数字四路抢答器设计方案
数字四路抢答器设计方案
数字四路抢答器设计方案介绍数字四路抢答器是一种常用于教育培训、比赛答题等场合的设备，其作用是指示哪个参赛者按下按钮抢答、以及谁率先抢答成功。
本文档将介绍数字四路抢答器的设计方案。
设计背景基于教育和比赛的需要，越来越多的场合需要使用抢答器来提高效率和公正性。
而数字化的抢答器相比于传统的机械式抢答器具有更高的精度和易用性，因此在市场上越来越受欢迎。
数字四路抢答器是一种常见的数字化抢答器，其能够为教师、裁判提供一种简单、准确、实用的抢答解决方案。
设计思路数字四路抢答器主要由以下部分组成：按钮、指示器、控制器。
具体的设计思路如下：按钮数字四路抢答器需要配备四个按钮，分别对应四个参赛者。
当任意一个参赛者按下按钮后，系统会进行响应，并指示哪个参赛者按下了按钮。
指示器数字四路抢答器需要配备一个指示器，用于指示哪个参赛者率先抢答成功。
指示器可以是LED灯、端口提示音等。
控制器数字四路抢答器需要配备一个控制器，用于控制按钮、指示器等功能的运行。
控制器可以使用单片机、传感器等元件来实现。
通过单片机的编程，可以实现响应按键事件、控制指示灯等功能。
设计要点设计数字四路抢答器的过程中，需注意以下关键点：稳定性抢答系统的稳定性是其最基本的设计要求之一。
在使用过程中，系统必须极具稳定性、可靠性，确保不会出现不必要的故障和错误。
在设计过程中，需要对抢答系统进行充分测试和优化，以保证其高效运行。
实用性数字四路抢答器的实用性是设计的另一项重要目标。
系统需要具备直观、简单、易操作等特点，确保教师、裁判能够方便地使用抢答器。
此外，系统还需要具有较高的适应性，可以扩展适应不同场合。
硬件选型在设计数字四路抢答器时，硬件选型将起到决定性作用。
对于不同的应用场合，不同的硬件选型将产生不同的效果。
因此，在进行硬件选型时，需要充分考虑到项目的实际需求和预算等因素。
设计实现数字四路抢答器的设计实现可以采用以下步骤：1.选用合适的硬件元件，如单片机、开发板、LED灯、按键、电源等。
四路-抢答器课程设计
四路-抢答器课程设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN课题题目：数字式4组竞赛抢答器的设计与制作一、课程设计目的本次课程设计主要是《数字电子技术》理论课程而设置的一门实践性课程，起到巩固所学知识，加强综合能力，培养电路设计能力，提高实验技术，启发创新思想的效果。
二、初始条件：本课程设计，要求用集成电路：74LSl48，74LS192,74LS175，74LS160,74LS00，74LS04，74LS20,74LS48,74LS32,555定时器和其它器件等，实现四路定时抢答功能。
三、要求完成的主要任务:1、可同时供4名选手（或代表队）参赛，其编号分别是1到4，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应。
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。
2、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，并数码管上显示选手的编号，同时扬声器给出声音提示；同时封锁输入电路，禁止其它选手抢答。
3、抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间为10秒。
当主持人启动“开始”键后，要求定时器立即进行加计时，并用显示器显示。
4、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时刻的时间，并保持到主持人将系统清零为止；如果定时抢答的时间已到，而没有选手抢答时，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，定时显示器上显示0。
目录1 功能介绍 (3)主要功能介绍 (3)扩展功能介绍 (3)2总体方案设计.................................................. (3)3单元模块设计.................................................. (4)抢答器控制端电路功能介绍 (4)定时时间电路 (5)控制电路和报警电路 (5)振荡电路 (6)4主要芯片介绍 (7)优先编码器 74LS148 (7)计数器74LS192 (8)5四人抢答器仿真.............................................. (9)6系统调试...................................................... (9)7参考文献 (11)1功能介绍主要功能介绍（1）抢答器最多可供4名选手参赛，编号为1~4号，各队分别用一个按钮（分别为J1、J2、J3、J5）控制，并设置一个系统清零和抢答控制开关J4,J7，该开关由主持人控制。
4路抢答器课程设计报告
4路抢答器课程设计报告课程设计报告：4路抢答器一、设计背景和目标抢答器是一种常见的教学装置，用于增强学生参与课堂互动和竞争的积极性。
为了提高现有抢答器的性能和功能，本次设计决定设计一款4路抢答器，以满足现代教育教学的需求。
本设计旨在通过增加抢答器的路数，提高课堂互动和竞争的效果，促进学生参与讨论和思考，培养学生的团队合作和竞争精神。
二、需求分析1.提高路数：既有的抢答器系统只能支持单一路数，不利于多个学生同时参与抢答活动，因此设计4路抢答器，以支持更多学生参与抢答。
2.精准识别：抢答器需要准确识别学生按下按钮的时间顺序，并显示该学生抢答的排名，以减少争议和纠纷。
3.考虑后续扩展：设计的抢答器具备一定的可扩展性，以满足未来可能增加的路数需求。
