4路抢答器课设报告

课程设计说明书课程名称：数字电子技术课程设计题目：四路智能抢答器学生姓名：专业：电子信息科学与技术班级：电子11-2学号：34指导教师：日期： 2013 年 3 月 29日四路智能抢答器一、设计任务与要求1．当某台参赛者按下抢答开关时，由数码管显示该台编号并伴有声响。

同时，其他参赛者不能再抢答，主持人也不能接收其他输入信号。

2．电路具有定时功能。

要求回答问题的时间≤30秒（显示为29~00），时间显示采用倒计时方式。

当达到限定时间时，发出声响提示。

3．具有计分功能。

每组参赛者起始分为100分，抢答后由主持人计分，答对1次加10分，否则减去10分4．在复位状态下台号数码管不作任何显示（灭灯）。

5．答题时间还剩5s时，每秒发出提示声音。

；二、方案设计与论证对所给出的要求作出以下分析1.主持人有开始键和复位键，按下开始键后才能开始抢答，否则犯规。

2.避免抢答犯规，每个台都装有报警器，在主持人没有开始之前如果发出响声则犯规。

正常抢答，抢答时会显示抢答成功的台号（台号分别为1，2，3，4）。

3.参赛者抢答成功后，答题在30秒之内完成。

有数码管显示时间，和提醒参赛者尽快答题。

4.完成一轮答题之后有主持人给答题者计分，每人刚开始为100分，答对加10分，答错扣10分。

主持人需要一个计分板。

对要求分析，可得到简单的思路：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，主持人将开关置;开始"状态，宣布"开始"抢答器工作。

选手在定时时间内抢答时，抢答器完成，抢答后显示台号，答题定时器显示设定时间；定时器倒计时。

优先判断、编号锁存、编号显示。

当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。

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。

三、单元电路设计与参数计算四路抢答器主要分三个电路：抢答电路，计时电路，计分电路。

目录摘要 (2)第一部分设计背景与选题 (3)1．应用背景 (2)1.1设计背景 (2)1.2设计目的 (2)第二部分PLC编程与硬件接线 (4)2．抢答器 (4)2.1四路抢答器概述 (4)2.2四路抢答器工作原理 (4)3．PLC概述 (6)3.1 PLC产生与发展 (6)3.2 PLC的特点与应用领域 (6)3.3 PLC工作原理 (8)3.4 PLC的基本结构 (9)3.5 PLC的编程语言 (11)3.6 PLC的分类及性能指标 (12)4. 系统硬件设计 (14)4.1 控制系统选取 (14)4.2 控制系统硬件组成结构图 (14)4.3 系统I\O分配表 (15)4.5 系统硬件连接图 (16)第三部分程序设计与调试 (17)5 系统软件设计 (17)5.1 整体设计 (17)5.2 编程软件 (18)5.3 指令表 (22)5.4 软件调试 (24)第四部分分析与总结 (24)6 结论分析 (24)7 心得体会 (25)参考文献 (25)摘要近年来随着科技的飞速发展，PLC的应用不断地走向深入，同时带动传统的控制检测技术的不断更新，可编程控制器由于其优良的控制性能，极高的可靠性，在各行各业中的应用日益广泛普及。

对于抢答器其广泛用于电视台、商业机构、企事业工会组织、俱乐部及学校等单位组织举办各种知识、技术竞赛及文娱活动时作抢答之用，为竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活，并且给人的视觉效果非常好，是各单位开展素质教育、精神文明、娱乐活动的必备产品。

本次设计是利用PLC（Programmable Logic Controller）对PLC控制智力抢答器进行控制。

首先，选择这个题目之后，我对本次设计进行了全面的思考。

使自己对本次设计有一个大致的总体思路，然后仔细分析PLC控制的四路智力抢答器的工作原理，以及它的一些工作过程，分析后得出它主要需要完成主持人的控制、选手的抢答、报警、计时及输出显示功能等。

