四人智力竞赛抢答器设计说明书
四路智力竞赛抢答器课程设计
2016届课程设计《四路智力竞赛抢答器》课程设计说明书学生姓名学号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16-6班指导教师教师职称讲师塔里木大学教务处制塔里木大学课程设计任务书课程名称：四路智力竞赛抢答器目录摘要: (1)1.设计目的和要求 (2)1.1设计要求 (2)1.2设计目的 (2)2.功能介绍 (3)3.总体方案设计 (3)4．具体电路设计 (4)4.1 主电路设计 (4)5.设计原理 (5)6.四路抢答器元器件清单 (6)7.主要器件介绍 (6)7.1 74ls175 四d触发器 (6)7.2 74LS20 与非门87.3 74LS00 二输入与非门 (10)7.4 555的工作原理 (12)8.四人抢答器仿真 (15)9.实验步骤及操作 179.1 检测与查阅器件 199.2 连接电路 (19)9.3 电路调试 (19)10.实物图如下 (19)11.实验困难问题及解决措施 (20)11.1困难一 (20)11.2困难二 (21)11.3困难三 (21)11.4困难四 (21)11.5 困难五 2212.设计成品的优点与不足 (21)12.1优点 (21)12.2不足 (21)12.3改良 (22)总结 24致谢 (24)参考文献 (25)塔里木大学课程设计评审意见表 28课程设计验收鉴定表 29塔里木大学教学实习日志 30塔里木大学数字电路课程设计说明书四路智力竞赛抢答器摘要:在日常生活中各种竞赛场合经常要用到抢答器，在电视台和娱乐场所等大型场合中的智力抢答更是不可缺的系统，其利用的是大型显示屏显示数字。
抢答器不但在以上场合取到很大的作用，而且在现代制造业中也有很重要的作用。
现代电子技术的飞跃发展，各类智能化产品相应而出，抢答器器也不例外；数字电路具有电路简单、可靠性高、成本低等优点，本设计就以数字电路为核心设计四路抢答器。
而本次课程设计技术目标与要求是设计四路的抢答器，附有简单的抢答功能，不仅可以用于比赛，娱乐抢答，知识竞赛等活动，也可以用于各类需要竞争的场合，抢答器的运用非常附有人性化，应用非常广泛。
课程设计报告(四人智力抢答器)
智力竞赛抢答计时器一、设计要求与任务1设计任务智力竞赛抢答器是一名裁判员，他的任务是从若干竞赛者中确定最先抢答者，并要求参赛者在规定的时间里回答完问题。
本设计要求设计一个四人参加的智力竞赛抢答器，每个参赛者控制一个按钮，用按动按钮发出抢答信号；竞赛主持人另有一个按钮，用于将电路复位，竞赛开始后，先按动按钮者将对应的一个发光二级管点亮，此后其他三人再按动按钮对电路不起作用，同时电路具有回答问题时间控制功能，要求回答时间小于60秒（显示0~59），时间显示选用倒计时方式，当达到规定时间时给出警告（警告灯闪烁）。
2设计要求1）4名选手编号分别为1，2，3，4；各有一个按钮，按钮的编号与选手编号灯对应，也分别为1，2，3，4；2）给主持人设置一个控制开关按钮，用来控制系统清零（抢答显示灯，数码管灭灯）和抢答的开始。
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，该选手编号立即补锁存，并输入编码电器，并在抢答显示器上显示时钟倒计时，封锁其他选手抢答。
直到抢答倒计时回到“0”后，回答时间到，由主持人将系统清零；4）抢答器具有定时（60秒）回答功能，当主持人按下开始按钮，并有选手第一时间抢答时，定时器开始计时，并在数码管上显示倒计时时间，倒计时结束时，回答时间到，蜂鸣器音响持续1秒，由主持人手动清零，进入下一道题的抢答环节；5）计时器采用频率为1HZ的脉冲信号作为定时计数器的CP信号，抢答电路中74LS161，CP则采用1KHZ，观察较为明显些。
二、硬件电路设计及描述由于设计任务是倒计时器，所以要用到减法器，又因为是十进制的所以我选择的主要芯片是74LS192两片，抢答功能，我利用了74LS161的预置功能，若有选手抢答时，74LS161不断反馈，不断循环预置功能，预置后，其他选手再按下抢答开关，也显示不出来，被封锁；接下来是实现显示的功能，我用的是74LS48芯片和共阴极七段显示器个两片，再根据需要我还用了74LS00（与非门）、74LS04（非门）。
数电课程设计四人智力竞赛抢答器