4.易于使用：抢答器的使用应简单方便，对教师和学生来说操作简单、直观。
三、系统设计1.硬件部分：抢答器由中控主机和多个答题器组成。
中控主机负责控制答题器的启动、暂停和排名显示，答题器则用于学生参与抢答。
中控主机需要具备多路输入和输出接口，以支持多个答题器的同时工作。
2.软件部分：中控主机需要具备按键扫描、计时、显示学生抢答排名等功能。
答题器则需要具备按键输入和与中控主机的通信功能。
四、应用场景本款4路抢答器适用于中小学课堂教学。
教师可以通过抢答器让学生在课堂上积极回答问题，增强学生对知识点的理解和记忆。
在团队竞赛中，抢答器也可以作为评分工具，用于记录团队的答题水平。
五、教学效果和可操作性评价1.教学效果：抢答器可以增强学生的参与度和互动性，培养学生的团队合作和竞争精神，促进学生思考和讨论，提高教学效果。
2.可操作性评价：抢答器的设计考虑到了简单方便的操作，教师和学生只需按下按钮即可完成相应操作，无需复杂的设置和操作过程，易于上手和使用。
六、结论本次设计的4路抢答器满足了现代教育教学的需求，提高了学生参与度和互动性。
通过抢答竞赛，可以培养学生的竞争意识和思考能力。
四路抢答器设计方案
设计方案设计题目：四路抢答器设计与制作院系航空电子电气工程学院专业航空电子信息班级航电1301班学号201300021047姓名陈剑指导老师李雪二〇一五年10月22日一、总体设计思路（一）、设计任务与要求1、抢答器同时供4名选手或4个代表队比赛，分别用4个按钮S0~S3和四个发光二极管表示。
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，并在发光二极管和数码管上显示，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，定时器进行增计时，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）、四路抢答器总体方框图如下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“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。
总体设计框图二、设计方法和技术来源路线1、熟悉掌握单片机开发流程2、根据要求查阅资料，完成硬件电路图的设计3、软件流程图设计，编写软件程序4、进行软硬件仿真测试5、请教指导老师、帮助解决出现的问题和困难6、完善电路，使电路性能达到设计要求三、设计需要的工具设备1、笔记本电脑2、Office办公元件、keil软件、potues软件、Altium Designer软件3、单片机开发板一块4、万用表四、成果理想效果系统框图、硬件电路图、仿真图、程序，硬件调试成功五、依据技术规范或标准设计方案严格按照国家关于电子产品的设计，电子产品工艺、节能环保等标准设计。
四路数字抢答器课程设计
四路数字抢答器课程设计四路数字抢答器是一种在教学活动中广泛使用的设备，它不仅可以增加课堂的趣味性，还能提高学生的参与度和思考能力。
本文将详细介绍四路数字抢答器的设计原理、功能特点以及在教学中的应用。
四路数字抢答器是由四个独立的按钮组成，每个按钮上的数字代表一个选项或答案。
在教学中，老师可以设定问题或选择题，并通过按下相应的按钮来抢答。
系统会根据按钮的先后顺序确定回答问题的学生，并显示正确答案或给出相应的提示，以便进行评价和讲解。
四路数字抢答器的设计原理是基于无线通信技术。
设备通过无线信号与接收器进行信息传输，实现快速、准确的答题抢答功能。
同时，它还具备多个功能键，如开始、结束、重置等，在教学中提供了更多的操作便利。
四路数字抢答器具有多种功能特点，首先是全自动抢答，无需手动记录答题顺序，减少出错率。
其次，它支持多人同时抢答，可以满足大班级或团队竞赛的需求。
此外，抢答器还可以通过显示屏实时显示抢答结果，让学生们能够清晰地了解自己的答题情况。
在教学中，四路数字抢答器具有广泛的应用价值。
首先，它可以用于课堂互动环节，激发学生的学习兴趣和积极性。
教师可以设计各类问题，如知识点回顾、思考题、快速测验等，引导学生积极思考并主动参与。
其次，抢答器可以用于小组竞赛，增加学生之间的协作和竞争，培养他们的团队合作精神。
最后，它还可以用于考试复习，通过模拟考试环节，测试学生对知识点掌握的程度，发现并弥补薄弱环节。
总之，四路数字抢答器作为一种先进的教学辅助工具，不仅可以提高教学效果，还能增加课堂的趣味性。
教师在应用抢答器时，需要根据不同的教学目的和教学内容，灵活运用，借助抢答器的功能特点，提高教学质量，激发学生的学习兴趣和积极性。
同时，抢答器也需要与其他教学手段相结合，形成多样化的教学模式，使教育教学更加丰富多彩。
经典四路抢答器课程设计word版
四路抢答器课程设计设计参考一、数码抢答器1.设计要求（1）8个参赛选手，用0~7号表示，抢答赛中，锁定并显示最先抢答选手号。
（2）报警提醒主持人等功能。
（3）主持人控制电路。
2．课题涵盖的知识点编码器、锁存器、脉冲发生器、译码器、三极管的开关特性应用等知识。
3．设计课题中部分单元电路的原理说明（1图1.1 数码抢答器的整机工作原理构图数码抢答器的整机工作原理构图如图1.1所示。
图1.2 数码抢答器实验板。
图1.3提供了一种供参考用的整机电路图。
电路组成如下：U1组成8线3线编码器，U3、U7A形成锁存脉冲，其中C1有延时作用，74LS175锁存编码信号，S9为主持人复位开关，U6、SMG1组成译码显示电路，U5、U7B组成报警电路。
图1.2 数码抢答器实验板（2）编码器按照预先的约定用文字、数码、图形等字符或图片表示特定对象的过程统称为编码，如学生的学号、考号、邮编等都属于编码，但在数字、微机、单片机等系统中，多利用多位的二进制数码0和1按照某种预先约定的规律排列，组成不同的数码，表示某一具体特定事物或含义，之所以编为二进制码是因为二进制数便于进行存储、运算等各种数字信号处理，而且电路实现简单。
