四路智力竞赛抢答器设计

数字电子技术综合实验——四路竞赛抢答器的设计1 设计要求与方案论证1.1设计要求利用基本逻辑门电路、组合逻辑电路和触发器，设计一个四人抢答器，要求：①每个参加者控制一个按键，用其发出抢答信号。

②主持人有一个控制按键，用于将电路复位。

③开始后，先按动按钮者将其对应的发光二极管点亮，其他3人对该电路不起作用。

1.2 设计方案论证①方案一：用一片四D触发器74LS175和四输入2或非门CD4002实现。

四D触发器输出经四输入或非门到四路抢答按键开关，加到触发器的四个输入端，同时经四输入或非门和反相器作为四D触发器的时钟信号，四D触发器清零端经上拉电阻接电源，同时经过清零控制开关到地。

电路简单成本低，稍加扩展就能达到实用化。

②方案二：用一片八线－三线优先编码器74LS148、四RS触发器74LS279和七段译码器74LS48实现数显四路（八路）抢答器，电路稍显复杂，但功能较完善。

方案二电路比较完善，但成本较高，而本课题要求四路抢答，方案一电路简单成本低，性价比高，能够满足课题要求，故采用方案一设计。

2 抢答电路原理2.1 抢答电路框图控制电路由D触发器构成，完成基本的抢答功能。

主持人控制清零复位按钮，当有选手按动抢答键，对应的指示灯点亮，指示对应选手的编号，同时逻辑电路封锁其他按键抢答输入电路，禁止其他选手抢答。

2.2 四路抢答器电路设计四路抢答器在Multisim9.0环境下设计并仿真，设计电路如图1所示。

电路由4D触发器74LS175、4输入或非门CD4002、6反相器74LS04、4个抢答按键、1个清零复位按键和4个发光二极管组成。

抢答开始前，主持人按动“E”键清零复位，作好抢答准备，抢答队员开始抢答。

若“A”键按下，对应的指示灯LED1点亮，此时，若“B”键或“C”键或“D”键按下，均不改变显示状态，维持LED1灯亮，A队回答完问题后，开始下一题抢答前，主持人必须按动“E”键清零。

图1 四路抢答器电路图3 单元电路设计及元器件选择3.1 单元电路设计（1）控制单元控制单元由D触发器构成，接通电源时，输入状态为零，无输出指示，但由于触发器在电源接通瞬间，输出状态有不确定因素（由于本设计无开机复位电路），所以，在抢答前，主持人必须按一下“E”键清零，作好抢答前的准备。

课程设计任务书（指导教师填写）课程设计名称电子技术课程设计学生姓名专业班级设计题目智力竞赛抢答器一、课程设计的任务和目的任务:为竞赛活动设计一个可容纳四个代表队参加比赛的抢答器，要求准确、公正、直观地判断并用数显、发光二极管、音响多种手段指示出第一抢答者。

目的：掌握智力竞赛抢答器的设计、组装、调试方法。

掌握有关集成电路的工作原理。

二、设计内容、技术条件和要求1.设计四路智力竞赛抢答器：⑴.设计一个可容纳四组参赛的智力竞赛抢答器，每组设置一个抢答按钮供抢答者使用，并用发光二极管表示其各自的工作状态（抢答成功则对应的发光二极管亮，否则不亮）。

⑵.主持人的功能：发出抢答开始指令、系统清零以及预置限时时间（30秒或60秒）。

⑶.电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能：用数码管显示第一抢答者的组别序号，并保持到主持人清零为止，禁止显示后动作小组的所有信息。

⑷.抢答器应具备时间显示功能和限时功能：当主持人发出抢答指令时，时间显示电路应每隔一秒显示一次时间；若在预置的限时时间内有人抢答，时间显示电路应停止工作并用短声提示；若限时时间到仍无人抢答，时间显示电路也应停止工作，并用短声提示。