数电课程设计四人智力竞赛抢答器西华大学课程设计说明书数电课程设计四人智力竞赛抢答器建议：设计一个供四人参赛的抢答器，能准确分辨、记录第一个有效按下抢答键者，并用光指示；主持人没正式宣布答对已经开始时，答对不起作用。
主持人正式宣布答对已经开始时，按“已经开始”键，答对已经开始，同时启动计时器计时；开拓建议：外加一个计时器，计时器计时采用正计数的方式，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精确到秒，最多为两分钟，一旦超出限时，则取消抢答权。
这次设计的智力竞赛抢答器，主要就是由三个部分形成：一个就是由几个d触发器的形成的用作答对的部分，用三个74ls192形成用作计时器-1-西华大学课程设计说明书2.总体方案设计2.1方案说明：以下设计的就是智力抢答器的方案流程图：抢答控制器光提示计时显示秒脉冲计时控制主持人控制图2.1方案流程图抢答器主要就是由f1就是四d触发器74ls175，f2就是双四输出与非门74ls20；f3就是74ls20共同组成的多谐振荡器；f4就是74ls74共同组成的四分频电路。
工作原理：是当主持人按下抢答开关时，选手能进行抢答，抢答开始时，由主持人清除信号，按下复位开关s，74ls175的输出q1~~q4全为0.所有发光二极管的led均熄灭，当主持人宣布“抢答开始”后，首先作出判断的参赛者立即按下开关，对应的发光二极管点亮，同时，通过的与非门f2送出信号锁住其-2-西华大学课程设计说明书他三个抢答者的电路，不再接受其他信号，直到主持人再次清除信号为止。
电路图如下：2.2方案优点，方案的设计是每当有选手抢答成功时，都会有声光伴随，而且是具体到每一位，给人直观的感觉。
该方案简洁、易行，而且使用到的元器件也都是我们所常用到的一些元件比如：74ls175以及开关二极管电阻显得更简单、明了。
3.单元模块设计此部分主要是详细介绍该智力抢答器各个组成模块，以及各模块的器件组成以及相应的功能。
数电四人智力抢答器课程设计
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。
四人抢答器课程设计
四人抢答器课程设计
课程名称：四人抢答器
课程目标：
1.学会如何使用四人抢答器进行竞赛游戏。
2.培养学生的竞赛意识和团队合作精神。
3.提高学生的反应速度和敏捷度。
4.让学生在游戏中体验到快乐的学习氛围。
教学内容：
1.什么是四人抢答器，其原理和使用方法。
2.如何进行四人抢答游戏。
3.游戏规则和注意事项。
4.不同游戏场景下的四人抢答器应用。
教学步骤：
1.介绍四人抢答器的知识，说明其原理和使用方法。
2.进行四人抢答游戏，让学生亲身体验到游戏的快乐。
3.讲解游戏规则和注意事项，引导学生遵守游戏规则，避免出
现不必要的纠纷。
4.让学生分为不同的小组，进行四人抢答器的竞赛。
5.设计不同的游戏场景，如知识问答、歌曲鉴赏、画线速度等，让学生在不同的场景下进行游戏。
6.教师进行点评，评选出表现最好的小组和个人。
教学效果评价：
1.学生能够熟练掌握四人抢答器的原理和使用方法。
2.学生能够遵守游戏规则和注意事项，团队合作精神得到了锻炼。
3.学生的反应速度和敏捷度得到了提升。
4.学生在游戏中体验到了快乐的学习氛围。
教学资源准备：
1.四人抢答器设备。
2.游戏题目和问答材料。
3.奖品或荣誉证书。
4.教室或活动场地。
教学扩展：
1.学生可以在家庭聚会或校内比赛中使用四人抢答器进行竞赛。
2.学生可以设计自己喜欢的游戏场景和题目，与同学们进行游
戏交流。
3.老师可以利用四人抢答器进行课堂互动，检测学生的学习情况。
智力竞赛抢答器设计说明书
前言 (1)1相关软件的介绍 (2)1.1 EDA技术的简介 (2)1.2 VHDL语言的简介 (2)1.3 QuartusⅡ软件的简介 (3)2整体的设计思路 (5)2.1系统设计要求 (5)2.2系统设计方案 (5)3单元电路设计 (7)3.1鉴别模块设计 (7)3.2计时模块的设计 (8)3.3计分模块的设计 (10)4试验箱下载验证 (12)4.1试验箱的型号选择 (12)4.2引脚锁定 (12)4.3编程下载和硬件测试 (13)5心得体会 (14)参考文献 (15)附录 (16)工厂、学校和电视台等单位经常举办各种智力竞赛, 抢答器自然成为这类竞赛的必要设备。
