数电实验智力竞赛抢答计时器
电子技术应用实验4人智力竞赛抢答器实验报告
电子技术应用实验报告（八）学生姓名：沈嘉俊学号：2012042020018一．实验项目名称：4人智力竞赛用抢答器实验内容：设计一个4人智力竞赛用抢答器电路具体要求为：1.每个参赛者控制一个按钮，用于按动按钮发出抢答信号；2.竞赛主持人另有一个按钮，用于将电路复位；3.抢答器具有锁存功能，竞赛开始后，先按动按钮者将对应的一个led灯点亮，伺候其他三人再按动按钮对电路不起作用，知道主持人将电路复位为止。
在上述功能完成后，可增加以下功能：（1）用LED数码管显示抢答成功选手编号。
（2）加入倒计时功能。
当主持人复位电路开始抢答时，自动启动60秒倒计时，时间到后数码管显示00并报警，直到主持人将电路复位。
二．实验内容及要求：设计满足要求的电路，并在multisim中进行电路连接，仿真和调试。
三．电路模块及其仿真：4人智力竞赛抢答电路分为两个模块，一个是抢答电路，一个是倒计时电路。
1.倒计时电路：主要通过555构成的多谐振荡器产生1HZ的脉冲作为时钟源，利用两个74LS169（可逆计数器）进行减法计数，利用与非门分别实现六进制和十进制的减法计数并进行级联从而实现60秒的倒计时功能，并且当主持人按下复位键时，利用与非门将两个计数器的加载端激活，使得输出为59（提前在预设段设好的），其电路单元为：利用与非门，计数器U14当输入为0000时，利用预设端将输出置为1001（即9），从而实现从9到0减法计数；而将计数器U18在输入为0000时，将输出置为0101（即5），从而实现从5到0的减法计数。
2.抢答电路：主要完成的功能是实现4路选手抢答并进行锁存，同时有相应发光二极管点亮和数码显示。
主要利用74LS373（八路锁存器）和74LS148（优先编码器）实现。
通过锁存器接收到最先按下按键的选手（假设按下后产生高电平），并在其输出端利用或非门使其输出和主持人的控制信号经过或门接到74LS373使能端，从而实现自锁且主持人可以进行复位。
开放课题智力竞赛抢答器设计报告(一)
开放课题智力竞赛抢答器设计报告(一)开放课题智力竞赛抢答器设计报告一、背景介绍开放课题智力竞赛是一项智力竞赛，需要选手快速准确地抢答问题，因此需要一个抢答器来辅助比赛，提高比赛的公正和效率。
二、需求分析1. 选择器为了避免抢答造成混乱，需要一个选择器，能够依次选择下一个抢答选手。
选择器可以是一个按钮或者一个旋钮。
2. 显示器为了确保比赛公正，需要一个显示器来显示抢答选手的编号和得分。
显示器可以是数字显示屏或LED灯。
3. 计时器为了控制比赛时间，需要一个计时器。
当比赛时间到达设定时间时，抢答器会自动停止，不能再进行抢答。
4. 抢答按钮每个选手都需要一个抢答按钮，选手按下按钮后，抢答器会记录下时间并发出声音。
选手抢答的时间越短，得分越高。
三、系统设计抢答器主要由选择器、显示器、计时器和抢答按钮组成。
选择器通过按钮或旋钮选择下一个抢答选手，选手按下抢答按钮来开始抢答。
计时器会记录抢答时间并停止计时器，同时记录抢答选手的编号和得分。
显示器显示抢答选手的编号和得分。
四、原理图设计抢答器的原理图如下图所示：五、电路设计抢答器的电路设计如下图所示，采用了ATmega328P单片机作为控制核心，用按钮或旋钮控制下一个抢答选手，同时记录选手的编号和得分。
显示器使用LED显示器，可以清晰显示抢答选手的编号和得分。
六、实验结果经过实验可以发现，抢答器的响应速度非常快，抢答选手的编号和得分可以清晰显示在LED屏幕上。
同时，计时器的精度非常高，可以确保比赛的公正性。
七、结论本文设计了一种抢答器，用于开放课题智力竞赛。
经过实验可以发现，抢答器的响应速度非常快，计时器的精度非常高，可以确保比赛的公正性。
因此，本文设计的抢答器可以广泛应用于各种智力竞赛和抢答活动中。
2022年四人智力竞赛抢答器实验报告
四人智力竞赛抢答器设计一台可供4名选手参与比赛旳智力竞赛抢答器。
用数字显示抢答倒计时间，由“9”倒计到“0”时，无人抢答，蜂鸣器持续响1秒。
选手抢答时，数码显示选手组号，同步蜂鸣器响1秒，倒计时停止。
(1)4名选手编号为：1，2，3，4。
各有一种抢答按钮，按钮旳编号与选手旳编号相应，也分别为1，2，3，4。
(2)给主持人设立一种控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答旳开始。
(3)抢答器具有数据锁存和显示旳功能。
抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示屏上显示该编号，同步扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，严禁其她选手抢答。
抢答选手旳编号始终保持到主持人将系统清零为止。
(4)抢答器具有定期（9秒）抢答旳功能。
当主持人按下开始按钮后，定期器开始倒计时，定期显示屏显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响，音响持续1秒。