⑸.声显示功能：当发出抢答信号或限时时间到都应发出持续2～3秒的单音或双音音响以作提示之用。

⑹.记分（减分）、犯规、奖惩记录以及答题限时功能可选做。

2.根据上述要求，画出电路框图、原理总图。

3.对原理图进行仿真。

4.在实验箱上组装、调试。

5.撰写设计总结报告。

三、时间进度安排本课程设计共两周时间。

第一周：理论设计周一：布置设计任务；提出课程设计的目的和要求；讲解电子电路的一般设计方法和电子电路的安装、调试技术；明确对撰写总结报告和绘制原理总图的要求；安排答疑、实验时间。

周二至周五：学生查资料，进行理论设计，其中安排两次答疑，指导学生设计。

周五，交设计草图供老师审阅。

第二周：仿真和安装调试、撰写设计总结报告周二至周四：在EDA实验室对其设计的电路进行仿真，并可根据仿真情况修正设计以确定设计正确，能完成设计要求。

…………………………………………………………最新精品资料推荐……………………………………………………重庆信息技术职业学院毕业设计题目四路智力竞赛抢答器设计选题性质： 设计□报告□其他院系电子工程学院专业电子信息工程技术班级 10 级（2）班学号 1025090234学生姓名王楷指导教师王芳莉教务处制2012年 9 月 1 日..................................................................最新精品资料推荐 (I)…………………………………………………………最新精品资料推荐……………………………………………………2013 届电子工程学院毕业设计选题审批单年级 10 专业电子班级 2班..................................................................最新精品资料推荐 (II)…………………………………………………………最新精品资料推荐……………………………………………………2013 届电子工程学院毕业设计开题报告及进度要求..................................................................最新精品资料推荐 (III)…………………………………………………………最新精品资料推荐……………………………………………………..................................................................最新精品资料推荐 (IV)…………………………………………………………最新精品资料推荐……………………………………………………目录目录 (I)摘要 (II)绪论 (1)第1章方案与论证 (2)1.1设计要求 (2)1.2方案论证 (2)第2章单元电路设计 (4)2.1抢答器按键保持与封锁电路 (4)2.2 选手号码显示电路 (6)2.2.1 74LS148优先编码器 (6)2.2.2 74LS248七段译码器 (8)2.3 脉冲发生器电路 (10)2.3.1 555定时器 (10)2.4 8421BCD码递减计数器电路 (12)2.4.1 十进制可逆计数器74LS192 (12)2.5 抢答及限时鸣响电路 (14)2.5.1 74LS04非门 (14)2.5.2 74LS02与非门 (15)总结 (17)参考文献 (18)附录Ⅰ总电路图 (19)附录Ⅱ元器件清单 (20)..................................................................最新精品资料推荐 (I)…………………………………………………………最新精品资料推荐……………………………………………………摘要本文设计可供四人抢答的抢答器电路并对其进行仿真。

四位抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解四位抢答器的电路原理，掌握基本电子元件的功能及其在电路中的作用。

2. 学生能够描述四位抢答器的工作过程，解释其抢答功能的实现原理。

3. 学生能够运用所学知识分析并解决四位抢答器在实际应用中可能出现的问题。

技能目标：1. 学生能够独立完成四位抢答器的组装和调试，培养动手实践能力。

2. 学生能够运用逻辑思维和问题解决策略，对四位抢答器进行故障排查和维修。

3. 学生能够通过团队合作，共同完成四位抢答器的设计和优化，提高沟通与协作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生能够对电子技术产生兴趣，激发学习热情，培养积极探索的精神。

