实训九 智力竞赛抢答装置

智力抢答器实验报告智力抢答器实验报告引言：智力抢答器是一种用于测量个体智力水平的设备。

通过对被试者进行一系列智力测试，并记录其反应时间和准确率，可以客观地评估被试者的智力水平。

本实验旨在探究智力抢答器在智力测量中的应用效果，并对其优缺点进行分析。

实验设计：本次实验选取了30名大学生作为被试者，他们在实验前进行了智力水平测试，以便将他们分为高、中、低三个智力水平组。

实验采用随机分组设计，每组10人。

每位被试者在实验中依次完成了智力测试任务，并使用智力抢答器进行答题。

实验过程：实验分为两个阶段进行，第一阶段是控制组，被试者在没有智力抢答器的条件下完成智力测试。

第二阶段是实验组，被试者在有智力抢答器的条件下完成智力测试。

每个阶段之间有适当的间隔时间，以避免被试者疲劳或记忆效应的干扰。

实验结果：通过对实验数据的分析，我们得出了以下结论：1. 反应时间：实验组的被试者在使用智力抢答器时，反应时间明显缩短。

这是因为智力抢答器能够快速识别被试者的回答，并及时给出反馈，从而提高了被试者的答题速度。

2. 准确率：实验组的被试者在使用智力抢答器时，准确率相对较高。

智力抢答器能够自动判断答案的正确与否，并给出相应的提示，有效避免了被试者的主观判断误差。

3. 反应模式：实验组的被试者在使用智力抢答器时，出现了更为稳定的反应模式。

他们更加注重思考答案，而不是仅仅凭直觉做出选择。

智力抢答器的存在，使得被试者更加有动力去思考和分析问题，提高了智力测试的可信度。

讨论与分析：智力抢答器作为一种智力测量工具，具有一定的优势和局限性。

从实验结果来看，智力抢答器在提高被试者答题速度和准确率方面发挥了积极作用。

然而，在某些情况下，智力抢答器可能会对被试者产生一定的心理压力，从而影响其答题表现。

此外，智力抢答器也无法完全取代人工评分，对于一些开放性问题的答案评判仍需要人工干预。

结论：智力抢答器作为一种智力测量工具，在一定程度上提高了智力测试的效率和准确性。

开放课题智力竞赛抢答器设计报告(一)开放课题智力竞赛抢答器设计报告一、背景介绍开放课题智力竞赛是一项智力竞赛，需要选手快速准确地抢答问题，因此需要一个抢答器来辅助比赛，提高比赛的公正和效率。

二、需求分析1. 选择器为了避免抢答造成混乱，需要一个选择器，能够依次选择下一个抢答选手。

选择器可以是一个按钮或者一个旋钮。

2. 显示器为了确保比赛公正，需要一个显示器来显示抢答选手的编号和得分。

显示器可以是数字显示屏或LED灯。

3. 计时器为了控制比赛时间，需要一个计时器。

当比赛时间到达设定时间时，抢答器会自动停止，不能再进行抢答。

4. 抢答按钮每个选手都需要一个抢答按钮，选手按下按钮后，抢答器会记录下时间并发出声音。

选手抢答的时间越短，得分越高。

三、系统设计抢答器主要由选择器、显示器、计时器和抢答按钮组成。

选择器通过按钮或旋钮选择下一个抢答选手，选手按下抢答按钮来开始抢答。

计时器会记录抢答时间并停止计时器，同时记录抢答选手的编号和得分。

显示器显示抢答选手的编号和得分。

四、原理图设计抢答器的原理图如下图所示：五、电路设计抢答器的电路设计如下图所示，采用了ATmega328P单片机作为控制核心，用按钮或旋钮控制下一个抢答选手，同时记录选手的编号和得分。

