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八路抢答器方案论证本论文旨在对八路抢答器方案进行论证和分析，以评估其可行性和应用前景。
八路抢答器方案是一种针对抢答游戏设计的解决方案，旨在提高游戏的公平性和趣味性。
本文将从以下几个方面对该方案进行评估和讨论。
1. 技术原理八路抢答器方案基于先进的无线通信技术和计算机处理能力。
通过将每个参与者的抢答器与中央控制单元相连，实现即时的信号传输和数据处理。
该方案首先利用高频无线信号传输抢答信号，然后通过中央控制单元进行数据分析和处理，最后显示抢答结果。
这一技术原理确保了抢答的实时性和准确性。
2. 公平性和准确性八路抢答器方案提供了公平竞争的机会，每个参与者都能同时参与抢答，并在同一时刻接收到抢答信号。
由于信号的实时传输和数据的即时处理，抢答结果也能准确显示，避免了可能出现的误判和偏差。
这种公平性和准确性有助于提升游戏的竞争性和互动性。
3. 可扩展性和灵活性八路抢答器方案具有较高的可扩展性和灵活性。
无论是小规模的家庭聚会还是大型活动，都可以根据实际需求选择合适的抢答器数量和设置。
该方案还支持多种游戏模式和题目类型，可以满足不同参与者的需求。
这种可扩展性和灵活性使得八路抢答器方案具备了广泛的应用前景。
4. 价格和易用性相比传统的抢答游戏设备，八路抢答器方案具有较高的性价比和易用性。
基于现有的通信和计算技术，该方案的价格相对较低，适合大众市场。
同时，抢答器的设计简洁，操作易于上手，不需要专业的技术知识。
这种价格和易用性使得八路抢答器方案更具可行性和吸引力。
综上所述，八路抢答器方案通过先进的通信和计算技术，实现了抢答游戏的公平性、准确性、可扩展性和易用性。
该方案的技术原理和设计理念使其具备了广泛的应用前景，并能满足不同人群的需求。
未来，八路抢答器方案有望在各类娱乐活动和教育培训中得到广泛应用。
电子技术课程设计八路智@力抢答器@院系: 电气工程与自动化班级:姓名:学号:指导老师：目录~一引言 (1)设计要求 (1)功能要求 (2)整体概要 (2)二方案设计与论证 (3)方案一 (3)方案二 (3)【三系统分析与设计 (4)抢答器电路设计与相关元器 (4)定时电路设计与相关元件 (6)报警电路设计与相关元器件 (8)时序电路与相关元器件 (8)智力抢答器电路原理图 (9)元器件清单 (10)四电路仿真 (11)>五实物制作 (13)六元器件清单 (16)七设计总结体会 (17)八参考文献 (18)^一引言智力竞赛是一种生动活泼的教育方式，而抢答就是智力竞赛中非常常见的一种答题方式。
抢答能引起参赛者和观众的极大兴趣，并且能在极短的时间内，使人们迅速增加一些科学知识和生活常识。
但是，在这类比赛中，对于谁先谁后抢答，在何时抢答，如何计算答题时间等等问题，若是仅凭主持人的主观判断，就很容易出现误判。
所以，我们就需要一种具备自动锁存，置位，清零等功能智能抢答器来解决这些问题。
、设计要求（1）设计一个智力抢答器,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1、2、3、4、5、6、7、8，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）节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的复位和抢答开始.》（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,编号立即锁存,并在LED数码管上显示出选手的编号,同时扬声器发出声音提示.此外封锁输入电路,禁止其它选手抢答.优先抢答的选手的编号一直保持到主持人将系统复位为止.、功能要求（1）抢答器具有定时抢答功能.且一次抢答的时间可由主持人设定.当节目主持人启动”开始”键后,要求定时器立即开始减计时,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消零为止.（3）如果定时抢答器时间已到,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,时间显示器显示00.、整体概述（1）数字抢答器由主体电路与扩张电路组成.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:用控制电路和主持人的开关启动报警电路,以上两部分组成主体电路.通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能,构成扩展电路.经过布线,焊接,调试等工作后数字抢答器成型.（2）抢答器四周有安装孔,可以方便的安装在操作台上,外接抢答按钮接入相应的接线端子,如果需要外接电铃或指示灯,则接入继电器端子,安装完毕后就可以上电了,抢答器的电流输入为5V直流输入.￥（3）抢答器通上电后,蜂鸣器响,三个数码管都显示0,按下复位按钮后进入正常工作状态,这时可以设定抢答倒计时间,只要按动10进制编码按钮分别对时间的十位和个位设定,设定的时间在数码管上实时的显示出来.设定的时间范围为:0~30秒,设定完时间后,就可以按动开始按钮,表示抢答开始,这时蜂鸣器响秒,提示各位选手,抢答已经开始,同时倒计时器开始从设定的时间进行倒计时.（4）若在抢答时间内有人抢答,则第三个数码管立即显示抢答位号,倒计时间停止倒计时,所用掉的时间就是抢答的时间,同时蜂鸣器响2秒,继电器吸合2秒,表示有人抢答,在这个按键之后按下的按键除了复位键外,其他按键均无效,只有主持人按下复位键后,可以进入下一轮抢答.（5）若在抢答时间内均无人抢答,则在倒计时器计数到0的时候,第三个数码管显示0,表示无人抢答,蜂鸣器响2秒, ,这时除了复位键外,其他键均无效, 只有主持人按下复位键后,可以进入下一轮抢.二方案设计与论证、方案一(1) 本方案定时抢答器的总体框图如下图所示，它由主体电路和扩展电路两部分组成。
