潇） (2)1.1 设计任务 (2)1.2 性能指标 (2)1.3 工作原理 (2)2. 方案选择（by 张潇） (3)2.1 方案设定 (3)2.2 方案比较 (3)2.3 方案选择 (3)3. 电路原理图绘制及仿真（by 王倩） (3)3.1 所需元器件型号及数量 (3)3.2 电路原理图 (4)3.3 电路仿真结果 (5)4. Pcb图绘制（by 朱文广） (5)4.1 pcb绘制步骤 (5)4.2 pcb绘制原则 (5)4.3 8路抢答器pcb图 (7)5. 综合调试（by 朱文广） (7)5.1 软件调试 (7)5.2 硬件调试 (9)6. 总结（by 王倩） (10)附录1：电路仿真图 (11)附录2: 8路抢答器完整程序 (12)1.1 设计任务以单片机为核心，设计一个8位竞赛抢答器，同时供8名选手或8个代表队比赛。

设置一个系统清除和抢答控制开关S，开关由主持人控制。

抢答器具有锁存与显示功能。

即选手按按钮，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。

抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间可由主持人设定。

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。

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。

1.2 性能指标电源电压：直流5V±10%选手组数：2-8组初始抢答倒计时：20s初始回答倒计时：30s倒计时范围：1-99s可设倒计时提示时间：最后5s1.3 工作原理八路数字抢答器原理框图如图1所示，其工作原理为：接通电源后，主持人未按下开始抢答，抢答器处于禁止状态，数码管显示“----”；主持人宣布“开始”同时按下开始抢答按键，抢答倒计时开始计时，扬声器给出声响提示。

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。

八路数显抢答器设计一、设计要求与内容1、设计要求（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K9，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，扬声器发出声响提示，并在七段数码管上显示选手号码。

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。

2、内容（1）555定时器的原理555 定时器的功能主要由两个比较器决定。

两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。

在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器A1 的反相输入端的电压为2VCC /3，A2 的同相输入端的电压为VCC /3。

若触发输入端TR 的电压小于VCC /3，则比较器A2 的输出为1，可使RS 触发器置1，使输出端OUT=1。

如果阈值输入端TH 的电压大于2VCC/3，同时TR 端的电压大于VCC /3，则A1 的输出为1，A2 的输出为0，可将RS 触发器置0，使输出为0 电平。

555的内部结构可等效成23个晶体三极管.17个电阻.两个二极管.组成了比较器.RS触发器.等多组单元电路.特别是由三只精度较高5k电阻构成了一个电阻分压器.为上.下比较器提供基准电压.所以称之为555.（2）LED数码管的结构及工作原理LED数码管是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。

LED数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数位，因此根据LED数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。

A、静态显示驱动：态驱动也称直流驱动。

静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O埠进行驱动，或者使用如BCD码二-十进位*器*进行驱动。

静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O埠多，如驱动5个数码管静态显示则需要5×8=40根I/O埠来驱动，要知道一个89S51单片机可用的I/O 埠才32个呢。

数字电路课程设计报告8路数字抢答器1.概述抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7表示。

另外设置系统清除开关一个，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，扬声器发出声响提示，并在七段数码管上显示选手号码。

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零为止。

当主持人按下清除键后，参赛选手可以进行抢答，同时倒计时电路开始倒计时，抢答有效时，红灯亮，倒计时停止，显示器上显示选手的编号，并保持到主持人将系统清零为止。

2、8路数字抢答器各主要芯片介绍2.1、74LS14874LS148是一个8线—3线优先编码器。

74LS148外部管脚图、真值表如图所示：图一 74ls148 真值表由表不难看出，在0=S 电路正常工作状态下，允许70~I I 当中同时有几个输入端同时为低电平，即有编码输入信号。

