数字逻辑课程设计方案智力竞赛抢答器逻辑电路设计方案
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一、抢答器的简要智力竞赛是一种生动活泼的教育形式和方法，通过抢答和必答两种方式能引起参赛者和观众的极大兴趣，并且能在极短的时间内，使人们增加一些科学知识和生活知识。
实际进行智力竞赛时，一般分为若干组，各组对主持人提出的问题，分必答和抢答两种。
必答有时间限制，到时要告警，回答问题正确与否，由主持人判别加分还是减分，成绩评定结果要用电子装置显示。
抢答时，要判定哪组优先，并予以指示和鸣叫。
二、抢答器的任务与要求设计要求：每组设置一个抢答器按钮，供抢答者使用。
电路具有第一抢答信号鉴别和锁存功能。
在主持人将系统复位并发出抢答指令后，若抢答者按动抢答开关，则该组指示灯亮并组别鉴别显示电路显示抢答者的组别，同时扬声器发出“嘀-嘟”的双响，音响持续2-3S。
电路具备自锁功能，使别组的抢答器开关不起作用。
设计任务：本题的根本任务是准确判别第一抢答者的信号并将其锁存。
实现这功能可用触发器或锁存器等。
在得到第一信号后应该将其电路的输出封锁，使其他组的抢答信号无效。
同时还必须注意，第一抢答信号必须在主持人发出抢答命令后才有效，否则应视为提前抢答而犯规。
当电路形成第一抢答信号之后，LED显示组电路显示其组别。
还可鉴别出的第一抢答信号控制一个具有两种工作频率交换变化的音频振荡器工作，使其推动扬声器发出响音，表示该题抢答有效。
三、设计方案用TTL或CMOS集成电路设计智力竞赛抢答器逻辑控制电路，具体要求如下：1. 抢答组数为4组，输入抢答信号的控制电路应由无抖动开关来实现。
2. 判别选组电路。
能迅速、准确地判处抢答者，同时能排除其它组的干扰信号，闭锁其它各路输入使其它组再按开关时失去作用，并能对抢中者有光、声显示和呜叫指示。
3. 计数、显示电路。
每组有三位十进制计分显示电路，能进行加/减计分。
4. 定时及音响。
必答时，启动定时灯亮，以示开始，当时间到要发出单音调“嘟”声，并熄灭指示灯。
抢答时，当抢答开始后，指示灯应闪亮。
数字电子电路课程设计---三人智力抢答器
数字电子课程设计系别：电气工程专业：电气工程及其自动化班级：2002级5班姓名：指导老师：目录第一章：序言 (3)第二章：设计任务书 (3)第三章：电路组成和工作原理 (4)第四章：设计步骤及方法 (5)第五章：安装和调试 (11)第六章：总结 (13)参考文献 (13)第一章序言智力竞赛抢答计时器是一名的裁判员，它的任务是从若干名竞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。
第二章设计任务书一、设计题目：智力竞赛抢答计时器二、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是，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控制功能。
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方式。
当达到限定时间是，发出声响以示警告。
三、给定条件及器件1.要求电路主要选用中规模COMS集成电路CC4000系列。
2.电源电压为5~10v。
3.本设计要求在数字电路实验箱上完成。
四、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.电路各部分的调试方法。
4.在整机电路的设计调试过程中，遇到什么问题，其原因及解决的办法。
第三章电路组成和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：显示声响电路清零装置抢答器计时、声响电路抢答控制电路振荡电路一、抢答器——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事，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。
二、抢答控制器——由三个开关组成。
三名参赛者各控制一个，拨动开关使相应控制端的信号为高电平或低电平。
三、清零装置——供比赛开始前裁判远使用。
它能保证比赛前触发器统一清零，避免电路的误动作和抢答过程的不公平。
四、显示、声响电路——比赛开始，当某一参赛者按下抢答器开关时，触发器就接受该信号，在封锁其他开关信号的同时，使该路的发光二极管发出亮光和蜂鸣器发出声响，以引起人们的注意。
智力竞赛抢答器的电路设计
智力竞赛抢答器电路设计一、选题背景1.抢答组数为3 组，输入抢答信号的按键需完成无抖动功能；2.能迅速、准确地判处抢答者，同时能排除其它组的干扰信号，闭锁其它各路输入使其它组再按开关时失去作用，并能对抢中者有显示和鸣叫指示3.每组有 1 位十进制计分显示电路，能进行加/减计分；4.当抢答开始后，指示灯应闪亮；当有某组抢答时，指示灯灭，最先抢答一组的灯亮，并发出音响；也可以驱动组别数字显示（用数码管显示）；5.回答问题的时间应可调整，分别为 10s、20；主持人应有复位按钮和开始抢答按钮。
二、方案论证(设计理念)说选用at89c51芯片进行仿真实验，由于题目要求以及芯片的端口较少问题，故选用了一个四位数码管，将显示分数和显示选手号的功能集成于一个四位数码管中，并由复位功能进行两种显示的切换。