在本项目中为了便于锁存、显示抢答的选手号，可利用二进制编码器将8位选手的按键号编为3信二进制数码。
编码器可以用小规模集成电路设计而成，也可以直接用中规模集成电路如8线-3线编码器74148来实现。
此电路如有74147还可以有10个输入抢答端。
（3）译码显示器本项目可采用七段数码显示译码器。
其作用是将8421BCD码译码后通过数码管显示出来，译码是编码的逆过程。
数码管是由发光二极管显示字段的显示器件，在数字电路和单片机中广泛采用的是七段数码管，这种数码管的显示字段各对应一个发光二极管，根据发光二极管在数码管内部的连接形状不同分为共阴极和共阳极两种。
如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！图1.3 供参考用的整机电路图驱动共阴数码管的显示译码器可采用MC14511，其功能表如表1.1。
电子技术课程设计《数字显示4路抢答器》
数字显示4路抢答器
小组成员：杨祺杰 温宇轩 刘强
指导老师：陈龙
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 （1）4名选手编号为：1，2，3，4。各有一个抢答按钮和发光二极管， 按钮和发光二极管的编号都与选手的编号对应，也分别为1，2，3，4。 （2）给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零和抢答的开始。 （3）抢答器具有数据锁存功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按 钮，该选手编号立即锁存，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。
主要元器件
• 器件列表
锁存/译码/驱动器CD4511
• 锁存/译码/驱动器CD4511具有以下功能： • BI：4脚是消隐输入控制端，当BI=0 时，不
管其它输入端状态如何，七段数码管均处于 熄灭（消隐）状态，不显示数字。 • LT：3脚是测试输入端，当BI=1，LT=0 时， 译码输出全为1，不管输入 DCBA 状态如何， 七段均发亮，显示“8”。它主要用来检测 数码管是否损坏。 • LE：锁定控制端，当LE=0时，允许译码输 出。 LE=1时译码器是锁定保持状态，译码 器输出被保持在LE=0时的数值
设计方案
• 电路设计
• 电路由开关阵列电路、触发锁存电路、解
锁电路、编码电路、译码电路和显示电路 组成。
• 1、开关阵列电路：该电路由多路开关所组成，每一 •
• • •
名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：当某一组开关首先被按下时，触 发锁存电路被触发，在对应的输出端上产生开关电平 信息，同时为防止其他开关随后触发而造成输出紊乱， 最先产生的输出电平反馈到使能端上，将触发电路封 锁。 3、解锁电路：一轮抢答完成后，应将触发器使能端 强迫置1或置0（根据芯片具体情况而定），解除触 发锁存电路的封锁，使锁存器重新处于等待接收状态， 以便进行下一轮的抢答。 4、编码电路：将触发锁存电路输出端上产生的开关 电平信息转换为相应的8421BCD码。 5、显示电路：将编码电路输出的8421BCD码经显示 译码驱动器，转换为数码管所需的逻辑状态，驱动 LED数码管显示相应的十进制数码。
数字电路课程设计—四路抢答器
数字电路课程设计—四路抢答器数字逻辑课程设计报告——数字抢答器学院名称：通信与信息工程工程学院学生姓名：专业名称：信息工程班级：信息工程实习时间：2012年6月18 日——2012年6月29 日课程设计报告一．课程设计题目：四路数字抢答器二．任务和要求：设计一个数字式抢答器，具体要求如下：1．要求至少控制四人抢答，允许抢答时间为10秒，输入抢答信号实在“抢答开始”命令后的规定时间内，显示抢先抢答者的序号，绿灯亮。
2．在“抢答开始”命令前抢答者，显示违规抢答者的序号；红灯亮。
3．选做：在“抢答开始”命令发出后，超过规定的时间无人抢答，显示无用字符（可自行确定）。
4．选做：不仅能显示抢答者的序号并且能显示抢答次序。
三．总体方案的选择方案一：其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨接地，抢答器处于禁止状态，组号显示器显示“0”，定时器显示时间(0秒)；若有队员在此时抢答，则表示犯规，违规报警电路的红灯亮，并显示其组号；由于锁存电路的原因，只记录下第一组的组号。
在主持人读完题目后，将开关接上电源，宣布"开始"抢答，定时器开始计时，选手在10秒内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、绿灯提示。
当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示经过的时间。
如果再次抢答必须由主持人再次操作“清零”和“开始”状态开关。
方案二：脉冲电路计 时 电 路译 码 电 路译 码 显 示控制 电路主持人开 关违规报 警电路译码显示译码电路锁存电路优先编 码电路抢答按钮方案二与方案一的原理大致相同，区别在于方案二是“先锁后编”，后者是“先编后锁”：方案一的实现要用148优先编码器 ，实际中其7IN 管脚的控制却比较复杂，还要设法控制75的使能端；方案二则直接将抢答信号作为75锁存器的输入信号，再使用或非门来实现编码，且其只受锁存电路的控制，所以只需控制好75 的使能端即可。
故采用方案二。