7I 的优先权最高，0I 的优先权最低。

当07=I 时，无论其它输入端有无输入信号（表中以x 表示），输出端只给出7I 的编码，即000012=Y Y Y ，当74LS148的功能表输 入输 出S0I 1I 2I 3I 4I 5I 6I 7I2Y 1Y 0Y S Y EX Y1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 x x x x x x x x 1 1 1 1 1 1 1 1 x x x x x x x 0 x x x x x x 0 1 x x x x x 0 1 1 x x x x 0 1 1 1 x x x 0 1 1 1 1 x x 0 1 1 1 1 1 x 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0U CC Y EX Y S I 3 I 2 I 1 I 0 Y 0I 4I 5I 6I7S Y 2Y 1GND 图２ 74LS148管脚图16 9 74LS148 1 80167==I I 、时，无论其它输入端有无输入信号，只对6I 编码，即输出为001012=Y Y Y 。

8路抢答器课程设计
8路抢答器课程设计是一个专门针对8路抢答器，将其应用到教育环境的教学课程。

8路抢答器具有非凡的优势，可以让学生体验到以直观、准确信号方式快速作答的乐趣，而且可以延长学生的活力，特别是用于小学课堂活动时，更能增加学生的积极性，同时也有利于老师快速了解学生的课堂参与情况。

1）关于8路抢答器的基本介绍：主要介绍8路抢答器的构成，如抢答器设备，抢答器键盘、显示器等；
2）关于8路抢答器操作特点：这包括了其操作流程、使用说明，以及熟悉抢答器控制面板等操作要点；
3）关于8路抢答器应用技巧：这是一个关于如何在课堂使用抢答器的课程，教授如何有效运用，并介绍如何根据课堂需要，操纵8路抢答器来提高学习的高效性；
4）关于8路抢答器设计实际应用：这门课程将通过实际操作实验，使每个学生都能理解8路抢答器应用在教室中的积极作用，以及如何有效利用8路抢答器，进行多种具体的活动；
5）课堂练习：有利于学生熟悉具体的抢答器操作要点，深入理解如何有效地使用8路抢答器，并将其应用到课堂活动中；
8路抢答器课程设计应用范围非常广泛，不仅可以提高学生的学习效率，而且也有助于提升老师的教学质量。

有效利用8路抢答器，进行各类学习活动，可以大大改善学生的学习氛围。

昆明工业职业技术学院课程设计设计题目：8路智力竞赛抢答器的设计班级：10级计算机控制技术学生姓名：学号：指导教师：白文忠职称：讲师指导小组组长：教学班负责人：提交日期：2012年月日8路智力竞赛抢答器的设计摘要本设计主要介绍用数电知识设计八路抢答器。

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，并与主持人开关相连接，即构成了抢答器的主体电路。

经过布线、接线、调试等工作后数字抢答器成形。

借助较少的外围元件完成抢答的整个过程，设计制作了八路抢答器，设计编程简单，工作稳定可靠。

可供8人或8个代表队抢答，并用7段数码管显示首先抢答者的组别号码，有人抢答后自动闭锁其他各路输入，禁止其他人抢答，使其他组的开关失去作用，而显示最先按下抢答键的组别号。

只有当主持人按下复位按键才能再次抢答。

关键词：八路抢答器；定时；计时；编码；译码AbstractThis design mainly introduces several electrical design with knowledge of eight way responder.Priority encoder circuit, latch, decodercircuit will be teams of the input signal in the display output, and host switch connected, which constitute the main circuit of the responder.After wiring, wiring, commissioning work forming digital answering device.With fewer peripheral component finish vies to answer first the entire process, design of eight way responder, programming is simple, stable and reliable work.For 8 or 8 teams vies to answer first, and the 7 digital tube display first responder group number, automatic locking other people answer after each input, no other answer, the other group switch out of action, and show the first pressing the answer key category.Only when the host press the reset button to again vies to answer first.Key words：Eight way responder；Timing；Time；Code；Decoding目录一、设计内容及设计要求(一)基本功能(二)扩展功能二、设计及原理(一)设计框图(二)设计原理三、抢答器的基本原理及电路的设计方法(一)抢答电路的的设计(二)定时电路的设计(三)报警电路的设计(四)时序控制电路的设计(五)整机电路的设计四、主要器件及功能(一)8线-3线优先编码器74LS148(二)十进制可逆计数器74LS192(三)七段数码管译码器驱动器74LS48(四)锁存器74LS148(五)555定时器五、元器件列表六、设计体会一、设计任务及设计要求（一）基本功能1.设计一个智力抢答器，可同时供8名选手或8个代表队参加比赛，其编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7，个用一个抢答按钮，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。

