数电课程设计---抢答器

数字电路课程设计一、设计任务和要求：1. 抢答器同时供4名选手抢答，抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间为10秒。

当主持人启动"开始"键后，定时器进行计时（0~9）。

2. 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。

3. 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,绿灯亮，并保持到主持人将系统清除为止。

4. 在“抢答开始”命令发出后，超出规定时间无人抢答，定时显示器上显示9,显示抢答人组号的数码管此时显示无用字符，且红灯亮。

5．在“抢答开始”命令前抢答者，显示违规抢答者序号:红灯亮。

二、总体方案选择：工作原理如框图所示：接通电源后，主持人开关开始时接地处于禁止状态，编号显示器显示0，定时器显示时间（0）；此时,若有人抢答, 为违规抢答,LED显示器显示其编号,并红灯警告.定时器显示不变;主持人将开关置“开始"端，宣布"开始"，抢答器工作，同时定时器计时,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。

若在10秒内无人抢答，10秒到后抢答器自动锁定，计数器停止计数，抢答无效，且红灯亮。

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。

数字抢答器框图：抢答按钮优先编码锁存器译码电路译码显示电路主持人控控制电路制开关秒脉冲产生定时电路译码电路显示电路三,单元电路设计所用器材芯片数量芯片数量555一片74LS161一片74LS75一片74LS32一片74LS48两片74LS20 一片74L04 一片七段显示管两个74L08一片发光二极管2个74L000 一个电阻6个电容:0.01uf 4.7uf 各一个面包板一块该电路完成两个功能：一是分辨出抢答的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号；二是禁止其他选手按键,操作无效。

西安邮电学院数字电路课程设计报告书——数字抢答器学院名称：电子工程学院学生姓名：专业名称：电子科学与技术班级：科技0904实习时间：2011年12月5日——2011年12月16日题目：数字电路抢答器一实验目的1. 学习并掌握抢答器的工作原理及其设计方法2. 熟悉各个芯片的功能及其各个管脚的接法。

3. 灵活运用学过的知识并将其加以巩固，发散思维，提高学生的动手能力和思维的缜密。

二实验要求预习要求：1）复习编码器，十进制加/减计数器的工作原理。

2）设计可预置时间的定时电路。

3）分析与设计时序控制电路。

4）画出定时抢答器的整体逻辑电路图。

设计要求：抢答器的基本功能：1.设计一个智力抢答器，可同时供四名选手或四个代表队参加比赛，编号为一，二，三，四，各用一个抢答按钮，分别用四个按钮S0——S3表示。

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，此外，要封锁输入电路，实现优先锁存，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。

简言之，有选手按下时，显示选手的编号。

同时，其他人再按下时电路不做任何处理。

也就是说，如果有选手按下以后，别的选手再按的话电路不会显示是他的编号。

扩展功能：1）抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间由主持人设定为10秒，当节目主持人说比赛开始后，要求定时器开始计时，计数并在显示器上显示。

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。

数码管和发光二极管要接限流电阻100欧，防止被烧坏。

3）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00.三使用元件1.数字试验箱。

2.集成电路两片74LS161，一片74LS148，一片74LS75，两片74LS48，一片74LS20，一片74LS00，两片74LS04，一个用来产生脉冲信号555。

数电课程设计——抢答器1220223 16 左杉2014.6.25设计目的掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计方法。

设计任务与要求（1）4名选手编号为：1，2，3，4。

各有一个抢答按钮S0 ~ S4表示。

，按钮的编号与选手的编号对应。

（2）给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始控制开关S。

（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，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。

抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

一．抢答器的基本功能1.设计一个抢答器，可同时供四名选手或四个代表队参加比赛，编号为一，二，三，四，各用一个抢答按钮，分别用四个开关表示。

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，并且给出出声响提示，封锁输入电路，实现优先锁存，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。

二．使用元件芯片：74ls75，74ls147，74ls48，74ls08，74ls04，74ls00其他器件：5个单刀单掷开关，一个7段数码管，一个蜂鸣器，一个三极管，导线若干。

三．具体原理为1）抢答器电路该部分主要是由74LS75实现的，此元件是低端有效。

当四个选手抢答时，输入的信号为“1”，用74LS20将这四个选手在75芯片对应的非输出端与主持人的主控开关相与非，接入75的使能端（E0/1和E2/3），这样就通过“0”，把75锁定，完成锁定功能。