在我校举行的各种竞赛中我们也会经常看到有抢答的环节，举办方多数采用让选手通过举手或者举答题板的方法判断选手的优先答题权，这在某种程度上会因为主持人的主观判断造成比赛不公平。
因此，智能抢答器的设计具备一定的实用价值。
近几年来随着电子技术和计算机技术的飞速发展，电子线路的设计工作也日益显得重要。
经过人工设计、制作实验板、调试再修改的多次循环才定型的传统产品设计方法必然被计算机辅助设计所取代，因为这种费时费力又费资源的设计调试方法既增加了产品开发的成本，又受到实验工作场地及仪器设备的限制。
EDA软件可以将不同类型的电路组合成混合电路进行仿真。
EWB是用在计算机上作为电子线路设计模拟和仿真的新的软件包，是一个具有很高实用价值的计算机辅助设计工具。
目前已在电子工程设计等领域得到了广泛地应用。
本次课程设计的主要目的是在QuartusⅡ的开发平台上，用VHDL语言描述抢答器的功能，经过编译，功能仿真，下载和硬件测试等过程实现抢答器的功能。
本次课程设计的主要目的是使同学们深入的了解EDA的设计流程，VHDL 语言的语言规则，掌握实验中常见的的问题和解决的方法和应对措施。
随着计算机技术和集成电路技术的发展，现代电子与电工设计，已经步入了电子设计自动化（EDA）的时代，采用虚拟仿真的手段对电子产品进行前期工作的调试，已成为一种发展的必然趋势。
四人抢答器课程设计
四人抢答器课程设计一、课程设计背景二、课程目标三、教学内容四、教学方法五、教学过程六、教学评价七、教学资源和评估方式一、课程设计背景四人抢答器是一种常见的竞赛游戏，可以增强参与者的注意力和反应速度。
在教育领域中，四人抢答器可以作为一种有效的教学工具，帮助提高学生的积极性和参与度。
因此，本课程设计旨在通过四人抢答器游戏来促进学生的学习兴趣和主动性。
二、课程目标1.了解四人抢答器游戏的基本规则和操作方法；2.提高学生的注意力和反应速度；3.增强学生对知识点的记忆和理解能力；4.培养团队合作精神。
三、教学内容1.四人抢答器游戏规则介绍；2.各类知识点题库准备；3.游戏操作方法讲解；4.团队合作训练。
四、教学方法1.授课法：介绍游戏规则和操作方法；2.互动式授课法：与学生互动，了解学生的知识水平；3.小组合作学习法：将学生分为小组，进行团队合作；4.游戏式学习法：通过四人抢答器游戏来进行知识点的学习。
五、教学过程1.导入环节介绍四人抢答器游戏的基本规则和操作方法，并让学生自由发挥，进行一次简单的游戏体验。
2.知识点讲解根据不同的年级和课程内容，准备相应的知识点题库，并讲解相关知识点。
在讲解过程中，可以通过互动式授课法来了解学生的知识储备情况。
3.游戏实践将学生分为小组，每个小组有一个四人抢答器。
在每个回合中，老师会出一道题目，在规定时间内，小组成员需要快速按下抢答器并回答问题。
回答正确的小组可以获得相应积分。
4.团队合作在游戏结束后，老师会进行团队合作评价。
通过这个环节可以培养学生的团队合作精神，并提高他们对于集体荣誉感和责任感。
六、教学评价1.学生表现评价：通过观察学生在游戏中的表现来评价其积极性和参与度；2.团队合作评价：通过观察小组合作情况来评价其团队合作精神；3.知识点掌握情况评价：通过观察学生对于知识点的掌握情况来进行评价。
七、教学资源和评估方式教学资源：1.四人抢答器设备；2.各类知识点题库。
EDA课程设计--四人智力竞赛计数抢答器
显示程序需要实现倒计时功能，倒 计时结束后，抢答器停止工作，并 显示得分。
声音报警程序
功能：当抢答器检测到有人抢答时，发出声音报警 设计思路：使用声音播放模块，当检测到有人抢答时，播放报警声音 实现方法：使用Python的pygame库，实现声音播放功能 注意事项：确保声音报警声音足够响亮，能够引起注意，同时避免声音过大导致干扰其他设备
兼容性测试：验证计数抢答器 在不同硬件和软件环境下的兼
容性
用户体验测试：评估用户界面 和操作流程的友好性和易用性
测试结果分析
测试环境：实 验室环境
测试设备：四 人智力竞赛计
数抢答器
测试方法：手 动测试和自动
测试
测试结果：抢 答器功能正常， 计数准确，响
应速度快
改进与优化
硬件优化方案
采用模块化设计，提高系统的稳定性和可维护性 优化电路布局，减少电磁干扰和信号损失 选用低功耗、高可靠性的元器件，降低系统功耗和故障率 增加散热措施，提高系统的散热效率和稳定性
软件调试
调试工具：使用调试器进行代 码调试