将P0口接上数码管，从P2口选择几个作为位选端口，另外的几位作为主持人的按键用来进行加减分以及开始和复位的选择。
并对按键进行了消抖防影措施。
在芯片的对应端口连接上晶振电路，在P3口连接蜂鸣器进行相应的提示。
源程序在keil5环境中生成，仿真在protues8.9环境中生成，将程序写入芯片中得到了运行且功能无错误三、过程论述过程论述大致分为两个部分，为硬件部分和软件部分1.硬件部分P0口接上数码管，采用共阴极四位一体数码管。
由于连接的为P0口所以需要接上上拉电阻，由于单个电阻过于麻烦所以选择使用排阻。
蜂鸣器电路，由于单片机产生的电流过小，无法支持蜂鸣器的正常使用，所以使用三极管进行电流放大来保持蜂鸣器的正常使用。
图中显示的为按键，左侧是选手按键，右侧为主持人按键，分别为开始按钮、加分按钮、减分按钮、复位按钮。
2.软件部分本次实验使用了两个定时器中断，分别为定时器中断0和定时器中断1。
设置的初始抢答倒计时为20s，答题时间为10s，为两个定时器赋上相应的初值可以应对两种时间为零的各种情况由于题目的要求当复位按键或者选手按键按下后需要屏蔽其他选手的按钮影响，设计采用了一种标志位来控制按键扫描函数，当复位按键或者选手抢答按键按下后该标志位置1然后停止对按键函数的扫描以此来屏蔽其他按键的干扰。
数字逻辑电路课程设计——抢答器
西安邮电学院数字电路课程设计报告书——数字抢答器学院名称：电子工程学院学生姓名：专业名称：班级：实习时间：数字电路课程设计------------数字抢答器一、课程设计题目数字式抢答器二、设计任务和要求1．抢答器同时可供4路参赛选手同时抢答，分别用4个按钮S0~S3来控制。
2. 设置一个主持人开关，用来控制抢答的开始和结束。
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，并在数码管上显示，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，且一次抢答的时间为10秒。
当主持人启动"开始"键后，定时器采用倒计时计数到0。
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，绿灯亮，数码管上显示选手的编号和剩余抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。
6. 如果定时时间已到（计数至0），有人抢答，则为超时抢答。
红灯亮，并在数码管管上显示该抢答选手。
7.如果主持人未启动“开始”键，有人抢答，为提前抢答。
显示其号码，此时红灯亮提示。
三、数字抢答器总体方案1. 接通电源后，主持人将开关拨到"高电平"状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器显示为0,定时器显示为0。
此时, 若有人抢答, 为违规抢答数码管显示其编号,并红灯警告.定时器显示不变。
2.主持人将开关置于”开始”状态，宣布"开始"抢答，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, 编号锁存, 编号显示, 绿灯亮表示抢答有效。
3.若在10秒内无人抢答，10秒后抢答器自动锁定，计数器停止计数，抢答无效。
如果再次抢答必须由主持人再次操作"开始"状态开关。
四、单元电路设计1.抢答器电路的设计 (即完成锁存和显示功能)（1）抢答, 锁存电路:在这一部分，最主要的是锁存电路，锁存电路主要由74LS75来实现,当74LS75的4，13号管角的信号为使能端，当为“0”时，它将保持原来的状态：74LS75的管脚图和真值表：7475功能表D0Q0D1Q3Vcc有一组队员按下开关后，Q1，Q2，Q3，Q4中有一个信号为0，则它们四个通过与门后的信号为0，接入E12和E34,7475实现锁存功能，保持状态不变。
数字电子课程设计 智力竞赛抢答器
电子课程设计报告题目：智力竞赛抢答器学生姓名专业学号指导教师日期一、完成课题的工作基础和实验条件【工作基础】LPS305直流稳压电源提供5V固定电压TFG2006V-6MHz信号发生器提供峰峰值1V、频率1Hz的方波【实验条件】各类CMOS器件器件列表如下：【4518】1个【4013】2个【4072】3片【4069】3片二、设计任务和要求【智力竞赛抢答器】电路简介：智力竞赛抢答器是为智力竞赛参赛选手答题时进行抢答而设计的一种优先判决电路。
参赛选手可以分为若干组，抢答时每组选手对主持人提出的问题要在最短的时间内作出判断，并按下抢答键回答问题。
竞赛规则：主持人宣布答题开始时，选手可以选择抢答或放弃，如果选手提前抢答视为犯规。
【设计要求】1、计时功能：主持按下启动键后，秒时钟计时开始。
2、正常抢答：在规定时间40s之内某选手按下抢答键时，显示席位号，表示正常抢答，秒时钟自动停止；3、放弃抢答：主持按下启动键后，秒时钟计时开始，40s还没有选手按下抢答键，表示放弃抢答，秒时钟自动停止；4、提前抢答：主持人未按下启动键时，某选手就按下抢答键，显示对应席位号，并发出响声，表示抢答犯规；5、封锁功能：当第一个选手按下抢答键后，电路将其他各组按键封锁，使其不起作用；6、复位功能：电路具有复位功能。
【主要技术性能指标】1、选手席位数量：4个主持人：1个2、席位指示灯显示：LED数码管，1个正常抢答时显示席位号（1～4），犯规抢答时显示席位号并发出响声提示。
