八路智力抢答器的制作与调试

计算机11 届数字电路课程设计八路智力竞赛抢答器学生姓名胡茁成学号 5011207218所属学院信息工程学院专业计算机科学与技术班级计算机11-2日期 2009年7月4日塔里木大学教务处制一、课题名称：八路智力竞赛抢答器二、内容摘要：摘要：本文主要介绍用数电知识设计八路抢答器。

优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出，并与主持人开关相连接，即构成了抢答器的主体电路。

经过布线、接线、调试等工作后数字抢答器成形。

借助较少的外围元件完成抢答的整个过程，设计制作了八路抢答器，设计编程简单，容易理解掌握，且工作稳定可靠。

总体电路简单，易于制作。

可供8人或8个代表队抢答，并用7段数码管显示首先抢答者的组别号码，有人抢答后自动闭锁其他各路输入，禁止其他人抢答，使其他组的开关失去作用，而显示最先按下抢答键的组别号。

只有当主持人按下复位按键才能再次抢答。

关键字：抢答器；设计；稳定；再次三、设计内容及设计要求：1、抢答器最多可供8名选手参赛，编号为1～8号，各队分别用一个按钮（分别为S0～S7）控制，并设置一个系统清零和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。

2、抢答器具有数据锁存功能,并将锁存数据用LED数码管显示出来，只能由主持人进行清零。

3、开关S作为清零及抢答控制开关（由主持人控制），当开关S被按下时抢答电路清零，松开后则允许抢答。

输入抢答信号由抢答按钮开关S0～S7实现。

四、试验器件清单：本设计所用的实验器材如下表所示。

五、设计的系统方案：1、构思抢答器需要达到的功能并结合自身的能力，列出了如图1所示的总体框架图。

图1 总体框架2、具体设计方案如下：① 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，编号显示器和指示灯灭灯，等主持人将开关置“开始”位置后，抢答器处于等待状态，此时可以进行抢答。

②抢答器完成：优先判断抢答的组号，并将编号进行锁存，然后通过译码器将编号显示在七段数码管上。

青岛农业大学理学与信息科学学院数字电路课程设计报告设计题目多路智力竞赛抢答器的设计学生专业班级电子信息科学与技术学生姓名（学号）设计小组其他同学姓名（学号）指导教师完成时间 2012.6.3 实习（设计）地点信息楼2452012年6月3日多路智力竞赛抢答器的设计1设计目的随着各种智力竞赛越来越多，在答题的过程中一般要分为必答和抢答两种。

必答有时间的限制，到时间要警告。

而抢答则要求参赛者做好充分的准备，等主持人说完题目，参赛者开始抢答，谁先按钮，就由这个参赛者答题，但是很难确认谁先按的，因此使用抢答器来完成这一功能是很有必要的。

本设计是一个可供八个人抢答的多路抢答器。

可以显示优先抢者的序号，幷同时有音响提示。

幷具有倒计时功能。

当锁定时间到了的时候会有音响提示。

当一次抢答完毕，可由主持人按复位键重新开始下一次抢答。

2设计要求掌握抢答器的工作原理及其设计方法。

1.基本功能（1）设计一个智力竞赛抢答器，可同时供8名选手或8个代表队参加比赛，他们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7，各用一个抢答按钮，按钮的编号和选手的编号相对应，分别是S 0-S 7。

（2）给节目主持人设计一个开关，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 数码管行显示出选手的编号，同时扬声器给出音响提示。

此外，要封存输入电路，禁止其他选手抢答。

优先抢答选手的编号一致保持到主持人将系统清零为止。

2.扩展功能（1）抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间可以由主持人设定（如30S ）。

当节目主持人启动“开始”键后，要求定时器立即减计时，并用显示器显示，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续时间0.5S 左右。

（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。

电子技术课程设计题目八路智力抢答器学院名称指导教师职称班级学号学生姓名年月日电子技术课程设计任务书电工电子技术课程设计任务书目录摘要 (5)1 方案简介及其选择 (5)2 八路抢答器各部分的设计及其原理2.1 抢答电路设计 (7)2.2 定时电路设计 (10)2.3 秒脉冲产生电路设计 (11)2.4 报警电路设计 (12)2.5 时序控制电路设计 (13)2.6 抢答总体电路设计 (14)3 抢答器电路的仿真3.1 秒脉冲产生电路的仿真 (17)3.2 抢答电路的仿真 (18)3.3 定时电路的仿真 (19)心得体会 (20)参考文献 (21)附录 (22)摘要学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛, 抢答记分器是必要设备。

