四人抢答器电路的设计与制作

摘要和关键词本文主要围绕四路选手抢答电路的设计和制作而展开叙述的,叙述了电路设计的过程。

该电路主要包括电源电路、抢答显示电路、倒计时电路和脉冲电路构成。

电源电路提供稳定的5V电源，抢答显示电路能够锁存抢先获得抢答权的选手编号,倒计时电路能够对选手答题时间进行控制，脉冲电路为电路提供秒脉冲信号。

关键词:抢答电路仿真电路板倒计时目录一.绪论..。

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11.1 设计任务与要求.。

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11.2 设计方案.。

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1二。

模块设计及仿真..。

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22。

1 仿真软件介绍。

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22.2 电源电路的设计和仿真...。

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32.3 抢答显示电路。

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42.4 定时电路.....。

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52。

5 脉冲电路..。

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(5)三. 元件及封装选择。

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63.1 74LS279锁存器。

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63.2 优先编码器 74LS148。

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.7 3.3 555定时器。

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..9 3.4 译码器及应用.。

四人抢答器设计报告一、设计任务及要求1、设计用于竞赛的四人抢答器（1）有多路抢答器，台数为四；（2）具有抢答开始后20秒倒计时，20秒倒计时后无人抢答显示超时，并报警；（3）能显示超前抢答台号并显示犯规报警；2、系统复位后进入抢答状态，当有一路抢答键按下时，该路抢答信号将其余各路抢答封锁，同时铃声响起，直至该路按键放松，显示牌显示该路抢答台号；3、用VHDL语言设计符合上述功能要求的四人抢答器，并用层次设计方法设计该电路；4、完成电路全部设计后，通过系统实验箱下载验证设计课题的正确性。

二、四人抢答器框图及设计说明系统复位后，反馈信号为一个高电平，K1、K2、K3、K4输入有效。

当抢答开始后，在第一位按键后，保持电路低电平，同时送显示电路，让其保存按键的台号并输出，同时反馈给抢答台，使所有抢答台输入无效，计时电路停止；当在规定的时间内无人抢答时，倒计时电路输出超时信号；当主持人开始说话未说完有人抢先按键时，显示犯规信号。

当选手回答正确时加分，回答错误时减分。

由主持人控制加减分数。

三、设计思路：根据设计框图和设计要求，本次实验可以采用模块化设计方法来实现智力竞赛四人抢答器。

将抢答器划分为抢答鉴别保持模块，倒计时模块，记分模块和判断显示模块。

再利用元件例化语句将这四个模块组成总的抢答器的设计电路。

选用模式五进行程序的下载。

四、VHDL语言设计与分析1、鉴别模块library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity jianbie isport(nu1,nu2,nu3,nu4:in std_logic;clk,en,rst:in std_logic;warn:out std_logic;back:buffer std_logic;s:out std_logic_vector(3 downto 0));end jianbie;architecture jianbiebeh of jianbie issignal num,warnd:std_logic;signal cnt:std_logic_vector(2 downto 0);beginnum<=nu1 or nu2 or nu3 or nu4;p1:process(rst, nu1,nu2,nu3,nu4,back) --判断抢答信号beginif rst='1' then back<='1';s<="0000";elsif back='1' thenif nu1='1' then s<="0001";back<='0'; --一号台抢答，输出S为1 elsif nu2='1' then s<="0010";back<='0'; --二号台抢答，输出S为2elsif nu3='1' then s<="0011";back<='0'; --三号台抢答，输出S为3 elsif nu4='1' then s<="0100";back<='0'; --四号台抢答，输出S为4 else back<='1'; s<="0000"; --无人抢答，输出S为0end if ;end if;end process p1;p2:process(clk,en,back,rst,cnt)beginif rst='1' then cnt<="000";warnd<='0';elsif clk'event and clk='1' thenif en='0' and back='0' thenif cnt<"111" then warnd<=not warnd; cnt<=cnt+1;else warnd<='0';end if; end if;end if;end process p2;warn<=warnd;end jianbiebeh;鉴别保持模块由两个进程组成，进程一主要用于鉴别强大信号，进程二用于鉴别是否为超前抢答，若是超前抢答，则输出报警信号。