四．单元电路的设计 1.脉冲电路：由555电路提供CP 脉冲信号脉冲电路计 时 电 路译 码 电 路译 码 显 示控制 电路主持人开 关违规报 警电路译码显示译码电路选手号转换电路锁存电路抢答按钮2.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7475来实现，当74LS75的4，13号管角的信号为“0”时，它将保持原来的状态：74LS75真值表：D C Q1 1 10 1 0X 0 Qn74LS75的管脚图为：747514131211109123456715VccD 0Q 0D 1Q 3100-12281613E 2-3D 2D 3输入输出E D LH H H L XQ Q H L LH7475功能表保持当有一组队员按下开关后（高电平有效），Q1,Q2,Q3,Q4中有一个信号 为1，则它们四个通过与非门后的信号为1，在通过非门后，它变为0， 接入G12,G34,7475实现锁存功能，保持状态不变。
四路抢答器设计讲义ppt课件
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
（5）元器件列表
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
5、四路抢答器总电路图
• （1）抢答电路 • 电路如图2所示。该电路完成两个功能：一是分辨出选手
按键的先后，并锁定74LS175的功能真值表即优先抢答者 的编号，同时译码显示电路显示选手编号；二是要使其他 选手随后的按键操作无效。
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
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（3）报警电路
• 由74ls121和蜂鸣器构成的报警 电路，但仿真中没有74ls121， 因此用功能相同的 MONOSTABLE VIRTUAL（后 文简称
• A1）来代替仿真，如图4所示。 其中A1的脉冲输入端是由复位 信号和Q非的与信号和借位信号 与在一起来提供的。当其中一 个信号为低电平时，使得A1得 到一个下降沿脉冲，从而使A1 的Q端输出一个宽度为一秒的高 电平，那么蜂鸣器就会响一秒。 反之，电路停振，蜂鸣器不响。
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（4）时序控制电路
• 时序控制电路是抢答器设 计的关键，它要完成以下 三项功能：
• 1）主持人将控制开关拨 到“开始”位置时，扬声 器发声，抢答电路和定时 电路进入正常抢答工作状 态。
单片机的四路电子抢答器设计
单片机的四路电子抢答器设计设计四路电子抢答器可以用单片机来实现。
抢答器通常包括主控板、显示屏、按键模块、信号输入模块和声音模块，下面我将详细介绍设计过程。
一、系统硬件设计部分：1.主控板：使用单片机作为主控处理器，常见的有51系列、AVR系列和STM32系列等。
根据所选单片机的引脚分配情况，设计电路板布线。
2.显示屏：使用液晶显示屏来显示题目和选手答案情况。
选择适合的液晶显示屏，并连接到主控板上。
3.按键模块：设置每个选手的抢答按键，可以使用带有独立按键的矩阵键盘模块，也可以使用独立的按键和扩展IO口。
4.信号输入模块：接收抢答信号，可以使用红外接收器模块，当选手按下抢答键时发射红外信号，由红外接收器模块接收。
也可以选择其他合适的接收方式。
5.声音模块：用于提醒和提示答题情况，可以使用蜂鸣器模块，通过主控板控制发声。
二、系统软件设计部分：1.初始化：在主控板上编写程序，进行硬件初始化，包括液晶屏初始化、按键模块初始化、红外接收模块初始化等操作。
2.题目显示：通过液晶显示屏展示当前抢答题目。
3.抢答检测：主控板通过循环扫描检测按键状态，当检测到一些按键按下时，记录该选手抢答，并停止其他选手的抢答。
4.抢答结果显示：通过液晶显示屏显示抢答结果，标识各个选手的抢答顺序。
5.声音提示：根据抢答结果，通过蜂鸣器模块进行声音提示，例如正确答案和错误答案的不同提示音。
6.重复抢答：在抢答过程中，如果有选手重复抢答，可以通过程序进行判断并作相应的提示。
7.复位操作：可以设置一个复位按钮，用于清除抢答结果和重新开始抢答。
三、系统工作流程：1.开机初始化：主控板上电初始化，配置各个模块，显示“待机”状态。
2.显示题目：主控板从题库中读取题目内容，并通过液晶显示屏展示给选手。
3.抢答：选手按下抢答按钮，主控板检测到按键状态变化并记录抢答情况。
4.显示抢答结果：主控板通过液晶显示屏显示抢答结果，标识各个选手的抢答顺序。
四路抢答器课程设计
四路抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解并掌握四路抢答器的基本工作原理；2. 学生能够描述四路抢答器的电路组成及其功能；3. 学生掌握数字电路中基本逻辑门的使用，并了解其在抢答器中的应用。
技能目标：1. 学生能够独立完成四路抢答器的电路搭建；2. 学生能够通过实际操作，解决抢答器电路中出现的问题；3. 学生能够运用所学知识，设计简单的数字电路。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术的兴趣，提高学习主动性和积极性；2. 学生在团队合作中，学会相互尊重、沟通与协作；3. 学生在课程学习过程中，树立正确的价值观，认识到科技发展对国家和社会的重要性。
课程性质：本课程属于电子技术领域，结合物理知识与实际操作，提高学生的动手能力和解决问题的能力。
学生特点：初三学生，具备一定的物理知识和动手能力，对电子技术有一定的好奇心。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，提高学生的创新意识和团队协作能力。