调试方法：单步调试、断点调 试、条件调试等
调试技巧：观察变量值、查看 堆栈信息、分析错误日志等
调试目标：发现并修复软件中 的错误和漏洞，提高软件稳定 性和性能。
整体测试
性能测试：测试计数抢答器 的响应速度和稳定性
功能测试：验证计数抢答器 的基本功能是否正常
的编号。
如果有多个参赛者同时按下按 钮，抢答器会显示错误信息，
重新开始计时。
抢答器的应用场景
学校课堂：用于课堂问答、知识竞 赛等活动
综艺节目：用于电视节目、网络直 播等活动
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四人智力竞赛抢答器课程设计报告（最终5篇）
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。
四人智力竞赛抢答器设计说明书
安徽科技学院课程设计说明书课程名称电子技术课程设计题目四人智力竞赛抢答器设计学院工学院班级 09机械电子工程<2）班学生姓名吴晨晨学号1611090224指导老师国海日期 2018年5月25日目录一.标题 (3)二.设计任务和要求 (3)三.选用器材 (4)四.原理电路和程序设计 (4)五.电路和程序调试过程与结果 (10)六.总结 (11)七.参考文献 (11)四人智力竞赛抢答器一、设计题目四人智力竞赛抢答器二、设计任务与要求1）设计任务设计一台可供4名选手参加比赛地智力竞赛抢答器. 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.b5E2RGbCAP2）设计要求(1>4名选手编号为：1,2,3,4.各有一个抢答按钮,按钮地编号与选手地编号对应,也分别为1,2,3,4.p1EanqFDPw(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）和抢答地开始.(3>抢答器具有数据锁存和显示地功能.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.抢答选手地编号一直保持到主持人将系统清零为止.DXDiTa9E3d(4>抢答器具有定时<9秒）抢答地功能.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2秒,同时定时器停止倒计时,抢答显示器上显示选手地编号,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.RTCrpUDGiT(5>如果抢答定时已到,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2秒）,并封锁输入编码电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器显示0.5PCzVD7HxA(6>可用石英晶体振荡器或者555定时器产生频率为1Hz地脉冲信号,作为定时计数器地CP信号.三、选用器材NET系列数字电子技术实验系统1.直流稳压电源2.集成电路74LS190,74LS48,CD4043,74LS112及门电路3.显示器：LC5011－11,CL002,发光二极管4.拨码开关<8421码）5. 阻容元件,电位器6. 喇叭,开关等四、原理电路和程序设计：<1）方案比较；电路主要由脉冲产生电路、锁存电路、编码及译码显示电路、倒计时电路和音响产生电路组成.当有选手抢答时,首先锁存,阻止其他选手抢答,然后编码,再经4线7段译码器将数字显示在显示器上同时产生音响.主持人宣布开始抢答时,倒计时电路启动由9计到0,如有选手抢答,倒计时停止.电路系统结构如图13：jLBHrnAILg<2<3）单元电路设计； 扬声器数码显示锁存器 编码转换电路 译码器 主持人 选手1）以锁存器为中心地编码显示电路抢答信号地判断和锁存可采用触发器或锁存器.若以四D 触发器74LS175为中心构成编码锁存系统,编码地作用是把锁存器地输出转化成8421BCD码,进而送给7段显示译码器.其真值表3：xHAQX74J0X表3锁存编码真值表工作原理：四D触发器74LS175地输出Q非控制显示模块显示组号.当无人抢答时,4个D触发器地输出Q非相与,为“1”时,脉冲能够进入触发器,有一人抢答时,与门中有一个变为“0”,使脉冲不能进入触发器,从而防止其他人抢答.