四人智力竞赛抢答器电路原理及设计目录一、设计目的 ..................................................................... .............................................. 2 二、设计任务与要求 ..................................................................... .. (2)1、设计任务 ..................................................................... . (2)2、设计要求 ..................................................................... . (2)三、四人智力竞赛抢答器电路原理及设计 .....................................................................31、设计方案 ..................................................................... . (3)2、系统框图 ..................................................................... . (3)3、方案比较 ..................................................................... . (4)方案1 ...................................................................... ........................................................................ . (4)方案2:...................................................................... ........................................................................ (4)方案3: ..................................................................... ........................................................................ . (4)4、单元电路设计及元器件选择 ..................................................................... (4)(1)抢答电路 ..................................................................... ........................................................................ .. (4)(2)定时电路 ............................................................................................................................................. .. (7)(3)报警电路 ..................................................................... ........................................................................ .. (9)(4)时序控制电路 ..................................................................... ......................................................................10(5)元器件列表 ..................................................................... ........................................................................ .. 125、四路抢答器总电路图 ..................................................................... ........................................... 13 四、设计过程中的问题和解决办法 ..................................................................... ......... 13 五、设计成品的优点与不足 ..................................................................... ..................... 14 六、心得体会 ..................................................................... ................................................ 14 七、实物图 ..................................................................... (15)1、正面 ..................................................................... ......................................................................152、反面 ..................................................................... ......................................................................161四人智力竞赛抢答器一、设计目的1.掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。

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、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机逻辑电路图三、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；主持人将开关置?quot;开始"状态，宣布"开始"抢答器工作。

定时器倒计时，扬声器给出声响提示。

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。

2．单元电路设计(1) 抢答器电路参考电路如图所示。

该电路完成两个功能：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；二是禁止其他选手按键操作无效。

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。

数电四人抢答器实验报告一、引言数电实验是电子信息类专业中非常重要的实践环节之一。

在这个实验中，我们将设计一个四人抢答器，用以提高学生的学习兴趣和积极性。

本实验报告将详细介绍实验设备、实验原理、实验过程、实验结果和实验结论。

二、实验设备为完成这个实验，我们需要的设备如下： 1. 电路板：用于搭建电路。

2. 电路元件：包括逻辑门、继电器、按键等。

3. 电源：提供电路运行所需的电力。

4. 显示器：用于显示抢答的结果。

5. 电子元器件：如电阻、电容等。

三、实验原理1. 抢答器电路设计原理抢答器是由逻辑门、继电器和按键构成的。

逻辑门用于控制继电器的开关，按键用于触发抢答动作。

当按键按下时，逻辑门输出一个信号，控制继电器的闭合动作，再通过继电器控制显示器的亮灭，实现抢答结果的显示。

2. 抢答器工作原理抢答器工作原理如下： 1. 初始状态下，逻辑门输出低电平，继电器处于断路状态，显示器关闭； 2. 当一个人按下按键时，逻辑门输入高电平，逻辑门输出高电平，继电器闭合，显示器亮起； 3. 当有人抢答成功后，其他人按下按键均不会触发抢答动作，显示器继续保持亮起状态； 4. 当抢答成功者释放按键后，逻辑门输入电平变为低电平，逻辑门输出低电平，继电器断路，显示器关闭。