通过课程目标的分解，将预期学习成果具体化，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 数字电路基础知识- 逻辑门原理及种类（与门、或门、非门等）- 四路抢答器电路原理2. 四路抢答器电路组成- 抢答信号发生器- 逻辑判断电路- 锁定电路- 指示灯电路3. 电路搭建与调试- 数字电路元件的识别与使用- 四路抢答器电路搭建方法- 电路调试技巧及故障排查4. 教学大纲- 第一章：数字电路基础知识（1课时）- 第二章：四路抢答器电路组成（1课时）- 第三章：电路搭建与调试（2课时）5. 教材关联- 《电子技术基础》第四章：数字电路基础- 《电子技术基础》第五章：数字电路应用实例教学内容安排和进度：第一周：数字电路基础知识学习，了解逻辑门原理及种类；第二周：学习四路抢答器电路组成，分析各部分功能；第三周：动手搭建四路抢答器电路，进行调试与故障排查；第四周：巩固所学知识，开展小组合作，设计并展示创新性数字电路作品。
设计四路抢答器课程设计
设计四路抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握四路抢答器的电路原理，理解并能够描述其工作过程。
2. 使学生了解抢答器中各个电子元件的功能和作用，如按钮、晶体管、继电器等。
3. 让学生掌握数字电路的基本知识，能够运用逻辑门设计简单的数字电路。
技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能够独立完成四路抢答器的搭建和调试。
2. 提高学生的问题解决能力，能够分析并排除抢答器故障。
3. 培养学生的团队协作能力，通过小组合作完成抢答器的设计和制作。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的兴趣，培养其创新意识和探索精神。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践操作的安全性和准确性。
3. 增强学生的竞争意识，培养良好的比赛道德和团队精神。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，结合理论教学，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：本课程面向初中生，学生对电子技术有一定的基础，好奇心强，喜欢动手操作。
教学要求：教师需提供详细的电路原理讲解，指导学生动手实践，注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，给予个性化指导。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，提高其综合素养。
二、教学内容1. 电路基础知识回顾：包括电路的组成部分、电路图的识别、基本电路类型等，关联教材第二章内容。
2. 四路抢答器电路原理：详细讲解抢答器的电路构成、工作原理及各部分功能，关联教材第四章第三节。
- 按钮开关的作用与使用方法- 晶体管放大电路的原理- 继电器的工作原理及其在抢答器中的应用3. 数字电路基础：介绍与门、非门、或门等基本逻辑门的功能和应用，关联教材第五章内容。
4. 抢答器设计与制作：- 设计抢答器电路图，明确各元件连接方式- 动手搭建和调试抢答器，关联教材实验操作部分- 故障分析与排除，提高问题解决能力5. 抢答器应用与拓展：探讨抢答器在实际生活中的应用，如知识竞赛等，激发学生创新思维。
四路抢答器实验设计
-课程设计说明书-石油化工学院课程设计任务书一、设计题目四路抢答器二、主要容及要求（1）当某台参赛者按下抢答开关时，由数码管显示该台编号并伴有声响。
此时，抢答器不再接收其他输入信号。
（2）电路具有定时功能。
要求回答问题的时间≤30秒（显示为29~00），时间显示采用倒计时方式。
当达到限定时间时，发出声响提示。
（3）具有计分功能。
每组参赛者起始分为100分，抢答后由主持人计分，答对1次加10分，否则减去10分（4）在复位状态下台号数码管不作任何显示（灭灯）。
提高要求：（5）答题时间还剩5s时，每秒发出提示声音。
三、进度安排1、掌握multisim仿真器软件的使用（5月25号）。
2、去图书馆和网上查找需要的资料，并整理好。
（5月26日）。
3、对课程设计的要求进行理解，初步设计。
（5月27日）。
4、整体设计开始，并逐步改进和调试。
（5月29日）5、完成设计并写课程设计说明书。
（5月30日）6、课题答辩（6月20日）四、总评成绩指导教师学生签名抢答器电路设计一、设计任务与要求1．可容纳四组参赛的数字式抢答器；2．当某台参赛者按下抢答开关时，由数码管显示该台编号并伴有声响。
此时，抢答器不再接收其他输入信号；3．电路具有定时功能。
要求回答问题的时间≤60秒（显示为00~59），时间显示采用倒计时方式。
当达到限定时间时，发出声响提示；4．具有计分功能。
要求能设定初始分值，能进行加减分5．在复位状态下台号数码管不作任何显示（灭灯）二、方案设计与论证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“清零”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“开始”状态，宣布“开始”，抢答器工作。
定时器倒计时，选手在定时时间抢答时，抢答器完成优先判断、编号锁存、编号显示。
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。
四路智能抢答器设计指导
谢谢观看 有不懂的地方请提问
8 7
4 3 uo
2kΩ
47 kΩ
10µF
6 2
1 该图为书中1HZ电路
分频电路
2.怎样产生500HZ、10HZ、1HZ脉冲？
100分频
10HZ EP 74160 c ET Q3 Q2 Q1 Q0 EP 74160 c ET Q3 Q2 Q1 Q0
