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电气工程系课程设计说明书设计题目：八人抢答器PLC控制系统设计系别：电气工程及其自动化年级专业：13应用电子3班学号：学生姓名：付康指导教师：郭忠南电气工程系《课程设计》任务书课程名称：电气控制与PLC课程设计摘要可编程序控制器（PLC）是综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术的一门新兴技术，是实现工业生产、科学研究以及其他各个领域自动化技术的重要手段之一，应用十分广泛，是现代工业控制的三大支柱之一。
近年来随着科技的飞速发展，PLC的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制日月益。
它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。
据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。
可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一，PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。
PLC控制系统设计8人抢答器是将PLC用于对抢答器的控制，主要是考虑其具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前使用的抢答器进行精确控制，特别是对多人抢答的控制可方便的实现。
通过设计一个八人抢答器，利用七段显示数码管显示选手编号、倒计时使我们系统掌握可编程控制器的基本原理、功能、应用、程序设计方法和编程技巧，是我们掌握一些基本机型，掌握PLC控制技术的基本原理和应用，并学习PLC编程的多样性、灵活性，是我们掌握PLC在实际应用中的控制作用、动作顺序与原理，为今后从事自动化控制领域的工作打下坚实的基础。
关键词：PLC；八人抢答器；七段显示数码管引言在学校里经常会举办各种各样的智力竞赛都会用到抢答器。
目前市场上已有很多类型的竞赛抢答器但其中绝大多数是早期设计的采用模拟电路、数字电路或者模数混合电路的产品。
这些抢答器已相当成熟但是随着功能增多电路也越复杂并且成本偏高故障率高显示方式简单或者没有无法准确判断抢按按钮的行为也不便于参数调节及功能的升级换代。
数字抢答器电路设计一、设计题目八路竞赛抢答器二、课程设计目的1、培养数字电路的设计能力。
2、掌握抢答器电脑设计方法。
三、设计内容和要求3.1 设计内容⒈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(编号显示数码管灭灯)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，并在LED数码管上显示出选手的编号，同时蜂鸣器给出音响提示。
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。
4.用中小规模集成电路组成智力竞赛抢答器电路，画出各单元电路图和总体逻辑框图，正确描述各单元功能，合理选用电路器件，画出完整的电路设计图以及写出设计总结报告3.2 设计要求⒈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，同时蜂鸣器发出声响。
⒉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。
⒊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。
四、设计总体框如图（一）所示为八路智力竞赛抢答器的总体方框图。
其工作原理如下：抢答器系统原理框图如上所示。
它由主体电路和扩展电路两部分组成，主体电路完成基本抢答后，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五、单元电路设计方案和原理说明⒈抢答器电路设计其原理说明：(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。
电子技术课程设计8路抢答器一、设计任务与要求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，同时扬声器发出报警声响提示。
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。
二、总体框图如图1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；主持人将开关置“开始”状态，宣布“开始”，抢答器工作，扬声器给出声响提示（或者提示灯给出显示）。