参赛选手在设定期间（9秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，音响持续1秒，同步定期器停止倒计时，抢答显示屏上显示选手旳编号，定期显示屏上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。
(5)如果抢答定期已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。
系统扬声器报警（音响持续1秒），并封锁输入编码电路，严禁选手超时后抢答，时间显示屏显示0。
(6)可用石英晶体振荡器或者555定期器产生频率为1H z旳脉冲信号，作为定期计数器旳CP信号。
数字抢答器总体方框图图11、1数字抢答器框图如图11、1所示为总体方框图。
其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到"清除"状态，抢答器处在严禁状态，编号显示屏灭灯，定期器显示设定期间；主持人将开关置开始"状态，宣布"开始"抢答器工作。
定期器倒计时，选手在定期时间内抢答时，抢答器完毕：优先判断、编号锁存、编号显示,当一轮抢答之后，定期器停止、严禁二次抢答、定期器显示零。
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。
智力竞赛抢答器
实验报告实验题目智力竞赛抢答器姓名：学号：学院：信息工程学院专业：电子信息科学与技术年级2009指导教师：李素梅智力竞赛抢答器实验报告一、实验目的：（1）学习智力竞赛抢答器的工作原理。
（2）学习用EDA技术进行数字系统设计的方法。
二、实验内容：⑴设计实现一个可容纳四组参赛者的数字智力竞赛抢答器。
⑵要求：每组设置一个抢答按钮供抢答者使用；电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。
⑶发挥：在此基础上再增加计分电路和犯规电路。
三、设计思路：⑴整个系统由四个模块组成：抢答鉴别模块、抢答计时模块、抢答计分模块、鸣响模块。
⑵抢答鉴别模块利用74LS175D和74LS20D进行锁存，并利用8421 BCD数码管显示。
⑶抢答计时模块利用可进行减法计算的74LS192N进行计数。
⑷抢答计分模块由主持人控制，利用两片74LS192D和两个8421 BCD数码管组成。
(5)鸣响模块由两个或门、四个非门和一个鸣笛器件组成。
四、功能实现：⑴抢答鉴别模块本模块由信号锁存和数字显示两部分组成。
先分析信号锁存部分：信号锁存部分主要由集成寄存器74LS175D、四输入与非门74LS20D和反相器74LS04N 组成。
对集成寄存器74LS175D，CLR为其清零端，在每一次抢答以前都需要对其进行清零，1D~4D端并行的存入寄存器。
输出数据可由1Q~4Q输出，也可由~1Q到~4Q输出，本次试验均采用~1Q到~4Q输出。
开关J1~J5均为单刀双掷开关，开关两端分别接+Vcc和接地。
其中开关J5为主持人控制，接在CLR端，每次抢答前，开关J5接地，进行清零操作。
开关J1~J4分别为四位选手控制，接电源表示输入高电平，接地表示输入低电平。
输入CLK的脉冲为有效脉冲。
当主持人开关接电源后表示抢答开始，当有一个选手按下开关后，表示输入的信号有一个为高电平，其他均为低电平。
此时输入74LS175D的除一个高电平外，其他均为低电平，输出地应为一个低电平，三个高电平，经过74LS20D与非后为1，再经反相器74LS04N后为0，即低电平。
数电课设—智力竞赛抢答计时器的设计
目录一．摘要 (2)二．设计任务书 (3)2.1 设计题目 (3)2.2 技术要求 (3)2.3 给定条件及元器件 (3)2.4 设计内容 (4)三．电路的组成及工作原理 (5)四．元器件的选取及其引脚图和功能 (7)五．整机电路图 (12)六．元件明细表 (13)七．总结 (14)八．参考文献 (16)一．摘要本文是利用双D触发器74LS74和同步十进制计数器74LS192及简单门电路设计，实现智力竞赛抢答计时器，这好比一名公正的裁判员，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。
本设计实现的是三路抢答，其具有抢答,倒计时，及倒计时暂停功能等。
关键词：三人抢答器智力抢答二．设计任务书2.1 设计题目：智力竞赛抢答计时器的设计。
2.2 技术要求：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信号；3)电路具有回答问题时间的功能。
要求回答问题的时间小于100秒（显示为0~99），时间显示采用倒计时的方式，当达到限定时间时发出声响以示警告。
2.3 给定条件及元器件：1)要求电路主要选用中规模T T L集成电路C T74系列；2)电源电压为5V；3)用LE D数码管显示时间。
2.4 设计内容：1)电路各部分的组成和工作原理；2)元器件的选取及其电路图和功能；3)整机电路图；4)元件明细表；5)参考文献；6)在设计过程中遇到何问题，其原因及解决办法的心得体会。
三．电路的组成及工作原理根据上面所说的功能要求，智力竞赛抢答计事系统的组成框图如下图所示。
它主要有六部分组成：图1 智力竞赛抢答计时器系统组成框图1)抢答器——是智力竞赛抢答器的核心。
