三人抢答器设计文档

数字电路课程设计一、设计任务和要求：1. 抢答器同时供3名选手抢答，分别用3个按钮D1、D2、D3表示。

2. 设置一个系统清除和抢答控制开关S，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，并在LED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。

4. 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间为8秒。

当主持人启动"开始"键后，定时器进行计时（0-7）。

5.主持人没有闭合开关之前，有人抢答，数码管显示对应的选手编号，且红灯亮，当所有选手闭合自己对应的开关时，编号数码管清为0。

6. 参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，计数器停止工作，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。

7. 如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，定时显示器上显示8,且黄灯亮以示警告时间已到,若有人抢答，显示抢答人组号并锁存,直到主持人将系统清零，即黄灯灭，两个数码管显示都为0。

二、 实验框图： 1、设计方案 ：抢答器具有锁存、定时、显示功能。

抢答之前，两个数码管显示为0，即主持人没有按下开始按钮之前，有人抢答，亮红灯给以警告，数码管显示对应的选手编号，当选手闭合自己的开关时，对应数码管显示为0；当主持人按下开始按钮后，进行抢答，若有人抢答，锁存器锁存选手号和抢答时的时间，同时亮绿灯，直到主持人清零，系统才能再次正常工作；如果时间已到，没有人回答，黄灯亮，即在8秒的时刻，如果有选手抢答，锁存器锁存选手号，数码管并将选手号显示出来，直到主持人清零。

2、系统框图 ：当主持人宣布开始，定时电路开始秒脉冲电路的作用而进行计时，并通过译码器在数码管中显示。

当某选手按开关键时，通过控制电路控制锁存器的使能端，并在锁存器中锁存，在输出端产生相应的开关电平信息，然后在译码器中译码，将编码器输出的8421BCD 转换为数码管需要的逻辑状态。

三人抢答器设计文档安徽工程大学机电学院课程设计说明书}课程设计名称：电子课程设计课程设计题目：三人抢答器指导教师：郭慧专业班级：电气2124 班学生姓名：武云学号：3起止日期：2014/6/23— 7/2、总评成绩：。

…课程设计任务书设计题目：三人抢答器功能描述：设计一个三人抢答器电路，分为抢答成功和失败的情况；课程设计要求：1.抢答成功：在主持人宣布开始抢答的前提下，当有一个人在规定的时间内比其他两个人先按下抢答的按钮后，显示器上显示出抢答者的号码，倒计时停止。

2.抢答失败：在超过规定的时间内，若有人按了抢答的按钮，会发出警鸣声。

若规定时间内无人抢答，倒计时结束后蜂鸣器发出警鸣声。

3.一次抢答完成后，主持人按下复位键（即清零键）之后，才可以开始第二次抢答。

)指导教师（签名）：年月日前言—抢答器是一种应用非常广泛的设备，在竞争日益激烈的当今社会评选优胜知识竞赛类的活动越来越多，针对主持人的各种提问，如果只是让抢答者用举手等原始的方法，在某种程度上难免会造成比赛的不公平性。

为了在比赛中更加准确公平的判断出第一抢答者，抢答器就充当了抢答比赛中必备的工具。

在各种竞赛抢答场合中，抢答器可以迅速、充分客观地分辨出最先获得发言权的选手。

早期的抢答器只由几个三极管、可控硅发光管组成，现在大多抢答器使用单片机或集成电路，并且增加了许多功能，可以显示选手号码、倒计时、报警等功能。

随着科技的发展，抢答器正向着数字化、智能化的方向发展，可是更加复杂化的设计大大提高了生产成本。

市面上的抢答器有的电路复杂不便于制作，可靠性不高，不易实现。

有的使用专用集成块制作，制作成本高昂。

而数字逻辑电路则很好地解决了这些问题。

》目录第一章概述 (6)设计题目 (6))设计任务与要求 (6)第二章系统总体方案及硬件设计 (6)系统设计总体方案 (6)硬件设计 (7)7段显示译码器74LS48 (7)优先编码器74LS148 (8)锁存器74LS279 (10)计数器74LS192 (10)~NE555 (11)第三章模块电路原理设计 (12)抢答电路 (12)定时、报警电路 (14)时序控制电路 (14)设计总结 (16)参考文献 (17)附录一元件清单列表 (18),附录二电路设计总图 (19)附录三仿真电路图 (20)（第一章概述设计题目三人抢答器设计任务与要求（1）三个人参赛，编号分别为1,2,3，各控制一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号一致。

