制作4人简易抢答器教案

学习领域一四人抢答器的制作（教案设计）教师：学期：机电专业，第二学期日期/时间：2012年3月1日目录学习领域一四人抢答器的制作 (1)一、主题和目标 (4)二、课时安排 (4)三、初始条件分析 (4)（一）学生条件分析 (4)（二）教师条件分析 (4)（三）外部条件分析 (5)四、学习内容 (5)五、学习目标 (5)六、教学组织 (6)（一）教学方法 (6)1、宏观教学法--完整行动教学法 (6)2、微观教学法 (6)(二）教学重点难点： (7)1、教学重点： (7)2、教学难点： (7)（三）课堂流程 (7)1、咨询阶段：1课时 (7)2、计划、决策阶段：0.5课时 (8)3、实施阶段：1.5课时 (8)4、检查评估阶段：1课时 (8)(四）所用教具 (9)七、评估方法 (9)1、汇报工作成果： (9)2、学生自我评估： (9)3、教师对学生的评估： (10)八、引导文 (10)一、主题和目标主题：四人抢答器的制作目标：能够完成四人抢答器的设计与制作工作二、课时安排4课时三、初始条件分析（一）学生条件分析该班共有学生39人，男生37人，女生2人，年龄均在16-18岁之间。

本课程开设于他们在校学习的第二个学期。

在之前的一个学期里，他们已经学习了电工基础一门电类专业基础课，同时也进行了与所学课程相关的实训，大部分学生基本具有设计并绘制简单电路图和进行简单电路实验的能力。

该班学生的动手能力普遍较好，但理论知识掌握程度不佳，其中有一个学生在天津市举办的中职技能大赛中获奖，这一点在很大程度上促进了该班学生的动手积极性。

（二）教师条件分析宫筱霞是天津市第一商业学校机电系的一名教师，所学专业是电气工程及其自动化，自工作以来一直从事电气、电工、电子、控制方面的研发、教学和技能证书的培训、考核工作。

（三）外部条件分析教学地点：电工电子实训室教学设备、工具：74LS112触发器、74LS20触发器、插针底座、电阻、复合按钮、电源、多孔板；多媒体设备、音箱、白板及一些教师为课程设计的教学媒体材料。

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。

四人抢答器课程设计四人抢答器课程设计1．1 课题研究背景 (2)1．2 课题方案讨论 (2)1．3 课题研究内容 (6)第二章抢答器的系统概述2．1 抢答器的主要功能简介 (6)2．1 抢答器的工作原理简介 (6)2．3 抢答器的系统需求分析 (7)2．4 抢答器的工作流程 (7)第三章选定设计方案的单元电路相关分析3．1 74LS175集成芯片的电路分析 (9)3．2 74LS20集成芯片的电路分析 (11)3．3 74LS00集成芯片的电路分析 (12)3．4 555集成芯片的电路分析 (13)3．5 元件清单 (14)第四章抢答器的电路设计图4．1 工作原理图 (17)4．2 面包板接线图 (17)4．3 电路成品图书馆 (17)第五章心得体会 (18)1.课题研究背景随着我国经济和文化事业的发展，在这个竞争激烈的社会中，知识竞赛、评选优胜，选拔人才之类的活动愈加频繁。

在很多竞争场要求有快速公正的竞争裁决，例如：证劵、股票交易及各种智力竞赛等。

在现代社会生活中，智力竞赛更是作为一种生动活泼的教育形式和方法能够引起观众极大的兴趣。

但是、在竞赛中往往是多个选手一起，分为几个小组参加比赛，针对主持人提出的问题各竞赛小组进行抢答，而抢答环节就要有一种逻辑电路抢答器作为裁判员功能、实现其比赛公平、公正的规则。