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，指使相应发光二极管亮（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)清零装置——供比赛开始前裁判员使用。
数电四人抢答器实验报告
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。
数字电子技术基础课程设计报告,智力竞赛抢答计时器
数字电子技术基础课程设计报告设计题目：智力竞赛抢答计时器设计人班级学号设计时间指导教师2011年12月26日星期一目录一、技术要求--------------------------------1二、设计方案------------------------------------1三、单元电路设计---------------------------------------31.电源设计----------------------------------32.脉冲信号发生------------------------------------43.整形电路---------------------------------------5四、电路总图-------------------------------------------7 五、原理叙述----------------------------------------7六、元器件明细表----------------------------------8七、设计结语------------------------------------------81.设计过程遇到的问题和解决的办法-----------------------83.心得体会----------------------------------9八、参考资料------------------------------------9九、教师评语-----------------------------10十、结语-----------------------------------10一、技术要求1.设计一个三人参加的智力竞赛抢答计时器。
2.显示最先按者，后按者不显示。
3.限时30秒，采用倒计时方式，时间到后显示出来，并发出声音提示。
4.选用数字集成芯片实现。
5.线路简单可靠。
抢答器实验报告
实验一智力竞赛抢答装置一、实验目的1、学习数字电路中D触发器、RS触发器、分频电路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源、时钟发生器及计数、译码显示等单元电路的综合运用。
2、熟悉智能抢答器的工作原理。
3、了解简单数字系统试验、调试及故障排除方法二、实验原理图16-1 智力竞赛抢答器装置原理图图中U88为四D触发器74LS175，它具有公共置0端和公共CP端，；U3为双四输入与非门74LS20；U1是与非门74LS00；U6为555构成的多谐振荡器，产生时钟脉冲；U4为译码器74LS48，译码显示在数码管上；U63为RS触发器74LS90，置数功能；抢答开始，由主持人清除信号，按下复位开关SW1，74LS175的输出Q1到Q全为0，所有发光二极管LED均熄灭，当主持人宣布“抢答开始”后，首先4做出判断的参赛者立即按下开关，对应的发光二极管点亮，第一轮抢答开始，计时器开始从0开始计数，同时通过与非门U3：A送出信号锁住其他三位抢答者的电路，不在接受其他信号，计数器计数到8后进入的二轮抢答，主持人再次清零在做抢答。
三、实验设备与器件1、+5V直流电源2、逻辑点评开关3、逻辑电平显示4、双踪示波器5、直流数字电压表6、电阻多个7、电容多个8、拨动开关5个9、74LS175、74LS74、74LS00、74LS20、74LS90、74LS48、 555、数码管四、实验内容1、测试各个芯片以及各逻辑门的逻辑功能。
2,、按图16-1接线。
3、调节电位器RW,是输出端获得频率为50HZ的矩形波信号，给各个芯片提供稳定的时钟脉冲。
4、测试抢答器功能（1）抢答开始前，开关K1、K2、K3、K4均置“0”，准备抢答，将开关SW1置“0”，发光二极管全熄灭，再将SW1置“1”。
抢答开始，K1、K2、K3、K4某一个开关置“1”，观察发光二极管的亮、灭情况然后再将其他三个开关中任意一个置“1”，观察发光二极管的亮、灭是否改变。
（2）重复试验（1）的内容改变K1、K2、K3、K4任意一个开关状态，观察抢答器的工作情况。
《智力竞赛抢答装置实验报告》
《智力竞赛抢答装置实验报告》一、实验目的本实验旨在设计一种智力竞赛抢答装置，通过对装置的设计、制作和实验调试，了解和掌握物理学中与电路和开关控制相关的知识，同时提高对于实际问题的解决能力和动手实验能力。
二、实验原理本实验中，智力竞赛抢答装置的原理主要包含两个部分：信号产生和信号处理。
信号产生部分，即产生一个短脉冲信号，用于表示抢答先后顺序。
在本装置中，这个信号由一个开关和一个电容组成。
当电容中的电荷积累到一定程度时，电容会放电，开关的状态就会改变，产生一个短脉冲信号。