选手进行抢答时，抢答器将完成：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器（显示灯）提示等操作。
当一轮抢答之后，禁止二次抢答。
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。
上面的总体框图是我认为的最佳方案。
具体的说明：抢答器按钮就是输入一些高低电平信号，此实验是低电平有效。
优先编码电路用来把输入的高低电平信号编码，74LS148优先编码器及8—3编码器，输出3位2进制数，以代表不同的低电平信号。
锁存器用D触发器，因为D触发器结构和功能都比较简单，方便使用。
D 触发器使用4个，第四个除用来输出2进制数的最高位外，还用于控制信号的锁定，即触发或锁定触发器的工作状态。
数码显示器用DCD—七段数码显示管，即有4个输入信号的管子，能表示0到9十个数，而且输入的二进制数正好和十进制数一一对应。
主持人控制开关就是一个开关，用来清零和开始工作。
控制电路比较复杂，除了第四个触发器和主持人的开关外，还需要8个抢答器按钮组成的8输入与非门和第四个触发器用一个与门共同组成一个控制电路来控制信号的传输和锁定。
报警显示电路，由于没有报警器，所以选择一个LED灯来表示信号的锁定。
为了使更明显一些，给LED灯加了个连续脉冲信号，以使灯能够按我们需要的频率一闪一闪。
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。
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。
八位抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解抢答器的基本工作原理，掌握其电路组成及功能。
2. 学生了解数字电路基础知识，并能运用到抢答器的设计中。
3. 学生掌握抢答器程序设计的基本方法，能运用所学知识分析并解决实际问题。
技能目标：1. 学生能独立完成抢答器的电路搭建，提高动手实践能力。
2. 学生能通过编程实现抢答器的功能，培养编程思维和解决问题的能力。
3. 学生具备团队协作能力，能在小组合作中发挥个人优势，共同完成抢答器的设计与制作。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术的兴趣，激发创新意识。
2. 学生在学习过程中，养成积极思考、勇于探索的良好习惯。
3. 学生通过小组合作，培养沟通协调能力和团队精神，树立集体荣誉感。
课程性质：本课程为信息技术与电子技术的结合课程，注重实践操作和团队合作。
学生特点：八年级学生对电子技术有一定的基础，好奇心强，具备一定的动手能力和合作意识。
教学要求：结合学生特点，以实践为主，引导学生主动探究，注重培养学生的创新精神和实践能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 数字电路基础知识：介绍抢答器中涉及的逻辑门电路、触发器等基本元件，对应教材第3章相关内容。
- 逻辑门电路原理与功能- 触发器种类及其应用2. 抢答器电路设计与搭建：讲解抢答器电路原理，引导学生进行电路搭建，对应教材第4章相关内容。
- 抢答器工作原理- 电路元件选择与连接- 抢答器电路搭建与调试3. 抢答器程序设计：教授编程基础知识，指导学生进行抢答器程序设计，对应教材第5章相关内容。
- 编程语言基础- 程序流程图设计- 抢答器程序编写与调试4. 抢答器功能实现与优化：培养学生解决问题和团队协作能力，对应教材第6章相关内容。
- 抢答器功能测试与优化- 团队合作与分工- 项目总结与展示教学大纲安排：第一周：数字电路基础知识学习，了解逻辑门电路和触发器原理。
第二周：抢答器电路设计与搭建，动手实践电路连接与调试。
八路竞赛抢答器的设计方案一，设计题目、目的及要求1.1设计题目8路抢答器的设计1.2设计目的1、熟悉74ls148、74ls28、74ls29的功能和应用掌握其工作原理，并熟练运用它们。
2、熟悉面包板的使用。
3、掌握数字抢答器的工作原理以及制作方法。
4、增强动手能力，把握严谨的工作态度。
5、熟练运用所学习的模电及数电知识。
1.3设计要求1、八个选手或代表队参加比赛，编号0，1，2，3，4，5，6，7，各用一个抢答按钮，其编号与参赛者的号码一致。
此外，一个按钮给主持人用来清零；2、抢答器具有数据锁存功能，并将所锁存的数据用数码管显示出来；3、数码管不显示后动作选手编号，只显示先动作选手编号，并保持到主持人清零为止；4、选手只有在主持人说开始抢答后才能开始抢答拨动开关。
5、并且抢答结束后裁判没有清零，选手不得动自己的开关。
二、方案设计2.1、总体设计思路按照题目的要求，经过自己的思考与分析以后，将思路确定。