八路抢答器的设计一、设计要求（1）设计一个智力抢答器，可同时供8名选手或八个代表队参加比赛，他们的编号分别是1,2,3,4,5,6,7,8，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）节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的复位和抢答开始。
（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，编号立即锁存，并在LED数码管上显示出选手的编号，同时扬声器发出提示声音，此外封锁输入电路，禁止其他选手抢答。
优先抢答的选手的编号一直保持到主持人将系统复位为止。
二、总体设计思路本次设计采用T0外部中断来实现主持人的控制开关，用P0口输出选手的段码，用P2口来读取按键选手号，用P1口来点亮选手相应的发光二极管。
三、硬件设计3.1 原理综述单片机：使用了AT89C51单片机芯片控制电路。
显示电路：P0口输出选手段码，P1口点亮相应的发光二极管。
按键电路：P3^2管脚接一个开关来实现主持人的控制开关，通过P2口接的按键来读取选手号。
图3.1 硬件框图3.2 元器件清单3.3 硬件原理图图3.2 硬件原理图四、软件设计4.1 程序流程图图4.1 主程序流程图4.2 程序及注释#include<reg51.h> //包含头文件REG51.H #define uchar unsigned char#define uint unsigned int //数据类型的宏定义uchar code seg7[9]={0xff,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80}; //7段数码管0-8断码uchar act[9]={0xff,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; //低电平有效的位码uchar num; //宏定义全局变量num bit bdata start; //定义开始按键start sbit bz=P3^3; //定义P3.3为bz//延时函数*********************************************************** void delay(uint k){uint i,j;for(i=0;i<k;i++){for(j=0;j<121;j++){;}}}//蜂鸣器*********************************************************void buzzer(void){while(1){bz=~bz;delay(10);}}//外中断0 ************************************************************ void EA_INT0() interrupt 0 //定义函数名为EA_INT0的T0外中断服务函数，中断号为0 {uchar in=1; //定义in=1start=!start; //start取反if(start==1) //判断是否开始抢答{while(in) //循环{P2=act[0]; //初始化P2if(P2!=0xff) //判断有无选手按下{delay(10); //延时确定有选手按下for(num=1;num<9;num++) //判断选手号{if(P2==act[num]) //读取选手号{bz=1;in=0;break;} //停止循环}}}}else{num=0;P3=0xff;bz=0;}}//******************************************************************************* void main(void) //主函数{ start=0; //初始化startP0=seg7[0]; //初始化段码P1=act[0]; //初始化发光二级管bz=0; //初始化蜂鸣器EX0=1; //允许外中断T0IT0=1; //外中断T0设为边沿触发EA=1; //开启总中断while(1) //无限循环{P0=seg7[num]; //P0输出段码P1=act[num]; //点亮相应的二极管}}五、软硬件调试5.1 软硬件仿真环境设置1）Keil 与Proteus连接连接开始必须在proteus安装目录下VDM51.dll文件复制到Keil安装目录的\C51\BIN 目录中，但新版本中没有，所以必须下载安装补丁vdmagdi.exe，则在Keil 安装目录的 \C51\BIN 目录中有文件：VDM51.dll2）修改keil安装目录下 Tools.ini文件用记事本(其它的编辑软件也可以,如Ultra Edit)打开Keil 根目录下的TOOLS.INI 文件，在[C51] 栏目下加入TDRV3=BIN\VDM51.DLL ("Proteus VSM Monitor-51 Driver" ) ，其中“TDRV3”中的“3”要根据实际情况写，不要和原来的重复。