通过调整电容大小和电源电压，我们能够控制短脉冲信号的宽度和延迟时间。
信号处理部分，即根据抢答器的抢答先后顺序，点亮对应的信号灯。
在本装置中，这个部分由几个普通的开关和少量的电子元器件组成。
当抢答器按下按钮时，相应的开关会关闭，将对应开关的电路闭合，从而点亮对应的信号灯。
三、实验步骤1. 准备工作在实验开始前，需要准备以下材料和工具：- 面包板和电子元器件（包括电容、电阻、二极管、LED、通用电压放大器、膜式开关等）；- 电源、万用表、示波器等实验设备；- 铅笔、直尺、剪刀、电工剪刀等制作工具。
2. 设计电路图根据实验原理，将需要使用的电路、元器件和信号连线等绘制在纸上，形成完整的电路图。
在设计过程中，需要仔细阅读元器件相关文献，理解其性能和使用方法，避免由于元器件选错而导致的故障。
3. 制作电路根据绘制好的电路图，将电子元器件安装在面包板上，并按照电路图进行连接。
在制作过程中，需要仔细检查每一个元器件的极性和连接情况，确保电路连接没有错误。
4. 调试电路在电路制作完成后，需要使用实验设备对电路进行调试。
通过按下抢答器按钮，检测信号灯的点亮顺序和时间差异，根据需要进行调整。
在调试过程中，需要特别留意电容和电源电压的稳定性，避免电容放电不及时，导致抢答顺序的错误。
5. 实验记录在实验过程中，需要详细记录电路设计、制作、调试和实验结果等信息，以便后续参考和使用。
智力竞赛抢答器逻辑电路设计(1)
智力竞赛抢答器逻辑电路设计(1)智力竞赛抢答器是一种智能化的电子竞赛设备，可用于各种竞赛场合，比如学校的智力竞赛、电视节目的抢答环节等。
本文将介绍智力竞赛抢答器的逻辑电路设计。
一、总体设计思路智力竞赛抢答器采用数字电路设计，由主控芯片、按键模块、显示模块和声音提示模块等组成。
其总体设计思路如下：1. 按下按钮后，主控芯片接收到按键信号，停止计时，在显示屏上显示该答题者的编号，并发出声音提示。
2. 当有多个人同时按下按钮时，主控芯片将优先响应第一个按下按钮的人，忽略后续按下的人。
3. 主控芯片能够根据比赛规则，提前设置赛制、抢答时间等参数。
4. 显示屏能够显示当前有没有人抢答成功、哪位选手抢答成功、以及还有多长时间可以抢答等信息。
5. 抢答结束后，主控芯片将输出该选手的编号和得分，作为最终比赛成绩的一部分。
二、电路设计详解1. 主控芯片本抢答器采用AVR单片机ATmega16作为主控芯片。
优点是具有较强的计算能力、内置多个计数器和定时器，并且非常稳定可靠。
2. 按键模块按键模块由多个按钮和一个脉冲滤波电路组成。
脉冲滤波电路主要是为了防止按钮松动或者多次按下导致重复触发信号。
当有人按下按钮时，脉冲滤波电路会产生一个稳定的脉冲信号，经过扫描程序把当前按下的按钮编号记录到单片机中。
3. 显示模块本抢答器采用4位8段共阳数码管显示屏，它可以显示十进制数码、英文字母和符号。
显示模块需要与单片机进行通讯，通过数码管上的控制引脚来控制显示内容。
单片机通常采用借助集成芯片74HC595实现数码管的位选和段选。
声音提示模块是指按下按钮后，发出的“嘀嘀”声。
本抢答器采用5V蜂鸣器来实现，当单片机检测到有人按下按钮时，就会输出一个脉冲信号，让蜂鸣器发出声音。
5. 电源模块电源模块是整个抢答器电路的基础，它需要为单片机、显示器和按钮提供稳定的电源。
本抢答器采用直流5V电源输入，可以通过电池、USB接口、电源适配器等供电方式。
数字电路课程设计-智力竞赛抢答器
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。
通过本学年的《数字电路技术》的学习我们知道了它的原理其实是比较简单的，主要就是通过四D触发器74LS175为中心构成编码锁存系统控制选手的抢答情况，再通过逻辑电路将输入开关、脉冲及输出LED灯、数码管和扬声器连接起来即可。
电路由主体电路和扩展电路两部分组成，主体电路主要由74LS175，即4D触发器来构成抢答锁存器，由主持人来控制74LS175的清零端。
当清零端为高电平“1”时，选手开始抢答，最先按键的选手相应的LED发光二极管发光，并且扬声器发出声音，同时，由3个Q 及门电路组成的锁存电路来控制其他选手再按键时不再起作用。
扩展电路主要包括秒脉冲发生电路和定时电路，并且在设计中加入了报警电路，以提示选手和观众。
经Proteus仿真软件验证抢答器原理图无误，可实现设计所要求功能。
关键词：三人智力竞赛抢答器、74LS175、脉冲、锁存器目录1 设计任务及要求 (3)2 设定系统方案 (3)3单元电路设计、参数计算和器件选择 (4)3.1 抢答电路设计 (4)3.2 定时电路设计 (6)3.3报警电路设计 (9)4完整的电路图及电路的工作原理 (10)4.1完整电路图 (10)4.2 工作原理 (10)5 心得体会 (11)参考文献 (12)附录 (13)三人智力竞赛抢答器1 设计任务及要求（1）设计一个供三人参赛的抢答器，能准确分辨、记录第一个有效按下抢答键者，稍后的其他人按下开关则无效。
抢答器具有显示功能，即选手按动按钮，相应的LED发光二极管发光，同时扬声器发出声音。
（2）主持人没有宣布抢答开始时，抢答不起作用。
主持人宣布抢答开始时，按“开始”键，抢答开始，同时启动计时器计时；（3）计时器计时采用倒计数的方式，以加强现场气氛，增加紧迫感。