在我校举行的各种竞赛中我们经常看到有抢答的环节，举办方多数采用让选手通过举答题板的方法判断选手的答题权，这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。

为解决这个问题，就本次课程设计做一个成本低又能满足要求的八路数显抢答器。

本设计是模电、数电以及应用软件如multisim、protel等的综合课程设计。

1 方案的简介及其选择本电路由主体电路和扩展电路组成，分别由集成编码器、计数器、触发器、定时器和必要的门电路等组成，其中主体电路的作用是完成主持人的控制系统清零与抢答开始功能以及完成参赛者的抢答并显示其编号的功能，扩展电路即控制电路，主要包括秒脉冲发生电路和定时电路。

该抢答器实现了以上清零、抢答、数据锁存、自动计时等功能，可以保证8个参赛者或参赛队公平的抢答。

要求是：1. 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7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，同时扬声器发出报警声响提示。

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。

1 前言1.1主要功能介绍（1）抢答器最多可供8名选手参赛，编号为1~8号，各队分别用一个按钮（分别为S1~S8）控制，并设置一个系统清零和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。

（2）抢答器具有数据锁存功能,并将锁存数据用LED数码管显示出来，同时蜂鸣器发出间歇式声响（持续时间为0.5秒），主持人清零后，声音提示停止。

（3）开关S作为清零及抢答控制开关（由主持人控制），当开关S被按下时抢答电路清零，松开后则允许抢答。

输入抢答信号由抢答按钮开关S1~S8实现。

（4）有抢答信号输入（开关S1~S8中的任意一个开关被按下）时，并显示出相对应的组别。

此时再按其他任何一个抢答器开关均无效，指示灯依旧“保持” 第一个开关按下时所对应的状态不变。

1.2扩展功能介绍（1）抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间可以由主持人设定（如30秒）。

当节目主持人启动“开始”键后，要求定时器立即减计时，并用显示器显示，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续时间0.5秒左右。

（2）参加选手在设定的时间抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示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。

（3）如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效，系统短暂报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器上显示00。

（4）当选手抢答完后，主持人可根据相关题的加减分对选手进行加分或减分。

2总体方案设计此次课程设计我们有两套方案一是硬件部分主要由单片机、74LS373锁存器、LED显示器、声音报警器和其它基本外围电子电路组成软件部分则采用51系列单片机通用C语言精心设计编写。

它所具有的功能包括：抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，当开关S按下，抢答器发出0.5秒的报警声系统开始进行计时，选手可进行抢答，当计时30秒之后若没人抢答，则系统发出警报并禁止抢答，定时显示数码管上显示00字样，之后等待开关S按下，系统复位；若在30秒有选手进行抢答，此时扬声器会发出3秒时间的警报，同时在定时显示数码管上显示选手抢答时间(以秒为最小单位)，编号显示数码管上显示抢答选手编号，显示器上的状态直到开关S按下将系统复位为止；系统复位时所有的数码管不显示任何的数据。

实习任务十一：八路抢答器的组装与调试班次姓名得分一、实训目的：1. 熟悉二进制、编码、译码原理并能分析八路抢答器原理和根据电路原理图进行组装和调试。

2. 灵活运用点焊法对元件进行焊接。

3. 掌握三极管引脚识别和好坏检测并能识别集成电路的引脚和简单的好坏判断。

4. 会利用组装图对元件引脚进行整形。

二、知识准备1. 电路原理：八路抢答器电路原理图如图所示：电路分为编码电路、译码电路、蜂鸣器电路、数码显示电路、优先所存电路几部分。

编码真值表：编码电路由组成；蜂鸣器电路由组成；译码及数码显示由组成；优先锁存由组成。

附：CD4511控制脚功能：BI：4脚是消隐输入控制端，当BI=0 时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。