8路抢答器设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握8路抢答器的基本原理和电路设计，了解其工作过程。

2. 使学生理解数字电路的基本组成，掌握抢答器中用到的逻辑门电路及其功能。

3. 帮助学生掌握计时器的使用方法，并能将其与抢答器结合使用。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计简单数字电路的能力，具备一定的动手实践操作技能。

2. 提高学生分析问题和解决问题的能力，通过团队合作完成抢答器的设计与搭建。

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

2. 培养学生团队合作意识，学会互相帮助、共同进步。

3. 增强学生的自信心和成就感，使其在完成课程任务的过程中体验学习的乐趣。

课程性质：本课程为电子技术实践课程，旨在让学生将所学理论知识应用于实际操作中，提高学生的动手实践能力。

学生特点：本课程针对初中或高中年级学生，他们已具备一定的电子技术基础，对新鲜事物充满好奇心，喜欢动手操作。

教学要求：结合学生特点和课程性质，教师应采用启发式教学方法，引导学生主动参与课程，注重实践操作和团队合作，确保学生在课程中达到预定的学习目标。

通过分解课程目标为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估的实施。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 数字电路基础知识：回顾与抢答器相关的数字电路基本原理，如逻辑门电路、触发器等，确保学生对相关知识点的掌握。

2. 抢答器工作原理：详细讲解8路抢答器的工作原理，包括抢答信号的产生、计时器的工作过程等。

3. 电路设计与搭建：指导学生运用所学知识，设计并搭建8路抢答器的电路，包括选择合适的元器件、绘制电路图等。

4. 教学案例分析与实践：分析典型抢答器案例，让学生了解实际应用中的注意事项，提高学生分析和解决问题的能力。

教学内容安排如下：第一课时：数字电路基础知识回顾，抢答器工作原理讲解。

第二课时：抢答器电路设计与搭建，学生分组讨论并确定设计方案。

8路抢答器电路设计一、前言抢答器是一种常见的电子竞赛设备，它可以用于各种比赛中，如知识竞赛、游戏竞赛等。

本文将介绍一种8路抢答器电路设计方案。

二、电路原理8路抢答器电路主要由以下部分组成：1. 信号发生器：用于产生触发信号，触发抢答器工作。

2. 抢答器控制模块：用于控制抢答器的工作状态，包括开始、停止、重置等功能。

3. 抢答器显示模块：用于显示哪个选手先按下了按钮。

4. 按钮模块：每个选手都有一个按钮，用于按下后触发抢答器工作。

三、硬件设计1. 信号发生器信号发生器可以采用 NE555 定时器芯片来实现。

NE555 可以产生稳定的方波信号，频率可通过改变 RC 确定。

在本设计中，我们将频率设置为 1kHz。

此外，在输出端加上一个 NPN 晶体管来放大输出信号，并驱动后面的控制模块和显示模块。

2. 抢答器控制模块控制模块采用 AT89C2051 单片机来实现。

AT89C2051 是一种低功耗、高性能的 8 位 CMOS 微控制器，具有 2K 字节的 Flash 可编程存储器、128 字节的 RAM 和 15 个 I/O 引脚。