若预定时间内无人抢答，自动给出信号停止抢答，以免冷场。
倒计数定时器的时间可以随意预置；电路具有回答问题时间控制功能，要求回答时间小于等于100秒（显示为99到0），当达到限定时间时，发出声响以示警告。
智力竞赛抢答器实训报告
一、实验背景随着各类竞赛活动的普及，如何公正、高效地判定抢答者的优先级成为一个重要问题。
为此，我们设计并制作了一台适用于四人智力竞赛的抢答器。
该抢答器通过数字电路实现，能够实时显示倒计时时间，并在选手抢答成功时发出蜂鸣声，指示抢答者的优先级。
二、实验目的1. 熟悉数字电路中D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源等单元电路的综合运用。
2. 掌握智力竞赛抢答器的工作原理。
3. 了解简答数字系统设计、调试及故障排除方法。
三、实验原理1. D触发器：D触发器是一种基本的数字电路单元，具有存储一位二进制信息的功能。
在本实验中，我们使用D触发器74LS175作为抢答器的核心元件，实现选手抢答信号的锁存和优先级判断。
2. 分频电路：分频电路用于将输入信号的频率降低，以满足抢答器对倒计时时间的需求。
在本实验中，我们使用74LS74组成的四分频电路，将输入时钟信号分频，产生倒计时所需的时钟脉冲。
3. 多谐振荡器：多谐振荡器是一种能够产生周期性方波信号的电路。
在本实验中，我们使用74LS00组成的多谐振荡器产生抢答成功时的蜂鸣声。
4. CP时钟脉冲源：CP时钟脉冲源为抢答器提供统一的时钟信号，保证各个单元电路同步工作。
四、实验步骤1. 电路设计：根据实验原理，设计抢答器的电路图，包括D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源等单元电路。
2. 元器件选型：根据电路图，选择合适的元器件，包括D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源、数码管、按键、蜂鸣器等。
3. 电路搭建：按照电路图，将选好的元器件焊接在电路板上，连接好各个引脚。
4. 电路调试：检查电路连接是否正确，使用示波器等工具检测各个单元电路的波形，确保电路正常工作。
5. 功能测试：进行抢答器功能测试，包括倒计时显示、抢答成功蜂鸣声、优先级判断等。
五、实验结果与分析1. 倒计时显示：抢答器能够正常显示倒计时时间，从9秒开始倒计时，直到0秒。
2. 抢答成功蜂鸣声：当选手抢答成功时，抢答器能够发出蜂鸣声，提示选手抢答成功。
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 (3)1、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 (12)5、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 (15)2、反面 (16)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。
2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。
二、设计任务与要求1、设计任务设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。
用数字显示抢答倒计时间，由“9”倒计到“0”时，无人抢答，蜂鸣器连续响1秒。
选手抢答时，数码显示选手组号，同时蜂鸣器响1秒，倒计时停止。
2、设计要求(1)4名选手编号为：1，2，3，4。
各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1，2，3，4。
(2)给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）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，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。
抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
(4)抢答器具有定时（9秒）抢答的功能。
当主持人按下开始按钮后，定时器开始倒计时，定时显示器显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响，音响持续1秒。
参赛选手在设定时间（9秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，音响持续1秒，同时定时器停止倒计时，抢答显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。
数电课程设计--8路智力竞赛定时抢答器