四、实验过程1. 硬件搭建根据实验原理，我们开始搭建实验所需的电路。

首先，我们在电路板上连接逻辑门、继电器和按键。

此外，还需要连接电源和显示器。

2. 电路测试在搭建完电路后，我们进行了电路测试。

通过按下按键，观察继电器和显示器的状态变化，验证电路的正确性。

如果测试结果不符合预期，我们会检查电路连接和元件的质量，确保没有问题。

3. 实验操作完成电路测试后，我们开始进行实验操作。

实验操作包括以下步骤： 1. 将抢答器电路连接到计算机，并打开电源； 2. 按下按键，观察显示器的状态变化； 3. 释放按键，再次观察显示器的状态变化； 4. 复位电路，准备下一轮实验。

四人抢答器实验报告实验报告：四人抢答器一、实验概述本实验通过制作一个简单的四人抢答器来研究电子电路的设计及实现。

四人抢答器可以用于各种有关答题，问答等活动中，通过对接线和元器件的正确连接，实现四人同时答题，快速抢答的功能。

二、实验原理四人抢答器的设计原理非常简单，由主控电路和四个分控电路组成。

主控电路通过运放和3.9V稳压器实现信号的放大和稳定输出，同时提供驱动信号。

四个分控电路通过联锁开关控制按键和LED的亮灭，当按键被按下后，会快速输出信号，并点亮相应的LED。

三、实验过程1.设计及制作电路板根据实验需求，设计并制作了一个简单的电路板。

在电路板上布局了主控电路和四个分控电路。

电路板上还分别接上了用于联锁控制的开关和四个用于控制LED亮灭的按键。

2.元器件的安装在制作好的电路板上，依据电路说明，将需要的元器件逐一安装到电路板上，包括电容器、电阻、集成电路等元器件，并进行测试。

3.调试测试按照电路图所示，正确连接接线，检查电源是否正确并插入，并接通电源。

逐个测试四个分控电路的功能，确保每个LED可以正常亮灭，并且每个分控电路可以通过联锁开关进行控制，同时主控电路可以正确地识别四个分控电路的输入。

四、实验结果实验结果表明，本次设计的四人抢答器可以快速准确的响应四个按键，同时点亮相应的LED灯。

实验过程中没有出现短路、过压、过流等问题，电路板制作和元器件安装没有任何质量问题。

五、实验总结通过此次实验，我们学习了如何制作一个简单且实用的四人抢答器。

我们也学习了一些基本的电子电路知识，例如稳压器、运放、电容器、电阻等，这些知识可以帮助我们更好地理解电子电路的设计与实现。

在实验中，我们也学会了如何正确运用元器件，按照电路图进行正确的接线和测试，这些对于我们未来的电子电路设计和调试都具有重要意义。

四人抢答器电路设计抢答器是一种用于游戏或竞赛中的设备，能够实现多人同时抢答，并且能够准确显示哪个人最先抢到答案。

在设计四人抢答器电路时，需要考虑到多个方面，包括硬件设计、电路原理等。

以下详细介绍四人抢答器电路设计的具体细节。

硬件设计四人抢答器电路设计采用的是数字电路，主要由以下硬件组成：四个拥有独立编号的按键开关，用于标记每个人的答案。

四个LED灯，用于显示每个人按下按键的时间。

一块控制板，用于完成按键开关输入信号的处理和LED灯的控制功能。

一块显示器，用于显示每个人按下按键的时间。

四个音响装置，用于声音提示。

拥有独立编号的按键开关为了保证每个人的按键开关能够与其他人的区分开来，需要让每个按键开关拥有独立编号。

按键开关使用触点式开关，因为它们可以提供更好的触感和可靠的连接。

同时，为了增加按键的可视性，在每个按键开关的周围安装不同颜色的外壳，以便于区分。

LED灯LED灯用于显示每个人按下按键的时间。

当有人按下开关时，LED将发出闪烁的信号，以便于知道谁最先抢到答案。

LED使用外置电阻后的串联电路连接到控制板上，这些电阻的作用是将电源电压降低到LED所需的工作电压，以保护LED灯的长期稳定性。

控制板控制板是四人抢答器电路设计的核心部分。

它的作用是将按键开关的输入信号进行处理，并控制LED灯的亮灭。