2）译码, 显示电路这部分电路主要使用74ls147优先译码器，来进行译码把4位选手的抢答结果进行译码，然后把编译结果输出到74ls48七段显示译码器进行二次编译，最终把编译结果输出到七段数码管显示抢答结果。

一、设计目的(1). 了解抢答器的设计原理(2). 掌握其外围电路的设计与主要性能参数测试方法(3). 掌握抢答器的设计方法与电子线路系统的装调技术二、任务与要求比赛活动中，为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，通常设计一台抢答器，通过数据、灯光及音响等多种手段指示出第一抢答者。

同时。

还可以设置计分、犯规及奖惩记录等多种功能。

本题要求：（1）设计制作一个可容纳六组参赛的数字式抢答器，每组设置一个抢答按钮供抢答者使用。

（2）电路具有第一强大信号的鉴别和锁存功能。

在主持人将系统复位并发出抢答指令后，若参赛者按抢答开关，则该组指示灯亮并用组别显示电路显示出抢答者的组别，此时，电路应具备自锁功能，使别组的抢答开关不起作用（3）设置计分电路。

每组在开始预制成100分，抢答后由主人计分，答对一次加10分，否则减10分（4）设置犯规电路，对提前抢答和超时抢答的组别喇叭明示，并由组别电路显示出犯规组别（由于实验室的客观条件，只要求做出抢答电路即可）三、设计内容与步骤（1）在EWB仿真软件中设计电路并进行仿真，仿真结果正确后进行安装调试；（2）安装调试各单元电路；（3）测试定时抢答器的逻辑功能，以满足设计功能要求；（4）画出定时抢答器的系统逻辑电路图；（5）写出设计性实验报告。

四、所需元器件优先编码器74LS148 一个锁存器74LS76 三个反相器74LS00 一个4线—七段译码器74LS48（实验箱上有）五、单元电路介绍主要芯片介绍：（1）优先编码器74LS148：I 0I 1 I 2 I 3 I 4 I 5 I 6 I 7 SY1Y2YE XYs976141510 11 1213 1 2 3 4 574LS148YC CSE X3I21(a)(b)74LS148管脚图74LS148真值表74LS148工作原理如下：该编码器有8个信号输入端，3个二进制码输出端。

此外，电路还设置了输入使能端EI，输出使能端EO和优先编码工作状态标志GS。

西安邮电学院数字电路课程设计报告书——数字抢答器学院名称：电子工程学院学生姓名：专业名称：电子科学与技术班级：科技0904实习时间：2011年12月5日—— 2011年12月16日题目：数字电路抢答器一实验目的1. 学习并掌握抢答器的工作原理及其设计方法2. 熟悉各个芯片的功能及其各个管脚的接法。

3. 灵活运用学过的知识并将其加以巩固.发散思维.提高学生的动手能力和思维的缜密。

二实验要求预习要求：1）复习编码器.十进制加/减计数器的工作原理。

2）设计可预置时间的定时电路。

3）分析与设计时序控制电路。

4）画出定时抢答器的整体逻辑电路图。

设计要求：抢答器的基本功能：1.设计一个智力抢答器.可同时供四名选手或四个代表队参加比赛.编号为一.二.三.四.各用一个抢答按钮.分别用四个按钮S0——S3表示。

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.此外.要封锁输入电路.实现优先锁存.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。

简言之.有选手按下时.显示选手的编号。

同时.其他人再按下时电路不做任何处理。

也就是说.如果有选手按下以后.别的选手再按的话电路不会显示是他的编号。

扩展功能：1）抢答器具有定时抢答的功能.且一次抢答的时间由主持人设定为10秒.当节目主持人说比赛开始后.要求定时器开始计时.计数并在显示器上显示。

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。

数码管和发光二极管要接限流电阻100欧.防止被烧坏。

3）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00.三使用元件1.数字试验箱。

2.集成电路两片74LS161.一片74LS148.一片74LS75.两片74LS48.一片74LS20.一片74LS00.两片74LS04.一个用来产生脉冲信号555。