在本设计中，我们将使用其中的定时器和外部中断功能。

定时器用于计时选手按下按钮到触发信号到达控制模块的时间差，以确定哪个选手先按下了按钮。

外部中断用于检测选手是否按下了按钮。

3. 抢答器显示模块显示模块采用共阳极数码管来实现。

由于本设计只需要显示哪个选手先按下了按钮，因此只需要一个数码管即可。

同时，为了方便区分哪个选手是第几名，我们在数码管前面加上一个 LED 灯来指示当前是第几名选手。

4. 按钮模块按钮模块采用常闭型按钮开关来实现。

每个选手都有一个按钮开关，当选手按下自己的按钮后，抢答器就会开始工作。

四、软件设计1. AT89C2051 端口配置在软件设计之前，需要先配置 AT89C2051 的端口。

由于本设计使用了定时器和外部中断功能，因此需要配置相应的引脚。

具体配置如下：P1.0：用于控制信号发生器的触发信号输出。

8路抢答器设计实验报告一、实验目的本实验的主要目的是设计一个8路抢答器，通过对电路的搭建和调试，掌握数字电路设计和实现的基本原理和方法，了解抢答器的工作原理，并能够熟练掌握抢答器的应用。

二、实验原理1. 抢答器工作原理抢答器是一种常用于竞赛、考试等活动中的设备，它可以实现多人同时参与竞赛，通过闯关等方式获得胜利。

在抢答器中，每个参赛者都有一个按键，当主持人发出问题后，参赛者可以按下自己的按键进行回答。

此时，系统会根据按键被按下的时间先后顺序来确定回答问题的顺序。

2. 电路设计原理本次实验中所设计的8路抢答器采用了74LS74型D触发器作为存储单元，并通过编码解码来完成对每个参赛者按键信号状态的读取和处理。

具体而言，在每个参赛者按下自己的按键时，系统会将其对应位置上D触发器设置为“1”，并将其他位置上D触发器设置为“0”。

然后通过编码解码电路将这些状态信息转化为一个二进制数，最后通过LED灯或者数码管来显示当前回答问题的参赛者编号。

三、实验器材1. 74LS74型D触发器8个2. 74LS147型编码器1个3. 74LS138型解码器1个4. LED灯8个5. 按钮开关8个6. 数字电路实验箱1个四、实验步骤1. 按照电路图，将所有元件连接好，并检查电路连接是否正确。