控制板使用单片微处理器作为控制芯片，并通过程序设计实现按键开关的输入检测、数据处理、LED灯的控制等功能。

此外，控制板还需要提供电源和接口，以便于与其他硬件组件连接。

控制板里还要有一个定时电路，来记录并比较每个按键的时间，以判断谁先抢到了答案。

显示器显示器用于显示每个人按下按键的时间。

它可以是液晶显示屏、LED显示屏或数码管显示屏等。

当有人按下按键时，控制板将该信息传输到显示器上，显示器相应地显示出来，以便于观众或参赛者观看。

音响装置音响装置用于发出声音提示。

当有人抢到答案时，它将发出声音，以引起其他人的注意。

四人抢答器电路设计一、引言四人抢答器是一种常见的电子竞赛设备，通常由一个主控器和四个答题器组成。

主控器用于控制整个系统的运行，而答题器用于参赛者进行答题操作。

本文将介绍四人抢答器的电路设计方案。

二、主控器设计1. 电源电路设计主控器需要稳定可靠的电源供电，我们可以采用一个直流电源适配器或者电池组来为主控器供电。

电源电路设计需要包括整流、滤波和稳压等环节，以确保主控电路的工作稳定。

2. 控制电路设计控制电路是主控器的核心部分，它负责接收答题器的信号并进行处理。

我们可以使用单片机或者可编程逻辑器件（FPGA）来实现控制功能。

控制电路需要设计合适的接口电路以与答题器进行通信，并且需要具备较强的抗干扰能力。

3. 显示电路设计主控器需要通过显示器来显示比赛过程和成绩等信息。

显示电路设计需要考虑显示效果和显示内容的处理方式。

常见的显示器有数码管显示器和液晶显示器，我们可以根据需求选择合适的显示器类型。

三、答题器设计1. 电源电路设计答题器也需要稳定可靠的电源供电，与主控器相同，我们可以选择直流电源适配器或者电池组来为答题器供电。

电源电路设计需要考虑到答题器的功耗和电池寿命等因素。

2. 按键电路设计答题器的按键电路需要设计合适的按键接口和按键触发方式。

我们可以使用机械按键或者触摸按键来实现答题功能。

按键电路需要考虑到按键的灵敏度和可靠性，以确保参赛者可以准确、迅速地进行答题操作。

3. 信号传输电路设计答题器需要将答题信号传输给主控器，传输电路设计需要考虑到信号的传输距离和传输速率等因素。

我们可以使用串口、蓝牙或者无线射频等方式来实现信号传输。

4. 指示灯电路设计答题器的指示灯是为了显示参赛者答题操作的结果，指示灯电路设计需要考虑到指示灯的亮度和触发方式。

常见的指示灯有LED灯和LCD显示屏，我们可以根据需求选择合适的指示灯类型。

四、系统集成与调试1. 电路原理图设计根据主控器和答题器的设计方案，我们可以绘制出电路原理图。

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。

四人抢答器电路设计报告数电课程设计电子技术课程设计报告学院：电气与电子工程学院专业班级：电气工程及其自动化学生姓名：指导教师：完成时间：2013年12月19日成绩：评阅意见：目录四人抢答器电路设计报告一. 设计要求 (1)二．设计的作用目的 (1)三. 设计的具体实现 (1)1.系统概述 (1)2.单元电路设计与分析 (2)3.电路的安装与调试 (6)节日彩灯控制电路设计报告一. 设计要求 (7)二．设计的作用目的 (7)三. 设计的具体实现 (7)1.系统概述 (7)2.单元电路设计与分析 (8)3.电路的安装与调试 (10)温度控制电路设计报告一. 设计要求 (10)二．设计的作用目的 (10)三. 设计的具体实现 (10)1.系统概述 (10)2.单元电路设计与分析 (11)四．心得体会、存在问题和进一步的改进意见等 (12)五. 附录 (13)六. 参考文献 (14)四人抢答器电路的设计报告一. 设计要求1）抢答器最多可供4名选手参赛，编号为1-4号，各队对应用一个按钮S1-S4中一个控制，并设置一个清零和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。