要满足题目所说的，要能完成抢答功能，当某一个选手输入后，屏幕上能显示出该选手的号码，同时通过锁存能限制其他选手的抢答，并且自己抢答后，由于锁存效果也不能反悔。
当抢答开始时，主持人未说开始抢答时，裁判的开关置于清零端，由于此时数码管处于灭灯状态，所以无论选手如何操作，数码管也不会有数据显示，由此想到用裁判来控制清零端，当裁判清零时，即可清除数码管上的数字，并且由于开始时屏幕上不能有显示，所以当裁判置于开始端的时候，数码管译码器的灭灯输入端依然是灭灯输入，只有当选手触发时才能改变电平，输入内容。
另外锁存端必然是反馈锁存，所以要使用后面芯片的信号来反馈给前面的芯片的使能端以控制其使能输入，由此阻断其他选手的输入信号。
锁存后如果没有其他信号去解锁，系统就处于禁止工作状态不能再工作，所以想到要用裁判清零来控制使能端，在消除数码管显示的同时来解锁使能端，让电路恢复其功能。
2.2、方案设计2.2.1 设计方案1（个人方案）根据以上思路，决定使用以下流程图作为本次课程设计的方案，基本能实现抢答器的功能，可以完成说明书上的要求。
八路数字抢答器一、技术指标1、设计任务（1）设置八个抢答按钮，另设一个主持人按钮用来清零，主持人清零后，首先抢答人的号码显示出来并保持到主持人再次清零。
（2）只要有按钮按下，电路锁存，其他按钮功能失效。
2、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，同时扬声器发出报警声响提示。
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。
二、方案论证与设计优先编码器将抢答者选出，然后送入锁存器，锁存器输出经过译码显示，显示出抢答者的编号。
控制电路将编码器置于禁止状态，不准许其他竞赛者抢答。
三、工作原理图（一）所示的数字抢答器的工作过程是：接通电源后，主持人先按下清零键，此时将显示器清零，当主持人读完题目发出“抢答开始”的号令的同时按下定时控制电路中的按键，此时定时电路开始计时等待选手抢答，在此过程中，当有选手抢答时编码器通过锁存器立即接收到该信号并迅速返回给锁存控制电路一个控制信号，锁存控制单元立即产生并送给锁存器一个锁存信号使得其他七路的按键信息不能被接受。
与此同时，编码器又将输出信号传给译码器再通过数码管显示出抢答者的号码，在此过程中编码器还向控制单元发出信号以作出响应的声光指示。
按图一我们把系统分成锁存控制显示模块、定时模块、声光指示模块共三大模块。
此三模块中最关键的部分就是锁存控制模块，解决该模块的方案有多种，在此只针对该模块进行了方案的选择及论证。
图一数字抢答器框图四、单元电路设计整个电路主要包括锁存控制抢答电路、数码显示电路、定时电路、音频产生电路、声光指示电路五部分组成。
１、锁存控制抢答电路的设计当有一个按键事先按下时，我们必须还要考虑到防止其他按键与之产生冲突，因此在有按键事先按下的情况下必须使得其他按键无效。
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。
郑州电力职业技术学院毕业生设计题目：八人抢答器课程设计系别：电力工程系专业：供用电技术班级：09供电三班学号：姓名：张华永设计成绩指导教师赤娜答辩成绩主答辩教师综合成绩答辩委员会主任目录一引言 (4)1.1 设计要求 (4)1.2 功能要求 (4)1.3 功能介绍 (4)二方案设计与论证 (4)2.1 各部分电路简述 (4)2.2 设计方案简述 (5)三系统分析与设计 (5)3.1 抢答器电路设计与相关元器件 (5)3.2 定时电路设计与相关元器件 (7)3.3 报警电路设计与相关元器件 (9)3.4 时序电路与相关元器件 (9)3.5 智力抢答器电路原理图 (10)3.6 元器件清单 (11)设计总结体会 (13)参考文献 (14)摘要随着电子技术的发展，它在各个领域的应用也越来越广泛。
人们对它的认识也逐步加深。
人们也利用了电子技术以及相关的知识解决了一些实际问题。
如：智能抢答器的设计与制作。
抢答器是竞赛问题中一种常用的必备装置，从原理上讲，它是一种典型的数字电路。
数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。
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；主持人按开始按钮示意开始，以上两部分组成主体电路。
通过定时电路实现计时功能，构成扩展电路。
经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。
在抢答电路中利用一个优先编码器译出最先抢到答题权的选手的编号并经LED显示器显示出来，同时还要封锁电路以防其他选手再抢答。
当选手答题完成后，主持人将系统恢复至零。