智能抢答器是一种应用十分广泛的设备，在各种竞赛、抢答场合中，它都能客观、迅速地判别出最先获得发言权的选手。

早期的抢答器只是由几个三极管、可控硅、发光管等器件组成的，能通过发光管的指示辩认出选手号码。

现在大多数智能抢答器都由单片机或数字集成电路构成的，并且新增了许多功能，如选手号码显示，抢按前或抢按后的计时，选手得分显示等功能。

随着科技的发展，现在的抢答器向着数字化、智能化的方向发展，这就必然提高了智能抢答器的制造成本。

鉴于现在小规模的知识竞赛越来越多，操作简单，经济实用的小型抢答器肯定很有市场。

智力竞赛抢答计时器一、设计要求与任务1设计任务智力竞赛抢答器是一名裁判员，他的任务是从若干竞赛者中确定最先抢答者，并要求参赛者在规定的时间里回答完问题。

本设计要求设计一个四人参加的智力竞赛抢答器，每个参赛者控制一个按钮，用按动按钮发出抢答信号；竞赛主持人另有一个按钮，用于将电路复位，竞赛开始后，先按动按钮者将对应的一个发光二级管点亮，此后其他三人再按动按钮对电路不起作用，同时电路具有回答问题时间控制功能，要求回答时间小于60秒（显示0~59），时间显示选用倒计时方式，当达到规定时间时给出警告（警告灯闪烁）。

2设计要求1）4名选手编号分别为1，2，3，4；各有一个按钮，按钮的编号与选手编号灯对应，也分别为1，2，3，4；2）给主持人设置一个控制开关按钮，用来控制系统清零（抢答显示灯，数码管灭灯）和抢答的开始。

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，该选手编号立即补锁存，并输入编码电器，并在抢答显示器上显示时钟倒计时，封锁其他选手抢答。

直到抢答倒计时回到“0”后，回答时间到，由主持人将系统清零；4）抢答器具有定时（60秒）回答功能，当主持人按下开始按钮，并有选手第一时间抢答时，定时器开始计时，并在数码管上显示倒计时时间，倒计时结束时，回答时间到，蜂鸣器音响持续1秒，由主持人手动清零，进入下一道题的抢答环节；5）计时器采用频率为1HZ的脉冲信号作为定时计数器的CP信号，抢答电路中74LS161，CP则采用1KHZ，观察较为明显些。

二、硬件电路设计及描述由于设计任务是倒计时器，所以要用到减法器，又因为是十进制的所以我选择的主要芯片是74LS192两片，抢答功能，我利用了74LS161的预置功能，若有选手抢答时，74LS161不断反馈，不断循环预置功能，预置后，其他选手再按下抢答开关，也显示不出来，被封锁；接下来是实现显示的功能，我用的是74LS48芯片和共阴极七段显示器个两片，再根据需要我还用了74LS00（与非门）、74LS04（非门）。

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。

四人抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解抢答器的基本原理，掌握其电路组成及功能。

2. 学生能运用所学的电子技术知识，设计并搭建一个四人抢答器电路。

3. 学生了解抢答器在现实生活中的应用，认识到电子技术在实际问题解决中的价值。

技能目标：1. 学生通过小组合作，提高团队协作能力和沟通技巧。

2. 学生掌握基本电路连接、调试和故障排除方法，提高动手实践能力。

3. 学生能够运用所学知识解决实际问题，提高创新能力和问题解决能力。

情感态度价值观目标：1. 学生对电子技术产生兴趣，培养积极探索、勇于实践的精神。

2. 学生在小组合作中，学会尊重他人、分享成果，培养团结协作的精神。

3. 学生认识到科技对生活的影响，增强社会责任感，激发为国家和民族发展贡献力量的意识。

课程性质：本课程为电子技术实践课程，结合理论知识，注重培养学生的动手实践能力和创新意识。

学生特点：五年级学生具有一定的电子技术基础，好奇心强，喜欢动手实践，善于合作交流。

教学要求：教师应注重引导学生运用所学知识解决实际问题，鼓励学生创新思维，关注学生在课程中的情感态度和价值观培养。

通过课程目标的分解，使学生在实践中达成具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容本课程依据课程目标，结合教材第五章《电子技术应用》的内容，组织以下教学安排：1. 抢答器原理及电路组成：介绍抢答器的工作原理，分析电路的各个组成部分及其功能，使学生掌握抢答器的基本构成。