三人抢答计时器一、摘要智力竞赛抢答计时器是一名公正的裁判员，它的任务是从若干名参赛者中确定出最先的抢答者，并要求参赛者在规定的时间里回答完问题。

二、设计要求1.设计一个三人参加的智力竞赛抢答计时器。

2.当有某一参赛者首先按下抢答开关时，相应显示灯亮并伴有声响。

此时，抢答器不再接收其他输入的信号。

3.电路具有回答问题时间控制功能。

要求回答问题的时间小于等于100秒（显示0～99），时间显示采用倒计时方式。

当达到限定时间时，发出声响以示警告。

三、给定条件及元器件1.要求电路主要选用中规模CMOS集成电路CC 4000 系列。

2.电源电压为5 ~ 10 V 。

3.本设计要求在数字电路实验箱上完成。

四、设计内容1.电路各部分的组成和工作原理。

2.元件器的选取及其电路图和功能。

3.电路各部分的调试方法。

4.在整机电路的设计调试过程中，遇到什么问，其原因及解决的办法。

五、电路组成和工作原理图（一）根据上面所说的功能要求，智力竞赛抢答计时系统的组成框如图（一）所示。

它主要由六部分组成；1、抢答器——是三人抢答计时器的核心。

当参赛者的任意一位首先按下抢答开关时，抢答器即刻接受该信号，指使相应发光二级管亮（或音响电路发出声音），与此同时，封锁住其他参赛者的输入信号。

2、抢答控制电路——由三个开关组成。

三名参赛者各控制一个，拨动开关使相应控制端的信号为高电平或低电平。

3、清零装置——供比赛开始前裁判员使用。

它能保证比赛前触发器统一清零，避免电路的误动作和抢答过程的不公平。

4、显示声响电路——比赛开始，当某一参赛者按下抢答器开关时，触发器接受该信号，在封锁其他开关信号的同时，使该路的发光二极管发出亮光和蜂鸣器发出声响，以引起人们的注意。