2）抢答器具有锁存功能，直到主持人，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，当开关S松开后这允许抢答，输入抢答信号由抢答按钮开关S1-S4实现。

4）有抢答信号输入，即开关S1-S4中的任意一个开关被按下时，对应的数码显示管就显示几号，此时再按其它任何一个开关被按下均无效，指示灯依旧“保持”第一个开关按下时所对应的状态不变。

二. 设计的作用、目的（1）掌握并应用数字电路课程所学的理论知识。

（2）了解数字电路设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。

（3）熟悉几种常用集成数字芯片，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。

三. 设计的具体实现1．系统概述当主持人按下抢答控制按钮后，四位选手抢答按动按钮，当某一选手首先按抢答按钮时，可通过触发锁存电路被触发并锁存，在输出端产生相应的电平信息，同时为防止其他开关随后出发而产生紊乱，最先产生的输出电平又反过来将触发电路锁定，然后在译码器中译码，将触发器输出的数据转换为数码管需要的逻辑状态，最后在显示电路中显示出所按键选手的号码。

一、设计要求：设计一个四名选手竞赛抢答电路,四个选手每人有一个抢答按键，并对应各有一只指示灯。

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允许控制键。

另外还设有一个犯规指示灯。

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. 设计原理及设计方案选择74LS161D五个，四个用于组成抢答电路，一个用于组成控制电路，指示灯五个，四个用于显示选手抢答，一个用于违规显示，蜂鸣器一个，用于违规报警，其余的用于配合组成电路用74LS161D组成每位选手的抢答电路，J1到J4为对应选手的抢答按钮（J1=A，J2=B，J3=C,J4=D）用74LS161D 和与非门组成控制电路，J5为允许抢答按钮（J5=Q）J6为复位按钮（J6=R）。

2. 元器件选择及参数计算元器件：74LS161D 五个74LS00N 一个74LS21N 一个74LS05N 四个74LS08D 一个指示灯一个蜂鸣器一个三、设计电路总体电路抢答电路：控制电路：四、设计总结：1. 调试过程中遇到的问题（1）当有选手抢答后其余再抢答无效无法实现；（3）违规不报警；2. 对所遇到问题的分析、处理、解决方法通过每一个选手用一个74LS161D控制，当按下抢答按钮，输入一个脉冲，计数器置1。