四路竞赛抢答器实训报告(一)四路竞赛抢答器实训报告一、实训目的通过本次实训，掌握四路竞赛抢答器的制作方法及其原理。

二、实训内容1.学习四路竞赛抢答器的原理和电路图。

2.组装电路，完成四路竞赛抢答器的制作。

3.进行测试，检查四路竞赛抢答器的各项功能是否正常。

三、实训过程及结果1.学习四路竞赛抢答器的原理和电路图。

•了解竞赛抢答器的基本功能和原理。

•学习竞赛抢答器的电路图，掌握电路的各个部分及其作用。

2.组装电路，完成四路竞赛抢答器的制作。

•根据电路图，选购电子元器件。

•组装电路板，焊接各项连接。

•联通电路线，检查各项部件之间的连通情况。

3.进行测试，检查四路竞赛抢答器的各项功能是否正常。

•连通电源线，测试电路板是否正常工作。

•向四个按键输入信号，检查抢答器是否可以正常工作。

•检查计时器的功能是否正常，同时验证电路是否稳定可靠。

通过测试，我们检查了四路竞赛抢答器的各项功能。

经过调试，测试结果表明抢答器可以正常工作，并且计时器的功能稳定可靠。

四、实训总结在本次实训中，我们掌握了四路竞赛抢答器的制作方法及其原理，学会了选购电子元器件、组装电路板、检查电路连通性、调试计时器功能等技能。

通过本次实训，我们不仅熟悉了电路的基本原理和搭建方法，还培养了工程实现能力及团队合作精神。

这些技能对于今后的学习和工作都有很大的帮助。

五、实训存在的问题及改进方法在实训过程中，我们也发现了一些问题：1.在组装电路板时，焊接不到位、不牢固，导致电路无法正常工作。

2.在测试电路时，测试步骤没有按照规定的顺序进行，未能及时发现故障。

针对以上问题，我们提出以下改进方法：1.加强焊接技巧和标准，加强检查和测试，确保焊接质量。

2.遵循测试步骤的规定顺序操作，及时发现和解决故障。

六、实训心得通过这次实训，我深刻认识到，实践是学习的重要环节。

只有亲身参与，才能真正领会理论知识的实际运用，才能更好地理解电路原理，夯实基础。

同时，本次实训也加强了我的团队合作能力。

目录1、课程设计目的 (3)2、课程设计正文 (3)1、软件方面设计 (3)①总程序流程图 (3)②显示子程序流程图 (4)2、硬件方面设计 (5)①方案设计 (5)②单元电路设计 (5)③系统调试 (8)3、课程设计总结或结论 (8)4、参考文献 (8)附录一：总的原理图附录二：PCB图附录三：总程序1、课程设计目的①可以自主设计简单地电路；②掌握响应外部中断的原理；③利用Protel硬件设计电路原理图和PCB图；④初步掌握使用Proteus进行单片机的软硬件联机调试。

技术要求：①设置4个抢答台和4个抢答成功指示灯，1个比赛主持人“开始”键和1个抢答指示灯以及1个LED显示器。

②采用中断和查询结合的方法确定按键的动作。

③主持人按下“开始”键后，若有人抢答，则抢答指示灯确认有人抢答，并用7段LED显示抢答者的号码（1--4），并同时点亮对应抢答台上的抢答成功指示灯；若10秒内无人抢答，则发出超时报警，此题作废，主持人可按下“开始”键开始下一题的抢答。

2、课程设计正文1、软件设计方面①总程序流程图②显示子程序2、硬件方面设计①方案设计采用以52为内核的STC系列的芯片，组成一个单片机的最小应用系统，运用C语言编程来实现四路抢答器的设计，采用独立式键盘来作为输入，LED数码管显示，蜂鸣器来报警。

用此方案的优点是：编程简单、操作方便、成本低和错误率低。

②单元电路设计各引脚接线：通过单片机各引脚功能的介绍，本硬件设计中，P0口接数码管显示器；P1口接独立式键盘；P2.0通过PNP驱动接数码管；/ALE脚和/PSEN脚悬空，/EA脚接高电平；复位电路包含了上电复位和按键复位；晶振选择为6MHz,GND接地，VCC接+5V电源；蜂鸣电路接在P2.1上面。

针对抢答器的设计，输入电路键盘按下开始键后，开始抢答，按下相应的键，输出电路相应的LED二极管发光、数码管显示相应的序号⑴复位电路复位电路有两种复位方式：上电复位和按键复位。