1000分频
1HZ
1KHZ
EP 74160 c ET Q3 Q2 Q1 Q0
a bcdef g 7448 A3A2A1A0
Q3Q2Q1Q0
Q3 Q2 Q1 Q0
A3 A2 A1 A0 7448
BS201
画原理图时，请按照书本标准接线。
抢答及锁闭电路
D
1
D
Q1 Q2 Q3 Q4 显 示 台 号 电 路
2
D
3
D
4
RD
主持人 清零
有人抢答为0 无人抢答为1
去控制限时和短音提示电路
D触发器输出 显示译码器输入
A0 A1 A2 A3
a b c d e e g
7448
BS201
Q1 Q2 Q3 Q4 A3 A2 A1 A0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0
A0= Q1 + Q3 A1= Q2+ Q3 A2= Q4 A3= 0
抢答器
• 四人抢答器，每人一个抢答按钮，并显示抢答者台号。 • 主持人功能：发出抢答指令，系统清零，预置限时时间。 （30或60秒） • 电路具有时间显示功能和限时功能。在限时内，有人抢答， 显示电路停止工作。若限时时间到，未有抢答，也停止工 作。 • 声响功能：当发出抢答信号或限时时间到，发出持续2～3 秒的单音或双音音响以作提示。
4路抢答器课程设计
4路抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握4路抢答器的电路原理和设计方法；2. 学生能掌握抢答器的基本组成部分，如按钮、指示灯、锁存器等；3. 学生了解数字电路的基础知识，如逻辑门、触发器等。
技能目标：1. 学生能独立完成4路抢答器的组装和调试；2. 学生能运用所学知识解决抢答器在实际应用中遇到的问题；3. 学生通过实际操作，提高动手能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对电子技术产生兴趣，培养探索精神和创新意识；2. 学生在团队协作中，学会尊重他人、沟通与合作，培养集体荣誉感；3. 学生意识到科技发展对国家和社会的重要性，增强社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，以培养学生的动手能力和创新能力为主。
学生特点：学生为初中生，具备一定的物理知识和动手能力，对电子技术有一定的好奇心。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重实践操作，引导学生主动探索，培养团队协作能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便在教学设计和评估中有的放矢。
二、教学内容1. 电子技术基础知识：介绍抢答器涉及的电子元件，如电阻、电容、二极管、三极管等，以及基本电路原理；教材章节：第一章 电子元件与基本电路2. 逻辑门电路：讲解与门、非门、或门等逻辑门的工作原理及应用；教材章节：第二章 逻辑门电路3. 触发器与锁存器：介绍RS触发器、D锁存器等数字电路元件的工作原理和功能；教材章节：第三章 触发器与锁存器4. 抢答器电路设计：分析4路抢答器电路图，讲解各部分电路功能及连接方法；教材章节：第四章 抢答器电路设计5. 抢答器组装与调试：指导学生进行抢答器组装，讲解调试方法及注意事项；教材章节：第五章 抢答器组装与调试6. 故障分析与维修：介绍抢答器常见故障分析及维修方法；教材章节：第六章 故障分析与维修教学安排与进度：1. 电子技术基础知识（2课时）2. 逻辑门电路（2课时）3. 触发器与锁存器（2课时）4. 抢答器电路设计（3课时）5. 抢答器组装与调试（3课时）6. 故障分析与维修（2课时）教学内容的选择和组织遵循科学性和系统性原则，结合课程目标和教材内容，确保学生能够逐步掌握电子技术知识，提高实践操作能力。
四路抢答器课程设计
四路抢答器课程设计一、引言四路抢答器是一种常用于教育培训领域的教学工具，通过快速抢答的方式提高学生的参与度和专注力。
本次课程设计旨在介绍四路抢答器的原理、使用方法以及在教学中的应用。
二、四路抢答器的原理四路抢答器由主机和多个手持抢答器组成，主机负责控制整个系统，手持抢答器用于学生进行抢答。
具体原理如下：1.主机通过无线信号与手持抢答器进行通信，实现问题发送和结果显示。
2.主机将问题发送给手持抢答器，并启动计时器。
3.学生按下手持抢答器上的按钮进行抢答。
4.主机根据按钮按下的先后顺序判断正确回答者，并在显示屏上显示结果。
三、四路抢答器的使用方法使用四路抢答器进行课堂教学需要以下步骤：1.准备工作：确保主机和手持抢答器电量充足，并保证无线信号通畅。
2.设置问题：在主机上输入问题并设置倒计时时间。
3.发送问题：按下发送按钮，主机将问题发送给手持抢答器。
4.学生抢答：学生按下手持抢答器上的按钮进行抢答。
5.结果显示：主机根据按钮按下的先后顺序判断正确回答者，并在显示屏上显示结果。
6.统计分析：通过主机记录的数据进行统计分析，了解学生的回答情况。
四、四路抢答器在教学中的应用四路抢答器可以广泛应用于各个学科的教学中，以下是几个典型的应用场景：1. 提问环节在课堂上，教师可以使用四路抢答器来进行提问。
通过快速抢答的方式，激发学生积极性和参与度。
教师可以根据学生回答问题的情况及时调整教学内容和方法。
2. 小组竞赛将学生分成若干小组，每个小组配备一个手持抢答器。
教师出题后，小组内成员共同商讨并使用手持抢答器进行抢答。
正确回答者可以为自己小组赚取分数，从而增加竞争和合作氛围。
3. 课堂测验在课堂结束前，教师可以进行一次小型的课堂测验。
将几道题目发送给学生，学生使用手持抢答器进行抢答。
通过测验结果，教师可以了解学生对知识掌握的情况，并及时调整教学内容。
4. 反馈评估四路抢答器还可以用于学生对教师提出问题的反馈评估。
教师提出问题后，学生使用手持抢答器进行回答，并给出自己对问题的评价。