5、计时显示声响电路——是对抢答者回答问题时间进行控制的电路。

若规定回答问题时间小于等于100秒（显示为0—99），那么显示装置应该是一个二位数字显示的计数系统。

6、振荡电路——它应该提供给抢答器，计时系统和声响电路工作的控制脉冲。

单片机课程设计三人抢答器在现代电子技术的快速发展中，抢答器作为一种常见的电子设备，广泛应用于各种竞赛、游戏和活动中。

本次课程设计的任务是设计一个三人抢答器，通过单片机的控制实现抢答功能，并具备相应的显示和提示功能。

一、设计要求1、有三个抢答按键，分别对应三位选手。

2、当有选手按下抢答键时，系统能锁定该选手，并在显示屏上显示其编号。

3、同时伴有声音提示，表示抢答成功。

4、抢答成功后，其他选手再按下抢答键无效。

二、硬件设计1、单片机选型我们选择了常见的 51 系列单片机，如 STC89C52 单片机。

它具有价格低廉、性能稳定、易于编程等优点。

2、按键输入使用三个独立按键作为抢答按键，分别连接到单片机的三个I/O 口。

通过检测这些 I/O 口的电平变化来判断是否有按键按下。

3、显示模块采用数码管作为显示模块，用于显示抢答成功选手的编号。

可以选择共阴或共阳数码管，通过单片机的 I/O 口控制数码管的段选和位选，实现数字的显示。

4、声音提示模块使用蜂鸣器作为声音提示装置，连接到单片机的一个 I/O 口。

当抢答成功时，单片机输出高电平驱动蜂鸣器发声。

5、电源模块为整个系统提供稳定的电源，可以使用 5V 直流电源适配器或者通过电池供电。

三、软件设计1、主程序流程系统初始化后，进入循环等待状态，不断检测三个抢答按键的状态。

当有按键按下时，进行相应的处理，包括锁定选手、显示编号、发声提示以及禁止其他选手抢答。

2、按键检测程序通过不断读取与按键连接的 I/O 口的电平状态，判断是否有按键按下。

为了消除按键抖动的影响，需要进行软件消抖处理。

3、显示程序根据抢答成功选手的编号，将对应的数字编码发送到数码管的段选和位选端口，实现数字的显示。

4、声音提示程序当抢答成功时，单片机控制与蜂鸣器连接的 I/O 口输出高电平，使蜂鸣器发声。

四、系统调试1、硬件调试首先检查电路连接是否正确，有无短路、断路等情况。

然后测量各个电源点的电压是否正常，确保硬件电路工作正常。

郑州轻工业学院课程设计说明书题目：简易三路抢答器姓名：***院（系）：技术物理系专业班级：电子可学与技术10-01学号：54**********指导教师：***成绩：时间：2012 年12 月28 日至2013 年01 月11 日目录摘要 01设计方案 (1)1.1概述 (1)1.2电路组成和工作原理 (1)1.2.1 抢答器 (2)1.2.2 抢答控制器 (2)1.2.3清零装置 (2)1.2.4显示、声响电路 (2)1.2.5振荡电路 (2)2 元器件选型2.1 电阻 (3)2.2发光二极管 (3)2.3二输入4与非门74LS00 (3)2.4 三输入3与非门74LS10 (4)2.5 四D触发器74LS175 (5)2.6 555定时器构成的多谐振荡器 (6)2.6.1 555定时器 (6)2.6.2 555定时器构成的多谐振荡器 (7)2.7 抢答器按键部分 (8)2.8 抢答器指示及发声部分 (9)3 电路的组成及控制原理 (11)3.1抢答控制电路 (11)3.2抢答器 (11)3.3清零装置 (12)3.4显示、声响电路 (12)总结 (14)参考文献 (15)附录附录一电路原理图 (16)附录二元器件清单 (17)附录三PS-MH4015L型蜂鸣器参数表 (18)摘要电子课程设计是检验学生掌握电子学科的理论知识的程度，也是学科教学中的一个十分重要的环节。

通过把理论与实践相结合，提高理论水平，锻炼实践动手能力。

在以前没有抢答器的时候，人们就举手来抢答。

这样就不能够准确的判断哪个首先举手。

因此产生矛盾。

然后出现了一些机械似的抢答器，但是准确度都不高，而且又太贵，现在用的是电子产品，精确度大大的提高了，而且有的可调精确度。

抢答器是一个用于智力抢答的简易器械，通过他可以实现对由谁获得回答权的自动判断，假如仅靠人的判断，很难保证先做出抢答的选手获得答题权，运用抢答器可以消除这种可能性从而保证比赛的公平公正性。

课程设计 三人抢答器一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握三人抢答器的电路原理与设计思路，了解数字电路基础知识。

2. 学生能掌握三人抢答器的各个组件功能，如按钮、指示灯、抢答控制芯片等。

3. 学生了解并掌握三人抢答器在生活中的应用，提高对电子技术的认识和兴趣。

技能目标：1. 学生能够独立完成三人抢答器的组装和调试，提高动手实践能力。

2. 学生通过团队合作，培养沟通协作能力，共同解决问题。

3. 学生能够运用所学知识，对三人抢答器进行改进和创新，提高创新能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过动手实践，培养对电子技术的兴趣和热爱，激发学习动力。

2. 学生在团队合作中，学会尊重他人、关心同学，培养团结互助的品质。

3. 学生在课程学习中，认识到科技对社会发展的作用，树立正确的价值观。

课程性质：本课程为电子技术实践课程，注重理论与实践相结合，培养学生动手能力、创新能力和团队合作精神。

学生特点：六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：教师需注重引导学生动手实践，关注学生个体差异，激发学生兴趣，培养学生综合能力。

在教学过程中，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、教学内容根据课程目标，本章节教学内容主要包括以下部分：1. 数字电路基础知识：- 介绍三人抢答器的电路原理与设计思路。