显示器使用LED显示器，可以清晰显示抢答选手的编号和得分。

六、实验结果经过实验可以发现，抢答器的响应速度非常快，抢答选手的编号和得分可以清晰显示在LED屏幕上。

同时，计时器的精度非常高，可以确保比赛的公正性。

七、结论本文设计了一种抢答器，用于开放课题智力竞赛。

经过实验可以发现，抢答器的响应速度非常快，计时器的精度非常高，可以确保比赛的公正性。

因此，本文设计的抢答器可以广泛应用于各种智力竞赛和抢答活动中。

智力竞赛抢答器设计随着知识经济的快速发展，智力竞赛作为一种独特的文化现象，越来越受到大众的和喜爱。

抢答器作为智力竞赛中的重要设备，具有举足轻重的地位。

本文将围绕智力竞赛抢答器设计展开讨论，深入剖析其需求、思路及具体实现方法。

一、需求分析智力竞赛抢答器的主要需求方是竞赛组织者、参赛者和观众。

抢答器应具备快速、准确、稳定的特点，以便在竞赛中充分发挥作用，提高竞技体验和公平性。

此外，抢答器还需具备良好的操作界面，以便参赛者快速上手。

二、设计思路1、抢答器外观设计抢答器的外观应简洁大方，符合现代审美观念。

同时，要注重实用性，以便参赛者能够方便快捷地操作。

2、抢答器功能设计抢答器应具备以下基本功能：（1）实时显示题目和倒计时：抢答器应展示当前题目的内容，并设置倒计时功能，以便参赛者合理安排答题时间。

（2）抢答功能：抢答器应允许参赛者通过按钮或触摸屏等方式进行抢答，并自动判断抢答是否有效。

（3）声音提示功能：当抢答器检测到有效抢答时，应发出声音提示，以便所有参赛者和观众知晓。

（4）计时功能：抢答器应具备计时功能，以便在竞赛全程中掌握时间。

3、技术实现抢答器的技术实现应考虑以下几个方面：（1）稳定性：抢答器应采用可靠的硬件和软件方案，确保在竞赛过程中不会出现故障。

（2）可扩展性：抢答器应具备良好的可扩展性，以便根据不同竞赛需求进行功能扩展和升级。

（3）交互性：抢答器应支持多种交互方式，如按钮、触摸屏等，以便参赛者根据个人习惯选择操作。

三、输入关键词在智力竞赛抢答器设计中，以下关键词至关重要：1、稳定性：抢答器的稳定性直接决定了其可用性和可靠性。

设计过程中应采用成熟的硬件和软件方案，确保设备在长时间使用和大量竞赛中稳定运行。

2、可扩展性：考虑到不同竞赛场景和需求，抢答器应具备良好的可扩展性，以便根据实际需求增加或优化功能。

这有助于延长抢答器的使用寿命，并适应未来可能的变化。

3、用户友好性：抢答器的操作应简单直观，支持多种交互方式，以便参赛者和观众快速上手和操作。

智力竞赛抢答装置实验报告
智力竞赛抢答装置实验报告
一、实验目的
1、学习数字电路中D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP 时钟脉冲源等单元电路的综合运用；
2、熟悉智力竞赛抢答器的工作原理；
3、了解简答数字系统设计、调试及故障排除方法。

二、实验原理
下图为四人用的智力竞赛抢答装置线路，用以判断抢答优先权。

智力竞赛抢答器装置原理图
图中F1为四D触发器74LS175，它具有公共置0端和公共CP端，引脚排列间附录；F2为双4输入与非门74LS20；F3是由74ＬＳ００组成的多谐振荡器；Ｆ４是由７４ＬＳ７４组成的四分频电路；Ｆ３、Ｆ４组成抢答器中的ＣＰ时钟脉冲源。

抢答开始时，由主持人清除信号，按下复位开关Ｓ，７４ＬＳ１７５的
输出Ｑ１～Ｑ４全为０，所有发光二极管ＬＥＤ灯均熄灭，当主持人宣布“抢答开始”后，首先做出判断的参赛者立即按下开关，对应的发光二极管点亮，同时，通过与非门Ｆ２送出信号锁住其余３个抢答者的电路，不再收受其
他信号，直到主持人再次清除信号为止。

三、实验设备与器件
（1）+5V直流电源
（2）逻辑电平开关
（3）逻辑电平显示器
（4）双踪示波器
（5）数字频率计
（6）直流数字电压表
（7）74LS175，74LS20，74LS74，74LS00
四、实验内容
（1）测试各触发器及各逻辑门的逻辑功能。

测试方法参照数字电子技术基础实验的有关内容，判断器件的好坏。

（2）按图10-1接线，抢答器五个开关接实验装置上的逻辑开关，发光二极管接电平显示器。

一、设计题目及要求1 、五人参赛每人一个按钮，主持人一个按钮，按下就开始；2 、每人一个发光二极管，抢中者灯亮；3 、有人抢答时，喇叭响两秒钟；4 、答题时限为10秒钟，从有人抢答开始，用数码管倒计时间，0,9,8…1，0；倒计时到0的时候，喇叭发出两秒声响。