四路竞赛抢答器实训报告一、实训目的本实训旨在让学生了解四路竞赛抢答器的工作原理及使用方法，锻炼学生的动手实践能力和团队合作精神，在竞赛中能够顺利应对抢答等环节。

二、实训内容1、学习四路竞赛抢答器的原理和使用方法。

2、实践操作四路竞赛抢答器，检测其正常工作状态。

3、开展四人团队间的竞赛训练，练习团队协作和抢答技能。

三、实训过程及记录1、了解四路竞赛抢答器的原理和使用方法。

同学们首先听老师讲解了四路竞赛抢答器的工作原理和使用方法。

四路竞赛抢答器是通过声光信号来提示答题者是否能够抢答成功的，因此需要将声音和灯光信号设置为相应的模式。

同学们还学习了如何正确接线和使用抢答器。

2、实践操作四路竞赛抢答器，检测其正常工作状态。

按照老师的要求，同学们开始实践操作四路竞赛抢答器。

首先需要正确接线，然后按下启动按钮，检查是否有正常的声光信号。

同学们还进行了模拟比赛测试，测试抢答器是否正常工作。

3、开展四人团队间的竞赛训练，练习团队协作和抢答技能。

同学们分为若干个四人小组，开始进行抢答竞赛训练。

在训练中，同学们需要通过协作，采用最有效的策略来抢答，积极配合团队成员，争取早日解答出问题，获得高分。

通过不断的练习，同学们不仅提升了团队合作和抢答能力，还培养了自信心和竞争意识。

四、实训总结通过本次四路竞赛抢答器的实践训练，同学们不仅了解了该设备的工作原理和使用方法，还通过实践检测了抢答器的正常工作状态，并在抢答竞赛训练中锻炼了团队合作和抢答技能。

本次实训旨在为同学们日后参加各种比赛提供具体的技术支持和实际操作经验，为同学们未来的求学和工作奠定了坚实的基础。

四路抢答器实验报告总结(精简版)一、实验目标本实验旨在通过电路设计及实践，掌握抢答器的工作原理及电路实现，理解并掌握基本的时间竞争和优先级判决原理。

二、实验原理抢答器是一种具有时间竞争特性的电路，其核心原理是优先级判决。

在抢答器中，每个参赛者都有一个独立的按钮和一个LED灯，当其中任意一个按钮被按下时，相应的LED灯会亮起，同时其他按钮即使被按下也不会有反应，直到下一次按下按钮为止。

三、实验步骤与问题解决1.电路设计：首先，我们根据抢答器的功能需求设计了电路图。

在设计中，我们采用了四个独立按键和四个LED灯，以及一个四输入的与非门。

与非门的作用是当任意一个输入为低电平时，输出为高电平。

2.电路搭建：按照设计的电路图，我们使用电子元器件在实验板上进行了搭建。

在搭建过程中，我们确保每个部件的连接都正确无误。

3.编程实现：我们使用微处理器对电路进行控制。

当按键被按下时，微处理器通过读取输入状态，控制与非门和LED灯的工作状态。

4.调试与测试：在完成电路搭建和编程后，我们对电路进行了调试和测试。

我们发现，当多个按钮同时被按下时，可能会出现LED灯闪烁或部分不亮的情况。

经过分析，我们发现这是由于微处理器的处理速度限制，无法同时处理所有按键的信号。

为了解决这个问题，我们优化了编程代码，采用轮询方式逐个处理按键信号，从而解决了同时按下多个按钮可能引起的闪烁和不亮问题。

四、实验结果与分析经过实验验证，我们的四路抢答器能够实现预期的功能。

在实验过程中，我们通过不断调整和优化电路设计和编程代码，解决了多个按键同时按下可能引起的闪烁和不亮问题。

这表明我们的抢答器在实现时间竞争和优先级判决方面具有较高的可靠性。

五、实验总结与展望通过本次实验，我们深入了解了抢答器的工作原理及电路实现方法，掌握了基本的时间竞争和优先级判决原理。

同时，我们也发现了一些可以进一步改进的地方。

例如，我们可以考虑采用更先进的微处理器或优化现有的编程算法，以提高抢答器的响应速度和处理能力。

电子技术课程设计说明书题目：四路抢答器系部：信息与控制工程学院专业：测控技术与仪器班级：学生姓名: 学号:指导教师:2014年5月30日目录1 设计任务与要求 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 要求 (1)2 设计方案 (2)2.1 系统总体设计方案 (2)2.2 设计原理 (3)2.2.1 设计原理图 (3)3 硬件电路设计 (4)3.1 各功能电路连接图 (4)3.2 核心器件介绍 (4)3.2.1 优先编码器74LS148的介绍 (4)3.2.2 锁存器74LS279的介绍 (5)3.2.3 7段译码器74LS48的介绍 (6)4 心得体会 (9)5 附录 (10)参考文献 (11)1 设计任务与要求1.1 设计任务设计一台可供4名选手参加比赛的抢答器。