LT：3脚是测试输入端，当BI=1，LT=0 时，译码输出全为1，不管输入DCBA 状态如何，七段均发亮，显示“8”。

它主要用来检测数码管是否损坏。

LE：锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。

LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。

A1、A2、A3、A4、为8421BCD码输入端。

a、b、c、d、e、f、g：为译码输出端，输出为高电平1有效。

CD4511的内部有上拉电阻，在输入端与数码管笔段端接上限流电阻就可工作。

数码管引脚图：三、实训过程：1. 列元件清单，对进行元件识别和检测二极管三极管电容器：黑笔接地为正向；红笔接地为反向。

蜂鸣器的检测：正极加正电压，负极加负电压，蜂鸣器应该有叫声；否则损坏。

（×1挡）数码管的检测：3脚加负电压，其它脚分别加正电压，相应的笔画应发光，否则有损坏。

2. 按组装图和PCB图灵活运用点焊法焊接元件。

3. 焊接好的作品交由指导老师验收合格后方可通电实验。

4.参数测试：电阻参数：电压参数：(无按键按下时)电源电压：三极管各脚电压：e ; b ;c ;电流参数：整机电流：。

数电课程设计八路智力竞赛抢答器设计课程设计任务书题目: 八路智力竞赛抢答器设计初始条件：◆教材：《电子线路设计·实验·测试》第三版谢自美主编华中科技大学出版社◆元器件：74LS48三片，72LS192两片，74LS279、74LS148、74LS00、74LS11、555各一片，数码管三个，发光二极管一个，开关、电阻、电容若干，面包板，导线若干◆仿真：Proteus仿真软件要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）◆多路智力竞赛抢答器功能要求：基本功能：1．设计一个智力竞赛抢答器，可同时供8名选手或8个代表队参加比赛，她们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。

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，同时扬声器给出音响提示。

另外，要封锁输入电路，禁止其它选手抢答。

优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

扩展功能：1．抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间能够由主持人设定。

当节目支持人按下“开始”按钮后，要求定时器立即倒计时，并在显示器上显示，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续时间0.5s左右。

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。

3．如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答，则本次抢答无效，系统短暂报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器上显示00.报告要求：课程设计的内容要求用A4纸打印，且页数不得少于20页。

时间安排：第20周理论设计、实验室安装调试地点安排：鉴主15楼通信实验室一指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日摘要在各种智力竞赛场合，抢答器是必不可少的最公正的用具。

关于八路抢答器的设计报告2019-06-23关于八路抢答器的设计报告篇一：八路抢答器设计报告课程名称：数字电路课程设计设计题目：八路数字抢答器一、实验名称：八路数字抢答器二、实验目的：1.熟悉芯片引脚的识别方法，以及原理。

2.掌握与非门实现其他逻辑门电路的方法。

3. 掌握电路板的焊接技术。

4.加深对模拟电路和数字电路课程的理解和认识。

三、实验要求：主持人没有宣布抢答开始时，抢答不起作用，在主持人宣布抢答开始后，可以进行抢答。

它的任务是从八名参与者中确定出最先的抢答者，立即将其编号锁存，并在LED数码管上显示选手的编号，同时用LED灯显示。

此外，封锁输入电路，禁止其他选手抢答，优先抢答选选手的编号一直保存到主持人将系统清零为止（即复位操作）。

为此我们小组决定就这次机会设计一个低成本但又能满足需要的八路智力竞赛抢答器，并通过安装与调试。

四、使用元件：以及排线、焊锡若干。

五、工作原理：接通电源后，主持人先进行复位，此时七段显示器显示“0”ご耸鼻来鹌鞔τ谙允咀刺。

当主持人宣布“开始抢答”ご耸鼻来鹌骺始工作。

当参加智力竞赛的选手摁下手中的抢答器时LED数码管会点亮提示ね时，七段显示器显示该小组的编号。

只有最先抢答者的编号才能被锁存，并在LED数码管上显示选手的编号。

由以上两个条件可以想到：用D触发器来实现，D触发篇二：八路抢答器实验报告能抢答器主要由数字优先编码电路、锁存/译码/驱动电路于一体的CD4511集成电路、数码显示电路和报警电路组成。

优先编码电路、CD4511集成电路将参赛队的输入信号在数码显示管上输出，用报警电路对时间进行严格控制，这样就构成了八路智能抢答器电路。

八路数字抢答器电路包括抢答，编码，优先，锁存，数显，复位及抢答键。

抢答器数字优先编码电路由D1-D12组成，实现数字的编码。

CD4511是一块含BCD-7段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路。

抢答器报警电路由NE555接成音多谐振荡器构成。

电路实验8路抢答器的实训报告一、实验目的1.了解8路抢答器的组成和原理2.掌握8路抢答器的电路制作和调试技能3.实践运用起来熟练掌握了8路抢答器的使用方法。

二、实验器材和器件1. 电磁继电器8只2. 开关按键8个3. 蜂鸣器1只4. 电源模块1个5. 电子万用表6. 面包板和导线等三、实验原理8路抢答器的原理和电路结构如下图：如图所示，由8个电磁继电器K1-K8、8个普通开关按键S1-S8组成，当按下某一个开关按键时，相应的电磁继电器就会被触发，它的一个常闭触点被切换为常开触点。