2. 电路搭建与连接：指导学生根据电路图，运用所学电子元件，搭建一个四人抢答器电路，并进行连接和调试。

3. 电路功能测试与优化：引导学生测试抢答器电路的功能，发现问题并进行优化，提高电路的稳定性和可靠性。

4. 抢答器在实际应用中的案例分析：分析抢答器在各类竞赛、游戏中的应用实例，让学生了解抢答器的实际价值。

教学内容进度安排：第一课时：抢答器原理及电路组成介绍第二课时：电路搭建与连接指导第三课时：电路功能测试与优化第四课时：抢答器实际应用案例分析教学内容关联教材章节：第五章《电子技术应用》：1. 抢答器原理及电路组成（5.1节）2. 电路搭建与连接（5.2节）3. 电路功能测试与优化（5.3节）4. 抢答器在实际应用中的案例分析（5.4节）三、教学方法本课程结合教材内容和课程目标，采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：教师通过生动的语言和形象的表达，讲解抢答器的工作原理、电路组成等理论知识，为学生奠定基础。

4人抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解抢答器的电路原理，掌握基本的电子元件功能和使用方法。

2. 学生能够描述抢答器的工作流程，并解释其背后的科学原理。

3. 学生能够运用所学的电子知识，分析并解决抢答器在实际使用过程中可能遇到的问题。

技能目标：1. 学生通过小组合作，能够设计并搭建一个简单的4人抢答器电路。

2. 学生能够运用逻辑思维和问题解决能力，对抢答器进行调试和优化。

3. 学生能够在规定时间内，通过操作抢答器展示自己的学习成果。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子科技的兴趣，激发探索精神和创新意识。

2. 学生在团队合作中，学会相互尊重、沟通协作，培养团队精神和责任感。

3. 学生通过实践活动，增强自信心，培养克服困难的意志品质。

课程性质：本课程为实践性、探究性的电子技术课程，注重理论知识与实际操作相结合。

学生特点：四年级学生具备一定的电子知识基础和动手能力，好奇心强，喜欢探索新事物。

教学要求：教师需引导学生通过小组合作、动手实践等方式，自主探索抢答器的工作原理，注重培养学生的创新能力和团队合作精神。

同时，关注学生的学习进度和情感态度，确保课程目标的实现。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。

二、教学内容1. 电子元件基础知识：介绍抢答器中涉及的电子元件，如按钮、LED灯、晶体管、继电器等，结合教材相关章节，让学生理解各元件的功能和电路符号。

2. 电路原理：讲解抢答器的电路设计，包括基本电路图、电路连接方式、工作原理等，结合教材中的电路知识，让学生掌握抢答器电路的构成。

3. 制作与调试：引导学生分组进行抢答器制作，按照教学大纲逐步完成电路搭建、调试和优化，确保学生能够将理论知识应用于实际操作。

4. 抢答器工作流程：分析抢答器的工作流程，包括抢答、计时、显示等环节，结合教材内容，让学生深入理解抢答器的工作原理。

5. 故障分析与排除：教授学生如何分析抢答器可能出现的故障，掌握基本的故障排除方法，提高学生的问题解决能力。

设计题目：简易智力竞赛抢答器的设计与制作一、设计要求抢答器可供四组抢答，有人抢答时，蜂鸣器发声，同时优先抢答者对应的指示灯亮，而后抢答者对应的指示灯不亮。

主持人具有将抢答器复原的功能。

智力竞赛抢答器是用来判断哪一个预定状态首先发生的电路，主要由开关阵列电路、触发锁存电路、显示电路几部分构成。

二、总体设计电路由选手和主持人开关、触发锁存电路、抢答鉴别电路和显示电路组成。

三、单元电路设计1、选手开关和主持人开关选手开关由下面四个开关组成，四位抢答者通过开断各自的开关开关实现抢答，给译码器输入高低电平，其中低电平为有效信号2Q03Q17Q16Q210Q211Q315Q314D04D15D212D313CLK9MR1+5V200200200200R4CV5TR2GND1TH6DC7Q3VCC847K47K0.01U0.01UFGND+5V910121374LS04246810874LS2013121245674LS20GNDLED74LS1752、触发锁存电路此电路有74LS175组成。