并停止计时.LDAYtRyKfE将与非后地信号用于控制声音模块报警.2）脉冲产生电路：工作原理：该模块为由555定时器构成地多谐振荡器.并以74LS160做10分频,产生10Hz和1Hz地脉冲信号.Zzz6ZB2Ltk 3）倒计时显示电路：该电路可采用十进制同步减计数器74LS190,主持人宣布开始时,按下按钮,同时使计数器置数为“9”,并在脉冲作用下开始倒计时并在显示器上显示,到零时停止.dvzfvkwMI1工作原理：由74LS190十进制计数器计数,其输出端驱动BCD 数码器.160地进位输出反相信号进位信号和抢答信号控制1HzCP信号地输入,即计数到0时不会倒回9再计时,也控制计数到时抢答模块不许再抢答同时声音模块块报警.190地MR接收抢答模块地信号,当抢答模块复位时190也复位.rqyn14ZNXI4）音响电路：由主持人、选手、倒计时共同控制它地输入,使其在主持人开始、选手抢答、倒计时到零时都能鸣叫.<5）元件选择.五、电路和程序调试过程与结果：1先将抢答模块接好先,这时地脉冲信号可以先接到实验装置上地10Hz信号,接好线,测试可否正常抢答,1~4抢答开关断开时对应地LED是否显示正常,抢答后其他人能否抢答和复位是否正常.EmxvxOtOco2接上显示模块,测试可否显示对应组号,未抢答时和复位有无显示.3接好脉冲信号模块,代替接到实验装置上地信号,测试是否有产生脉冲信号,是否可以使抢答模块正常工作.4接上倒计时模块,将控制信号线连接好,测试能否计时,计时到时是否不会继续计时.5抢答模块是否还能抢答,抢答后是否还计时及复位后计时是否重新计时.6接上声音模块,测试抢答后及计时到时后是否有报警声.7对整个电路地功能测试一遍.六、总结电子课程设计是本学期地第一门课程设计,我们选择地是四人智力竞赛抢答器地设计,这个课题用到了数字电路方面地知识,通过这次课程设计,使我们对与非门以及集成电路有了一定地了解,对课本上地知识有了进一步地掌握.SixE2yXPq5七、参考文献1．张海峰等编著《实用电子电路200例》机械工业出版社2005年.。
文档(抢答器)4人
1、基本功能：（1）计一个智力竞赛抢答器，可同时供4名选手参加比赛，他们的编号分别是1、2、3、4，各用一个抢答按钮（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数码管行显示出选手的编号，同时扬声器给出音响提示。
此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。
优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
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10s。
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。
（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0。
有合适的可以加分谢谢！一、设计目标设计一个带有用户选手按下后，其他用户选手按下无效，同时，响警报、显示是谁按下的。
由主持人开关复位的抢答器。
二、基本功能我们设计的抢答器有如下功能：有人按下时，显示是谁按下的。
同时，其他人再按下时电路不做任何处理。
也就是说，如果有人按下以后，别人再按的话电路既不会显示是他按下的。
三、抢答器的组成抢答器的一般构成框图，它主要由开关阵列电路、触发锁存电路、编码器、7段显示器几部分组成。
下面逐一给予介绍。
（1）开关阵列电路该电路由多路开关所组成，每一竞赛者与一组开关相对应。
开关应为常开型，当按下开关时，开关闭合；当松开开关时，开关自动弹出断开。
（2）触发锁存电路当某一开关首先按下时，触发锁存电路被触发，在输出端产生相应的开关电平信息，同时为防止其它开关随后触发而产生紊乱，最先产生的输出电平变化又反过来将触发电路锁定。
毕业设计-四路智力竞赛抢答器的设计说明书
摘要本文设计可供四人抢答的抢答器电路并对其进行仿真。
首先本文提出了一种控制以及计时电路的方案，并对其进行了论证。
设计方案先利用D触发器及优先编码器74LS148N组成的抢答电路实施抢答电路的运行，然后利用555集成电路构成秒脉冲发生器；然后用其产生的矩形波触发倒计时计数器；运用输出的进位电压控制计时器的停止，并发生警报。