此时旁边的普通开关按键的功能就失效了，而它的常闭触点得到电源的正电压为其继电器线圈提供持续的电流，使得它一直有效，直到驱动相应的蜂鸣器响起为止。

四、实验步骤1. 根据上面的原理图，在面包板上搭起8路抢答器电路的原理图，把8个开关按键和一个蜂鸣器接在对应的接口上，并连好电源。

2. 按下某一个开关按键，如S1，触发继电器K1，并把常开触点切换为常闭触点接通继电器K1的电流，此时蜂鸣器关闭。

4. 依次按下其它的开关按键，相应的继电器触发，而前面的继电器也随之失效，直到最后一个开关按键全部按下，最后的蜂鸣器响起，此时整个电路工作正常。

五、实验结论通过对8路抢答器的实验，可得出以下结论：1. 8路抢答器采用电磁继电器控制开关触点实现抢答功能，效果较稳定可靠。

3. 实际应用中可以根据具体需求再进一步改进电路，在电路中增加判断优先级的功能，实现更加多样化的使用效果。

六、实验感想本次实验中，我通过学习和制作8路抢答器电路，不仅对电磁继电器控制开关的工作原理有了更深入的理解，而且还对实践操作中常见的错误很快找到解决办法，感觉到自己又提高了一步。

在今后的学习和工作中，我将不断探索和实践，更加熟练地应用电路知识，为自己的未来事业奠定一个坚实的基础。

八路抢答器设计方案3.1设计要点根据控制系统的工作原理和执行装置，可以将系统设计分为硬件和软件两大部分。

硬件设计部分，包括编写电路原理图、合理选择元器件、焊接各个元器件，然后对硬件性能进行调试、测试，以达到设计要求。

软件设计部分，首先在设计之前完成系统总框图和确定各个功能模块，然后进行具体设计，包括各模块的流程图，选择合适的编程语言和软件应用程序，进行编程设计等；最后是通过软件对程序进行调试、测试，以及仿真，以达到性能的最优化。

下面是软硬件设计方法确定的。

软件设计的方法与开发环境的选取有着直接的关系，本系统由于是采用51系列单片机，因此使用Keil C 语言进行开发。

此编程工具相比汇编语言具有结构化、适用围大、可移植性好等特点。

本系统软件设计采用模块化系统设计方法，先编写各个功能模块子程序，然后进行组合与调整，经过调试后，可以进行仿真测试，已达到设计功能要求。

为配合软件的灵活设计，硬件电路是采用结构化系统设计方法，该方法保证设计电路的标准化、模块化。

硬件电路的设计最重要的选择用于控制的单片机，再确定与之配套的外围芯片，使所设计的系统既经济又高性能。

硬件电路设计可以在焊接元器件之前画出详细电路图，标出芯片的型号、器件参数值，根据电路图在仿真软件上进行调试，发现设计错误时立即修改，高效，准确地完成硬件设计。

3.2 硬件设计本系统采用单片机作为整个控制核心。

控制系统主要由：显示模块、控制模块、报警模块、抢答模块组成。

工作时，该系统通过矩阵键盘输入抢答信号，经单片机的处理后，输出控制信号，利用一个4位数码管来完成显示功能并伴随蜂鸣器报警，用按键来让选手进行抢答，在数码管上显示哪一组先答题，从而实现整个抢答过程。

当主持人按下开始键时，向单片机P3.2引脚输入一个低电平信号，表示整个电路开始工作，此时数码管前两位显示选手编号（无人抢答显示00），后两位显示倒计时剩余时间。

若在25秒仍然无人抢答，蜂鸣器在最后5秒发出连续报警，提示抢答时间快要结束；若在30秒有人抢答，并且抢答成功，则将选手编号显示在数码管前两位上，后两位显示抢答剩余时间，同时蜂鸣器发出一声报警，提示其他没有抢答的选手此题已被人抢答成功。

实训报告（八路数显抢答器电路安装与制作）时间___________ 地点__________ 班级__________ 姓名__________一、实训目的1、通过产品组装，理解编码器、译码器和显示器在电路中的应用。