8路抢答器实验报告1. 实验目的本实验的主要目的是使用8051单片机实现一个8路抢答器，通过此实验进行对8051单片机的基本功能使用的学习与实践。
2. 实验设备本实验所需设备为：8051单片机，LED灯8个，按键8个，继电器8个，电阻8个，电源、面包板、杜邦线等。
3. 实验原理抢答器是一种用来考验大家反应速度的体育游戏，而这种游戏的核心就是一个电子计时器，本实验的抢答器就是一个基于8051单片机的电子计时器。
抢答器的原理：开启定时器，确定一个随机时间，随机时间结束后，第一个按下按键的人获得了抢答的权利，按下按键之后，其它的按键则无法工作。
等到所有的按键都无法工作时，即抢答结束，此时可以利用LED或者接上继电器进行开关控制。
4. 实验步骤4.1 硬件电路连接将8个LED灯和8个按键分别连接到8个口线上，除此之外还需要连接8个电阻和8个继电器，将其连接到端口上，在连接好之后，进行外部与单片机的连接。
根据本实验需要，固定内部高低电平，同时其他单片机口线需要接继电器。
最后将电脑串口线同单片机串口接口相连。
4.2 编写单片机程序在编写单片机程序之前，首先需要对手册进行分析，确定采用的指令集，并开始编写程序。
4.3 配置定时器在本实验中，需要实现的功能是随机时间，所以需要通过定时器来实现，实现方法是使用定时器的计数器，改变计数器的初始值，以达到随机时间的效果。
在对定时器进行初始化之后，对计数器的值进行配置。
4.4 实现抢答器功能首先需要将单片机初始化，在初始化完成后，开始进行随机时间的计算。
每当按下按键之后，需要进行一些特定的操作，比如计算按键时间，进行相应的判断，并激活LED或继电器。
当最后一个按键被按下之后，抢答器即时结束。
这种方式的实现是在倒计时结束之前，抢答器不会被激活，直到倒计时结束后，抢答器才会被激活，同时相应的LED或继电器也会被关闭或关闭。
5. 实验总结通过本次实验，我对8051单片机有了更深刻的认识，了解了使用8051单片机实现抢答器的程序结构和代码实现方式，了解了定时器的使用和编程，掌握了按键的使用和程序控制的方法。
课程设计题目8线智力抢答器学院控制学院专业电子技术姓名学号指导教师二OO八年一月三日8路智力抢答器的设计一引言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，到时间要告警。
而抢答则要求参赛者作好充分的准备，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。
我们这里所设计的抢答器是一种比较简易的抢答器，没有使用特别多的，复杂的元器件。
它的特点是电路简单、制作方便、操作简单、方便、性能可靠，实用于多种智力竞赛活动。
本抢答器的电路主要有四部分组成：数字抢答电路、时序控制电路、报警电路以及可以预制时间的定时电路。
其中数字抢答部分有一个CD4511译码器和LED数码管显示器组成，可以将八位抢答者的按钮通过CD4511译码驱动LED数码显示管显示出他们最先抢答者的编号。
而时序控制电路的功能是当参数选手按抢答器时，使扬声器发声，这时抢答电路和定时电路停止工作。
而且设定的时间到后若无人抢答，则报警电路工作。
报警电路是当设定的时间到达后或者有人抢答时，报警电路被输入一个高电平，这时报警电路开始工作。
这个抢答器设计基本上满足了实际比赛应用中的各种需要。
在实际中有很大的用二摘要抢答器的种类有多种多样。
本次设计的抢答器主要是由CD4511译码器，LED数码显示器，优先编码器 74LS148 和锁存器 74LS297组成。
其特点是制作简单，能实现8路抢答。
关键词：8路抢答器CD4511译码器LED数码显示器优先编码器 74LS148锁存器 74LS297三总体设计设计目的1.复习编码器、十进制加/减计数器的工作原理，设计可预置时间的定时电路，分析与设计时序控制电路。
（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。
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。
智力竞赛抢答器前言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。
我们在这里所设计的抢答器是一种比较简易的抢答器，没有使用特别多的复杂的元件。
从原理上来讲，它是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
它的特点是电路简单、制作方便、操作简单、性能可靠、适用于多种智力竞赛活动。
实验目的通过八路数字抢答器的设计实验，要求学生回顾所学数字电子技术的基础理论和基础实验，掌握组合电路、时序电路、编程器件和任意集成电路的综合使用及设计方法，熟悉掌握优先编码器、触发器、计数器、单脉冲触发器、555电路、译码/驱动电路的应用方法，熟悉掌握时序电路的设计方法。