3、抢答时间范围：0s～40s。
4、时间显示方式：LED数码管，两个。
5、复位方式：手动，按钮复位。
注：按钮可由开关代替。
三、电路基本原理该电路设计中共包括三部门主要电路：1、抢答器电路2、计时电路3、报警电路下面分别加以说明：【抢答器电路】主要功能：在规定时间40s之内某选手按下抢答键时，显示席位号，表示正常抢答【计时电路】主要功能：主持按下启动键后，秒时钟计时开始，40秒后停止【报警电路】主要功能：主持人未按下启动键时，某选手就按下抢答键，显示对应席位号，并发出响声，表示抢答犯规四、实验与调试【仿真完成后根据具体实验过程对电路图所作修改】1、连接显示选手席位号的译码器的四输入或门由于所发4072只有三片，器件不够，因而改成非门加与非门2、测试计时器功能时可适当加快信号发生器所提供的信号频率，以加快计时所用时间，方便观测【实验过程中注意事项】1、各部门主要电路分别测试，例如首先连接好计时电路并检测4518性能2、电路连接过程中注意不要带电改电路，切断电源后再插拔线路3、插拔芯片时须小心管脚，勿折断4、注意芯片接地与接电源端，切勿接反五、设计体会通过本次四路抢答器的电路设计，我对电子电路的设计过程有了更清楚的认识。
数字逻辑课程设计报告数字式竞赛抢答器
数字逻辑课程设计报告--数字式竞赛抢答器课程设计课程名称电子技术综合设计与实践题目名称数字式竞赛抢答器学生学院专业班级学号学生姓名指导教师2013年6 月14日广东工业大学课程设计任务书题目名称数字式竞赛抢答器学生学院专业班级姓名学号一、课程设计的内容数字式竞赛抢答器。
二、课程设计的要求与数据设计要求包括：1. 设计1个可容纳6组参赛队的数字式抢答器，每组设1个按钮，供抢答者使用；2. 当1个抢答者抢答后，其他抢答者的按钮不起作用；3. 设置1个主持人复位按键；4. 主持人复位后，开始抢答，由数码管显示其组别；5. 设置1个计分电路，每组开始预置10分，由主持人计分，答对1次计1分，打错1次扣1分。
6. 主持人复位开始抢答后，设置一个9s的倒计时显示。
若9s内有某组抢答，则计时器停止计时，显示当前计数值；若9s到时仍无人抢答，计时停止显示0s，此时不可抢答。
回复抢答需要主持人复位。
注：由于DE2板数码管数量有限，由于有6组的分值均需要显示，所以有一部分组别的分值可以用指示灯来模拟显示。
三、课程设计应完成的工作1. 利用各种电子器件设计数字式竞赛抢答器；2. 利用DE2板对所设计的电路进行验证；3. 总结电路设计结果，撰写课程设计报告。
四、课程设计进程安排五、应收集的资料及主要参考文献[1] 欧阳星明. 数字逻辑（第四版）[M]. 武汉：华中科技大学出版社, 2009.2: 194-195.[2] 陈永甫. 数字电路基础及快速识图[M]. 北京：人民邮电出版社, 2003.5: 275-279.[3] 张锁良. 数字电子技术基础[M]. 北京：北京邮电大学出版社, 2011.8: 329-334.[4] 荀殿栋等. 数字电路设计实用手册[M]. 北京：电子工业出版社, 2003.7: 105-107.发出任务书日期：2013 年 6 月 4 日指导教师签名：计划完成日期：2013 年6 月14 日基层教学单位责任人签章：主管院长签章：摘要数字式竞赛抢答器是由一个互锁电路构成的。
数字逻辑课程设计报告- 数字式竞赛抢答器的设计
一．设计题目数字式竞赛抢答内容与要求：设计制作一个可容纳八组参赛的数字式抢答器，每组抢答按钮供抢答时使用，且电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。
在主持人将系统复位并发出抢答指令后，若参赛者按抢答开关，则该组指示灯亮并用组别显示电路显示出抢答者的组别，同时电路应具有自锁功能，使别的抢答开关不起作用。
还要设置计分（含加分与扣分）电路。
对提前抢答和超时抢答的组别鸣喇叭示警，并由组别电路显示出犯规组别。
二．设计方式和要求1 在电脑上应用虚拟电子工作台（EWB）进行设计，调试，仿真；2 要求有课题综述，电路设计框，逻辑电路计算图，可在EWB模拟运行通过；3 每人独立完成课程设计。
4每个人都要进行电脑演示课程设计答辩，时间约为5~10分钟；5答辩后课程设计报告。
三 .所用器件4516（二进制向上向下计算器）8个76116（锁存器）1个74148（8-3优先编码器）1个74138（3-8译码器）1个显示译码器，开关，电源若干，逻辑门若干，方波发生器，蜂鸣器等四 .抢答器方框图五. 器件功能及电路分析174148（8-3优先编码器）分析：当第7个管脚为0时第6个时为1，5为2，4为3，2为5，1为6，0为7，全为1时为8（又由于8二进制应为1000，与A3=GS，并且第7个管脚作用）结论：实现8个开关转换成2进制数，电路图如下：276116（锁存器）分析：LEA+LEB有1个为1即为1，故接74148的GS（开始GS为1，第1个信号为0，故加非门，使原来为0后工作时为1，达到锁存器目的。
结论：实现锁存功能（第1组有效，第2组以及后面的组别均无效）33-8译码器4 4516（2进制加减器）功能简述：当CE为0时正常工作，CE为1时不工作，与74138联立，实现加减器功能，CP为上升沿时加1（在UP/DN=1时）CP为上升沿时减1（在UP/DN=0时）UP/DN由加分减分控制开关决定，下面如图所示：下面为蜂鸣器分析：当OA端有高电平时，蜂鸣器响（提前抢答时）超时时由方波信号发生器发生T=1/F（F=0.2HZ）为5S的脉冲，使达到延时效果。