2. 学生能够在实践中体验成功与失败，培养面对挫折的勇气和解决问题的信心。

3. 学生能够认识到团队协作的重要性，培养集体荣誉感和责任感。

课程性质：本课程为电子技术实践课程，注重培养学生的动手能力、逻辑思维能力和团队协作能力。

学生特点：六年级学生，具备一定的电子技术基础，好奇心强，喜欢动手实践，但注意力集中时间有限。

教学要求：教师需结合学生特点，采用启发式教学，引导学生主动探究，注重实践操作，提高学生的参与度和兴趣。

同时，关注学生的个体差异，给予不同层次的学生适当指导，确保课程目标的实现。

通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际操作中，提高综合运用能力。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 电子元件认识：介绍四位抢答器中所用到的电子元件，如按钮、LED灯、晶体管、继电器等，使学生了解各元件的作用和特点。

2. 电路原理分析：讲解四位抢答器的电路原理，包括基本电路图、触发电路、锁存电路和译码显示电路等，帮助学生掌握抢答器的工作原理。

3. 组装与调试：指导学生进行四位抢答器的组装，学习焊接技术，学会使用万用表等调试工具，进行电路调试，确保抢答器的正常工作。

4. 故障排查与维修：教授学生如何分析四位抢答器可能出现的故障，掌握排查故障的方法，学会简单的维修技巧。

四路抢答器课程设计设计参考一、数码抢答器1.设计要求（1）8个参赛选手，用0~7号表示，抢答赛中，锁定并显示最先抢答选手号。

（2）报警提醒主持人等功能。

（3）主持人控制电路。

2．课题涵盖的知识点编码器、锁存器、脉冲发生器、译码器、三极管的开关特性应用等知识。

3．设计课题中部分单元电路的原理说明（1图1.1 数码抢答器的整机工作原理构图数码抢答器的整机工作原理构图如图1.1所示。

图1.2 数码抢答器实验板。

图1.3提供了一种供参考用的整机电路图。

电路组成如下：U1组成8线3线编码器，U3、U7A形成锁存脉冲，其中C1有延时作用，74LS175锁存编码信号，S9为主持人复位开关，U6、SMG1组成译码显示电路，U5、U7B组成报警电路。

图1.2 数码抢答器实验板（2）编码器按照预先的约定用文字、数码、图形等字符或图片表示特定对象的过程统称为编码，如学生的学号、考号、邮编等都属于编码，但在数字、微机、单片机等系统中，多利用多位的二进制数码0和1按照某种预先约定的规律排列，组成不同的数码，表示某一具体特定事物或含义，之所以编为二进制码是因为二进制数便于进行存储、运算等各种数字信号处理，而且电路实现简单。

在本项目中为了便于锁存、显示抢答的选手号，可利用二进制编码器将8位选手的按键号编为3信二进制数码。

编码器可以用小规模集成电路设计而成，也可以直接用中规模集成电路如8线-3线编码器74148来实现。

此电路如有74147还可以有10个输入抢答端。

（3）译码显示器本项目可采用七段数码显示译码器。

其作用是将8421BCD码译码后通过数码管显示出来，译码是编码的逆过程。

数码管是由发光二极管显示字段的显示器件，在数字电路和单片机中广泛采用的是七段数码管，这种数码管的显示字段各对应一个发光二极管，根据发光二极管在数码管内部的连接形状不同分为共阴极和共阳极两种。