它具有以下功能：①清零功能用集成触发器清除端实现，由主持人输入手动负脉冲控制②四个抢答键控制功能有按键实现③显示功能用数字逻辑箱中的发光二极管实现④脉冲信号控制功能由主持人输入手动正脉冲控制74LS175真值表如下GN10K 10K 10K 10K47K47K0.01UFGND135911LED4、显示电路电路由四个发光二极管和四个200欧电阻串联组成，哪个选手先抢到对应的灯即亮。

1TH6 DC7 Q3847K47K0.01UF GND+5V5、时钟脉冲电路由555定时器和两个0.01uF 的电容和470欧姆的电阻组成多谐振荡。

2Q03Q17Q16Q210Q211Q315Q314D0D1D2D3CLK MR200200200200910121374LS04874LS2013121274LS20GND LED74LS175四、总电路图抢答开始时，主持人清楚信号按下复位开关，74SL175的输出Q1~Q全为0，所有发光二极管LED均熄灭。

制作4人简易抢答器教案新课导入：一、电路组成智力竞赛抢答器是一种在智力游戏或竞赛流行时的电子设备，参加竞赛的多人中，只要有一人首先按下抢答器，则其后按下的人为无效，直到主持人按下复位后下一轮竞赛才开始。

本任务所制作的四人抢答器可供四位参赛者使用，电路组成如图6-8所示。

图中IC1为四--三态RS锁存器CD4043，IC2为双四输入或非门CD4002，它们组成四路按键输入与互锁电路。

CD4043中的四个置1端S与四个抢答输入按键SB1～SB4相连，四个输出端Q通过CD4002与抢答输入按键的另一端相连。

四个复位端R并联后与总复位按键SB5相连，供主持人作总复位用。

二、四--三态RS锁存器CD4043CD4043的引脚排列如图6-9所示，其内部包含4个基本RS触发器，它采用三态单端输出，由芯片的5脚EN信号控制。

CD4043的功能表见表6-7。

.新课导入.讲授新课图6-9 CD4043的引脚图表6-7 CD4043的功能表EN S R Q0 × × 高阻1 0 0 Q n（原态）1 0 1 01 1 0 11 1 1 ×由表6-7可见，三态RS锁存器是在普通RS触发器的基础上加上控制端EN，其输出端除了出现高电平和低电平外，还可以出现第三种状态——高阻状态。

控制端EN（或称为使能端）为高电平有效：当EN=1时为工作状态，实现正常的逻辑功能；当EN=0时输出端呈现高阻状态。

三、电路的工作原理接通电源后，主持人先按下总复位键SB5，9V工作电压通过SB5加至四个复位端R，使四个触发器均复位，Q端输出低电平，Q端的低电平加至或非门IC2的输入端，反相后变为高电平，使四个抢答输入按键的一端为高电平，而四个RS触发器的置1端S通过下控电阻R1～R4将其置于低电平，整个电路处于等待状态。