主持人控制抢答器开始和清零。

选手抢答时，数码显示第一个按下按钮的选手组号，其他选手再按下时不显示。

1.2 要求（1）四名选手编号为1,2,3,4.各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，分别是S1，S2，S3，S4。

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

（3）抢答器具有数据锁存的功能。

抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手的编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时封锁输入编码电路，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。

2.1 系统总体设计方案系统工作时，四名选手通过抢答按钮将各自的编号输入优先编码器，编码器将输入的信号优先化处理，在输入给锁存器，锁存器将编码器输入的最高级信号输入给译码器，通过数码管显示。

主持人通过按钮控制锁存器给电路清零处理，进行下一轮抢答。

根据系统的信号流通过程画出系统的结构图，如图所示。

图2.1 四路抢答器系统框图2.2.1 设计原理图图2.2 电路原理图3 硬件电路设计3.1 各功能电路连接图图3.1 电路仿真连接图3.2 核心器件介绍本系统主要有优先编码器74LS148，锁存器74LS279,7段译码器74LS48集成块和数码显示管构成3.2.1 优先编码器74LS148的介绍74148是一个八线-三线优先编码器，在优先编码器电路中，允许同时输入两个以上编码信号。

4路抢答器课程设计报告课程设计报告：4路抢答器一、设计背景和目标抢答器是一种常见的教学装置，用于增强学生参与课堂互动和竞争的积极性。

为了提高现有抢答器的性能和功能，本次设计决定设计一款4路抢答器，以满足现代教育教学的需求。

本设计旨在通过增加抢答器的路数，提高课堂互动和竞争的效果，促进学生参与讨论和思考，培养学生的团队合作和竞争精神。

二、需求分析1.提高路数：既有的抢答器系统只能支持单一路数，不利于多个学生同时参与抢答活动，因此设计4路抢答器，以支持更多学生参与抢答。

2.精准识别：抢答器需要准确识别学生按下按钮的时间顺序，并显示该学生抢答的排名，以减少争议和纠纷。

3.考虑后续扩展：设计的抢答器具备一定的可扩展性，以满足未来可能增加的路数需求。

4.易于使用：抢答器的使用应简单方便，对教师和学生来说操作简单、直观。

三、系统设计1.硬件部分：抢答器由中控主机和多个答题器组成。

中控主机负责控制答题器的启动、暂停和排名显示，答题器则用于学生参与抢答。

中控主机需要具备多路输入和输出接口，以支持多个答题器的同时工作。

2.软件部分：中控主机需要具备按键扫描、计时、显示学生抢答排名等功能。

答题器则需要具备按键输入和与中控主机的通信功能。

四、应用场景本款4路抢答器适用于中小学课堂教学。

教师可以通过抢答器让学生在课堂上积极回答问题，增强学生对知识点的理解和记忆。

在团队竞赛中，抢答器也可以作为评分工具，用于记录团队的答题水平。

五、教学效果和可操作性评价1.教学效果：抢答器可以增强学生的参与度和互动性，培养学生的团队合作和竞争精神，促进学生思考和讨论，提高教学效果。

2.可操作性评价：抢答器的设计考虑到了简单方便的操作，教师和学生只需按下按钮即可完成相应操作，无需复杂的设置和操作过程，易于上手和使用。

六、结论本次设计的4路抢答器满足了现代教育教学的需求，提高了学生参与度和互动性。

通过抢答竞赛，可以培养学生的竞争意识和思考能力。

1 设计任务描述1设计题目四路抢答器的设计1.1设计要求1.1 设计目的（1）掌握四路抢答器的构成、原理与设计方法；（2）熟悉集成电路的使用方法。

1.2 基本要求（1）要求实现ABCD四路抢答器的设计——每组都具有独立的抢答按键，要求某路抢答后，其余三路抢答无效；（2）某路抢答信号到达后，指示该路已抢答的独立灯光发光，发出提示音，并用数码管显示抢答的组号（以ABCD表示）；（3）裁判桌上的公共通道号显示（以ABCD表示）；（4）抢答时间的定时与报警，具体实现可自拟。