再通过非门变成0，四位选手通过与门将输出接入每一个74SL161D的P端，便可让其他选手抢答无效。

允许抢答的实现是通过相应按钮向74LS161D输入一个脉冲通过非门和与门输入到违规操作显示灯和蜂鸣器，即可实现允许抢答和违规报警。

3. 设计收获和心得体会通过这次抢答器的设计，我深入的了解了74LS161D的庞大功能，同时对它的认识又更进一步了。

学会了不少逻辑电路的设计知识。

四人竞赛抢答器PLC程序设计PLC（可编程逻辑控制器）是一种常用于自动化控制系统中的数字电子设备。

PLC程序设计在竞赛抢答器方面的使用可以提供精确和快速的反应时间，确保比赛结果的准确性和公平性。

在这里，将详细介绍四人竞赛抢答器PLC程序设计。

首先，设计需要的硬件设备。

一个简单的竞赛抢答器系统通常包含四个按钮和一个显示器。

按钮用于选手按下进行抢答，而显示器用于显示谁先按下按钮。

PLC具有数字输入和输出模块，可以方便地与按钮和显示器进行连接。

将四个按钮连接到四个不同的数字输入口，并将显示器连接到一个数字输出口。

接下来，进行PLC程序的设计。

PLC程序通常使用Ladder Diagram （梯形图）编程语言进行设计。

Ladder Diagram使用直观的图形符号表示逻辑关系和控制步骤，非常适合于逻辑控制。

第一步是初始化程序。

在开始比赛之前，需要将PLC的输入输出口归零，即将按钮设为未按下状态，将显示器清零。

然后，设置比赛开始条件。

可以使用一个或多个控制位（bit）来表示比赛开始的条件，在比赛开始前这些控制位为0，比赛开始后变为1、比如，将一个控制位命名为“Start”，设置为0。

当裁判员点击开始按钮时，将Start位设置为1，表示比赛开始。

接下来，设计按下按钮后的响应。

当选手按下按钮时，相应的数字输入口会检测到信号，PLC程序需要对此做出响应。

可以使用一个或多个控制位来表示哪个选手按下了按钮，以及确认顺序。

比如，可以设置四个控制位，“Player1”、“Player2”、“Player3”和“Player4”，都初始化为0。

当一些选手按下按钮时，相应的控制位设置为1、可以使用一个计时器（Timer）来记录每个选手按下按钮的时间，确保公平性和准确性。

最后，设计显示器的控制。

通过数字输出口，PLC程序可以控制显示器上的LED灯来显示哪个选手先按下了按钮。

当一些选手的控制位设置为1时，相应的显示器LED点亮。

数电四人抢答器实验报告一、实验介绍本次实验是基于数电四人抢答器的设计与实现，旨在通过搭建抢答器电路，掌握数字电路设计的基本原理和方法，培养学生对数字电路的兴趣和热情。

二、实验原理1. 抢答器原理四人抢答器是一种多人竞赛游戏设备，主要由计时器、按键、显示屏等组成。

在比赛开始前，参赛者各自占据一个按键，在计时器启动后，先按下按键的参赛者将获得优先权，并在显示屏上显示其编号或名称。

2. 电路原理本次实验采用74LS161芯片作为计数器，74LS138芯片作为译码器。

当任意一个参赛者按下自己的按键时，计数器开始累加，并将当前计数值送入译码器中进行解码。

解码后的结果通过LED灯或七段数码管进行显示。

三、实验材料1. 74LS161芯片 x 12. 74LS138芯片 x 13. LED灯 x 4 或七段数码管 x 44. 按键 x 45. 蜂鸣器 x 16. 杜邦线若干7. 面包板 x 1四、实验步骤1. 按照电路原理图，将74LS161芯片和74LS138芯片插入面包板中。

2. 将4个按键分别连接到74LS161芯片的CLK、A、B、C端口上。

3. 将4个LED灯或七段数码管连接到74LS138芯片的Y0~Y3端口上。

4. 将蜂鸣器连接到74LS138芯片的G端口上。

5. 连接电源，开启电源开关。

6. 按下任意一个按键，开始计时并显示当前计数值。

7. 第一个按下按键的参赛者获得优先权，并在显示屏上显示其编号或名称。

8. 按下复位按钮，重置计数器和译码器。

五、实验结果经过实验测试，本次四人抢答器设计成功。

每个参赛者都可以通过按下自己的按键进行抢答，并在显示屏上看到自己的编号或名称。

同时，蜂鸣器也会发出响声提醒其他参赛者。

六、实验心得通过本次实验，我深刻认识到数字电路设计的重要性和基本原理。

在搭建抢答器电路时，我不仅学会了如何选择合适的芯片和元器件，还掌握了数字电路的设计方法和技巧。

同时，实验过程中也遇到了许多问题，例如电路连接错误、芯片损坏等，但通过不断尝试和排除故障，最终成功完成了实验。

题目：四人抢答器电路设计课程名称：数字电子技术学院：电子信息与电气工程学院学生姓名：裴雷雨学号：20110201011X专业班级：自动化2011级2班指导教师：李立2013年6月6日课程设计任务书摘要：本文介绍设计了一个四人抢答器控制电路，该电路能够实现四人比赛抢答的功能并通过发光二极管和蜂鸣器实现对抢答者的声光报警指示。