然后用Multisim9对电路进行仿真和整体的性能指标测试。
经过测验，得到了比较符合要求的仿真结果。
关键字：D触发器、优先编码器74LS148、七段显示译码器74LS48、555集成电路目录摘要 (I)目录 .............................................................. I I 绪论 (1)第1章方案与论证 (2)1.1 设计要求 (2)1.2 方案论证 (2)第2章单元电路设计 (4)2.1 抢答器按键保持与封锁电路 (4)2.1.1 74LS74D触发器 (4)2.2 选手号码显示电路 (6)2.2.1 74LS148优先编码器 (6)2.2.2 74LS248七段译码器 (8)2.3 脉冲发生器电路 (10)2.3.1 555定时器 (10)2.4 8421BCD码递减计数器电路 (12)2.4.1 十进制可逆计数器74LS192 (12)2.5 抢答及限时鸣响电路 (14)2.5.1 74LS04非门 (14)2.5.2 74LS02与非门 (15)总结 (17)参考文献 (18)附录Ⅰ总电路图 (19)附录Ⅱ元器件清单 (20)绪论关于这次设计的用于多人竞赛抢答的器件，在现实生活中很常见，尤其是在随着各种智益电视节目的不断发展，越来越多的竞赛抢答器被用在了其中，这种抢答器的好处是不仅能够锻炼参赛选手的反应能力，而且能增加节目现场的紧张、活跃气氛，让观众看得更有情趣。
可见抢答器在现实生活中确实很实用，运用前景非常广泛。
四人抢答器课程设计 -
四人抢答器电子课程设计说明书学生姓名： 学号： 学专 指导教师：2013年 12月贾树阳 11050443X14 中北大学信息商务学院目录1引言 (1)2 记内容、技术条件和要求 (1)2.1四人抢答器功能 (1)2.2四人抢答器技术要求 (1)3设计方案及思路 (1)3.1设计回路抢答器 (3)3.2 多谐振荡器工作原理 (4)3.2.1 振荡周期 (6)3.2.2 74LS175集成芯片的电路分析 (8)3.2.3 74LS20集成芯片的电路分析 (9)3.2.4 555集成芯片的电路分析 (10)4 抢答器的电路设计图 (11)5心得体会 (13)参考文献 (14)一、引言：现代生活中，数字电路产品与我们接触的是越来越平凡了，包括计算机、电子表、智能仪器表及其它很多领域中，它给我们带来的不仅是工作上的方便，而且也给我们的生活娱乐添滋加彩。
这次EDA课程设计中，我做的是四人抢答器，抢答器在现实中有着广泛的应用，在各种比赛中我们总是能够找到他的身影，比如：智力竞赛、各种娱乐节目中的活动计时等等都有着他的身影，本次设计基于课程任务它要最终能够实现：(1) 四人进行抢答；(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警报；(4) 能显示各路得分，并具有加、减分功能；(5)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，直至该路按键松开，显示牌显示该路抢答台号。
基于上面要实现的功能本次设计软件部分采用VHDL语言进行相关功能的实现，硬件部分主要有数码管，锁存器、报警器等相关器件进行实现，使用QuartusII对编写的VHDL语言进行功能的调试和功能的仿真，最终在FPGA硬件上进行功能的验证和完善。
内容提要：用74LS175N实现电路的四人抢答功能，用555定时器来控制计时，从而实现当无人抢答时的报警功能，在计时方面则有74LS192N及74LS247来实现数码管的倒计时。
电子课程设计--四人智力抢答器
电子课程设计--四人智力抢答器目录一、设计任务与要求...................................2二、总体设计方案或技术路线...........................2三、实验电路图.......................................2芯片管脚排列图................................2设计电路原理图................................3四、理论分析结果.....................................3理论分析......................................3单元电路分析..................................4五、实验接线实物图...................................5六、设计体会.........................................6七、元件清单.. (7)一、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。