数电智力竞赛抢答器课程设计完全版
......电子技术课程设计成绩评定表设计课题：智力比赛抢答器学院名称：电气工程学院专业班级：电气 1503学生：段帅朋学号：201523010310指导教师：设计地址：31-220设计时间：指导教师建议：成绩 :署名：年月日学生题目课题性质指导教师主要容（参数）任务要求（进度）主要参照资料审察建议......电子技术课程设计任务书段帅朋专业班级电气1503学号201523010310智力比赛抢答器工程设计课题根源自拟用 TTL 或 CMOS 集成电路设计智力比赛抢答器逻辑控制电路，详细要求以下：1.抢答组数为 4 组，输入抢答信号的控制电路应由无颤动开关来实现。
2.鉴别选组电路。
能快速、正确地判处抢答者，同时能清除其余组的扰乱信号，闭锁其余各路输入使其余组再按开关时失掉作用，并能对抢中者有光、声显示和呜叫指示。
3. 计数、显示电路。
每组有三位十进制计分显示电路，能进行加/减计分。
4.准时及音响。
必答时，启动准时灯亮，以示开始，当时间到要发出单音调“嘟”声，并熄灭指示灯。
抢答时，当抢答开始后，指示灯应闪亮。
当有某组抢答时，指示灯灭，最先抢答一组的灯亮，并发出音响。
也能够驱动组别数字显示（用数码管显示）。
第 1-2 天：熟习课程设计任务及要求，查阅技术资料，确立设计方案。
第3-4 天：依照确立的方案设计单元电路。
要求画出单元电路图，元件及元件参数选摘要有依照，各单元电路的设计要有详尽阐述。
第 5-6 天：撰写课程设计报告。
要求容完好、图表清楚、文理流利、格式规、方案合理、设计正确，篇幅合理。
[1]康华光．电子技术基础（模拟部分）（第 5 版） [M] ．：高等教育， 2004[2]阎石．数字电子技术基础（第 5 版） [M] ．：高等教育， 2006[3]光明 .电子技术书课程设计与综合实训 [M] ．航空航天 . 2007系（教研室）主任署名：年月日......目录1.绪论 (3)设计目的 (3)设计要求 (3)2.方案设计 (3)系统工作流程图 (3)元器件清单 (4)主要元器件选择与剖析 (5)轻触开关 (5)74LS192计数芯片 (5)2.3.3 共阴极数码管以及其驱动芯片 74LS48 (6)74LS175四路 D 触发器 (7)555 准时器 (8)集成门电路 (8)无源蜂鸣器 (8)3.原理剖析 (9)抢答必答模式选择及其指示电路 (9)抢答电路 (9)脉冲产生电路 (10)单稳态准时电路 (11)准时电路 (12)音响电路 (13)整机电路剖析 (13)加减分数电路 (14)4.设计总结 (15)....c......1.绪论1.1 设计目的1、着重培育学生正确的设计思想，掌握课程设计的主要容、步骤和方法。
数字电路技术实验之智力竞赛抢答电路
实验十二智力竞赛抢答电路一、实验目的1. 学习数字电路中门电路、触发器、中规模集成计数器、多谐振荡器及译码显示等单元电路的综合运用。
2. 熟悉智力竞赛抢答电路的工作原理。
3. 了解简单数字系统的设计、调试及故障排除方法。
二、设计要求设计要求：1. 智力竞赛抢答装置可同时供三名选手或三个代表队参赛，他们的编号分别为1、2、3；每个选手或代表队控制一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，为K1、K2、K3。
2. 节目主持人控制一个按钮，用来控制系统的清零和抢答开始与否，清零按钮的编号为S。
3. 抢答装置应具有显示和数据锁存功能，每个选手的编号可用一个七段显示器显示，1号选手抢答后相应的显示器显示“1”，2号选手抢答后其显示器显示“2”，3号选手抢答后其显示器显示“3”。
4. 电路应具有抢答键控制功能，在其中的一个选手抢答有效后，显示器显示相应的选手编号，蜂鸣器发出音响提示；同时电路应不再接收其余二个抢答者的信号，已获得抢答资格选手的编号，一直保持到主持人将系统清零为止。
功能扩展：5. 具有定时抢答功能，时间可由主持人设定；当主持人启动“抢答开始”按钮S后，定时器开始加计时，并用显示器显示时间。
6. 选手在设定的时间内抢答有效，定时器停止工作，显示器显示抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清零。
若定时抢答时间到，没有选手抢答，则本次抢答无效，系统报警并不再接收选手的抢答信号（禁止超时抢答），时间显示器显示00。
三、设计方案三个开关分别是1、2、3为选手开关，主持人的开关为空格，倒计时为30秒，显示为00后会报警，主持人开关再抢答后可复位。
1.抢答电路设计：主持人的空格开关打开后才开始抢答（时限为30 s）。
1).当有选手按下所在开关，抢答电路显示选手所在编码（1、2、3），倒计时电路停止计时，以此同时其他选手所在的开关被锁定，抢答无效。
2).如若抢答时间到，无人抢答时，则锁定电路，定时和定时电路停止工作强大无效。
智力竞赛抢答器 数字逻辑课程设计
智力竞赛抢答器1．实习的目的和任务目的：1.具有较强的扩展性。
2.用无线的方式实现抢答。
任务：1.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，并用声、光指示；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；4.每组有一个计分器。