达到数字实验课程大纲所要求掌握的基本内容。
1设计及原理1.1总体方案设计1.1.1设计思路★本题的根本任务是准确判断出第一抢答者的信号并将其锁存。
实现这一功能可选择使用触发器或锁存器等。
在得到第一信号之后应立即将电路的输入封锁，即使其他组的抢答信号无效。
同时还必须注意，第一抢答信号应该在主持人发出抢答命令之后才有效。
★当电路形成第一抢答信号之后，用编码、译码及数码显示电路显示出抢答者的组别，也可以用发光二极管直接指示出组别。
★在主持人没有按下开始抢答按钮前，参赛者的抢答开关无效；当主持人按下开始抢答按钮后，开始进行30秒倒计时，此时，若有组别抢答，显示该组别并使抢答指示灯亮表示“已有人抢答”；当计时时间到，仍无组别抢答，则计时指示灯灭表示“时间已到”，主持人清零后开始新一轮抢答。
课程设计(论文)说明书题目：八路智力竞赛抢答器院（系）：信息与通信学院专业：电子信息工程学生姓名：学号：指导教师：职称：讲师2011年12月15日本文主要介绍了八路智力竞赛抢答器设计及工作原理，以及它的实际用途。
该抢答器以AT89C51单片机为核心，通过外围接口实现抢答功能。
其电路控制系统分为存储模块、显示模块、语音模块和抢答开关模块共四个模块，利用单片机的定时器/计数器定时和记数的功能，用按键通过开关电路输入各路的抢答信号，经单片机的处理，输出控制信号，通过软、硬件的有机结合，从而实现单片机控制的智力抢答器系统。
关键词：八路抢答；AT89C51单片机；按键This paper mainly introduces eight intellectual competition Responder design and working principle, and its practical application. The responder based on AT89C51 single-chip microcomputer as the core, through the peripheral interface to achieve Responder function. The circuit control system is divided into storage module, display module, the voice module and Qiangda switch module consists of four modules, the use of single-chip timer / counter timing and counting function, with the key through the switch circuit input each responder signal, through the SCM processing, output control signal, through the soft, organic combination of hardware, thus the realization of single-chip control intelligence system.Keywords:eight way contest; AT89C51 MCU; key目录引言 (1)1 八路智力竞赛抢答器系统的概述 (2)1.1 设计要求及目的 (2)1.2 电路设计原理及框图 (2)2 八路智力竞赛抢答器软硬件设计及说明 (2)2.1 主要芯片的介绍 (2)2.2 硬件电路设计 (3)2.2.1时钟频率电路的设计 (3)2.2.2显示模块设计 (4)2.2.3抢答开关模块设计 (4)2.2.4语音模块设计 (5)2.3 系统软件设计 (5)3 八路智力竞赛抢答器电路的设计与制作 (6)3.1 八路智力竞赛抢答器电路简介 (6)3.2 根据原理图用Altium Designer 09画出的SCH图 (7)3.3 八路智力竞赛抢答器的PCB图 (7)3.4 制作电路板过程 (8)3.5 焊接好的电路 (8)3.6 调试焊接好的电路 (8)3.7 调试实物图 (9)4 结论 (10)5 个人感言 (10)谢辞 (15)参考文献 (16)附录 (17)引言随着我国经济和文化事业的发展，在很多公开竞争场合要求有公正的竞争裁决，诸如证券、股票交易及各种智力竞赛等,因此出现了抢答器。
八路抢答器任务实施的步骤 概述 八路抢答器任务是一项组织者与参与者互动的游戏任务，通过抢答器系统实现对问题的快速回答。为了保证任务的顺利实施，以下是任务的步骤。
步骤一：准备工作 在任务开始之前，需要进行一些准备工作。 1.确定任务目标和规则 首先，确定任务的目标和规则。明确任务的目的，例如是培训、娱乐还是竞赛。制定任务的规则，包括抢答者资格、抢答方式、答题方式、奖励机制等。
2.准备抢答器设备 确保使用的抢答器设备完好且数量充足。抢答器设备包括抢答器主机、抢答器按钮、显示屏等。
3.测试抢答器设备 在任务开始之前，进行抢答器设备的测试。确保设备的正常运行，包括按钮的灵敏度、显示屏的显示效果、抢答器主机与按钮之间的连接是否正常等。
步骤二：组织者准备 在任务开始之前，组织者需要进行以下准备工作。 1.准备题目和答案 准备一系列问题和对应的答案。问题可以根据任务的目标来制定，答案需要明确、准确。确保问题和答案的编写没有歧义，以免对参与者造成困扰。