2、进一步熟练相关元器件的识别与测量。

3、激发专业学习兴趣，提高动手操作能力。

二、实训器材1、CQ-801型数显抢答器套件一套。

2、万用表、烙铁等工具一套。

三、实训内容1、CQ-801型数显抢答器电路原理图及IC 内部结构图八路抢答器仿真实验设计：肖玉龙注意：必要时需调整R18、R7、R5的阻值。

2、电路工作原理抢答器讯响电路由NE555接成音多谐振荡器，其中R16=R17=10K，扬声器通过100UF的电容器接在NE555 IC的3脚与地（GND）之间。

C1=0.01，R16 没有直接和电源相接，而是通过四只1N4148组成二极管或门电路，四只二极管的阳极分别接CD4511的1，2，6，7脚，任何抢答按键按下，讯响电路都能得电振荡发出讯响声。

S1-S8组成1-8路抢答键，D1-D12组成数字编码器，任一抢答案键按下，都须通过编码二极管编成BCD码，将高电平加到CD4511所对应的输入端，从CD4511的引脚可以看出，引脚6，2，1，7分别为BCD码的D，C，B，A位（D这高位，A 为低位，即D，C，B，A分别代表BCD码8，4，2，1位）。

设S8键按下，高电平加到CD4511的6脚，而2，1，7脚保持低电平，此时CD4511输入BCD码这“1000”。

又如设S5键按下，此时高电平通过两只二极管D6，D7加到CD4511的2脚与7脚，而6，1脚保持低电平。

此时CD4511输入的BCD码是“0101”依此类推，按下第几号抢管键，输入的BCD码就是键的号码并自动地由CD4511内部电路译码成十进制数在数码管上显示。

由于抢答器都是多路即须满足多位抢答者抢答要求，这就有一个先后判定的锁存优先电路，确保第一个抢答信号锁存住,同时数码显示并拒绝后面抢答信号的干扰。

八路智力竞赛抢答器的设计与制作一．设计任务与要求1. 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7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，同时扬声器发出报警声响提示。

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，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。

当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。

5. 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6. 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。

二、设计原理与参考电路1．数字抢答器总体方框图如图所示为总体方框图。

其工作原理为：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；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。

2．单元电路设计本抢答器仅用两块数字芯片便实现了数显抢答的功能，与其他抢答器电路相比，有结构简单、成本低、制作方便的优点。

实用可靠、成本极低，十分适合学校教学使用。

设计原理图：原理图见上图所示，ＣＤ４５１１为常用的四－七段ＢＣＤ译码器，其ＬＴ为试灯脚；ＢＩ为消隐（灭灯）脚，ＬＴ和ＢＩ接高电平（电源）；ＬＥ端为选通脚，开始抢答前ＬＥ接低电平。

{1}、{2}、{6}、{7}脚为ＢＣＤ码输入端，{9}～{15}脚为七个输出端，直接驱动数码二极管显示器，接通电源开关Ｋ，数码管显示“０”。

八路扫描式抢答器无线遥控抢答器，它由8个发射器和1个接收器组成，可用于8组或8组以下的智力竞赛中。

比赛前，将参赛组从0至7编号，每组发给对应的一个发射器。

将接收器放于各组中央或前方。

主持人按一下启动键后，抢答开始。

此后，哪一组最先按下发射器上的抢答键，接收器就立即显示该组的组号并锁定，同时发出3次清脆的“叮咚”声。

以后，按下任何一路抢答键均不起反映。

只有主持人再次按动启动键后，才能进行下一次抢答。

电路工作原理：(1)发射器电路电路如图143-1所示。

由时基555电路组成无稳态多谐振荡器，其振荡的频率由f=1.443/〔(R1+2R2)·C〕决定。

按下抢答键SB，振荡器通电起振，两个发射管发出高频红外线信号。

采用两个红外发射管是为了增大发射功率及发射光作用面积。

本抢答器共需要8个独立的发射器，发射频率分别为10KHz、20KHz……80KHz，③脚输出低电平时间与总时间比皆约为1∶15。

各发射器的R1和R2取值不同。

其发光二极管选用SE303A。

(2)接收器电路电路如图143-2所示。

它由无选频前置放大器、8路锁相环音频译码器、扫描检测及显示器和“叮咚”发声器等组成。

图143-1IC1(741)与VT1(9013)等组成无选频前置放大器。

当红外接收管收到某一发射器发出的高频红外线信号后，将其转换成微弱的电压信号，送入IC1放大，然后经VT1组成的射极跟随器缓冲后，分8路输出，分别送至后级的8路锁相环音频译码器的输入端。

