8路抢答器的设计报告(数字电路课程设计)资料

倒计时八路抢答器设计报告一、项目背景随着教育信息化的不断发展，电子竞赛也逐渐成为高校学生喜爱的一项文娱活动。

其中，抢答环节便是电子竞赛中最具挑战性和互动性的环节之一。

为了提高学生的抢答反应速度和对知识点的掌握，我们设计了倒计时八路抢答器。

二、项目简介倒计时八路抢答器是一种基于硬件的抢答器系统。

系统主要由中控模块、检测模块和显示模块三个部分组成。

中控模块负责控制整个系统的运行，检测模块负责对参赛选手的抢答情况进行检测，并传输给中控模块，显示模块则负责将当前抢答情况以及答题结果进行实时显示。

三、系统设计3.1硬件设计整个系统的硬件主要由以下几个部分组成：（1）STM32F103ZET6中央处理器；（2）8个检测模块（使用红外传感器进行检测）；（3）OLED显示器。

3.2软件设计系统的软件主要分为两个部分：中控模块的控制程序和检测模块的检测程序。

（1）中控模块控制程序中控模块控制程序主要实现以下几个功能：①系统初始化。

在系统启动时，对中控模块、检测模块和显示模块进行初始化设置。

②八个通道的抢答监测。

通过与检测模块的通讯，对八个通道的抢答情况进行检测。

③抢答反馈。

在一个答题周期结束后，控制显示模块实时显示本轮答题结果，并对抢答正确的选手进行反馈。

④计时器控制。

在一个答题周期内，控制计时器的运行以及抢答时间的倒计时。

（2）检测模块检测程序检测模块检测程序主要实现以下几个功能：①通讯初始化。

在系统启动时，对检测模块与中控模块之间的通讯进行初始化设置。

②检测红外传感器状态。

通过红外传感器检测选手的抢答情况，并将检测到的信号通过与中控模块的通讯传输出去。

四、系统优势通过倒计时八路抢答器的系统设计，可以明显提高学生对知识点的掌握程度，同时也有效激发学生学习兴趣和竞争意识。

此外，还具有以下几个优势：（1）操作简单，方便使用；（2）抢答速度快，具有高度的互动性和趣味性；（3）高度的准确性和稳定性，可适用于各种场景。

五、结论倒计时八路抢答器的系统设计为高校电子竞赛的答题环节提供了一种新的方式。

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 。

题目: 8路数字抢答器目录一、相关介绍-------------------------------------------二、实验目的-------------------------------------------------三、设计要求及内容----------------------------------------四、设计及原理----------------------------------------------4.1 总体方案设计----------------------------------------4.1.1 设计思路-----------------------------------------4.1.2 原理框图----------------------------------------- 4.2 单元模块及说明-------------------------------------4.2.1 倒计时模块--------------------------------------4.2.2 抢答模块-----------------------------------------五、仿真调试过程中的部分显示------------------------六、实验结果显示------------------------------------------七、设计体验及收获---------------------------------------八、附录------------------------------------------------------8.1 总原理图-----------------------------------------8.2 相关元件引脚图--------------------------------8.3 元件清单-----------------------------------------九、参考资料-----------------------------------------------一、相关介绍初始条件: 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protel软件进行电路的仿真,能够运用multisim软禁多自己设计的电路进行仿真, 检验自己所设计的电路是否正确。

数电课程设计八路智力竞赛抢答器设计课程设计任务书题目: 八路智力竞赛抢答器设计初始条件：◆教材：《电子线路设计·实验·测试》第三版谢自美主编华中科技大学出版社◆元器件：74LS48三片，72LS192两片，74LS279、74LS148、74LS00、74LS11、555各一片，数码管三个，发光二极管一个，开关、电阻、电容若干，面包板，导线若干◆仿真：Proteus仿真软件要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）◆多路智力竞赛抢答器功能要求：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，她们的编号分别是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，同时扬声器给出音响提示。

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。

扩展功能：1．抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间能够由主持人设定。

当节目支持人按下“开始”按钮后，要求定时器立即倒计时，并在显示器上显示，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，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.报告要求：课程设计的内容要求用A4纸打印，且页数不得少于20页。