1.3 发挥部分( 1 )抢答次数显示；（2）选手分数计数显示。

2设计思路竞赛抢答器的设计思路即为有多个信号输入端，但是当有其中任何一个信号输入时，运行电路将所存电路，直至总控制开关闭合为之。

本设计题目为智能四路竞赛抢答器，使其能方便的实现优先抢答，本组抢答后，各组独立的灯光显示，同时发挥部分设计了抢答定时电路。

抢答器具有锁存、定时、显示功能。

即当抢答开始后，选手抢答按动按钮，锁存器锁存相应的选手编码，同时用LED数码管把选手的编码显示出来，并且开始抢答时间的倒计时，同时用LED数码管把选手的所剩抢答时间显示出来。

抢答时间可设定（０～１５秒）。

接通电源后，主持人将开关拨到“清除”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置“开始”状态，宣布“开始”抢答器工作。

定时器倒计时提示。

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。

当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。

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。

据要求，则设计思路如下：由主持人控制四组抢答，当一人按下抢答按钮后，将会有灯光显示，单独显示器显示组别并发出提示音。

同一时刻优先编码电路将抢答信号锁存，其他人抢答失效，再通过译码显示将抢答认的组别显示出来。

由主持人控制抢答时间，抢答时间设为１５秒。

四路抢答器报告
四路抢答器是一款可以进行多人抢答比赛的工具，具有抢答速度快、准确、便捷等优点。

本报告以某市某科技公司使用四路抢答器举办学习考核为例，对该工具进行了详细分析。

首先，公司在采购四路抢答器之前，详细查验了市场上的不同品牌价格及性能，最终选择了性价比最好的型号进行采购，并根据自身需求，制定了适用的规则和参数，确保了四路抢答器的正确运行。

其次，公司安排专人在考核前一段时间，对该工具进行了详细的调试，以确保试题的信息准确发布，并因应考试人数和考核模式的不同，灵活调节抢答器的功能参数，最终确保了该工具的有效性。

此外，在考试期间，公司在使用四路抢答器的过程中，发现考生抢答错误的情况偶尔会发生，将考生抢答答案给混淆，造成测试结果不准确的情况出现。

因此，在考核结束之后，该公司对考核流程作出了调整，分别采取增加考试人数、缩短考试时间、减少考试竞争等方式，以确保四路抢答器在考试中的准确性和可靠性。

总的来说，本次使用四路抢答器在考试中取得了良好的成绩，但仍需要在活动中持续改进，以便进一步提高组织质量，提升测试效率。

一、设计要求用组合逻辑器件CD4511构成四路抢答器。

CD4511实现优先抢答的锁存、译码输出驱动LED ，数码管显示先抢答者的号码，同时四路抢答器发出响声，主持人通过“复位”按钮清除LED数码管的显示和停止响声。

CD4511是具有锁存功能的BCD码4—7线译码区动器。

CD4511能将输入的二一十进制码(8421BCD码)译成七段码(a～g)，驱动共阴极LED数码管。

它是16脚双列直插式CMOS的集成器件，引脚排列如图1所示。

其各引脚功能如下：●U∞、Uss分别是正、负电源端，电源电压范围是3～18V。

●A、B、C、D是8421BCD码输入端。

A 是低位，D是高位。

i圈1cD4511的管脚排列圈：●a～g是七段译码输出，高电平有效。

●LT是灯测试端。

当LT=0时，无论其他输入端状态如何，此时a～g全为1，LED所有段全亮。

可利用此来检查数码管的好坏。

●BI是消隐控制端。

当Bl=O，且LT=1时，a～g全为0，数码管不亮。

●LE是锁存控制端。

当LE=0时选通，LE=1 时锁存。

时钟脉冲产生电路二、设计目的抢答器对于我们来说都不陌生，它应用于很多竞赛场合，是参赛者用来抢答的工具，真正实现先抢先答，让最先抢到的选手来回答问题。

依靠抢答器来断定抢答的先后，更好地实现公平公正的原则。

本系统可以供四名选手进行抢答，主持人使能抢答器工作后，当第一个选手按下按键时，相应的指示灯亮和蜂鸣器响，同时锁住抢答器，即其他选手按下按键不起作用，从而实现先抢先答的功能，直到主持人重新复位后方可抢答。