电气与电子信息工程学院数字电子技术课程设计报告设计题目：8路智力竞赛定时抢答器专业班级： xxx学生姓名： xxx 学号： xxx 指导教师： xxx设计时间： 2013.06.17－2013.06.288路智力竞赛定时抢答器一、设计任务及要求本课程设计的基本任务，通过指导学生循序渐进地独立完成数字电路的设计任务，加深学生对理论知识的理解，有效地提高了学生的动手能力，独立分析问题、解决问题能力，协调能力和创造性思维能力。
重提高学生在数字电路应用方面的实践技能，树立严谨的科学作风，培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。
学生通过电路的设计、安装、调试、整理资料等环节，初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。
二、设计的作用、目的通过课程设计各环节的实践，应使学生达到如下1.掌握数字逻辑电路分析和设计的基本方法⑴根据设计任务和指标，初选电路；⑵通过调查研究、设计计算，确定电路方案；⑶选测元器件，安装电路，独立进行试验，并通过调试改进方案；⑷分析课程设计结果，写出设计总结报告。
2.培养一定自学能力和独立分析问题、解决问题能力⑴学会自己分析、找出解决问题的方法；⑵对设计中遇到的问题，能独立思考，查阅资料，寻找答案；⑶掌握一些测试电路的基本方法，课程设计中出现一般故障，能通过“分析、观察、判断、试验、再判断”的基本方法独立解决；⑷能对课程设计结果进行分析和评价。
3.掌握安装、布线、调试等基本技能⑴掌握常用的仿真软件，并能够利用仿真软件进行一定的电路调试、改进；⑵掌握数字电路布线、调试的基本技巧；⑶巩固常用仪器的正确使用方法。
4.培养学生的实践能力通过严格的科学训练和工程设计实践，树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学作风，并培养学生具有一定的生产观点、经济观点、全面观点及团结协作的精神。
三、设计过程1、方案设计与论证抢答器的总体框图：图2-1-1所示电路包括主体电路和扩展电路两部分。
智力竞赛抢答器逻辑电路设计
智力竞赛抢答器逻辑电路设计
在逻辑电路设计中，我们需要考虑以下几个关键要素：按钮输入、时
间记录、比较和显示。
首先，按钮输入是抢答器的输入信号，可以通过按钮连接到电路中。
当参赛者按下按钮时，按钮会向电路发送一个电压信号，表示有参赛者抢答。
这个电压信号可以通过逻辑门电路进行检测和处理。
接下来，时间记录是抢答器的核心功能之一、当有参赛者按下按钮时，抢答器需要迅速记录下按下的时间顺序，以便后续比较和判断。
为了实现
时间记录功能，可以使用一个计时器电路，例如基于555定时器芯片或微
控制器的计时器功能。
在记录时间的过程中，我们需要将每位参赛者的按下顺序进行记录。
为了区分每位参赛者，我们可以为每个按钮设置一个独特的编号或标志。
这样，在时间记录中，可以同时记录按下的时间和参赛者的编号，以便后
续比较和判断。
比较是判断哪位参赛者最先抢答的关键步骤。
在时间记录完成后，我
们可以将参赛者的抢答时间进行比较，以确定最先抢答的参赛者。
比较可
以通过逻辑门电路实现，例如使用比较器电路、多路选择器电路等。
最后，抢答器需要实时地显示抢答结果，以便主持人和观众了解。
显
示可以通过LED显示屏、数码管等组件进行，这些组件可以通过逻辑门电
路控制来显示对应的结果。
综上所述，智力竞赛抢答器的逻辑电路设计主要包括按钮输入、时间
记录、比较和显示等功能。
通过设计合适的逻辑门电路，可以实现高效准
确的抢答功能，提升智力竞赛的游戏体验。
当然，设计的具体电路方案需要根据实际需求和可用的器件进行选择和调整。
数电四人抢答器实验报告
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。
实验二 智力竞赛抢答装置的设计
实验二智力竞赛抢答装置的设计一、实验目的1、掌握组合逻辑电路的设计与测试方法，熟悉常用数字集成电路的使用。
2、掌握数字逻辑电路的设计方法。
二、设计任务及具体要求1、设计任务设计一个四人智力竞赛抢答器，用以判断抢答优先权。
2、具体要求（1）主持人宣布“抢答开始”，计时器开始计时，无人抢答30 秒蜂鸣器发出声音报警，取消抢答权。
（2）参赛选手抢答时按下抢答键，对应的台号指示灯亮。
三、设计方案本方案分4个模块：主控部分、计时部分、CP脉冲部分和报警部分。
实验原理：主持人开关闭合，倒计时部分的数码管显示“30”的数字，然后主持人开关断开，开始抢答，抢答的4个选手都可以按下抢答开关，但只有最先抢答的一组有效，并且抢答成功的组所对应的LED灯会亮以及会在另外一个数码管显示出该组的组号，蜂鸣器也会响，比如说，第一组抢答成功之后，其他组再也不能抢答，而第一组所对应的灯会亮并在数码管上显示“1”数字，这时蜂鸣器会响，并去倒计时部分会停下来，比如在20秒时抢答成功，则会在20秒停下来，不再进行倒记时。
假如30秒之内没有人抢答，则会报警，蜂鸣器会响。
不过后来我又稍作改动，就是在倒计时到10秒之后，蜂鸣器会一秒响一下，用来提醒，到“00”后就一直响。
总体框图如下：四、设计过程1、主控部分：1该部分主要通过74LS175四D触发器来控制，555芯片脉冲输出1000Hz的脉冲给74ls175，让175处于等待触发的状态，一旦A、B、C、D四个开关人一个闭合，如上图，B抢答，175便触发状态，并利用其输出端Q1的反端与其他3个输出Q0、Q2、Q3的反端记过四输入逻辑门“与”，“与”后输出为0，直接把脉冲关闭，没有cp脉冲的输入，175处于锁存状态，从而使得其他组不能抢答。