二、设计过程及内容1、总体设计方案抢答器由五名选手及主持人作为输入端，由主持人控制总开关，可复位。

当主持人置高电平选手可以抢答，抢答的选手对应的二极管发亮，喇叭响2s，同时数码管开始倒计时，当为0时，喇叭再响2s。

方案如下：用五个高低电平控制相应的发光二极管，第六个用于主持人复位，由二极管控制数码管和一个喇叭，再由数码管控制另一个喇叭。

因此，抢答器设计可以分为四个模块：抢答器、10s倒计时、2s计时器、分频器。

2、模块一：抢答器A~E代表五个参赛选手，F为置零端，主持人控制，Q1~Q5为发光二极管。

当F 置于低电平时，A~E都被置零，当F置于高电平时，抢答开始，成功者对应的二极管发光，通过与门将CP信号封锁，并输入低电平到DFF中，则其他选手再次按键时结果不会改变，实现了一人抢答后，其他人不能再做答，当主持人清零后可重新抢答。

此模块的仿真波形如下：仿真说明：当主持人F置于低电平时，选手无法抢答；当主持人置于高电平时，选手开始抢答，首先抢答的是E，对应的二极管发光，其他人抢答对结果没影响；当主持人清零后，E的二极管由亮到灭，抢答重新开始。

模块二：十秒倒计时器此十秒倒计时器是由74168和7449组成的十进制减法计数器，它只保留预置数端、CP信号端、计数输出端，其余的都置为0.。

C是置零端，当置于高电平时，74168有效，倒计时开始。

当输出0、9、--1时，D触发器输出结果总是1，不影响CP信号。

当输出从1到0时，D触发器到上升沿，则输出结果为1，则CP信号被封锁,此时倒计时器保持在0不变。

若要重新开始，则把C置零即可。

此模块的仿真波形如下：仿真说明：当C为高电平且有CP信号时，倒计时开始，显示管显示，输出结果0,9,8···0，最后保持零不变。

电子工艺实训报告实训课题智力竞赛抢答器的制作与调试学号@@@@@@@@@@@@@@@@@年级 2011学院理学院专业电子信息工程姓名 #######指导教师刘怀强一．实训目的(1) 学习数字电路中D触发器，分频电路，多谐振荡器，CP时钟脉源等单元电路的综合运用。

(2) 学习并掌握智力竞赛抢答器的工作原理；(3) 按照图纸焊接元件，组装一个智力竞赛抢答器，并掌握其调试方法。

二．实训器材(1) 电烙铁，螺丝刀、镊子等必备工具。

(2)四个1K电阻，四个LED灯，一个104电容(104=10*10^4=100000PF=0.1UF)一个可变电阻，五个开关，两块电路板， 1m焊锡丝，1m电线。

(3) 四D触发器74LS175，双4输入与非门74LS20,双上升沿D触发器74LS74,四2输入与非门74LS00，三个14管脚的插槽，一个16管脚的插槽。

三．实训概要（一）熟悉各电路元件，掌握烙笔的使用方法（二）检查和熟悉智力竞赛抢答器的装配零件老师让我们多次熟悉智力竞赛抢答器的电路图和熟悉各电路元件，并调试元器件的好坏，学习使用常用电子仪器仪表和识别检测常用的电子元件。

识别和检测我们常见的电子元件就是电阻、电容、二极管。

电阻上的色带是就是电阻的色环标记法，通过色环来表示电阻的大小，有效数字、倍率和允许误差。

现在见到的电阻的色环有四道和五道的，四道环的有效数字是前两道环所代表，而五道环是由前三道所代表。

接着识别电容器，电容用于交流耦合、滤波、隔断直流、交流旁路和组成振荡电路等，电容的标注分为直接标注和色标法。

通过学习，我明白了直接标注的电容是用数字直接表示电容量，不标单位。

标注1～4位整数时，其单位是pF，标注为小数时，其单位是µF。

也有用三位数字表示容量大小，默认单位是pF，前两位是有效数字，第三位是有效倍率（10m），当第三位是9时，则对有效数字乘以0.1。

而色标法则同电阻器的标注。

检测电容的方法是利用电容的充放电特性，一般用万用表电阻档测试电容的充放电现象，两只表笔触及被测电容的两条引线时，电容将被充电，表针偏转后返回，再将两表笔调换一次测量，表针将再次偏转并返回。