可编辑修改图1.3 供参考用的整机电路图精品文档驱动共阴数码管的显示译码器可采用MC14511，其功能表如表1.1。

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。

四人智力竞赛抢答器课程设计报告一、设计题目题目: 四人智力竞赛抢答器二、设计任务和规定1）设计任务设计一台可供4名选手参加比赛智力竞赛抢答器。

用数字显示抢答倒计时间, 由“9”倒计到“0”时, 无人抢答, 蜂鸣器持续响1秒。

选手抢答时, 数码显示选手组号, 同步蜂鸣器响1秒, 倒计时停止。

2）设计规定(1)4名选手编号为: 1, 2, 3, 4。

各有一种抢答按钮, 按钮编号与选手编号相应, 也分别为1, 2, 3, 4。

(2)给主持人设立一种控制按钮, 用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答开始。

(3)抢答器具备数据锁存和显示功能。

抢答开始后, 若有选手按动抢答按钮, 该选手编号及时锁存, 并在抢答显示屏上显示该编号, 同步扬声器给出音响提示, 封锁输入编码电路, 禁止其她选手抢答。

抢答选手编号始终保持到主持人将系统清零为止。

(4)抢答器具备定期（9秒）抢答功能。

当主持人按下开始按钮后, 定期器开始倒计时, 定期显示屏显示倒计时间, 若无人抢答, 倒计时结束时, 扬声器响, 音响持续1秒。

参赛选手在设定期间（9秒）内抢答有效, 抢答成功, 扬声器响, 音响持续1秒, 同步定期器停止倒计时, 抢答显示屏上显示选手编号, 定期显示屏上显示剩余抢答时间, 并保持到主持人将系统清零为止。

(5)如果抢答定期已到, 却没有选手抢答时, 本次抢答无效。

系统扬声器报警（音响持续1秒）, 并封锁输入编码电路, 禁止选手超时后抢答, 时间显示屏显示0。

(6)可用石英晶体振荡器或者555定期器产生频率为1Hz脉冲信号, 作为定期计数器CP 信号。

三、原理电路设计:1.方案比较；方案一:抢答电路: 使用74ls175作为锁存电路, 当有人抢答时, 运用锁存器输出信号号将时钟脉冲置零, 74ls175及时被锁存, 同步蜂鸣器鸣叫1s, 这时抢答无效, 使用74ls148作为编码器, 对输入型号进行编码, 输出4位BCD码, 再将这四位BCD码输入共阴数码管里显示出抢答者编号。

湖南工学院《数字电子技术》课程设计说明书课题名称：智力竞赛抢答器系部：电气与信息工程系专业：电子信息工程技术班级：电信0802设计人：陈永忠学号： ***********指导老师：**时间： 2010年6月16日前言关于这次设计的用于多人竞赛抢答的器件，在现实生活中很常见，尤其是在随着各种智益电视节目的不断发展，越来越多的竞赛抢答器被用在了其中，这种抢答器的好处是不仅能够锻炼参赛选手的反应能力，而且能增加节目现场的紧张、活跃气氛，让观众看得更有情趣。

可见抢答器在现实生活中确实很实用，运用前景非抢答器的设计与制作智力竞赛是一种生动活泼的教育形式和方法，通过抢答和必答两种方式能引起参赛者和观众的极大兴趣，并且能在极短时间内，使人们增加一些科学知识和生活常识。

常广泛。

在知识竞赛中，特别是做抢答题时，在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一位选手先答题，必须要有一个系统来完成这个任务。

如果在抢答中，只靠人的视觉是很难判断出哪组先答题。

这次设计就是用几个触发器以及三极管巧妙的设计抢答器，使以上问题得以解决，即使两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。

本文主要介绍了抢答器的工作原理及设计，以及它的实际用途。

目录前言 (2)一. 设计内容及要求 (4)1 . 基本功能 (4)2．提高部分 (4)3 . 抢答器的组成框图 (4)二. 系统设计方案 (5)三. 电路工作原理 (7)1、抢答电路设计 (7)四. 单元电路设计参数计算及元器件选择 (11)1 . 74LS48芯片 (11)2 . 74LS279中文资料 (12)3 . 74LS148 (13)4 . 74LS192引脚图管脚及功能表 (16)5 . 555定时器 (17)五. 完整电路图 (18)六.PCB图 (19)七.需要的元器件清单： (19)八. 总结与体会 (20)九. 参考文献 (21)一. 设计内容及要求该电路的根本任务时准确的判断出第一抢答者的信号并将其锁存。

一．设计题目四路智力抢答器仿真设计二．主要内容设计4人数字式竞赛抢答器三．具体要求（1）在给定5V直流电源电压的条件下设计一个可以容纳四组参赛者的抢答器，组成设定一个抢答按钮供参赛者使用。