采用4个红外接收管的目的是为了使接收器能接收到从各个方向发射来的红外线。

LM567为锁相环音频译码器。

它的⑧、⑥脚上外接的电阻R6、RP和电容器C4决定了集成块内部压控振荡器的中心频率，其中心频率可由下式确定：f=1/〔(R6+Rp)·C4〕当R6和C4取值一定时，改变RP就可改变f0。

本接收器需要8路LM567组成的音频译码器，其中心频率f0分别为10KHz、20KHz……80KHz。

单片机制八路抢答器一、设计任务与要求1. 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7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，同时扬声器发出报警声响提示。

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，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。

当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。

5. 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6. 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。

二、方案设计1、设计原理与参考电路其工作原理为：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；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。

2、实训元器件清单:三、电路硬件设计1．电源：交直流均可输入，桥式整流后有1000UF电容滤波，7805稳压，输入电压较宽，适应性好，电路工作稳定；2．显示：用0。

56 英寸的共阴数码管，动态扫描，不需三极管来驱动，字符大，亮度适中；3．发声：用无源蜂鸣器。

由8050、8550复合驱动，信号用电容C7耦合，电阻R1作为泄放电荷（不发声时，迅速拉低Q1的基极电位）；4．复位和时钟：这部分电路放在单片机块子的内部，节约一点空间。

REST是系统复位按钮，一般情况下不用，也可以看成是强制性停止按钮（STOP），晶振12M；5．抢答按钮：S1到S8，未按顺序排列是为了电路板设计的方便，按钮一方面与单片机的P1口相连，作为单片机的识别信号，同时也并接到74HC30数字集成块上。

第二章八路智利抢答器插装电子元器件的识别与检测一、常见电子元件的分类：1）电阻：电子学符号——R按电阻的封装形式：贴片电阻、手插电阻按电阻的功能特性：限流电阻、压敏电阻、温敏电阻按电阻的材料形式：炭膜电阻、金属膜电阻、金氧膜电阻、绕线电阻2）电容：电子学符号——C按电容的封装形式：贴片电容、手插电容按电容的材料特性：瓷片电容、电解电容、钽电容、聚脂电容（膜电容）、云母电容、玻璃电容、独石电容等3）电感：电子学符号——L按电感的封装形式：贴片电感、手插电感按电感的加工方式：绕线电感、叠层电感按电感的外观及功能：色环电感、空心线圈、铁心线圈、瓷芯电感、滤波电感、滤波器、浪涌吸收器等以上三类元件是构成电子线路的基本元件，也是电子学中最重要的元件。

凡是电子线路中这些元件是必不可少。

用电阻、电容和电感的组合可以完成所有其他元件的全部功能。

2、常见的其它电子元件1）二极管：电子学符号——D按封装的形式：贴片二极管、手插二极管按封装的材料：玻璃二极管、塑封二极管按半导体材料：硅二极管、锗二极管按功能的特性：整流二极管、开关二极管、发光二极管、稳压二极管二极管的变形体：整流块电路、数码发光管、双色发光管二极管分类间的对应关系：玻璃二极管→锗二极管→开关二极管、稳压二极管塑封二极管→硅二极管→整流二极管、发光二极管2）三极管：电子学符号——Q or TR按封装形式：贴片三极管、手插三极管按加工方式：普通三极管、MOS三极管按半导体结：PNP管、NPN管；N-Channel MOS管、P-Channel MOS管3）集成电路（IC）：电子学符号——U按封装形式：DIP（双排直插）、SOT（双排贴片）、QFP（四方贴片）、BGA（底部引脚贴片）按封装材料：塑封IC、陶瓷IC4)开关：电子学符号——SW按功能特性：拨档开关、按键开关、热敏开关5)插座：电子学符号——J插座形式多样一般可分为插针式和插孔式，大多插座都为插孔式。

一、概述电路选用优先编码器74LS148 、锁存器74LS373 、74LS48译码和一个7段数码管组成抢答显示电路；定时显示主要由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、和2个4段数码管即相关电路组成；由555定时器和三极管构成的报警电路。

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，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。