2. 将所有D触发器清零，并将使能端（EN）设置为高电平。

3. 当参赛者按下自己的按键时，系统会将其对应位置上D触发器设置为“1”，并将其他位置上D触发器设置为“0”。

4. 将编码解码电路接入系统中，将状态信息转化为一个二进制数，并通过LED灯或者数码管来显示当前回答问题的参赛者编号。

五、实验注意事项1. 在搭建电路时，要注意各元件之间的连接方式和极性。

2. 在使用编码解码电路时，要确保输入信号和输出信号的匹配性。

3. 在使用LED灯或数码管时，要注意其正负极的接线方向。

4. 在调试过程中，要仔细检查每一步操作是否正确，并及时进行排查和修正。

八路智能抢答器的设计抢答器是一种可以自动进行答题的设备，通常用于游戏节目或教育培训中。

八路智能抢答器是一种智能化的抢答器设计，能够自动抢答，并且可以与其他设备进行交互。

设计思路：1.硬件设计：抢答器需要具备触摸屏和显示屏，以供用户输入和显示答题信息。

同时，还需要有一组按钮作为抢答按钮，并且需要内置一个麦克风用于语音识别和交互。

此外，还需要内置一个无线通信模块（如蓝牙或无线局域网）以与其他设备进行通信，如主持人的电脑或其他抢答器。

2.软件设计：抢答器的控制软件需要实现以下功能：用户输入答案、显示答题信息、抢答逻辑控制、语音识别等。

软件还需要与其他设备进行通信，以及与主持人电脑或其他抢答器进行数据同步和分数计算等。

3.网络交互：抢答器需要具备一定的网络交互能力，以支持与主持人电脑或其他抢答器的通信。

通过网络交互，可以实现抢答的分数计算和排名显示等功能。

4.电源管理：考虑到抢答器可能需要工作几个小时，需要设计一个合适的电源管理系统，以确保抢答器可以持续供电，并支持充电功能。

具体实现步骤：1.硬件设计：通过选择合适的触摸屏、显示屏、按钮、麦克风和无线通信模块等组件，设计一个符合需求的抢答器硬件。

同时，需要考虑外壳的设计，以便用户可以方便地携带和使用抢答器。

2.软件开发：使用适当的编程语言和开发平台，开发抢答器的控制软件。

软件需要能够接收用户的答案输入、识别语音输入、控制抢答逻辑、与其他设备进行通信等功能。

此外，还需要设计一个清晰友好的用户界面，以便用户可以方便地使用抢答器。

3.网络交互：通过选择合适的无线通信模块，并使用相应的网络协议，实现抢答器与其他设备的通信。

主持人的电脑或其他抢答器可以通过网络向抢答器发送题目信息，并接收抢答器的答案和分数等数据。

4.电源管理：设计一个智能的电源管理系统，以确保抢答器可以持续工作，并支持充电功能。

可以使用高容量锂电池作为电源，并添加电池管理芯片，以提高电池的使用寿命和安全性。

1、需求分析：本设计要求完成8路抢答器设计，控制8个知识竞赛的抢答按钮，控制用数字显示抢到的台，抢答台上用LED显示抢到/未抢到，手动复位，等功能，我们采用89S52单片机做为主控CPU，外接一个7段共阴极数码管来显示抢到的台，接8个LED来显示是否抢到台，8个按键用来抢答，用单片机的复位脚来直接控制复位。

此设计关键问题是判断是哪个强到的台，抢到台以后其他选手在复位前抢答无效。

我们在这设计时采用循环等待判断的方法，可以使软件设计简单，复位我们也采用单片机的复位脚来控制，可以近一步简化软件设计。

2、总体方案设计硬件总体框图:软件结构图：3. 详细设计1）Protel电路原理图：总图：按键电路：8个独立按键连接到P1脚，平时没按下时为P1脚为高电平，一旦有按键按下，P1脚的P1.0—P1.7就会有相应的引脚被拉底。

此时软件就可以检测判断是那个按键按下。

数码管显示电路：为了显示抢答到的选手好，设计中采用了一个共阴极数码管接到P0，因为P0为开漏的，所以加了一个排阻进行拉高，电路如下：LED显示：为了让选手知道自己抢到或未抢到，设计中在P2口连接了8个LED，平时P2口为高电平，LED熄灭，当有选手按键后，软件设计让相应的LED点亮，电路如下：复位电路采用了单片机的复位端，这样设计可以简化软件的量，使程序更加简洁化。

元件清单：Part Type Designator Footprint 1K R910K RES12.000MHZ Y122u C130p C230p C380C52 U1 DIP-40470 R5470 R4470 R7470 R6470 R3470 R8470 R1470 R2DPY_7-SEG_DP DS1LED L ED4LED L ED1LED L ED2LED L ED3LED L ED6LED L ED8LED L ED5LED L ED7SW-PB Reset软件流程图：程序清单：/****************************************************************************** ****************************** Copyright(c) 2007 贵州大学** 文件描述：8路抢答器** 当前版本：V1.0** 作者: 彭凌华** 完成时间：2007/12/1** 适应芯片: * 89c52******************************************************************************* *************************/#include <A T89X52.H>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intcode unsigned char ledmap[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71}; //数码管显示值void main(void){uchar Key;while ( P1==0xff);//等待按键Key=P1;switch(Key){case 0xfe: P0=ledmap[0];P2^0=0;break; //按键1case 0xfd: P0=ledmap[1];P2^1=0;break; //按键2case 0xfb: P0=ledmap[2];P2^2=0;break; //按键3case 0xf7: P0=ledmap[3];P2^3=0;break; //按键4case 0xef: P0=ledmap[4];P2^4=0;break; //按键5case 0xdf: P0=ledmap[5];P2^5=0;break; //按键6case 0xbf: P0=ledmap[6];P2^6=0;break; //按键7case 0x7f: P0=ledmap[7];P2^7=0;break; //按键8default:break;}while(1); //等待复位}元件布局图：。