1 实习目的及要求1.1 课题背景及目的在现在科技进步的世界里,无论工厂、学校和电视台所举办的节目都可能会有各种智力竞赛,当遇到抢答环节时,如果要求主持人自己去用肉眼观察那一个选手抢答的速度最快无疑会对比赛结果造成很大的影响,使比赛失去了公平和公正性,这时候我们想到了抢答记分器是必要设备，我中学参加过各种竞赛,我们经常遇到有抢答的环节，由于条件有限多数采用让选手通过举答题板的方法判断选手的答题权，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，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，为了使避免这种不公平发生，只有靠电子产品的高准确性来保障抢答的公平性。

本次实习是设计一种采用数字电路制作的可定时的八路数显抢答器，它主要采用了74系列的常用集成电路，它除了具有基本的抢答功能之外，还具有定时报警的功能，和数显的功能以及不同分值加减计分功能。

当抢答未开始时，有人在主持人开始前按下开关，系统就会亮灯提示有人犯规，并显示齐序号。

当抢答开始后，系统会自动倒计时，并且时间是可以预设的，期间有人抢答的话系统会停止计时，如果期间没人抢答，系统会有短暂的报警，提示抢答结束。

1.2 设计任务及系统功能简介1.2.1 实习内容本次实习的内容是独立完成一个数字智力竞赛抢答器的设计，采用电路仿真设计软件完成竞赛抢答器电路的设计及仿真调试，在微机上仿真实现数字式竞赛抢答器的设计。

实习具体内容为：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枪答者。

同时还应设计记分、犯规和奖惩记录等多种功能，见图1。

图1 数字智力竞赛抢答器(自动记分)原理1.2.2 实习要求(1) 抢答器可供四组使用，组别键(信)号可以锁存；抢答指示用发光二极管(LED)。

(2) 记分部分独立(不受组别信号控制)，至少用2位二组数码管指示，步进有10分、5分两种选择，并且具有预置、递增、递减功能。

姓名：xx 学号：xx 班级:xx智力竞赛抢答装置1、实验目的1、学习数字电路中D触发器、分频电路、多震荡电路、CP时钟脉冲源等单元电路的综合运用。

2、熟悉智力竞赛抢答器的工作原理。

3、了解简单数字系统实验、调试及故障排除方法。

二、实验原理1、电路组成电路由F1、F2、F3、F4四部分组成。

其中：（1）F1是由四D触发器74LS175（CP为上升沿脉冲时触发）、四只单刀双掷开关及四只LED（电平显示）组成；（2）F2是由四输入端的与非门“1”（74LS20的一个与非门）、非门“2”（74LS00的一个与非门构成）及二四输入与非门“3”（74LS00的一个与非门）组成；（3）F3是由三个非门（74LS00的三个与非门构成）、一只10K电位器及一只0.1u的电容组成的非对称型多谐振荡器，其产生非对称型的矩形脉冲。

（4）F4是由两只D触发器（由双D触发器74LS74提供）组成，其中每只D触发器均转换成触发器，触发器仅具有唯一的翻转功能，因此一只触发器是二分频电路，两只触发器构成四分频电路。

2、工作原理（1）假设F3产生1000Hz的矩形脉冲，经四分频电路F4后，变成250Hz，然后接到与非门“3”的一个输入端；（2）先将复位开关S接到高电平，此时74LS175将产生清除信号，其输出、、、全为0，所有发光二极管LED均熄灭；（3）清零后，、、、均为低电平“0”，、、、输出均为高电平，，因此四输入端的与非门“1”将输出一个低电平，经过非门“2”后又变成高电平，这个高电平与四分频电路的输出250Hz脉冲连接到与非门“3”的两个输入端，因此与非门“3”将输出250Hz脉冲，故74LS175的CP一直得上升沿脉冲，随时处于触发状态；（4）当抢答开始后，首先反应最快的参赛者立即按下开关，假设开关K1首先闭合，其余开关稍为落后，那么，输出为高电平“1”，对应的发光二极管LED点亮，同时，输出为低电平“0”，因此四输入端的与非门“1”将输出一个高电平，经过非门“2”后又变成低电平，这个低电平与四分频电路的输出250Hz脉冲连接到与非门“3”的两个输入端后，将输出一个高电平，即74LS175的脉冲输入端CP得到的是一个高电平，由于74LS175是CP为上升沿脉冲时触发，所以触发器将不会再触发，、、一直输出低电平，LED一直熄灭，直到再次清零后再次抢答开始。