左上角的数码管显示的是抢答的组号，用了两个或门，一74ls48译码器和一个七段数码管。
2倒计时脉冲为1HZ，抢答脉冲我们设置为1KHZ。
脉冲电路采用555芯片来进行设计。
8组计时抢答器数电课程设计报告
八组计时抢答器数电课程设计报告
以下是一个基于数电课程的8组计时抢答器的设计报告概述，包括设计背景、设计原理、电路图、器件清单和实施步骤。
设计背景：
在数电课程中，抢答器是一种常见的实践项目，用于提高学生对课程内容的理解和参与度。
本设计旨在设计一个8组计时抢答器，可以用于课堂互动和竞赛。
设计原理：
1.每个抢答器组由一个触发按钮和一个显示器组成。
2.使用计数器和时钟电路来实现计时功能。
3.当某个组按下触发按钮时，该组的计时开始，并且其他组的计时暂停。
4.显示器显示各组的计时结果。
电路图：
[插入电路图]
器件清单：
1.逻辑门芯片（例如74LS00、74LS08等）
2.计数器芯片（例如74LS163、74LS193等）
3.显示器（例如7段LED显示器）
4.触发按钮（可自行选择合适的按钮）
5.时钟源（例如555定时器）
实施步骤：
1.根据电路图连接电路，确保电路的正确性和稳定性。
2.编写相应的计时控制程序，使用逻辑门芯片和计数器芯片实现计时和控制逻
辑。
3.连接显示器和触发按钮，并编写相关的输入输出程序。
4.测试电路和程序，确保抢答器的计时和显示功能正常运行。
5.对整个抢答器系统进行调试和优化，确保其可靠性和稳定性。
通过以上步骤，我们可以实现一个8组计时抢答器系统，用于数电课程的课堂互动和竞赛。
该系统可以帮助提高学生的参与度和兴趣，并促进他们对课程内容的理解和掌握。
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智力竞赛抢答计时器的设计设计任务设计一个4 人参加的智力竞赛抢答计时器。
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，此时抢答器不再接受其他输入信号。
图9—48 总体框图电路具有回答问题时间控制功能。
要求回答问题时间小于等于l00s （显示为0～99 ) , 时间显示采用倒计时方式。
当达到限定时间时，发出声响以示苦告。
总体框图如图9—48 所示。
2 ．模块及模块功能模块FENG 如图9—49 所示。
此模块在任一个选手按下按键后，输出高电平给锁存器，锁存当时的按键状态。
由于没有时钟同步，所以锁存的延时时间只是硬件延时时间，从而出现锁存错误的概率接近零。
library ieee; ——任一选手按下按键后，锁存器完成锁存，对其余选手的请求不做只有在主持人按下按键复位后才可以再次抢答use ieee.std_logic_1164.all;entity feng isport(cp,clr:in std_logic;q:out std_logic);end feng;architecture feng_arc of feng isbeginprocess(cp,clr)beginif clr='0' thenq<='0'; 图9—49 模块FENGelsif cp'event and cp='0' thenq<='1';end if;end process;end feng_arc;模块SEL如图9—50所示。
此模块产生数码管片选信号。
library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity sel isport(clk:in std_logic;a:out integer range 0 to 7);end sel;architecture sel_arc of sel is 图9—50 模块SELbeginprocess(clk)variable aa:integer range 0 to 7;beginif clk'event and clk='1' thenaa:=aa+1;end if;a<=aa;end process;end sel_arc;模块LOCKB如图9—51所示。
它是锁存器模块，在任一选手按下按键后，锁存的同时送出ALM信号，实现声音提示。
library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity lockb isport(d1,d2,d3,d4:in std_logic;clk,clr:in std_logic;q1,q2,q3,q4,alm:out std_logic);end lockb;architecture lock_arc of lockb isbeginprocess(clk)图9—51 模块LOCKB beginif clr='0' thenq1<='0';q2<='0';q3<='0';q4<='0';alm<='0';elsif clk'event and clk='1' thenq1<=d1;q2<=d2;q3<=d3;q4<=d4;alm<='1';end if;end process;end lock_arc;模块CH41A如图9—52所示。