当有某一参赛队员，例如，1号队员按下SB1时，高电平能过SB1加至IC1的1S端，1号触发器被置位，1Q输出高电平。

四人抢答器课程设计
课程名称：四人抢答器
课程目标：
1.学会如何使用四人抢答器进行竞赛游戏。

2.培养学生的竞赛意识和团队合作精神。

3.提高学生的反应速度和敏捷度。

4.让学生在游戏中体验到快乐的学习氛围。

教学内容：
1.什么是四人抢答器，其原理和使用方法。

2.如何进行四人抢答游戏。

3.游戏规则和注意事项。

4.不同游戏场景下的四人抢答器应用。

教学步骤：
1.介绍四人抢答器的知识，说明其原理和使用方法。

2.进行四人抢答游戏，让学生亲身体验到游戏的快乐。

3.讲解游戏规则和注意事项，引导学生遵守游戏规则，避免出
现不必要的纠纷。

4.让学生分为不同的小组，进行四人抢答器的竞赛。

5.设计不同的游戏场景，如知识问答、歌曲鉴赏、画线速度等，让学生在不同的场景下进行游戏。

6.教师进行点评，评选出表现最好的小组和个人。

教学效果评价：
1.学生能够熟练掌握四人抢答器的原理和使用方法。

2.学生能够遵守游戏规则和注意事项，团队合作精神得到了锻炼。

3.学生的反应速度和敏捷度得到了提升。

4.学生在游戏中体验到了快乐的学习氛围。

教学资源准备：
1.四人抢答器设备。

2.游戏题目和问答材料。

3.奖品或荣誉证书。

4.教室或活动场地。

教学扩展：
1.学生可以在家庭聚会或校内比赛中使用四人抢答器进行竞赛。

2.学生可以设计自己喜欢的游戏场景和题目，与同学们进行游
戏交流。

3.老师可以利用四人抢答器进行课堂互动，检测学生的学习情况。

四人抢答器课程设计一、课程设计背景二、课程目标三、教学内容四、教学方法五、教学过程六、教学评价七、教学资源和评估方式一、课程设计背景四人抢答器是一种常见的竞赛游戏，可以增强参与者的注意力和反应速度。

在教育领域中，四人抢答器可以作为一种有效的教学工具，帮助提高学生的积极性和参与度。

因此，本课程设计旨在通过四人抢答器游戏来促进学生的学习兴趣和主动性。

二、课程目标1.了解四人抢答器游戏的基本规则和操作方法；2.提高学生的注意力和反应速度；3.增强学生对知识点的记忆和理解能力；4.培养团队合作精神。

三、教学内容1.四人抢答器游戏规则介绍；2.各类知识点题库准备；3.游戏操作方法讲解；4.团队合作训练。

四、教学方法1.授课法：介绍游戏规则和操作方法；2.互动式授课法：与学生互动，了解学生的知识水平；3.小组合作学习法：将学生分为小组，进行团队合作；4.游戏式学习法：通过四人抢答器游戏来进行知识点的学习。

五、教学过程1.导入环节介绍四人抢答器游戏的基本规则和操作方法，并让学生自由发挥，进行一次简单的游戏体验。

2.知识点讲解根据不同的年级和课程内容，准备相应的知识点题库，并讲解相关知识点。

在讲解过程中，可以通过互动式授课法来了解学生的知识储备情况。

3.游戏实践将学生分为小组，每个小组有一个四人抢答器。

在每个回合中，老师会出一道题目，在规定时间内，小组成员需要快速按下抢答器并回答问题。

回答正确的小组可以获得相应积分。

4.团队合作在游戏结束后，老师会进行团队合作评价。

通过这个环节可以培养学生的团队合作精神，并提高他们对于集体荣誉感和责任感。

六、教学评价1.学生表现评价：通过观察学生在游戏中的表现来评价其积极性和参与度；2.团队合作评价：通过观察小组合作情况来评价其团队合作精神；3.知识点掌握情况评价：通过观察学生对于知识点的掌握情况来进行评价。