使用中小型集成电路和门电路设计四人抢答器。

功能：•可同时供4名选手参加比赛，各用一个抢答按钮，按钮编号和选手的编号相对应；•用发光二极管显示第一抢答者对应的指示灯亮；并使其余抢答开关不起作用；•主持人用一个控制开关，用来控制抢答器的清零和抢答开始；•使用555定时器产生一个1KHz的周期信号作为时钟信号。

三，电路设计方案a,无人抢答时所有的输出为零b按下抢答按钮c触发器翻转d显示电路：LED发光e报警电路：蜂鸣器发声f脉冲封锁以实现优先判决g主持人控制开关控制电路四、电路原理图及单元电路设计及参数计算(A)选手按键设计如图1(B)LED显示如图2CD4511是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码—七段码译码器，特点如下：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱1. CD4511的引脚CD4511具有锁存、译码、消隐功能，通常以反相器作输出级，通常用以驱动LED。

数字电路课程设计—四路抢答器数字逻辑课程设计报告——数字抢答器学院名称：通信与信息工程工程学院学生姓名：专业名称：信息工程班级：信息工程实习时间：2012年6月18 日——2012年6月29 日课程设计报告一．课程设计题目：四路数字抢答器二．任务和要求：设计一个数字式抢答器，具体要求如下：1．要求至少控制四人抢答，允许抢答时间为10秒，输入抢答信号实在“抢答开始”命令后的规定时间内，显示抢先抢答者的序号，绿灯亮。

2．在“抢答开始”命令前抢答者，显示违规抢答者的序号；红灯亮。

3．选做：在“抢答开始”命令发出后，超过规定的时间无人抢答，显示无用字符（可自行确定）。

4．选做：不仅能显示抢答者的序号并且能显示抢答次序。

三．总体方案的选择方案一：其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨接地，抢答器处于禁止状态，组号显示器显示“0”，定时器显示时间(0秒)；若有队员在此时抢答，则表示犯规，违规报警电路的红灯亮，并显示其组号；由于锁存电路的原因，只记录下第一组的组号。

在主持人读完题目后，将开关接上电源，宣布"开始"抢答，定时器开始计时，选手在10秒内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、绿灯提示。

当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示经过的时间。

如果再次抢答必须由主持人再次操作“清零”和“开始”状态开关。

方案二：脉冲电路计 时 电 路译 码 电 路译 码 显 示控制 电路主持人开 关违规报 警电路译码显示译码电路锁存电路优先编 码电路抢答按钮方案二与方案一的原理大致相同，区别在于方案二是“先锁后编”，后者是“先编后锁”：方案一的实现要用148优先编码器 ，实际中其7IN 管脚的控制却比较复杂，还要设法控制75的使能端；方案二则直接将抢答信号作为75锁存器的输入信号，再使用或非门来实现编码，且其只受锁存电路的控制，所以只需控制好75 的使能端即可。

故采用方案二。

四．单元电路的设计 1.脉冲电路：由555电路提供CP 脉冲信号脉冲电路计 时 电 路译 码 电 路译 码 显 示控制 电路主持人开 关违规报 警电路译码显示译码电路选手号转换电路锁存电路抢答按钮2.抢答锁存电路：在这一部分，最主要的是锁存电路，锁存电路主要由7475来实现，当74LS75的4，13号管角的信号为“0”时，它将保持原来的状态：74LS75真值表：D C Q1 1 10 1 0X 0 Qn74LS75的管脚图为：747514131211109123456715VccD 0Q 0D 1Q 3100-12281613E 2-3D 2D 3输入输出E D LH H H L XQ Q H L LH7475功能表保持当有一组队员按下开关后（高电平有效），Q1,Q2,Q3,Q4中有一个信号 为1，则它们四个通过与非门后的信号为1，在通过非门后，它变为0， 接入G12,G34,7475实现锁存功能，保持状态不变。

综合课程设计报告设计题目_智能定时抢答器的设计_设计电气工程及其自动化专业综合课程设计任务书(专题24) 系(部):机电工程系专业:电气工程及其自动化类:电气12-1一、设计目的1.精通PLC的硬件组成和各种指令的应用。