四路数字抢答器课程设计[001]
![四路数字抢答器课程设计[001]](https://img.taocdn.com/s3/m/874bb0d3988fcc22bcd126fff705cc1755275ff3.png)
四路数字抢答器课程设计四路数字抢答器是一种常见的教学辅助设备，广泛应用于课堂抢答和竞赛活动中。
通过使用四路数字抢答器，教师可以有效调动学生参与课堂互动的积极性，提高教学的趣味性和效果。
一、功能介绍四路数字抢答器的主要功能包括答案选项设定、抢答计时、积分统计等。
教师可以根据实际教学需求，设定不同的答案选项，让学生根据问题进行抢答。
同时，抢答器还可以设定不同的抢答时间限制，帮助教师控制问题的难易度以及增加互动效果。
抢答器还可以自动统计学生的积分，方便教师进行成绩评定和奖励发放。
二、教学应用四路数字抢答器广泛应用于各个学科的教学中。
在语文教学中，教师可以设计各类问题，让学生通过抢答器进行积极互动，提高学生的阅读理解和表达能力。
在数学教学中，可以利用抢答器进行奥数竞赛的模拟，激发学生对数学的兴趣和热爱。
在英语教学中，可以通过抢答器来进行口语对话练习，提高学生的口语表达能力。
此外，四路数字抢答器还能用于各类知识竞赛、小组合作竞赛等课堂活动中，充分调动学生的学习积极性和团队合作精神。
三、教学效果分析使用四路数字抢答器可以达到多种教学目的。
首先，它能有效激发学生主动学习的兴趣，培养学生积极参与课堂互动的意识。
其次，通过抢答器的运用，教师能够及时获得学生对问题的回答结果，从而了解学生的学习情况和掌握程度，有针对性地进行个别辅导。
此外，抢答器的计时功能可以提高学生的应变能力和快速反应能力，锻炼学生的思维灵活性和抢答技巧。
四、设计建议在设计四路数字抢答器课程时，教师可以考虑以下几个方面。
首先，选择合适的问题类型，能够激发学生的思考和互动。
其次，合理设定抢答时间，区分不同难度和答案的抢答时间限制，以保证公平竞争同时增加挑战性。
此外，教师还可以将抢答器与课堂评价相结合，将抢答器的使用作为一种评价学生学习成果的方式。
最后，教师在课程设计中需要注意合理安排抢答器的使用时机和次数，避免过多的抢答环节影响课堂进度和学习效果。
总之，四路数字抢答器作为一种教学辅助设备，具有丰富的功能和广泛的教学应用。
3班 四路抢答器设计方案
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、实验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。
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。
在此基础上再增加计分电路和犯规电路。
三、设计思路可将整个系统分为三个主要模块：抢答鉴别模块QDJB；抢答计时模块JSQ；抢答计分模块JFQ。
整个系统的组成框图如图5-5-8所示。
图--1 智力竞赛抢答器系统框图四、电路设计图--21．电路设计指标I．本抢答器最多可提供4名参赛选手使用，编号为1~4号，各队分别用一个按钮<S1~S4）控制，并设置一个系统清零和抢答控制开关S5，该开关由主持人控制。
II ．抢答器具有数据锁存功能，并将锁存数据用发光二极管指示灯显示出来，同时蜂鸣器发出间歇式声响，主持人清零后，声音提示停止。
III.抢答先后的分辨率为1ms 。
IV.开关S5作为清零及抢答控制开关<有主持人控制），当开关S5被按下时，抢答电路清零，松开后则允许抢答，输入抢答信号由抢答按钮的S1~S4实现。
V.有抢答信号输入时，有数码管显示出相应组别的号码。
此时再按其他任何一个抢答开关均无效，指示灯依旧保持第一个开关按下时所对应的状态不变。
VI.能完成由主持人控制的30秒倒计时，有抢答信号输入后计时器停止。
VII．能完成定时器复位，启动，暂停/继续计数。
VIII．能完成对每个选手抢答次数的记录，并可复位。
2．仿真电路组成<1）四路抢答器原理见图--3图--3该电路由四个D触发器、与非门及脉冲触发电路等组成。
其中S1，S2，S3、S4为抢答人按钮，S5为主持人复位。
74LS175为四D触发器。
无人抢答时，S1~S4均未被按下，1D~4D均为低电平，在555定时器电路产生时钟脉冲作用下，1Q立即变为高电平，对应指示灯X1发光，同时数码管显示为1，将555定时脉冲封锁，此时送给74ls175的CLK端不再有脉冲信号，所以74LS175输出不再变化，其他抢答者再按下按钮也不起作用，从而实现了抢答。
四路优先简易抢答器设计
四路优先简易抢答器设计1．设计目的（1）掌握用门电路和计数显示芯片完成四路抢答器的设计方法。
（2）对设计的数字电路进行仿真和调试。
2．设计任务四路优先简易抢答器，是通过逻辑电路判断哪一个预定状态优先发生的一个装置，具体要求如下：（1）4个S1、S2、S3、S4为抢答输入开关，一个控制开关S5，LED数码管为抢答成功显示。
（2）在按下控制开关S5时，再按下S1、S2、S3、S4是处于无效的状态；以及在无人按下抢答开关时的状态，这两种情况下LED数码管显示均为字符“5”。
（3）开关S1、S2、S3、S4中有一个按下时，对应LED数码管显示出相应的数字“1”、“2”、“3”、“4”，并且被锁存起来，而其他的开关再按则无效。
（4）按下控制开关S5时，电路恢复为等待抢答状态，S5开关复位时准备下一次抢答。
（5）信号发生器产生的时基信号CP周期，应大于一次手动触键开关后的抖动时间，否则抢答器就不能锁定。
3．设计要求（1）合理的设计硬件电路，说明工作原理及设计过程，画出相关的电路原理图（运用Multisim电路仿真软件）；（2）选择常用的电器元件（说明电器元件选择的过程和依据）；(3) 对电路进行局部或整体仿真分析；（4）按照规范要求，按时提交课程设计报告（打印或手写），并完成相应答辩。