七、教学资源和评估方式教学资源：1.四人抢答器设备；2.各类知识点题库。

03.设计一个四名选手抢答器一、设计要求设计一个四名选手竞赛抢答电路要求：四个选手每人有一个抢答按键，并对应各有的一只指示灯。

主持人有一个用于控制指示灯和报警声的复位键和一个抢答开始允许控制键。

另外还设有一个犯规指示灯。

抢答开始时，当某个选手先按下抢答键后其相应的指示灯点亮，其余的选手再按无效。

如果选手在主持人的抢答允许控制键按下之前按抢答键，其对应指示灯亮，发出报警声，同时犯规指示灯点亮。

二、设计方案：1.设计原理根据题目要求，在第一个选手按下抢答器后，其他的选手按下抢答器后，不再点亮。

这个功能的实现可以通过与门实现。

当第一个选手抢答后，对应的按钮按下，输出一个高电平，对这个高电平取反，再通过一个与门，把其他选手的亮灯的信号封锁住，让其他的选手的按钮失去作用。

指示灯和蜂鸣器则可以对应的取出电平信号输入蜂鸣器和指示灯。

2.工作原理空格键：允许抢答键，按下后，允许抢答，否则抢答视为犯规，对应的蜂鸣器报警，指示灯亮。

A、B、C、D键：四名选手的抢答键。

在抢答允许按钮按下后，第一个抢答的选手对应的指示灯点亮，其他的选手的指示灯被封锁。

E键：复位按钮。

当该开关闭合时为抢答状态，打开该开关，即可实现对抢答指示灯的复位。

（与正常的理解有点不同）综述：工作时，E键应该为闭合状态。

当空格键没有按下时，抢答为犯规，蜂鸣器会报警，指示灯点亮；当空格键按下时，抢答允许，第一个抢答的选手的对应的指示灯点亮。

3.所用元器件D触发器 1个74LS21四路与门 1个74LS00与非门若干1KΩ电阻若干按钮若干开关若干蜂鸣器 1个彩灯 5只三、设计电路：四、设计总结：1.设计过程中碰到的问题：（1）在抢答器的设计过程中还算顺利，遇到的一点小麻烦就是蜂鸣器的报警和报警指示灯的设计。

反复设计了好多种方案，都不是很理想，而且仿真中蜂鸣器总是不响。

2.解决处理问题的办法：（1）经过查找资料，在网上搜索，最后发现，笔记本电脑的蜂鸣器有较大的差异，跟设定的蜂鸣器的频率有关系，最后把蜂鸣器的频率设定在10kHz，能听到很小声的鸣响声。

四人智力竞赛抢答器课程设计报告（最终5篇）第一篇：四人智力竞赛抢答器课程设计报告一、设计题目四人电子抢答器二、设计功能1．基本功能（1）抢答器同时供4名选手比赛，分别用4个按钮key5 ~ key8表示。

（2）设置一个系统重置和抢答控制开关start（key1），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，扬声器发出声响提示，并在数码管上显示选手号码。

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。

2.扩展功能（1）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（30秒）。

当主持人启动“开始”键后，定时器进行减计时。

（2）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。

（3）在设定的抢答时间内如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，3.自主功能（1）抢答器具有自动计时功能，当有选手抢答答题时间（10秒）自动开始。

（2）报警电路设计：当答题时间和抢答时间将到或结束（还剩3秒时）发出蜂鸣声结束答题。

（3）每个选手有一个记分板，答对题目可以由主持人控制start 键给予加分。

每加一分响一次。

（4）长按start可以自动准备计时和系统清零，短按开始计时和暂停。

三、原理电路设计：1、方案抢答电路：使用74175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零，74175立即被锁存，同时蜂鸣器鸣叫1s，这时抢答无效，使用74148作为编码器，对输入的型号进行编码。

输出在共阳数码管显示主持人电路：（1）利用2个74168计数器作为倒计时的芯片，当主持人按下抢答按钮时，2个74168被置29，同时将开始倒计时。

假如在30秒内有人抢答，则计数器停止倒计时，将锁存器锁存，禁止选手抢答，蜂鸣器鸣叫一秒，停止倒计时。

（2）利用4个74160分别控制4位选手的得分，分别显示在4个共阳数码管。

一、课程设计目的：训练学生综合地运用所学的<模拟电子技术><数字电子技术>的基本知识，独立、完整地设计一定功能的电子电路，并培养设计软件应用和仿真等综合能力。

二、课程设计题目：数字式竞赛抢答器三、设计要求：㈠基本要求：1）设计制作一个可容纳四组参赛的数字式抢答器，每组设置一个抢答按钮供抢答时使用，且电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。