从预置的100分开始，由主持人控制。
答对者加10分，答错则扣10分；5.互锁功能。
2．实习要求1）从选择设计方案开始，首先按单元电路进行设计，选择合适的元件，最后画出总原理图。
2）均首先采用Multisim 7或EWB仿真软件进行仿真，后进行电路的实际安装和调试。
3）实习报告要按照格式来做。
实习结果要以打印稿上交，同时实习报告的电子版和设计的电路图，运行结果（.msm或ewb檔）也要上交统一制作做。
3．实习地点设计与仿真：福建农林大学田家炳楼软件实验室513和514；安装与调试：福建农林大学田家炳楼硬件实验室406和404；4．主要仪器设备（1）软件：数字电路仿真软件Multisim7（2）硬件：智力竞赛抢答器：器件数量型号三极管4个D触发器（74LS74）4个或非门4个发光二极管4个BUZZER 5个555定时器1个JK触发器3个CD4511译码器 1个 数字显示器 4个 74HC190 2个 D 触发器 4个5．实习内容 5.1.1电路原理：图5.1.1(智力竞赛抢答器的流程图)抢答器主要是由四个三极管、和四个D 触发器以及四个或非门构成，其中三极管是与主持人一起配合使用，用来控制是否开始抢答，当主持人将开关接地时，三极管截至，此时三极管可以当作一个二极管使用当有选手抢答时就通过三极管将信号传送给D 触发器，D 触发器在将信号传送给或非门并将其他选手锁存，同时将信号送给发光二极管与喇叭。
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智力竞赛抢答器逻辑电路设计是一项旨在设计一种电路，具有能够在智力竞赛等场合使用的快速抢答的功能。
该电路的设计需要考虑到其工作的可靠性、快速性、精确性等方面，并具有一定的实用性。
设计思路：智力竞赛抢答器逻辑电路的设计要从以下几个方面入手：输入信号的检测和处理、计时器的设计、信号输出的控制。
1. 输入信号的检测和处理在智力竞赛时，选手的手速和反应速度是非常重要的因素，电路的设计需要考虑如何快速地将选手按下按钮的信号捕捉到并处理。
我们可以使用双稳态触发器作为输入信号检测的基础电路。
当选手按下按钮时，通过按钮上的电容原理，会使得信号的电平变化，触发双稳态触发器将输入信号变为高电平。
当第一个选手按下了按钮之后，会产生一个高电平信号被捕捉到。
为了避免抢答器出现一次击鸣，同时进行多次计时的情况发生，我们需要对信号进行去反跳处理。
我们可以在双稳态触发器输出端后面添加一个RC滤波电路，将输入信号做进一步处理，将短时间内的信号波动滤去。
2. 计时器的设计为了保证抢答器计时的精确性，我们需要使用高速计数器作为计时基础电路。
当电路检测到选手按下按钮后，即会触发计时器开始进行计时，并输出计时结果。
计时器的计时范围可以根据不同的比赛需求进行设置，一般设为30秒左右。
当第一个选手抢答成功后，即需要停止计时器的计时，并将计时结果通过信号输出电路进行输出。
为了避免第二个选手误抢，我们需要添加一个延迟开关，在选手按下按钮后的一定时间内才允许第二个选手进行抢答。
3. 信号输出的控制当选手抢答成功后，其抢答的结果需要通过信号输出电路进行输出，这时我们需要使用锁存器或寄存器进行存储。
当第一个选手抢答成功后，其抢答时间将被锁存起来，并输出到屏幕上，同时触发音响输出计时器停止计时的信号。
在比赛系统中，可以根据实际需求将输出信号连接到屏幕、扬声器等外部设备上。
总结：智力竞赛抢答器电路的设计涉及到输入信号的检测和处理、计时器的设计以及信号输出的控制等多个方面。
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。
智力竞赛抢答器逻辑电路设计
2．判组电路
判组电路由RS触发器完成，CD4043为三态RS锁存触 发器，当S1 按下时，Q1 为1，这时或非门74LS25为低电平， 封锁了其他组的输入。Q1为1，使发光管D1发亮，同时也 驱动音响电路鸣叫，实现声、光的指示。输入端采用了阻 容方法，以防止开关抖动。
3．定时电路
当进行抢答或必答时，主持人按动单次脉冲启动开关， 使定时数据置入计数器，同时使JK触发器74LS112翻转（ Q 1 ），定时器进行减计数定时，定时开始，定时指示灯 亮。当定时时间到，即减法计数器为“00”时， 为“1”，定 时结束，控制音响电路鸣叫，并灭掉指示灯（JK触发器 的 ，Q 1，Q 0 ）。
倒T形电阻网络D/A转换器电路中， S0 ～ S3为模拟开关，由 输入数码Di 控制；R 和2R 组成电阻解码网络，呈倒T形；运算放 大器A构成求和电路。
（1）当Di 1时，Si 接运放反相输入端（“虚地”），Ii 流入求 和电路。 （2）当Di 0 时，Si 将电阻2R接地。无论模拟开关Si处于何种位 置，与Si相连的2R电阻均等效接“地”（地或虚地）。这样流经 2R电阻的电流与开关位置无关，为确定值。
数字电子技术
智力竞赛抢答器逻辑电 路设计
简述
1
2 设计任务及要求
设计方案提示
3
4
主要元器件选择
设计原理及参考电路 5
1.1 简述
如图9-1所示为智力竞赛抢答器的电路原理组成方框图。
图9-1 智力竞赛抢答器原理框图
1.2 设计任务及要求
具体要求主要包括以下几点。