关键词：抢答；计时；锁存一引言（一）设计要求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.他们的编号分别是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。
2.节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的复位和抢答开始.3.抢答器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,同时扬声器发出声音提示.此外封锁输入电路,禁止其它选手抢答.优先抢答的选手的编号一直保持到主持人将系统复位为止.（二）功能要求1.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.当节目主持人启动”开始”键后,要求定时器立即开始减计时,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消零为止.3.如果定时抢答器时间已到,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）功能介绍1.数字抢答器由主体电路与扩张电路组成.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:用控制电路和主持人的开关启动报警电路,以上两部分组成主体电路.通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能,构成扩展电路.经过布线,焊接,调试等工作后数字抢答器成型.2.抢答器四周有安装孔,可以方便的安装在操作台上,外接抢答按钮接入相应的接线端子,如果需要外接电铃或指示灯,则接入继电器端子,安装完毕后就可以上电了,抢答器的电流输入为5V直流输入.3.抢答器通上电后,蜂鸣器响,三个数码管都显示0,按下复位按钮后进入正常工作状态,这时可以设定抢答倒计时间,只要按动10进制编码按钮分别对时间的十位和个位设定,设定的时间在数码管上实时的显示出来.设定的时间范围为:0~30秒,设定完时间后,就可以按动开始按钮,表示抢答开始,这时蜂鸣器响0.1秒,提示各位选手,抢答已经开始,同时倒计时器开始从设定的时间进行倒计时.4.若在抢答时间内有人抢答,则第三个数码管立即显示抢答位号,倒计时间停止倒计时,所用掉的时间就是抢答的时间,同时蜂鸣器响2秒,继电器吸合2秒,表示有人抢答,在这个按键之后按下的按键除了复位键外,其他按键均无效,只有主持人按下复位键后,可以进入下一轮抢答.5.若在抢答时间内均无人抢答,则在倒计时器计数到0的时候,第三个数码管显示0,表示无人抢答,蜂鸣器响2秒,继电器吸合2秒,这时除了复位键外,其他键均无效, 只有主持人按下复位键后,可以进入下一轮抢.二方案设计与论证（一）各部分电路简述1.30秒定时器：可由两片74LS192构成，当第一片为零即输出为1111是通过74LS20将脉冲信号截止，使其显示为00.2.抢答器部分：由一74LS148优先编码器实现抢答功能，用74LS279将选手代码锁存直到主持人消零为止，然后用七段译码器显示选手代码。
3.脉冲产生电路：可由一74LS121来产生，提供给定时电路及声响电路。
4.报警部分：由一NE555定时器来控制，当倒计时为零时产生报警响声。
（二）设计方案简述1.定时抢答器的总体框图如下图所示，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。
2.定时抢答器的工作过程是：接通电源时，节目主持人将开关置于“消除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯，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：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；扬声器发出短暂的声响，提醒节目主持人注意；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；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消零为止，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。
三系统分析与设计（一）抢答器电路设计1. 抢答电路的功能有两个：一是分辨选手按键的先后，并锁存抢答者的编号，供译码显示电路用；二是是其他选手的按键操作无效。
选用优先编码器74LS148和RS锁存器,74LS138,74LS279可完成上述功能。