由主持人控制，抢答前锁定抢答器，抢答时开启电路；用发光二极管LED显示哪个选手抢到。
2．设计要求二、总体设计方案或技术路线利用74LS175D触发器设计供四人用的智力竞赛抢答器，用以判断抢答优先权。
抢答开始之前，由主持人按下复位开关清除信号，所有的指示灯和数码管均熄灭。
当主持人宣布“开始抢答”后，首先做出判断的参赛者立即按下按钮，对应的指示灯点亮，同时数码管显示该选手的序号，而其余三个参赛者的按钮将不起作用，信号也不再被输出，直到支持人再次清除信号为止。
三、实验电路图(1)用到的芯片管脚排列图(2)设计电路原理图：74LS174四、理论分析结果1.理论分析清零端RD和时钟脉冲C是六个D触发器共用的。
抢答前先清零，1Q-4Q均为__“0”，相应的发光二极管LED1-LED4都不亮；1Q-4Q均为“1”,与非门G1输出为“0”，扬声器不响。
四人抢答器设计指导书
《数字电子技术》简易四人抢答器课程设计指导书《数字电子技术》课程设计目的1.学会仿真软件EWB的使用，掌握用EWB进行电路设计的基本方法。
2.综合运用数字电路的基本知识，设计并组装一个具有一定实际用途的逻辑装置。
3.掌握工程实际的设计工作过程和方法。
4.通过实际安装，学会数字电路的检查和调整方法。
一、设计题目和技术要求(一)题目简易四人抢答器(二) 技术要求1.实现抢答功能。
一人按抢答键后，其它三人再按抢答按钮无效。
2.主持人具有系统复位、控制抢答开始的能力。
3.抢答成功应有灯光和音响显示。
4.电路应工作稳定可靠，操作方便，不会出现主持人宣布抢答前提前抢答成功和多人同时抢答成功的现象。
二、设计构思和电路框图(一)设计流程1.划分系统的功能部分2.确定输入、输出元件形式3.设计逻辑电路框图4.各部分详细设计(二)设计构思1.抢答状态记忆部分：由于抢答人按抢答按钮之后会放手，故必须记忆其曾经抢答过的情况。
这需要使用触发器。
用其不同的二个状态区分“有效”抢答过和“尚未”抢答过二个不同的状态。
4个人参与抢答，需要四个触发器。
2.互锁逻辑：任何人“有效”抢答后，应封锁其它三人的抢答按健，这样才能实现抢答功能。
具体手段可以是封锁其它人的抢答按键，使其送不出有效的抢答信号；也可以是使触发器工作于锁存状态不能接受来自抢答按键的信号，比如封锁触发器的时钟信号。
或让时钟源停振。
3.主持人复位按钮。
电路应具有二个状态。
a.系统复位状态：清除所有的抢答记忆信号。
b.允许抢答状态：解除对抢答按钮的封锁，使之一旦按下即可送出有效抢答信号。
c.状态间的切换应比较方便。
4.指示部分：电路应具备声光显示功能，可用发光二极管显示各人的抢答情况，用直流讯响器产生声音信号。
5.输入手段的考虑：抢和开关可采用简单的按钮，其常态为高电平，暂态为低电平。
为防止抢答者提前按住按钮不放达到提前抢答成功的弊端，可考虑增设微分电路，将抢答信号变为负向窄脉冲。
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安徽科技学院课程设计说明书
课程名称电子技术课程设计
题目四人智力竞赛抢答器设计
学院工学院
班级09机械电子工程（2）班
学生姓名吴晨晨
学号 1611090224
指导老师国海
日期 2011年5月25日
目录
一.标题 (3)
二.设计任务和要求 (3)
三.选用器材 (4)
四.原理电路和程序设计 (4)
五.电路和程序调试过程与结果 (10)
六.总结 (11)
七.参考文献 (11)
四人智力竞赛抢答器
一、设计题目
四人智力竞赛抢答器
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2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。