2.掌握小型PLC应用系统的设计步骤。

3.熟悉PLC开发系统的应用和软件调试过程。

4.通过分析和判断设计过程中的失误，进一步锻炼和培养学生的实践能力。

二、设计要求1.抢答器可供四组选手同时参加比赛。

2.主机有三个控制按钮，分别用于控制开始接听、复位和开始接听时间。

3.每当主持人发出开始抢答的指令时，该组选手首先按下抢答按钮，然后数码管1显示组号以表示抢答成功，不再响应随后的抢答信号。

选手回答完问题后，主持人按下复位按钮，系统可以开始下一轮答题。

4.抢答时限:主持人按下开始键，定时器T37开始计时(设定为30S)。

如果在30秒时限前没有人回答问题，选手将放弃提问。

5.抢答时限:抢答成功后，主持人按下抢答开始键，同时数码管2显示抢答倒计时时间(此时间设为9S)。

选手必须在规定时间内完成答题。

三。

总体规划3.1 PLC智能抢答器的工作原理我设计的PLC智能抢答器是适合四个人使用的四路抢答器。

现在以四通应答器为例。

竞赛主持人设置三个控制按钮，控制开始、复位和回答计时。

每当主持人发出开始答题的指令时，该组选手先按下抢答器的按键，然后数码管显示该组的号码表示答题成功，后续的答题信号没有对应。

选手回答完毕后，主持人按下重置键，系统开始下一轮答题。

当主机按下应答器的按钮时，定时器T37开始计数(设置为30秒)。

如果到了30秒的限制，没有人回答问题，说明选手放弃提问。

答题成功后，主持人按下答题计时按钮，数码管显示答题倒计时时间可根据需要调整。

这个设定是9秒，参赛者必须在设定的时间内完成回答。

3.2结构图中央处理器3.3控制系统I/O分配表3.4抢答器PLC控制系统的输入端口3.5硬件连接图根据系统要求和所需硬件，系统有7个数字输入点和14个输出点。

4路抢答器设计报告目录一．设计任务和要求11.1设计目的11.2设计任务21.3设计要求2二．设计的方案的选择与论证2三．电路设计计算与分析33.1锁存电路的设计33.2编码器电路的设计43.3译码器电路和数码管显示电路的设计53.4倒计时电路的设计73.5时钟电路的设计93.5整体电路（具体清晰电路请详见附件）9四．总结及心得10五．附录12六．参考资料12一．设计任务和要求1.1设计目的（1）掌握数字抢答器的设计方法。

（2）学会安装与调试由分立器件与集成电路组成的多级电子电路小系统。

1.2设计任务设计四路抢答器，具体要求如下：（1）主持人按动启动按钮，抢答开始，同时开始10秒的倒计时；（2）四名抢答选手编号分别为1-4，各自控制一个按钮进行抢答，有人按下时，扬声器给出声音提示，倒计时电路停止计时，同时显示抢答选手的,。

（3）选用7段LED做显示器。

1.3设计要求（1）合理的设计硬件电路，说明工作原理及设计过程，画出相关的电路原理图（运用Multisim电路仿真软件）；（2）选择常用的电器元件（说明电器元件选择的过程和依据）；（3）对电路进行局部或整体仿真分析；（4）按照规要求，按时提交课程设计报告（打印或手写），并完成相应答辩。

二．设计的方案的选择与论证抢答电路：使用74ls175作为锁存电路，当有人抢答时，利用锁存器的输出信号号将时钟脉冲置零，74ls175立即被锁存，同时蜂鸣器鸣叫，这时抢答无效，使用74ls148作为编码器，对输入的型号进行编码，输出4位的BCD码，再将这四位的BCD码输入共阳极数码管里显示出抢答者的编号。

主持人电路：；利用74ls190计数器作为倒计时的芯片，当主持人按下抢答按钮时，74ls190被置九，同时将显示上次抢到题目的选手编号的数码管清零，并开始倒计时，，并通过74ls47编码器将记时时间进行编码，并送到7段共阳极数码管，显示此时的时间。

假如在9秒有人抢答，则计数器停止倒计时，将锁存器锁存，禁止选手抢答，蜂鸣器鸣叫。

四路抢答器课程设计报告绪言为了加深对数字电子技术课程理论知识的理解，有效地提高动手能力，独立分析问题、解决问题能力，协调能力和创造性思维能力，树立严谨的科学作风，培养综合运用理论知识解决实际问题的能力。