（2）设置一个系统清零和抢答控制开关K（该开关由主持人控制），当开关K被抢按下时，抢答开始（允许抢答），打开后抢答电路清零。

（3）抢答器具有一个抢答信号的鉴别、锁存及显示功能。

即有抢答信号输入（参赛者的开关中任意一个开关被按下）时，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示出来，同时扬声器发生声响。

此时再按其他任何一个抢答器开关均无效，优先抢答选手的编号一直保持不变，直到主持人将系统清除为止。

四．进度安排第一天上午：介绍设计所用仿真软件；布置任务，明确课程设计的完整功能和要求。

下午：图书馆查阅资料。

第二天全天：消化课题,了解设计要求，明确被设计系统的全部功能。

第三天全天：确定总体设计方案，画出系统的原理框图。

第四天全天：绘制单元电路并对单元电路进行仿真。

第五天全天：分析电路，对原设计电路不断修改，获得最佳设计方案。

第六天上午：完成整体设计并仿真验证。

下午：准备课程设计报告。

第七天上午：对课程设计进行现场运行检查，给出实践操作成绩。

五．成绩评定成绩分为三部分：考勤占30%，实践操作占40%，课程设计报告占30%四路智力抢答器一．设计内容四路智力抢答器二．设计目的及要求1．掌握抢答器的工作原理及其设计方法2. 学会用Multisim10软件操作实验内容3. 掌握设计性试验的实验方法基本要求：(1)在给定5V直流电源电压的条件下设计一个可以容纳四组参赛者的抢答器，每组设定一个抢答按钮供参赛者使用。

(2)设置一个系统清零和抢答控制开关K（该开关由主持人控制），当开关K被按下时，抢答开始（允许抢答），打开后抢答电路清零。

(3)抢答器具有一个抢答信号的鉴别、锁存及显示功能。

即有抢答信号输入（参赛者的开关中任意一个开关被按下）时，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示出来，同时扬声器发生声响。

四路抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解并掌握四路抢答器的基本工作原理；2. 学生能够描述四路抢答器的电路组成及其功能；3. 学生掌握数字电路中基本逻辑门的使用，并了解其在抢答器中的应用。

技能目标：1. 学生能够独立完成四路抢答器的电路搭建；2. 学生能够通过实际操作，解决抢答器电路中出现的问题；3. 学生能够运用所学知识，设计简单的数字电路。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术的兴趣，提高学习主动性和积极性；2. 学生在团队合作中，学会相互尊重、沟通与协作；3. 学生在课程学习过程中，树立正确的价值观，认识到科技发展对国家和社会的重要性。

课程性质：本课程属于电子技术领域，结合物理知识与实际操作，提高学生的动手能力和解决问题的能力。

学生特点：初三学生，具备一定的物理知识和动手能力，对电子技术有一定的好奇心。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，提高学生的创新意识和团队协作能力。

通过课程目标的分解，将预期学习成果具体化，便于后续教学设计和评估。

二、教学内容1. 数字电路基础知识- 逻辑门原理及种类（与门、或门、非门等）- 四路抢答器电路原理2. 四路抢答器电路组成- 抢答信号发生器- 逻辑判断电路- 锁定电路- 指示灯电路3. 电路搭建与调试- 数字电路元件的识别与使用- 四路抢答器电路搭建方法- 电路调试技巧及故障排查4. 教学大纲- 第一章：数字电路基础知识（1课时）- 第二章：四路抢答器电路组成（1课时）- 第三章：电路搭建与调试（2课时）5. 教材关联- 《电子技术基础》第四章：数字电路基础- 《电子技术基础》第五章：数字电路应用实例教学内容安排和进度：第一周：数字电路基础知识学习，了解逻辑门原理及种类；第二周：学习四路抢答器电路组成，分析各部分功能；第三周：动手搭建四路抢答器电路，进行调试与故障排查；第四周：巩固所学知识，开展小组合作，设计并展示创新性数字电路作品。