2）在主持人将系统复位并发出抢答指令后，用数码管显示第一抢答组别且该组别对应指示灯亮，同时电路应具有自锁功能，使别的抢答开关不起作用。

3）设置计分（含加分与扣分）电路。

㈡扩展要求：4）对提前抢答和超时作答的组别鸣喇叭示警，并由组别电路显示出犯规组别。

四、设计思路：要设计一个四人组的数字式竞赛抢答器，每组设置一个抢答按钮供抢答时使用，且电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能，首先就要用到四个供选手抢答的开关和四个D边沿触发器，故要用到一个集成芯片74LS175D来实现。

而要用数码管显示第一抢答组别且该组别对应指示灯亮，则要用到四个LED灯和一个数码管显示器，要想显示器显示出对应组数，需要用到编码器74LS148D和译码器74LS48D。

要对提前抢答和超时作答的组别鸣喇叭示警，就要用到另一译码器74LS48D和显示器，且要一个十进制加/减计数器来实现倒计时功能，鸣喇叭则要用到蜂鸣器和芯片SN74121N来实现。

最后就是时钟信号用方波信号，这可以用555定时器制成多谐振荡器来实现。

五、电路框图：选手抢答开关D触发器编码器译码器数码显示器喇叭示警主持人控制开关计数器数码显示器六、总逻辑电路七、分立电路分析：（1）四人抢答电路这部分主要的器件为D触发器，其特征方程为Q n+1=D，即输入高电平，输出也为高电平，反之则为低电平。

当没有选手抢答时，D触发器输入端D1、D2、D3、D4输入为“0”，故输出端Q1、Q2、Q3、Q4也为0，LED灯不亮，而它们的非端输出为“1”，经两次反相后仍为“1”，再与一脉冲信号与非后输入到触发器的时钟信号端。

四人抢答器课程设计plc一、课程目标知识目标：1. 让学生理解PLC（可编程逻辑控制器）的基础知识，掌握四人抢答器的基本电路原理；2. 使学生掌握PLC编程软件的使用方法，能独立完成四人抢答器的程序编写与调试；3. 帮助学生掌握相关传感器的工作原理及其在四人抢答器中的应用。

技能目标：1. 培养学生运用PLC进行电路设计和程序编写的能力；2. 培养学生动手实践和解决问题的能力，能独立完成四人抢答器的搭建与调试；3. 提高学生的团队协作能力和沟通能力，能在小组合作中发挥积极作用。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对PLC技术及自动化领域的兴趣，培养其探究精神；2. 培养学生严谨、细致的学习态度，提高其对工程技术的尊重和责任感；3. 引导学生关注我国自动化技术的发展，树立民族自豪感。

课程性质分析：本课程为电气自动化专业课程，旨在让学生掌握PLC技术及其在实践中的应用。

通过四人抢答器课程设计，使学生将理论知识与实际操作相结合，提高其专业技能。

学生特点分析：学生已具备基本的电路知识和编程能力，对PLC有一定了解，但实践经验不足。

因此，课程设计应注重实践操作，引导学生主动探索，提高其解决问题的能力。

教学要求：1. 理论与实践相结合，注重培养学生的动手能力；2. 采用小组合作形式，培养学生的团队协作能力；3. 注重过程评价，关注学生的学习成果和情感体验。

二、教学内容1.PLC基础知识：介绍PLC的组成、工作原理、性能指标等，对应教材第2章；2.四人抢答器电路原理：分析四人抢答器电路的设计思路、元件选择及连接方式，对应教材第4章；3.PLC编程软件使用：讲解PLC编程软件的操作方法，包括程序输入、编译、下载等，对应教材第5章；4.四人抢答器程序编写与调试：教授如何根据电路原理编写PLC程序，并进行调试，对应教材第6章；5.传感器及其在四人抢答器中的应用：介绍常用传感器的工作原理及其在四人抢答器中的使用，对应教材第3章；6.小组合作实践：组织学生进行小组合作，完成四人抢答器的搭建、编程、调试及优化，锻炼学生的动手能力。