基于VHDL语言的8路抢答器设计摘要本课程设计分为主体电路和扩展电路两部分共同实现抢答器的锁存、显示与报警功能。

在本次设计中，系统开发平台为MAX plusⅡ，硬件描述语言是VHDL。

竞赛者可以分为8组，抢答时各组对主持人提出的问题要在最短的时间内做出判断，并按下抢答按键回答问题。

当第一个人按下按键后，则在显示器上显示该组的号码，对应的灯亮，同时电路将其他各组按键封锁，使其不起作用。

若抢答时间内无人抢答，则报警灯亮。

回答完问题后，由主持人将所有按键恢复，重新开始下一轮抢答。

并且依据设计方案和设计平台完成了程序编写和程序调试，通过运行程序及时序波形的仿真有效验证了设计的正确性，初步实现了设计目标。

关键词锁存、显示；抢答器；MAX plus Ⅱ；VHDL。

Abstract:This course design is divided into two main circuit and expansion circuit realized partly joint inverter latch responder, display and alarm function. In this design, system developing platform for MAX plus Ⅱ, hardware description language is VHDL. Competitors may be divided into eight groups, vies to answer first when each to the host puts forward the problems in the shortest possible time to make judgments, and press the buttons vies to answer the question. When the first man press buttons, then on screen display supervisor number, the corresponding lights, and other groups circuit will buttons blockade, make it doesn't work. If responder time no contest, the alarm light. Answers questions, by a host will restore all keys and start again next contest. And according to the design scheme and design platform completed programming and program test, through to run the program in time sequence waveform simulation verified effectively the correctness of design, and then realized the design goal.Keywords: latch, display, Scare-answering manometers; MAX plus Ⅱ; VHDL.目录1引言 (1)1.1 课程设计目的 (1)1.2 课程设计具体要求及功能 (1)2 EDA和MAX plusⅡ简介 (2)2.1 EDA简介 (2)2.2 MAX plusⅡ (2)3设计方案 (4)3.1 抢答器控制系统的设计思路 (4)3.2 抢答器的系统结构及工作原理 (4)3.3 具体实现 (6)4 系统仿真............................................. 错误!未定义书签。

基于单片机的八路抢答器设计方案第一章抢答器设计功能分析1.1 数字抢答器的概述对于抢答器我们大家来说都不陌生, 它是用于很多竞赛场合, 真正实现先抢先答, 让最先抢到题的选手来回答问题。

抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。

选手们都站在同一个起跑线上, 体现了公平公正的原则。

1.2 设计任务与要求1.基本要求:给主持人设置一个开关, 用来控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）和抢答器的开始。

抢答器具有数据锁存和显示的功能。

抢答开始后, 若有选手按动抢答器按钮, 编号立即锁存, 并在LED数码上显示选手的编号, 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。

1.发挥部分:2.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0.5秒左右。

3.参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。

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。

选手如果在主持人按开始键之前违规抢答, 系统报警, LED显示违规选手号码和FF, 直到主持人按下停止键。

第二章抢答器方案论证抢答器的实现方式有种多样, 通过纯电子器件搭建电路实现, 如优先编码器, 锁存器, 555定时器译码器等, 纯电子器件实现没有软件参与, 调试简单, 但是它不易于扩展和修改, 而且电路结构复杂, 调试困难电子, 电子器件管脚很多, 实际搭建起来费时费力, 焊接很容易出错。

于是, 我想到了用单片机实现。

单片机体积小价格低, 应用方便, 稳定可靠。

单片机将很多任务交给了软件编程去实现, 大大简化了外围硬件电路, 使外围电路的实现简单方便。