- 分析抢答控制芯片的功能与应用。

2. 三人抢答器组件及功能：- 按钮组件：介绍按钮的工作原理，及其在抢答器中的作用。

- 指示灯组件：讲解指示灯的电路连接及功能。

- 抢答控制芯片：分析芯片的功能、引脚排列及连接方式。

3. 实践操作：- 指导学生进行三人抢答器的组装、调试及测试。

- 引导学生通过团队合作，共同解决问题。

4. 改进与创新：- 鼓励学生针对现有抢答器进行改进，提出创新方案。

- 分析改进方案的可行性，并进行实际操作。

教学内容安排与进度：第一课时：数字电路基础知识，介绍三人抢答器的电路原理与设计思路。

目录1.课程设计任务书 (1)1.1课程设计的内容 (1)1.2课程设计的要求与数据 (2)1.3课程设计应完成的工作 (2)1.4课程设计进程安排 (2)1.5应收集的资料及主要参考文献 (3)2.智力抢答器的控制系统设计 (4)2.1I/O分配表 (4)2.2I/O接线图 (4)2.3顺序功能图 (5)2.4系统运行框图或流程图 (7)2.5控制梯形图 (9)2.6调试与测试 (13)2.7心得体会与体会 (14)智力抢答器的控制系统设计<一>I/O分配表：Ｉ／Ｏ分配表如下所示：<二>I/O接线图：Ｉ／Ｏ接线图如下所示：<三>顺序功能图：顺序功能图如下所示：步9、步10、步11、步12、步13、步14的子步顺序功能图分别如下：<四>系统运行框图或流程图：该系统的主流程图和子流程图分别如下：<五>控制梯形图：<六>调试与测试1、首先将程序编译无误后下载到PLC中，启动开关（SA）即I0.7拨上，则指示灯HL1亮（Q0.0亮）。

2、按下抢答按钮SB0（I0.0）后，在10s钟没人抢答则指示灯HL2（Q0.1）亮。

如果在这时间内抢答按钮SB3（I0.3）最先按下，则红色指示灯亮；相应的，如果SB3（I0.3）最先按下，则红色指示灯HL5（Q0.4）亮；如果SB5（I0.5）最先按下，则红色指示灯HL7（Q0.6）亮。

3、此时，按下计时按钮SB6（I0.6），则在此刻相应亮着的红色指示灯HL3（Q0.2）（HL5（Q0.4）、HL7（Q0.6））灭掉。

当计时时间到（1min），则相对应之前的红色指示灯HL3（Q0.2）（HL5（Q0.4）、HL7（Q0.6））再次亮。

4、在计时时间内，如果回答问题正确，按下加分按钮SB1（I0.1），则相对应之前的红色指示灯HL3（Q0.2）（HL5（Q0.4）、HL7（Q0.6））快速闪烁3次（0.3s ON，0.3s OFF），本次快速闪烁设定3次。

电气控制技术课程设计任务书设计题目：3人抢答器的控制设计一、设计目的进一步巩固理论知识，培养所学理论知识在实际中的应用能力；掌握一般生产电气控制系统的设计方法；掌握一般生产电气控制系统的施工设计、安装与调试方法；培养查阅图书资料、工具书的能力；培养工程绘图、书写技术报告的能力。

二、设计任务及要求掌握PLC工作原理、编程及调试方法及应用技术；根据控制要求，制定合理的设计方案；正确选用PLC，确定输入、输出设备；PLC的Ｉ/O点分配，并绘制其连接图，以及其它外部硬件图；设计PLC控制程序；绘制有关图纸；编制设计说明书。

三、控制要求1.1按下启动按钮（开始抢答）后，若10S内无人抢答，则由指示灯显示该题作废。

1.2按下启动按钮（开始抢答）后，第一个按下按钮有效，其余信号（后按下）无效。

有效信号用灯光表示。

1.3若有人抢答即按下任意一个抢答按钮，主题人按下答题计时器，答题时间（1min）到有灯光信号提示。

1.4在答题时间内答题正确加分，答题错误或超时减分。

加分减分由不同信号指示。

2、按所设计的PLC外部接线图进行接线。

3、设计控制梯形图程序4、编写指令程序，上机调试。

前言目前国内外市场上已有很多类型的知识竞赛抢答器，其大致采用模拟电路、数字电路、单片机或者PLC芯片、计算机控制系统等四类产品。

对于采用模拟电路或者数字电路的产品，其技术相当成熟。

但是随着功能的增多，电路也越复杂，并且成本偏高，故障率高，显示方式简单或者没有，无法准确判断抢按按钮的行为，也不便于参数调节及其功能的升级换代。

对于计算机控制系统来说，其程序简单，反应灵敏，便于参数调节及其功能的升级换代，但鉴于其必须配合计算机实用，可操作性差，没有得到广泛的应用。

而对于科技飞速发展的今天，PLC、单片机应用的不断深入，带动了传统控制检测技术的不断更新，并鉴于其本身具有的优点，以PLC、单片机为核心的部件成为主流。

传统的普通抢答器主要存在一下缺点：⑴在一次抢答过程中，当出现超前违规抢答时，只能处理违规抢答信号，而对没有违规的有效信号不能进行处理，因而使该次抢答过程变为无效。