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。

二、方案设计与论证设计一个8路智力竞赛抢答器，具体设计要求如下：1.抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0～S7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，同时扬声器发出报警声响提示。

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，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。

当主持人启动“开始”键后，定时器进行减计时。

5. 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。

6. 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。

数字抢答器总体方框图如图2-1所示为总体方框图。

其工作原理为：接通电源后，主持人将开关置“开始”状态，抢答器工作，定时器倒计时。

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、扬声器提示。

...................................................................1.1课题研究的相关背景 (1)1.2选题的目的和意义 (1)1.3课题研究的内容 (2)1.4抢答器目前存在的主要问题 (3).................................42.1 抢答器的系统功能简介 (4)2.2 抢答器的工作原理简介 (4)2.3 抢答器系统的需求分析 (5)2.4 抢答器的工作流程 (5)2.5 抢答器的工作过程 (6).............................7 3.1 抢答器设计中的数字编码电路 (7)3.2 抢答器设计中的译码/优先/锁存电路 (9)3.3 抢答器设计中的数码显示电路 (13)3.4 抢答器设计中的报警电路 (15).............................18 4.1 抢答器工作原理电路图 (18)4.2 抢答器实物电路图 (20)............................................21随着科技的日新月异，促使人们开始学科学、学技术、学知识。

抢答器是一个机关学校开展智力竞赛活动必不可少的设备，广泛应用于学校、教育部门、企事业工会组织、俱乐部等单位组织举办各种知识、技术竞赛及文娱活动时作抢答使用。

八路数字抢答器电路包括抢答，编码，优先，锁存，数显，复位及报警电路。

抢答器数字优先编码电路由 D1-D12 组成，实现数字的编码。

CD4511 是一块含 BCD-7 段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路。

抢答器报警电路由NE555 接成音多谐振荡器构成。

抢答器数码显示电路由数码管组成，输入的BCD 码自动地由 CD4511 内部电路译码成十进制数在数码管上显示。

经过布线、焊接、调试等工作的八路数字智能抢答器成形，更具有实用性。

CD4511 数码显示电路报警电路数字编码电路第1章绪论在这个竞争激烈的社会中，知识竞赛，评选优胜，选拔人材之类的活动愈加频繁。

摘要抢答器是一种应用非常广泛的设备，在各种竞猜、抢答场合中，它能迅速、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、发光管等组成，能通过发光管的指示辨认出选手。

现在大多数抢答器均使用单片机和数字集成电路，并增加了许多新的功能，如选手号码显示、抢按器或抢按后的计时、选手得分显示等功能。

本文介绍了用8051系列单片机控制的八路智力抢答器。

该抢答器除具有基本的抢答功能外，还具有定时、计时和报警功能。

关键字：抢答器；单片机；报警ABSTRACTAnswer is a very wide range of application equipment, in a variety of quizzes, Answer occasions, it can quickly and objectively identify the first player to obtain the right to speak. Answer earlier are only a few transistor SCR, LED, etc., through the LED's to identify the instructions. Answer the majority are now using the single-chip devices and digital integrated circuits, and to increase the number of new features such as player number displayed, looting or robbery by the time after by players scoring display functions. This paper introduces the 8051 Series with single-chip eight-way control devices intellectual Answer. In addition to the browser Answer Answer basic functions,，but also with time, time and alarm functions.Keywords: Single-chip; device ; alarm Answer目录引言 (1)1系统设计 (2)1.1设计任务与要求 (2)1.2方案比较与论证 (2)1.38051单片机系统说明 (4)1.3.18051单片机简介 (4)1.3.28051的时序图 (4)1.48051引脚及其功能 (5)1.5设计抢答器的目的与意义 (5)2主要元器件分析 (7)2.18051芯片 (7)2.274LS373 (7)2.3MAX7219 (8)2.3.1引脚说明 (9)2.3.2基本工作原理及使用方法 (9)2.3.3应用举例 (10)2.3.4初始化 (11)2.4数码管 (11)2.5计分电路 (14)3程序设计 (17)3.1定时电路的设计 (17)3.2抢答电路的设计 (17)3.3加减分程序设计 (18)3.4报警电路设计 (19)3.5消噪子程序 (20)3.6抢答器程序流程图 (21)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录1 (26)附录2 (35)引言在知识比赛与娱乐竞赛中，特别是做抢答题目的时候，在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一位选手先答题，必须要设计一个系统来完成这个任务。