(5)如果抢答定时已到，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2秒），并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示0。
(6)可用石英晶体振荡器或者555定时器产生频率为1H z 的脉冲信号，作为定时计数器的CP信号。
三、选用器材
NET系列数字电子技术试验系统
1.直流稳压电源
2.集成电路
74LS190,74LS48,CD4043,74LS112及门电路
3.显示器：LC5011－11，CL002，发光二极管
4.拨码开关（8421码）
5.阻容元件，电位器
6.喇叭，开关等
四、原理电路和程序设计：
（1）方案比较；
电路主要由脉冲产生电路、锁存电路、编码及译码显示电路、倒计时电路和音响产生电路组成。
当有选手抢答时，首先锁存，阻止其他选手抢答，然后编码，再经4线7段译码器将数字显示在显示器上同时产生音响。
主持人宣布开始抢答时，倒计时电路启动由9计到0，如有选手抢答，倒计时停止。
电路系统结构如图13：
图13四人智智力竞赛抢答器原理图
（2）整体电路：
扬声器
数码显示
脉冲电路
倒计时器 译码器 数码显示
扬声器
锁存器 编码转换电路 译码器
主持人 选手
（3）单元电路设计；
1）以锁存器为中心的编码显示电路
抢答信号的判断和锁存可采用触发器或锁存器。
若以四D触发器74LS175为中心构成编码锁存系统，编码的作用是把锁存器的输出转化成8421BCD码，进而送给7段显示译码器。
其真值表3：
表3锁存编码真值表
锁存器输出编码器输出
Q 4Q
3
Q
2
Q
1
D C B A
0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1
1 0 0 0 0 1 0 0
工作原理：
四D触发器74LS175的输出Q非控制显示模块显示组号。
当无人抢答时，4个D触发器的输出Q非相与，为“1”时，脉冲能够进入触发器，有一人抢答时，与门中有一个变为“0”，使脉冲不能进入触发器，从而防止其他人抢答。
并停止计时。
将与非后的信号用于控制声音模块报警。
2）脉冲产生电路：
工作原理：该模块为由555定时器构成的多谐振荡器。
并以74LS160做10分频,产生10Hz和1Hz的脉冲信号。
3）倒计时显示电路：
该电路可采用十进制同步减计数器74LS190，主持人宣布开始时，按下按钮，同时使计数器置数为“9”，并在脉冲作用下开始倒计时并在显示器上显示，到零时停止。
工作原理：由74LS190十进制计数器计数，其输出端驱动BCD数码器。
160的进位输出反相信号
进位信号和抢答信号控制1HzCP信号的输入，即计数到0时不会倒回9再计时，也控制计数到时抢答模块不许再抢答同时声音模块块报警。
190的MR接收抢答模块的信号，当抢答模块复位时190也复位。
4）音响电路：
由主持人、选手、倒计时共同控制它的输入，使其在主持人开始、选手抢答、倒计时到零时都能鸣叫。
（5）元件选择。
元件电阻电
容
芯片开关其他
型号
1k
1.49k
10u 74LS175、
74LS148、
74LS190、
74LS04、
555、
74LS20、
74LS04、
74LS11、
74LS02
蜂鸣器、
共阴数码
管、
数
量
各1 2 各1 5 各1
五、电路和程序调试过程与结果：
1先将抢答模块接好先，这时的脉冲信号可以先接到实验装置上的10Hz信号，
接好线，测试可否正常抢答，1~4抢答开关断开时对应的LED是否显示正常，抢答后其他人能否抢答和复位是否正常。
2接上显示模块，测试可否显示对应组号，未抢答时和复位有无显示。
3接好脉冲信号模块，代替接到实验装置上的信号，测试是否有产生脉冲信号，是否可以使抢答模块正常工作。
4接上倒计时模块，将控制信号线连接好，测试能否计时，计时到时是否不会继续计时。
5抢答模块是否还能抢答，抢答后是否还计时及复位后计时是否重新计时。
6接上声音模块，测试抢答后及计时到时后是否有报警声。
7对整个电路的功能测试一遍。
六、总结
电子课程设计是本学期的第一门课程设计，我们选择的是四人智力竞赛抢答器的设计，这个课题用到了数字电路方面的知识，通过这次课程设计，使我们对与非门以及集成电路有了一定的了解，对课本上的知识有了进一步的掌握。
七、参考文献
1．张海峰等编著《实用电子电路200例》机械工业出版社2005年。
11。