它将抢答的结果转换为二进制数。
library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity ch41a isport(d1,d2,d3,d4:in std_logic;Q:out std_logic_vector(3 downto 0));end ch41a;architecture ch41_arc of ch41a isbeginprocess(d1,d2,d3,d4)variable tmp:std_logic_vector(3 downto 0);begin 图9—52 模块CH41A tmp:=d1&d2&d3&d4;case tmp iswhen "0111" =>q<="0001";when "1011" =>q<="0010";when "1101" =>q<="0011";when "1110" =>q<="0100";when others =>q<="1111";end case;end process;end ch41_arc;模块CH31A如图9—53所示。
它对应数码管片选信号，送出需要显示的信号。
library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity ch31a isport(sel:in std_logic_vector(2 downto 0);d1,d2,d3:in std_logic_vector(3 downto 0);q:out std_logic_vector(3 downto 0));end ch31a;architecture ch31_arc of ch31a isbeginprocess(sel,d1,d2,d3)begincase sel iswhen "101"=>q<=d1;when "001"=>q<=d2;图9—53 模块CH31Awhen "110"=>q<=d3;when others=>q<="1111";end case;end process;end ch31_arc;模块COUNT如图9—54所示。
它实现答题时间的倒计时，在计满100s后送出声音提示。
library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity count isport(clk,en:in std_logic;h,l:out std_logic_vector(3 downto 0);sound:out std_logic); 图9—54 模块COUNT end count;architecture count_arc of count isbeginprocess(clk,en)variable hh,ll:std_logic_vector(3 downto 0);beginif clk'event and clk='1' thenif en='1' thenif ll=0 and hh=0 then ——计时完成sound<='1';elsif ll=0 thenll:="1001";hh:=hh-1;elsell:=ll-1;end if;else ——主持人按下开关后sound<='0';hh:="1001";ll:="1001";end if;end if;h<=hh;l<=ll;end process;end count_arc;模块DISP如图9—55所示。
它是七段译码器，驱动数码管。
library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity disp isport(d:in std_logic_vector(3 downto 0);q:out std_logic_vector(6 downto 0));end disp;图9—55 模块DISParchitecture disp_arc of disp isbeginprocess(d)begincase d iswhen "0000"=>q<="0111111";when "0001"=>q<="0000110";when "0010"=>q<="1011011";when "0011"=>q<="1001111";when "0100"=>q<="1100110";when "0101"=>q<="1101101";when "0110"=>q<="1111101";when "0111"=>q<="0100111";when "1000"=>q<="1111111";when "1001"=>q<="1101111";when others=>q<="0000000";end case;end process;end disp_arc;图9—56所示部分的功能是只在sound的上升沿时送出一个时钟周期的高电平，接蜂鸣器可做声音提示。
功能扩展：1. 增加一个抢答开始指示灯，该灯未亮之前，抢答无效，并扣掉1分；2. 比赛开始前，每位选手给出10分基本分，并在此基础上加减分。