时间安排：第20周理论设计、实验室安装调试地点安排：鉴主15楼通信实验室一指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日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。

课程设计任务书题目: 八路智力竞赛抢答器设计初始条件：◆教材：《电子线路设计·实验·测试》第三版自美主编华中科技大学◆元器件：74LS48三片，72LS192两片，74LS279、74LS148、74LS00、74LS11、555各一片，数码管三个，发光二极管一个，开关、电阻、电容若干，面包板，导线若干◆仿真：Proteus仿真软件要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）◆多路智力竞赛抢答器功能要求：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到主持人将系统清零为止。

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。

当节目支持人按下“开始”按钮后，要求定时器立即倒计时，并在显示器上显示，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，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.报告要求：课程设计的容要求用A4纸打印，且页数不得少于20页。

时间安排：第20周理论设计、实验室安装调试地点安排：鉴主15楼通信实验室一指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日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。

抢答器的设计一、设计目的１．熟悉EWB电子电子防真软件并运用EWB电子电路仿真软件画出仿真电路图及运行结果力图。

２．锻炼个人动手能力。

３．学会团队合作的精神。

二．实验内容１．学会制作交流转直流的电源２．学会应用EWB电子电子防真软件。

３．学会集成电路的基本布线。

４．学会怎么焊接集成电路。

二、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S1 ~ S8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清除为止。

三、方案设计与论证方案一〈采用数字电路〉 1、原理方框图 八路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。

扩展电路完成定时抢答的功能。

八路抢答器的工作过程是：接通电源时，节目主持人将开关置于“清除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯，定时显示器显示设定的时间，当节目主持人宣布“抢答开始”，同时将控制开关拨到“开始”位置，扬声器给出声响提示，抢答器处于工作状态，定时器倒计时。

当定时时间到，却没有选手抢答时，系统报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答。

当选手在定时时间内按动抢答键时，抢答器要完成以下四项工作： 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扬声器发出短暂声响，提醒节目主持人注意； ③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； ④控制电路要使器停止工作，保持到主持人将系统清零为止。

当选手将问题回答完毕，主持人操作控制开关，使系统回复到禁止工作状态，以便进行下一轮抢答。

四、设计原理及电路图1、设计原理如图1所示为总体方框图。

第一章实验目的 (1)第二章设计要求与内容 (2)第三章设计及原理 (3)3.1总体方案设计 (3)3.1.1设计思路 (3)3.1.2总电路框图 (3)3.2各模块设计方案及原理说明 (4)3.2.1抢答电路 (4)3.2.2倒计时电路 (8)第四章电路仿真 (10)4.1抢答电路 (10)4.2倒计时电路 (11)第五章实验结果及分析 (13)第六章收获、体会和建议 (16)附录 (18)1.总电路图 (18)2.元件引脚图 (20)3.元器件清单 (22)第一章实验目的通过八路数字抢答器的设计实验，要求学生回顾所学数字电子技术的基础理论和基础实验，掌握组合电路、时序电路、编程器件和任意集成电路的综合使用及设计方法，熟悉掌握优先编码器、触发器、计数器、单脉冲触发器、555电路、译码/驱动电路的应用方法，熟悉掌握时序电路的设计方法。

达到数字实验课程大纲所要求掌握的基本内容。

第二章设计要求与内容〖基本要求〗利用数字电路设计—八路抢答器，要求：1）允许八路参加，并且有锁定功能，用LED实现最先抢答的队员号码，系统设置外部清除键，按动清除键，LED显示器自动清零灭灯。

2）数字显示功能：数字抢答器定时为30S，启动开启键以后要求I）定时开始；II）扬声器要短暂报警；III）发光二极管亮灯；如果在30S内抢答有效，计时结束，30S内抢答无效，系统短暂报警，发光二极管灯灭〖提高要求〗1）按钮到控制中心距离20M2）计分显示。

可以进行加/减分第三章设计及原理3.1总体方案设计3.1.1设计思路①本题的根本任务是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触发器或锁存器等。

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。

同时还必须注意，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组别，也可以用发光二极管直接指示出组别。

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。

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。