（1）抢答组数为4组，输入抢答信号的控制电路应由无抖动开关 来实现。 （2）选组电路能迅速、准确地判别抢答者，同时能排除其他组的 干扰信号，即闭锁其他各路输入使其再按开关时失去作用，并能 对抢中者发出声、光显示和鸣叫指示。 （3）计数显示电路为3位十进制计分显示电路，能进行加/减计分。 （4）开始作答时，启动定时灯亮，开始计时；当计时结束时，喇 叭发出单音调“嘟”声，并熄灭指示灯。
《数字逻辑电路》多路电子抢答器的设计
《数字逻辑电路》多路电子抢答器的设计1 整机设计1.1 设计要求结合所学数电知识设计一个智力竞赛抢答器，供八个选手参加比赛使用，且主持人可控制抢答的开始。
1.1.1设计任务根据要求设计制作一个八人抢答器。
1.1.2性能指标要求给主持人一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答开始(蜂鸣器响)。
抢答器具有数据锁存和显示功能，有选手按动抢答按钮（停止蜂鸣），编号立即锁存，并在LED数码管上显示选手编号，此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。
1.2 整机实现的基本原理及框图1.2.1基本原理SW2到SW9为八位选手的抢答开关，SW1单刀双掷开关设为主持人控制开关。
当主持人控制开关置于清零状态时，RS触发器的R端为低电平，输出端全部为低电平。
于是4511的BI为高，显示器灭灯；74LS148处于工作状态，此时锁存电路不工作。
当SW1置于开始状态，优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态。
74LS279的1R、1S均为高电平，由真值表可知，输出1Q为低电平，从而使74LS148输入使能端为低电平有效，即抢答器处于等待工作状态。
若有选手（假设为3号选手）按动抢答开关（即闭合SW4），此时优先编码器74LS148输入端I3接低电平有效，则输出A2A1A0为100，A2A1A0分别接至3S、2S、1S，根据RS锁存器真值表，1Q2Q3Q输出分别为110，从而4511的输入端DCBA为0011，经4511译码，显示器上显示“3”。
与此同时，当74LS148输入端有一个为低电平时，GS为低电平有效，即标志译码器处于工作状态，从而使4S为0，此时4Q输出为高电平，致使EI为高电平，74LS148处于禁止工作状态，其他选手抢答按钮的输入信号不会被接受。
这就保证了抢答者优先性以及抢答电路的准确性。
抢答结束后，主持人开关置于清零状态，数码管变灰，一切恢复初始状态，以便进入下一轮抢答环节。
1.2.2总体框图2 各功能电路实现原理及电路设计74LS148优先编码器此芯片为8线-3线优先编码器，在优先编码器电路中，允许同时输入两个以上编码信号。
智力竞赛抢答器课程设计
智力竞赛抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握抢答器的基本电路原理，包括按钮控制、指示灯显示等。
2. 学生能了解并描述数字电路基础知识，如逻辑门、触发器等，并明白其在抢答器中的应用。
3. 学生能够解释抢答器中涉及的电子元件的功能和作用，如电阻、电容、二极管、三极管等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并搭建一个简单的智力竞赛抢答器电路。
2. 学生通过实际操作，掌握基本的电路连接和调试技巧，提高动手能力。
3. 学生能够运用抢答器进行实际竞赛，提升反应速度和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对电子技术的兴趣，激发创新意识。
2. 学生在团队协作中，学会互相尊重、支持和沟通，培养良好的合作精神。
3. 学生在竞赛过程中，树立公平竞争的意识，培养积极向上的心态。
课程性质：本课程为实践性较强的电子技术课程，结合理论知识与动手实践，培养学生电子技术应用能力。
学生特点：五年级学生对新鲜事物充满好奇，动手能力强，但电子技术知识有限，需要教师引导。
教学要求：注重理论与实践相结合，以学生为主体，教师引导，培养学生自主探究和团队协作能力。
通过课程目标的实现，使学生在知识与技能、情感态度价值观方面得到全面提升。
后续教学设计和评估将围绕这些具体的学习成果展开。
二、教学内容1. 数字电路基础知识：逻辑门原理、触发器功能及其在抢答器中的应用。
教材章节：第五章《数字电路基础》内容列举：逻辑门电路、RS触发器、JK触发器等。
2. 抢答器电路原理：按钮控制、指示灯显示、抢答成功判定等。
教材章节：第六章《电子技术应用》内容列举：按钮开关、指示灯、时钟信号、计数器等。
3. 电子元件功能与作用：电阻、电容、二极管、三极管等。
教材章节：第四章《常用电子元件》内容列举：电阻的阻值、电容的容值、二极管单向导电性、三极管放大作用等。
4. 电路连接与调试技巧：实物电路搭建、调试方法、故障排查等。
数字电路课程设计报告之四路智力抢答器
数电课程设计智力竞赛抢答器姓名：熊武学号：20110896学院：电气与电子工程专业：自动化班级110302指导教师：李岩四路多路智能抢答器设计前言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。
在知识竞赛中，特别是做抢答题时，在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一位选手先答题，必须要有一个系统来完成这个任务。
如果在抢答中，只靠人的视觉是很难判断出哪组先答题。