四人智力抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握四人智力抢答器的基本原理和电路组成；2. 使学生了解抢答器在竞赛中的应用，掌握相关电路图的识别和绘制；3. 帮助学生理解数字电路和逻辑门的基本概念及其在抢答器中的应用。

技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能独立完成四人智力抢答器的组装和调试；2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，具备简单的故障排查和维修技能；3. 提高学生的团队协作能力和沟通能力，能在小组合作中发挥各自优势，共同完成任务。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的兴趣，培养其探索精神和创新意识；2. 培养学生积极参与竞赛，树立竞争意识，学会尊重对手，诚实守信；3. 引导学生认识到科技对社会发展的作用，增强其社会责任感和使命感。

课程性质：本课程为电子技术实践课程，注重理论知识与实际操作的相结合。

学生特点：四年级学生具备一定的电子技术基础，好奇心强，喜欢动手操作。

教学要求：教师需引导学生将理论知识应用于实践，注重培养学生的动手能力和团队协作精神，提高其解决实际问题的能力。

教学过程中，关注学生的个体差异，给予个性化指导，确保每个学生都能达到课程目标。

通过课程学习，使学生具备抢答器的组装、调试和维修技能，为后续电子技术学习打下坚实基础。

二、教学内容1. 教学大纲：a. 抢答器基本原理及电路组成b. 数字电路与逻辑门基础c. 抢答器电路图的识别与绘制d. 抢答器的组装与调试e. 故障排查与维修2. 教学内容安排与进度：a. 抢答器基本原理及电路组成（1课时）- 介绍抢答器的工作原理- 讲解电路组成，包括按键、编码器、译码器、指示灯等b. 数字电路与逻辑门基础（2课时）- 介绍数字电路基本概念- 讲解逻辑门的功能和应用c. 抢答器电路图的识别与绘制（2课时）- 讲解电路图的识别方法- 指导学生绘制简单的抢答器电路图d. 抢答器的组装与调试（3课时）- 指导学生进行抢答器组装- 教授调试方法，确保抢答器正常工作e. 故障排查与维修（2课时）- 分析常见的故障现象- 教授故障排查和维修方法3. 教材章节及内容：a. 第四章：数字电路基础b. 第五章：逻辑门电路c. 第六章：简易抢答器的设计与制作三、教学方法为了提高教学效果，充分调动学生的学习积极性，本课程将采用以下多样化的教学方法：1. 讲授法：教师以简洁明了的语言，系统地讲解抢答器的基本原理、电路组成和数字电路基础知识。

159
智力竞赛抢答器是一种在智力游戏或竞赛流行时的电子设备，参加竞赛的多人中，只要有一人首先按下抢答器，则其后按下的人为无效，直到主持人按下复位后下一轮竞赛才开始。

本任务所制作的四人抢答器可供四位参赛者使用，电路组成如图6-8所示。

图中IC1为四--三态RS锁存器CD4043为双四输入或非门CD4002，它们组成四路按键输入与互锁电路。

CD4043中的四个置1端S与四个抢答输入按键SB1～SB4相连，四个输出端Q通过与抢答输入按键的另一端相连。

四个复位端R并联后与总复位按键相连，供主持人作总复位用。

图6-8 四人抢答器电路图
160
图6-9 CD4043的引脚图
表6-7 CD4043的功能表S R
××
0 0
161
162
发光二极管指示
四-三态RS
锁存器CD4043
总复位按键
抢答输入按键
图6-10 四人抢答器的实物图
在单孔印制电路板上正确焊接如图6-10所示的四人抢答器。

步骤三：电路的测量
完成电路的连接并经检查无误后，方能接通9V直流电源，进行测量。

只要按图安装无误，该电路不用调试，通电即可工作。

时，观察发光二极管LED1～LED4的亮灭情况，记录
163
164。