2.设置题目和答案文件 将准备好的题目和答案保存为文件，方便在任务开始时导入抢答器系统。文件格式可以是CSV、Excel或其他支持的格式。
3.创建任务场景 根据任务的需求，设置任务场景，包括场地布置、显示屏的位置调整等。确保参与者可以清晰地看到问题和显示屏，同时保证任务场景的舒适性。 步骤三：任务实施 在任务开始时，按照以下步骤进行任务实施。 1.发布任务规则和说明 在任务开始之前，向参与者发布任务规则和说明。清楚地解释抢答的方式、答题的方式以及任务奖励等。确保参与者对任务规则有清晰的理解。
2.导入题目和答案 将准备好的题目和答案导入抢答器系统。确保题目和答案的导入正确无误。 3.开始任务 按照预定的方式开始任务。根据任务规则，设置倒计时器，在倒计时结束后显示第一个问题。
4.抢答环节 在问题显示后，参与者可以按下抢答器按钮进行抢答。抢答器主机记录并显示抢答的先后顺序。
机械与电气工程学院 页脚内容1 昆明工业职业技术学院 课程设计
设计题目： 8路智力竞赛抢答器的设计
班 级：10级计算机控制技术 学生姓名： 学 号： 指导教师： 白文忠 职 称： 讲师 指导小组组长： 机械与电气工程学院 页脚内容2 教学班负责人：
提交日期：2012年 月 日 8路智力竞赛抢答器的设计 摘要 本设计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，工作稳定可靠。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。 关键词：八路抢答器； 定时 ；计时； 编码 ；译码 Abstract This design mainly introduces several electrical design with knowledge of eight way responder.Priority encoder circuit, latch, decoder circuit will be teams of the input signal in the display output, 机械与电气工程学院 页脚内容3 and host switch connected, which constitute the main circuit of the responder.After wiring, wiring, commissioning work forming digital answering device.With fewer peripheral component finish vies to answer first the entire process, design of eight way responder, programming is simple, stable and reliable work.For 8 or 8 teams vies to answer first, and the 7 digital tube display first responder group number, automatic locking other people answer after each input, no other answer, the other group switch out of action, and show the first pressing the answer key category.Only when the host press the reset button to again vies to answer first. Key words：Eight way responder；Timing；Time；Code；Decoding
目 录 一、 设计内容及设计要求 (一) 基本功能 (二) 扩展功能 二、 设计及原理 (一) 设计框图 (二) 设计原理 三、 抢答器的基本原理及电路的设计方法 (一) 抢答电路的的设计 (二) 定时电路的设计 (三) 报警电路的设计 机械与电气工程学院 页脚内容4 (四) 时序控制电路的设计 (五) 整机电路的设计 四、 主要器件及功能 (一) 8线-3线优先编码器74LS148 (二) 十进制可逆计数器 74LS192 (三) 七段数码管译码器驱动器74LS48 (四) 锁存器74LS148 (五) 555定时器 五、 元器件列表 六、 设计体会
一、 设计任务及设计要求 （一）基本功能 1. 设计一个智力抢答器，可同时供8名选手或8个代表队参加比赛，其编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7，个用一个抢答按钮，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）和抢答开始。 3. 抢答器具有数据锁存和显示功能。抢答开始，若有选手按抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示选手编号，同时扬声器发出音响提示。此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答，并将优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。 （二）扩展功能 1. 抢答器具有定时抢答，且一次抢答的时间长度可以由主持人设定（如30s）。当主持人启动“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音响，音响持续时间为0.5s左右。 2. 参赛选手在设定的时间内抢答，抢答有效；有效抢答结束定时器停止工作，机械与电气工程学院 页脚内容5 显示器上显示选手的编号和抢答时空的时间，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，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. 二、 设计及原理 (一) 设计原理 1. 本设计的根本目的在于准确判断出第一抢答者的信号并将其锁存。实现这一功能可选择使用锁存器实现。在得到第一信号之后应立即将电路的输入封锁，即使其他组的抢答信号无效。但是，第一抢答信号应该在主持人发出抢答命令之后才有效。 2. 当电路形成第一抢答信号之后，用编码、译码及数码显示电路显示出抢答者的序号，也可以用发光二极管直接指示出序号。 3. 在主持人没有按下开始抢答按钮前，参赛者的抢答开关无效；当主持人按下开始抢答按钮后，开始进行30秒倒计时，此时，若有选手抢答，显示该组别并使抢答指示灯亮表示“已有人抢答”；当计时时间到，仍无选手抢答，则计时指示灯灭表示“时间已到”，主持人清零后开始新一轮抢答。 (二) 原理框图
机械与电气工程学院
页脚内容6 三、 抢答器基本原理及设计方法 (一) 抢答电路的设计 抢答电路的功能有两个，一是能分辨选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示电路用，而是要使其他选手的操作无效。选用优先编码器74LS148和RS锁存器74LS279可以完成上述功能，其电路组成如图1。
锁存器 抢答 按钮 优先编 码电路 译码 电路 显示 电路
主持人 控制开关 控制电路 报警 电路
秒脉冲 产生电路 定时 电路 译码 电路 显示 电路
主体电路
扩展电路 机械与电气工程学院
页脚内容7 图1 抢答器电路 其工作原理是：当主持人的控制开关处于“清除”位置时，RS触发器的R端为低电平，输出端（4Q—1Q）全部为低电平，于是74LS48的RBI=0，显示器灭灯；74LS148的选通输入端ST=0，74LS148处于工作状态，此时锁存电路不工作。当主持人将开关拨到“开始”位置时，优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态，即抢答器处于等待工作状态，等待输入端I7丶…丶I0输入信号。当有选手将键按下时（如按下S5），74LS148的输出Y2Y1Y0=0，YEX=0，经RS锁存器后，CTR=1，B=1，74LS279处于工作状态；4Q3Q2Q=101，经74LS48译码，显示器显示“5”。此外，CTR=1，使74LS148的ST端为高电平，74LS148处于禁止工作状态，封锁了其他按键的输入。当选手按下的键松开后，74LS148的YEX为高电平；但由于CTR维持高电平不变，所以，74LS148仍处于禁止工作状态，其他按键的输入信机械与电气工程学院 页脚内容8 号不会被接收。这就保证了抢答者的优先性及抢答电路的准确性。当优先抢答者回答完为题后，有主持人操作控制开关S，使抢答电路复位，以便进行下一轮的抢答。
(二) 定时电路的设计 节目主持人根据抢答题的难易程度，设定一次抢答时间的长度，通过预置时间电路对计数器进行预设。现选用十进制加/减计数器74LS192进行设计，计时器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供，具体电路如图2。
图2 定时电路 通过一个555定时器预设答题时间的长度。无稳态触发器的特点：无外输入信号，外围有RC元件，且6、2端短接在一起。 无稳态触发器也称为多谐振荡器，其输出能够在“0”和“1”之间来回跳变，形成矩形波，输出跳变的原因是因为RC回路的反复充、放电过程导致输入端不断变化。充放电过程能够自动切换反复进行的条件是：当输出为“1”，能够启动充电回路输入端电位不断抬高，高到逻辑“1”时，输出跳变为“0”；当输出为机械与电气工程学院 页脚内容9 “0”，能够启动放电回路工作使输入端电位不断降低，低到逻辑“0”时，输出跳变为“1”，555电路充、放电过程可以通过7腿进行，也可以通过输出3腿进行。 图中的多谐振荡器，充、电过程通过7腿进行切换，当输出为“1”，7腿悬空，启动Ucc-R1-R2-地的充电回路，充电过程使6、2端的电位不断提高，高到2/3Ucc 时，输出跳变为“0”。当输出为“1”，7腿对地短接，形成C-R2-7-地的放电回路，放电使的6、2端的电位不断降低，低到1/3Ucc时，输出跳变为“1”，充、放电过程不断反复进行。该电路由电源对RC充电，由7腿到地对RC放电，而7腿悬空与对地短接恰好可以切换充、放电过程，从而完成计时。 (三) 报警电路的设计 由555定时器和三极管构成的报警电路如图3所示。其中555定时器构成多谐振荡器，振荡频率为
其输出信号经三极管推动扬声器。PR为控制信号，当PR为高电平时，多谐振荡器工作；反之，电路停振。