湖州师范学院电子技术课程设计总结报告题目：三人竞赛抢答器专业：电子信息工程班级：姓名：学号：指导教师：信息工程学院2012年12月13日目录一、课程设计任务书二、总体设计方案三、系统硬件电路的焊接、检测与调试四、总结和体会五、主要参考资料与文献附一元件清单附二电动自行车快速充电器的实现电路PCB图附三评分表课程设计任务书一、课程设计名称三人竞赛抢答器二、课程设计目的与要求课程设计是使学生融会贯通本课程所学专业理论知识，完成一个较完整的设计计算和安装调试过程，以加深学生对所学理论的理解与应用，认识和熟悉元器件和电子测量仪器的性能指标，了解解决实际问题的一般过程，培养学生综合运用基础理论知识和专业知识去解决实际工程设计问题的能力。

通过电子技术的综合性工程训练，使学生达到以下的目的和要求：1、结合模拟电路、数字电路中所学的理论知识，按要求独立设计方案，培养学生独立分析与解决问题的能力；2、学会查阅相关手册和资料，通过查阅手册和资料，进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则；3、学会使用常用电子元器件（包括中规模芯片、专用芯片和可编程器件）；4、掌握基本的现代电子技术设计工具;5、掌握电子电路的安装与调试技术，进一步熟悉电子仪器的使用方法；6、认真撰写总结报告，培养严谨的作风和科学的态度；三、总体设计方案1、电路特点设计一个三人抢答装置，要求三人中任何一人抢答之后，其他人的抢答输入无效，一轮抢答过后，主持人可通过开关开关解除锁定状态从而进行下一轮的角逐。

2、电路原理（1）开关S作为总清零以及允许抢答控制开关（可由主持人控制）。

当开关被按下时抢答电路清零，松开开关后则允许抢答。

由抢答开关S1~S3实现抢答信号的输入。

（2）若有抢答信号输入（开关S1~S3中的任何一个开关被按下）时，与之对应的指示灯被点亮。

此时再按下其他任何抢答开关均无效，指示灯依旧“保持”第一个开关别按下时的所对应的状态不变。

三人抢答器课程设计报告:课程设计报告抢答器抢答器电路图三人抢答器梯形图解释设计一个三人抢答器篇一:3 八位竞赛抢答器课程设计报告目录摘要 (2)1 设计意义及要求 (3)1.1 设计意义 (3)1.2 设计要求 (3)2 方案设计 (4)2.1 设计思路 (4)2.1.1 模块化设计框架图 (4)2.1.2 各个模块的实现 (4)2.1.3 关于实现功能拓展的设计思路 (5)2.2 总体功能框图 (5)2.3元器件清单 (6)3 硬件设计 (7)3.1 元器件及其作用 (7)3.2原理图设计 (8)4软件设计 (9)4.1软件设计思路 (9)4.2 C语言源程序 (10)5 软件仿真调试 (20)6 总结 (21)7 参考文献 (22)摘要数字技术作为当今世界上发展最快的一门科学，已被广泛地应用于计算机、自动控制、电子测量仪表、通信等各个领域。

例如，在生活中，很多关于智力竞赛的电视节目的抢答环节就很好的应用了数字技术。

关于竞赛抢答器的设计，最重要的是完成当参赛选手们可以开始抢答后，每次只可能有一个人抢答成功这一功能。

本实验设计中，以八位竞赛抢答器为例，从设计思路、方案的选择与论证、设计基本原理以及仿真结果等系统的介绍这种抢答器实现相应功能的全部过程，并会在实现基本功能的基础上实现部分的拓展功能。

关键字:单片机、抢答器、89C51、C语言八路竞赛抢答器设计1 设计意义及要求1.1 设计意义在很多关于智力竞赛的电视节目上，经常会出现抢答环节，参赛选手们在得到主持人发出的特定口令之后，都会争先恐后地按下抢答器，但每次抢答环节只有可能产生一位抢答成功的选手，同时可以断定这位参赛选手肯定是反应最快按下抢答器的。

设计一个功能类似的八位抢答器不仅能够让大家进一步了解这种抢答器的工作原理，而且还能在功能上提出一些好的想法和思想，甚至可以实现部分新的功能，如果人们不断的进行具有创新性的设计实验，也许过不久那些竞赛类的电视的抢答模式就会发生一定的改变和创新，从而增加了节目的观赏性，进一步丰富大家的娱乐生活。