这次设计就是用几个触发器以及三极管巧妙的设计抢答器，使以上问题得以解决，即使两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。
本文主要介绍了抢答器的工作原理及设计，以及它的实际用途。
目录一、实验目的……………………………………………………………二、设计内容及要求……………………………………………………三、总体设计思想与方案论证…………………………………………四、单元电路的设计、参数计算、器件选择及介绍………………….（一）、封锁电路…………………………………………………………………….（二）、脉冲电路……………………………………………………………………（三）、亮灯电路与蜂鸣器电路……………………………………………………五、总体电路设计图、工作原理及元器件清单………………………六、硬件电路安装、调试测试结果，出现的问题、原因及解决方法七、总结与体会…………………………………………………………八、参考文献………………………………………………………………………一、实验目的1．学习智力竞赛抢答器电路的工作原理。
2．学习综合数字电子电路的设计、实现和调试方法。
二、设计内容和要求设计实现一个可容纳四组参赛者的数字智力竞赛抢答器。
数字逻辑课程设计_智力竞赛抢答器逻辑电路设计
内蒙古师范大学计算机与信息工程学院《数字电路》课程设计报告设计题目智力竞赛抢答器逻辑电路设计指导教师戚桂美职称讲师姓名***学号2009*******日期2011/7/12智力竞赛抢答器逻辑电路设计计算机与信息工程学院 2009级 2009*******指导教师戚桂美讲师摘要设计一个可以容纳4名选手或4个代表队比赛的抢答器。
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。
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，并将优先抢答选手的编号保持到显示器上，直到主持人将系统清除为止。
关键字抢答器电路图 74LS741引言智力竞赛是一种生动活泼的教育形式和方法，通过抢答和必答两种方式能引起参赛者和观众的极大兴趣，并且能在极短的时间内，使人们增加些科学知识和生活常识。
在进行智力竞赛抢答时，各参赛者考虑好后都想抢先答题。
如果没有合适的设备，有时难以分清它们的先后，是主持人感到为难。
为了使比赛能顺利进行，需要有一个能判断抢答先后的设备，来做一个公正的裁判员。
称之为智力竞赛抢答器。
2设计任务及主要技术指标和要求2.1 主要的设计指标和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。
它的任务是从若干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，同时用声和光提示。
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。
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四路智力竞赛抢答器。
2.2 设计任务和要求(1) 设计一个可以容纳4名选手或4个代表队比赛的抢答器。
(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，并将优先抢答选手的编号保持到显示器上，直到主持人将系统清除为止。
3工作原理接通电源后：主持人的开关拨到“清除”状态，此时抢答器处于禁止状态，编号显示器处于“0”；主持人将开关设置为“开始”状态，并宣布“开始抢答”，此时抢答器开始工作。
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内蒙古师范大学计算机与信息工程学院《数字电路》课程设计报告
设计题目智力竞赛抢答器逻辑电路设计指导教师戚桂美职称讲师
姓名***
学号2009*******
日期2011/7/12
智力竞赛抢答器逻辑电路设计
计算机与信息工程学院 2009级 2009*******
指导教师戚桂美讲师
摘要设计一个可以容纳4名选手或4个代表队比赛的抢答器。
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。
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，并将优先抢答选手的编号保持到显示器上，直到主持人将系统清除为止。
关键字抢答器电路图 74LS74
1引言
智力竞赛是一种生动活泼的教育形式和方法，通过抢答和必答两种方式能引起参赛者和观众的极大兴趣，并且能在极短的时间内，使人们增加些科学知识和生活常识。
在进行智力竞赛抢答时，各参赛者考虑好后都想抢先答题。
如果没有合适的设备，有时难以分清它们的先后，是主持人感到为难。
为了使比赛能顺利进行，需要有一个能判断抢答先后的设备，来做一个公正的裁判员。
称之为智力竞赛抢答器。
2设计任务及主要技术指标和要求
2.1 主要的设计指标和要求
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。
它的任务是从若干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，同时用声和光提示。