数电八路抢答器课程设计一、引言数电八路抢答器是一种基于数字电路设计的设备，用于进行抢答竞赛。

本课程设计将详细介绍数电八路抢答器的原理、设计过程和实现方法。

二、数电八路抢答器的原理数电八路抢答器由主控制器、显示屏、按钮和信号输入模块组成。

其工作原理如下：1. 主控制器通过按钮检测模块检测每个参赛者的按键动作。

2. 当有参赛者按下按钮时，按钮检测模块会向主控制器发送信号。

3. 主控制器根据接收到的信号判断哪个参赛者按下了按钮，并将该参赛者的编号发送给显示屏。

4. 显示屏上显示被判定为第一名的参赛者编号。

三、数电八路抢答器的设计过程1. 系统需求分析我们需要明确系统的功能需求和性能要求。

根据题目要求，我们需要实现一个能够支持最多8位参赛者同时抢答并显示第一名的系统。

2. 系统框架设计系统框架设计是整个设计过程的基础，它包括主控制器、显示屏、按钮和信号输入模块之间的连接关系和通信机制。

我们需要根据系统需求，确定各个模块的功能和接口。

3. 电路设计在电路设计中，我们需要根据系统框架设计的结果，选择合适的数字电路元件，并进行电路连线。

主要包括按钮检测模块、信号输入模块和显示屏的电路设计。

4. 电路测试与调试完成电路设计后，我们需要进行测试与调试。

通过外部信号源模拟参赛者按下按钮的动作，检验按钮检测模块是否正常工作；测试信号输入模块是否能够正确接收到参赛者编号；验证显示屏是否能够正常显示第一名参赛者的编号。

5. 系统集成与优化在完成各个模块的测试与调试后，我们需要将它们进行集成，并对整个系统进行优化。

可以添加声音提示功能或增加LED灯效果来提高用户体验。

四、数电八路抢答器的实现方法1. 硬件实现硬件实现是将上述设计过程中得到的电路图和元件连接起来以构建实际的抢答器设备。

可以使用面包板或印刷电路板来搭建电路，并根据需要进行元件的布局和焊接。

2. 软件实现软件实现是编写嵌入式程序，控制各个模块的工作。

主要包括按钮检测模块、信号输入模块和显示屏的控制程序。

课程设计报告抢答器一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解抢答器的原理，掌握其基本组成部分及功能。

2. 学生能够运用所学知识，设计并制作一个简单的抢答器电路。

3. 学生了解抢答器在现实生活中的应用，并能够分析其优缺点。

技能目标：1. 学生能够运用电子元件进行电路搭建，提高动手实践能力。

2. 学生能够通过小组合作，提高团队协作能力和沟通能力。

3. 学生能够运用所学知识解决实际问题，提高创新能力。

情感态度价值观目标：1. 学生对电子技术产生兴趣，培养探究精神和科学态度。

2. 学生在小组合作中，学会尊重他人意见，培养团队精神。

3. 学生通过实际操作，体会科技改变生活的意义，增强社会责任感。

课程性质：本课程为电子技术实践课，旨在让学生通过动手实践，掌握电子技术基本知识和技能。

学生特点：五年级学生，具备一定的电子技术基础，好奇心强，喜欢动手实践。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生动手实践能力，培养创新精神。

将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容本章节教学内容以抢答器设计与制作为主线，结合以下章节和内容展开：1. 电子元件的认识：- 介绍常用电子元件（如电阻、电容、二极管、三极管等）及其功能。

- 分析抢答器中所需电子元件的作用。

2. 抢答器原理与电路设计：- 讲解抢答器的基本原理，包括触发器、时钟电路等。

- 介绍抢答器电路的设计方法，引导学生思考如何实现抢答功能。

3. 电路搭建与调试：- 指导学生运用所学知识，搭建抢答器电路。

- 教授调试方法，分析可能出现的故障及解决办法。

4. 小组合作与展示：- 分组进行抢答器制作，培养学生的团队协作能力。

- 各小组展示作品，分享制作过程中的经验与收获。

教学内容安排与进度：1. 第1课时：电子元件的认识，抢答器原理讲解。

2. 第2课时：抢答器电路设计，小组讨论制定设计方案。

3. 第3课时：电路搭建与调试，教师巡回指导。

4. 第4课时：小组展示与评价，总结课程收获。

电子课程设计报告题目：智力竞赛抢答器学生姓名专业学号指导教师日期一、完成课题的工作基础和实验条件【工作基础】LPS305直流稳压电源提供5V固定电压TFG2006V-6MHz信号发生器提供峰峰值1V、频率1Hz的方波【实验条件】各类CMOS器件器件列表如下：【4518】1个【4013】2个【4072】3片【4069】3片二、设计任务和要求【智力竞赛抢答器】电路简介：智力竞赛抢答器是为智力竞赛参赛选手答题时进行抢答而设计的一种优先判决电路。