其中抢答电路用四D触发器74LS175、与非门74LS00和555定时器实现；报警电路用一个上拉电阻、发光二极管、蜂鸣器等实现抢答声光指示器；显示电路用74LS74 D触发器、74LS192计数器、74LS47译码器（驱动器）和七段共阳极数码显示器实现；时钟电路用计数器74LS192、555定时器、74LS47译码器（驱动器）、七段共阳极数码显示器和双D触发器74LS47共同完成十秒倒计时的时钟电路。

关键词：抢答器；声光报警；定时电路；显示电路；时钟电路目录1.设计背景 (1)1.1数字电路系统 (1)1.2时钟电路的作用及基本构成 (1)1.3 Multisim软件和DXP软件 (1)2.设计方案 (2)2.1分析任务 (2)2.2论证方案... (2)2.3电路分析 (2)3.方案实施 (3)3.1设计原理图 (3)3.2用Multisim电路仿真 (10)3.3制作PCB (12)3.4安装与调试 (12)4.结果与结论 (12)5.收获与致谢 (13)6.参考文献 (13)7.附件 (14)7.1电路原理图 (14)7.2 PCB布线图 (15)7.3实物图 (16)7.4元器件清单 (17)1. 设计背景1.1 数字电路系统数字电路系统一般包括输入电路、控制电路、输出电路、时钟电路和电源等。

输入电路主要作用是将被控信号转换成数字信号，其形式包括各种输入接口电路。

比如数字频率计中，通过输入电路对微弱信号进行放大、整形，得到数字电路可以处理的数字信号。

模拟信号则需要通过模数转换电路转换成数字信号再进行处理。

四人抢答器电路设计一、设计目标本次设计的目标是设计一个四人抢答器电路，使得四个参赛者可以通过按下按钮来抢答，且每次只有一个人能够抢答成功。

同时，需要在电路中添加一些保护措施，以避免电路出现故障或损坏。

二、电路原理1.按键模块每个参赛者都需要一个按键模块，用来触发抢答器。

在本次设计中，我们可以采用常见的机械按键或者触摸开关作为按键模块。

2.计时模块为了保证每个参赛者都有相同的时间来进行抢答，需要添加计时模块。

在本次设计中，我们可以采用555定时器芯片来实现计时功能。

3.状态指示灯为了方便参赛者和观众了解当前的抢答状态，需要添加状态指示灯。

在本次设计中，我们可以采用LED灯作为状态指示灯。

4.保护电路为了避免电路出现故障或损坏，需要添加保护电路。

在本次设计中，我们可以采用稳压器、过压保护和反向保护等措施来实现保护功能。

三、具体实现1.按键模块的接入将四个按键模块分别接入到单片机的四个IO口上，并通过上拉电阻将IO口电平拉高。

当参赛者按下按键时，对应的IO口电平会变为低电平，触发抢答器。

2.计时模块的接入将555定时器芯片连接到单片机的一个IO口上，并通过外部元件调整计时时间。

在每次抢答开始时，单片机会向555定时器芯片发送一个触发信号，开始计时。

当计时结束后，555定时器芯片会输出一个高电平信号，表示抢答时间已经结束。

3.状态指示灯的接入将四个LED灯分别连接到单片机的四个IO口上，并通过限流电阻限制LED灯的电流。

当某个参赛者抢答成功时，对应的LED灯会亮起。

4.保护电路的接入将稳压器连接到单片机供电端口上，以保证单片机工作稳定。

同时，在输入端添加过压保护和反向保护二极管，以避免外部环境对电路造成损害。

四、总结本次设计实现了四人抢答器功能，并添加了一些保护措施以避免故障和损坏。

通过按键模块、计时模块和状态指示灯的组合，实现了抢答器的正常运行。

同时，通过添加稳压器、过压保护和反向保护等措施，保证了电路的稳定性和安全性。