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。
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四路智力竞赛抢答器。
2.2 设计任务和要求
(1) 设计一个可以容纳4名选手或4个代表队比赛的抢答器。
(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，并将优先抢答选手的编号保持到显示器上，直到主持人将系统清除为止。
3工作原理
接通电源后：
主持人的开关拨到“清除”状态，此时抢答器处于禁止状态，编号显示器处于“0”；主持人将开关设置为“开始”状态，并宣布“开始抢答”，此时抢答器开始工作。
当参加智力竞赛的选手摁下手中的抢答器时，蜂鸣器和LED数码管会用声和光提示，并显示该小组的编号。
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，同时用声和光提示。
由以上两个条件可以想到：
用D触发器来实现，D触发器是一个输出跟输入一样的触发器。
将主持人的开关和D触发器的清零端相连。
D触发器是一个在CP脉冲上升沿时反转的触发器。
所以只要有一个抢答器输出为1时，就让所有抢答器的脉冲没有上升沿，这样就轻而易举的让其他小组的抢答无效了。
蜂鸣器和LED数码管的提示延续到主持人清零为止，不能在变。
当一轮抢答结束后，主持人将其清零，准备下一轮抢答。
图1 电路框图4基本组成
4.1 逻辑电路的基本组成
图2 抢答器电路图
4.2 电路说明
S1、S2、S3、S4分别表示四位参加智力竞赛的选手手中的抢答器开关；Q1、Q2、Q3、Q4分别表示四位选手抢到题之后显示的数字；CP接在1KHz的脉冲上，提供脉冲信号。
我们的芯片中没有四输入的与门芯片，所以双D触发器的输出端先通过与非门之后再在通过一个非门来实现与门的功能。
5设计步骤及方法
5.1 怎样连接两个双D触发器（74LS74）
将他们的四个输入端作为四位选手手中的抢答器开关，将将四个输出端接在数字显示器上（LED数码管）上，可以显示抢道题目的选手的编号。
主持人的开关接在两个双D触发器的清零端，以便控制四位选手手中的抢答器。
5.2 封锁CP脉冲
当有选手摁下抢答器时脉冲将一直置1或置0，要实现这个功能是可以将CP 脉冲和四个D触发器的Q反端接通过与门的结果和CP脉冲接在与非门的输入端，将输出端接到四个D触发器CP脉冲端。
这样就实现了封锁脉冲。
没有一个组摁下手中抢答器时，进入D触发器CP脉冲会0101的变换，但是只要有人摁下手中抢答器进入D触发器的CP脉冲只会是1。
没有了脉冲上升沿这个条件输入怎样变换D触发器的输出都不会变。
6电路总体说明
6.1 抢答器的逻辑电路的说明
此电路采用了两个双D触发器（74LS74），将它们的四个输入端接在电路实验箱的开关。
将双D触发器的置零端接在实验箱的开关上，当作主持人手中的开关，来控制四位选手手中的抢答器的有效性。
脉冲接在实验箱上1KHz的脉冲上，这个速度远远超过了思维反应。
只有一位选手摁下手中的抢答器，马上就会在实验箱的数字显示器上显示该选手的序
号。
图3 抢答器逻辑电路图
6.2 74LS74功能表
表1
7设计所用器材
表2
8小结
经过本次课程设计我的收获很多很多。
我从心底里体会到了老师曾苦苦的，再三的让我们自己动手做的良苦用心。
我体会到了只学理论，而脱离了实践是一件多么大的遗憾，不知我曾因为这个原因错过了多少宝贵的想法，经验和体会。
当然，刚开始做实验画电路时，有一种无从下手的感觉，那时才真正感受到自己所知道的东西是多么的少。
和我的搭档画电路时，画着画着到一半都不知道该怎么继续了。
我们又找书又上网查资料，通过在实验箱上，功能的一个一个实现来一步步的解决问题。
电路画完后，第一次没有成功。
查看电路却无误，我们就一根一根的测试导线，结果发现有一根导线坏了。
就这样好不容易查出了瑕疵，又发现只有选手1，选手2抢答的时候，LED数码管和蜂鸣器才给出提示。
因此，我们猜想74LS74（2）芯片没有起效，原因可能有两种，不是芯片坏了就是卡槽，我们测了一下芯片，确定芯片没有问题。
就把芯片74LS74（2）的卡槽换了一下，像我们所想的那样，结果出来了。
在面模板上接电路时我们吸取了教训，把导线都一次性做了测试。
又把芯片
再次测了测。
旁组的同学告诉我们不要把芯片插得太近不然导线插起来就够你受罪的了，我们把芯片插得稀疏点。
因做好了之前的准备工作，所以接电路时，没有再遇到棘手的事。
仅仅因芯片稀疏，所以导线容易乱动，我就想了个招，把它们都固定了起来。
再连接了电源、地和以及相应的开关和连接项。
抢答器的功能实现了，终于松口气了，不容易啊。
调试记录：
表3
致谢我敬重的戚桂美老师：
我的老师，我不是您最出色的学生，而您却是我最尊敬的老师。
您让我知道了，学习要懂得把理论和实践结合起来的神奇效果。
学习不能仅仅靠老师，这样的学习态度是作为学生的大忌，所谓《师父领进门，修行在自己》，老师引导我们走出误区、了解不足、展望前景。
而能不能学到要靠我们自己的努力。
《授人以鱼不如授人以渔》，您让我们学会了学习，用身旁各种资源、渠道去学到自己想要知道的东西。
因此学生由衷的感谢您。
请接受学生诚挚谢意！
参考文献：
【1】阎石，高等教育出版社——《数字电子技术基础》
【2】康华光，高等教育出版社——《电子技术基础数字部分》。