参赛选手可以分为若干组，抢答时每组选手对主持人提出的问题要在最短的时间内作出判断，并按下抢答键回答问题。

竞赛规则：主持人宣布答题开始时，选手可以选择抢答或放弃，如果选手提前抢答视为犯规。

【设计要求】1、计时功能：主持按下启动键后，秒时钟计时开始。

2、正常抢答：在规定时间40s之内某选手按下抢答键时，显示席位号，表示正常抢答，秒时钟自动停止；3、放弃抢答：主持按下启动键后，秒时钟计时开始，40s还没有选手按下抢答键，表示放弃抢答，秒时钟自动停止；4、提前抢答：主持人未按下启动键时，某选手就按下抢答键，显示对应席位号，并发出响声，表示抢答犯规；5、封锁功能：当第一个选手按下抢答键后，电路将其他各组按键封锁，使其不起作用；6、复位功能：电路具有复位功能。

【主要技术性能指标】1、选手席位数量：4个主持人：1个2、席位指示灯显示：LED数码管，1个正常抢答时显示席位号（1～4），犯规抢答时显示席位号并发出响声提示。

3、抢答时间范围：0s～40s。

4、时间显示方式：LED数码管，两个。

5、复位方式：手动，按钮复位。

注：按钮可由开关代替。

三、电路基本原理该电路设计中共包括三部门主要电路：1、抢答器电路2、计时电路3、报警电路下面分别加以说明：【抢答器电路】主要功能：在规定时间40s之内某选手按下抢答键时，显示席位号，表示正常抢答【计时电路】主要功能：主持按下启动键后，秒时钟计时开始，40秒后停止【报警电路】主要功能：主持人未按下启动键时，某选手就按下抢答键，显示对应席位号，并发出响声，表示抢答犯规四、实验与调试【仿真完成后根据具体实验过程对电路图所作修改】1、连接显示选手席位号的译码器的四输入或门由于所发4072只有三片，器件不够，因而改成非门加与非门2、测试计时器功能时可适当加快信号发生器所提供的信号频率，以加快计时所用时间，方便观测【实验过程中注意事项】1、各部门主要电路分别测试，例如首先连接好计时电路并检测4518性能2、电路连接过程中注意不要带电改电路，切断电源后再插拔线路3、插拔芯片时须小心管脚，勿折断4、注意芯片接地与接电源端，切勿接反五、设计体会通过本次四路抢答器的电路设计，我对电子电路的设计过程有了更清楚的认识。

数字电路课程设计 抢答器一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字电路基础知识，理解抢答器的原理和设计方法；2. 使学生掌握抢答器电路的组成部分，了解其功能及相互关系；3. 培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力。

技能目标：1. 培养学生动手搭建和调试数字电路的能力；2. 提高学生运用逻辑分析仪、示波器等工具进行电路测试和故障排查的技能；3. 培养学生团队协作、沟通表达和创新能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣和热情，激发学生主动探索的精神；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践，敢于面对和解决问题；3. 培养学生珍惜团队合作成果，尊重他人意见，学会分享和互助。

课程性质分析：本课程为数字电路课程设计，旨在巩固和拓展学生所学知识，提高学生实际操作能力。

抢答器作为一个具有实际应用的数字电路项目，能够激发学生学习兴趣，培养学生的创新意识和动手能力。

学生特点分析：学生具备一定的数字电路基础知识，具有较强的求知欲和动手能力。

在课程设计过程中，学生需要发挥团队协作精神，共同解决问题。

教学要求分析：本课程要求教师在教学过程中注重理论与实践相结合，引导学生通过实际操作掌握数字电路设计方法。

同时，教师需关注学生个体差异，给予个性化指导，确保学生能够完成课程目标。

二、教学内容1. 理论知识：（1）复习数字电路基础知识，包括逻辑门、触发器、计数器等；（2）学习抢答器原理，分析其电路结构及功能；（3）了解抢答器各组成部分的工作原理及相互关系。

2. 实践操作：（1）根据抢答器原理，设计电路图；（2）搭建抢答器电路，进行实际操作；（3）运用逻辑分析仪、示波器等工具进行电路测试和故障排查。

3. 教学大纲：（1）第一课时：复习数字电路基础知识，介绍抢答器原理；（2）第二课时：分析抢答器电路结构，设计电路图；（3）第三课时：搭建抢答器电路，进行实际操作；（4）第四课时：测试抢答器电路，排查故障，优化设计；（5）第五课时：总结课程，分享学习心得。