现设计一个四人智能抢答器，通过电路的设计、安装、调试、整理资料等环节，初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。

四人智力竞赛抢答器一、设计任务与要求1．设计任务设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。

由主持人控制，抢答前锁定抢答器，抢答时开启电路；用发光二极管LED显示哪个选手抢到。

2．设计要求（1）4名选手编号为：1，2，3，4。

各有一个抢答按钮和发光二极管，按钮和发光二极管的编号都与选手的编号对应，也分别为1，2，3，4。

（2）给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零和抢答的开始。

（3）抢答器具有数据锁存功能。

抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，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。

、电路原理分析下图为供4人用的智力竞赛抢答装置电路，用以判断抢答优先权。

图中F1为4D触发器74LS175，它具有公共置0端和公共CP端；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4分频电路。

F3，F4组成抢答电路中的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S5，74LS175的输出Q1~Q4全为0，所有发光二极管LED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送出的信号锁住其余3个抢答者的电路，不再接受其他信号，直到主持人再次清除信号为止。

四人智力抢答器原理图三、电路设计与单元电路分析1.电路设计电路由选手开关电路、主持人开关电路、触发锁存电路、时间脉冲电路、抢答鉴别电路和显示电路组成。

设计报告课程名称 EDA技术实用教程任课教师黄慧设计题目数字式竞赛抢答器班级 12自动化卓越班姓名学号李思聪 1205032033郭一鸣 1205031020孔德利 1205031026 日期 2014年11月11日一、设计目的1、学习使用实验箱中数码管显示、按键控制。

2、熟悉抢答器的工作原理。

3、了解数字系统设计，调试及故障排除方法。

二、设计要求1、四组参赛者进行抢答，当抢答组按下抢答按钮时，抢答器能准确的判断出抢答者。

2、抢答器可以容纳4组参赛者同时抢答，每组设置1个按钮供抢答者使用。

设置抢答使能信号，当此信号有效时，若参赛者按下抢答开关，则抢答器能判断出第一抢答者并指示该组抢答成功，其他组参赛者的抢答开关不起作用，若提前抢答则对相应的参赛者发出警报。

3、系统具有清零功能。

当清零信号有效时，抢答器对前一轮抢答的第一抢答者判断结果进行清零，恢复为初始状态。

4、数字式竞赛抢答器电路还具有计分功能。

如果抢答成功的参赛者满足得分条件则增加相应的分数，答错不扣分。

三、电路的总体方案及工作原理1、总体方案（1）方案一系统由三个主要模块组成，分别为第一判别电路、计分电路、显示电路。

其中第一判断电路主要完成最快抢答者的判断功能；计分电路则存储每组的分数，显示电路则显示抢答者的状态和各组的分数。

因此数字竞赛抢答器的输入信号包括复位信号CLR、抢答器使能信号EN、4级参赛者抢答按钮A\B\C\D及加分信号ADD，输出信号包括4组参赛者的状态显示LEDx（x表示参赛者编号）及其对应的得分SCOREx、抢答器抢答成功的组别显示等。

（2）方案二抢答电路选用优先编码器 74LS148 和锁存器 74LS297 来完成。

该电路主要完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号（显示电路采用七段数字数码显示管）；二是禁止其他选手按键，其按键操作无效。

定时电路原理及设计：该部分主要由555定时器秒脉冲产生电路、十进制同步加减计数器74LS192减法计数电路、74LS48译码电路和1个7段数码管即相关电路组成。

四路抢答器电子课程设计报告电子课程设计报告姓名:___________ 班级:___________ 学号:___________ 教师:___________1. 设计要求 ..................................................................... .................................................... 2 2. 抢答器的功能要求 ..................................................................... ............................ 2 3. 系统设计方案(设计方案的比较和选定) .................................... 4 4. 电路工作原理(设计思路) .................................................................... .... 5 5. 元电路设计参数计算及元器件选择 ...................................................... 7 6. 完整电路图 ..................................................................... ........................................... 13 7. 元器件清单 ..................................................................... ........................................... 15 8. 结论与心得 ..................................................................... ........................................... 15 9. 参考文献 ..................................................................... . (15)第 1 页共 15 页四路抢答器一、设计要求该电路的根本任务是准确的判断出第一抢答者的信号并将其锁存。