译码电路选用74LS48芯片具体电路如图1所示，其工作原理为：2. 当主持人控制开关处于“清除”位置时，RS触发器R为低电平，输出端（4Q~1Q）全部为低电平。
于是74LS48的BI=0,显示器灭灯；74LS148的选通输入ST=0，74LS148处于工作状态，此时锁存器电路不工作。
当主持人开关拨到开“始位”置，优先编码电路和锁存电路同时开始工作，等待输入信号I7，···，I0。
当有选手按下键时，74LS148的输出Y2Y1Y0=010,Yex=0。
经RS锁存器后，CTR=1,BI=1，74LS279处于工作状态，4Q3Q2Q=101。
经过74LS48译码后，显示器显示选手编号。
此外，CTR=1，是74LS148的ST为高电平，74LS148处于禁止工作状态，封锁了其他选手按键的输入。
当按下的键松开后，74LS148的Yes为高电平，但由于CTR维持高电平不变，所以74LS148仍处于禁止工作状态，其他选手的输入不会被接收，保证了抢答者的优先性以及抢答电路的准确性。
抢答完后主持人使抢答电路复位，以便进行下一轮抢答。
电路图如图所示:3.七段数码管显示器74LS48LT——测试灯输入端。
LT=0（低电平有效）且BI=1时，Ya-Yg输出均为1，显示器七段应全亮，否则说明显示器件有故障。
正常译码显示时，LT应处于高电平，即LT=1。
RBOBI/——双重功能端。
此端可作为输入信号端又可以作为输出信号端。
作为输入端时是熄灭信号输入端BI，利用BI端可按照需要控制数码管显示或不显示。
当BI=0时（低电平有效），无论A3A2A1A0状态如何，Ya-Yg均为0，数码管不显示。
当该端作为输出端时是灭零输出端RBO，当RBI=0，且A3A2A1A0=0000时，RBO=0。
RBI——灭零输入端。
该端的作用是将数码管显示的数字O熄灭。
当RBI=0（低电平有效）、1LT且A3A2A1A0=0000时，Ya-Yg均输出0，数码管不显示。
其功能和引脚如图所示:4.74LS148优先编码器功能优先编码器在同一时间内,当多个输入信号请求编码时,只对优先级别高的信号进行编码的逻辑电路,常用的集成优先编码器有74LS148(8线----3线)其原理图和功能真值表如图:（二）定时电路设计1.主持人设定抢答器时间，通过预置时间电路对计数器进行预置，计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供，可预置时间进行倒计时电路选十进制同步可逆，计数器74LS192进行设计，倒计时到零时，定时电路输出低电平有效的“定时到信号”。
如图所示为八路智力竞赛抢答器的定时电路单元图。
同步加减计数器74LS192进行设计，具体电路如图所示。
该倒计时显示电路由两个74LS192及两个译码器及七段显示器构成,高位片置数1,低位片置数5,down 端接555输出的脉冲,从而实现30秒倒计时.2. 74LS192引脚图管脚及功能表74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如下所示：图5-4 74LS192的引脚排列及逻辑符号 （a ）引脚排列 (b) 逻辑符号 图中：为置数端，U CP 为加计数端，D CP 为减计数端，为非同步进位输出端，为非同步借位输出端，P0、P1、P2、P3为计数器输入端，为清除端，Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。
其功能表如下:输入 输出（三）报警电路设计由555定时器和三极管构成的报警电路如图所示。
555定时器构成多谐振荡器，振荡频率f=1.43/(R1+2R2)C 。
其输出信号经三极管推动扬声器，PR 为高电平时多谐振荡器工作，否则振荡器停振。
（四）时序控制电路抢答器控制电路是抢答器设计的关键，它要完成以下三项功能： ①主持人将控制开关拨到“开始”位置时，扬声器发声，抢答电路和定时电路进入正常抢答工作状态。
②当参赛选手按动抢答键时，扬声器发声，抢答电路和定时电路停止工作。
③当设定的抢答时间到，无人抢答时，扬声器发声，同时抢答电路和定时电路停止工作。
MRP3 P2 P1 P0 Q3 Q2 Q1 Q0 1 × × × × × × × 0 0 0 0 0 0× × d c b a d c b a0 11 × × × × 加计数0 1 1× × × × 减计数（五）抢答器电路原理图（六）元器件清单设计总结体会经过两周的课程设计,我学会了如何进行电路设计及丰富了自己的理论知识和实践实习能力,在设计过程中,加深了对组合和时序逻辑电路的掌握情况,同时也使得学过的知识得到了巩固与复习,在设计抢答器、报警器、定时器的过程中，通过翻阅资料，上网搜索等，我对各电路器件（如：与非门，555定时器和LED显像管等）及原理有了更深一层次的认识，既增强了我的理解能力,也使我能更好的运用所学的知识。