4．参考资料（l）李立主编. 电工学实验指导. 北京：高等教育出版社，2005（2）高吉祥主编.电子技术基础实验与课程设计. 北京：电子工业出版社，2004 （3）谢云，等编著.现代电子技术实践课程指导.北京：机械工业出版社，2003四路优先抢答器设计报告目录一、任务设计与要求 (4)二、设计方案与论证 (5)二、电路设计计算与分析 (6)3.1555定时器 (6)3.1.1 555定时器构成的多谐振荡器 (9)3.2 8线—3线优先编码器74LS148集成电路芯片 (11)3.3 四D触发器74LS175 (15)3.4 关于竞争现象 (17)3.5整体仿真 (21)四、总结与心得 (22)五、附录 (24)六、参考文献 (25)一、任务设计与要求四路优先简易抢答器，是通过逻辑电路判断哪一个预定状态优先发生的一个装置，具体要求如下：（1）4个S1、S2、S3、S4为抢答输入开关，一个控制开关S5，LED数码管为抢答成功显示。
单片机四路抢答器的设计
单片机四路抢答器的设计一、设计需求分析在设计四路抢答器之前，我们首先需要明确其功能需求。
1、能够同时支持四路选手进行抢答。
2、当有选手按下抢答按钮时，能够迅速锁定并显示抢答者的编号。
3、具备倒计时功能，在规定时间内无人抢答则显示超时。
4、要有声音提示，如抢答成功、违规抢答、倒计时结束等。
二、硬件设计1、单片机选择我们选用常见的 51 系列单片机，如 STC89C52 单片机。
它具有性能稳定、价格低廉、编程方便等优点。
2、输入模块使用四个独立按键作为四路选手的抢答按钮，分别连接到单片机的四个 I/O 口。
3、显示模块采用数码管显示抢答者的编号和倒计时时间。
可以选择共阴极或共阳极数码管，通过单片机的 I/O 口进行驱动。
4、声音模块使用蜂鸣器来实现声音提示功能。
通过单片机控制蜂鸣器的通断，产生不同频率的声音。
5、电源模块为整个系统提供稳定的电源，可以使用 5V 直流电源适配器。
三、软件设计1、编程语言选择 C 语言进行编程，C 语言具有语法简洁、可读性强、可移植性好等优点。
2、主程序流程系统初始化后，进入等待抢答状态。
当有选手按下抢答按钮时，判断是否违规抢答（即在倒计时未结束前抢答）。
如果是合法抢答，锁定抢答者编号并显示，同时发出抢答成功的声音提示；如果是违规抢答，则发出违规提示音并显示违规者编号。
在抢答成功后，开始倒计时，倒计时结束时发出超时提示音。
3、中断处理利用单片机的外部中断功能，实现对抢答按钮按下事件的快速响应。
4、计时与显示程序通过定时器实现倒计时功能，并将剩余时间实时显示在数码管上。
四、系统调试1、硬件调试首先检查电路连接是否正确，有无短路、断路等情况。
然后测量各个电源点的电压是否正常，确保硬件工作在稳定的状态。
2、软件调试将编写好的程序下载到单片机中，通过单步调试、断点调试等方式，检查程序的执行流程和逻辑是否正确。
同时观察数码管显示和蜂鸣器发声是否符合预期。
五、设计优化与拓展1、增加更多的抢答通道，以满足更多选手参与的需求。
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数字四路抢答器设计方案
一、设计任务
设计并制作一个四路抢答器。
二、设计要求
1.抢答器供4人比赛用，分别有A，B，C，D表示。
2.当按下清零开关时电路复位，这时可以进行下一轮比赛。
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，在LCD数码管上显示，
且蜂呜器发出声音。
注：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。
三、设计方案与总体设计
1.本设计主要由COMS系列数字集成电路CD4511、CD4001、NE555等组成。
2.其工作原理为：接通电源后，将开关拨到”清除”状态，抢答器处于禁止状态,编号显示器不亮；将开关置于“开始”状态，抢答器开始工作。
在抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、蜂呜发音。
当一轮抢答之后，如果再次抢答必须再次操作“清除”和“开始”状态开关抢答器才能工作。
四、单元电路设计
1.开关、编码电路
电路中，R1、R2、R3、R4、用于分压，当任一开关按下时，相应的输出为高电平，否则为低电平。
电路直接把每个开关对应的BCD8421码中为“1”的隔着二极管连到对应的线上（只有一个为高电平的可省略二极管）,其中二极管的作用是防止短路。
当某个开关按下时,与它相连的输出线将为高电平,其它输出线为低电平,输出既为这个开关的8421码（BCD码）。
2.编码表
（1）这部分电路要求将编码电路送入8421码,译为十进制数（对应各个抢答者的编号）并驱动七段数码显示管显示出答题者的编号。
CD4511是一块BCD-十进制译码/驱动器，并带有锁存埠。
其引脚排列图如图所示：
CD4511引脚排列图：
(2)显示电路如下：
3.控制电路
（1）这部分电路的作用完成三个任务：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；二是使其它选手按键操作无效；三是防止提前按键。
（2）控制电路图
按下未按下“开始”按钮前，CD4511BLANKING引脚为低电平，CD4511不工作，可防止抢答者提前按键。
当“开始”按下后，当所有抢答者开关均未按下时，锁存器输出全为低电平，该信号作为锁存器使能端LD的控制信号，使锁存器处于等待接收触发输入状态；当任一开关按下时，输出信号中必有一路为高电平，经逻辑或运算后U1A输出为高电平。
一但有高电平输入，不管另一输入端状态如何，输出保持高电平不变，这个电平控制CD4511锁存端使其它按键操作无效。
当抢答完成后，按下“清除”按钮强行使U1B输出置零，CD4511锁存解除，开始新一轮抢答。
4.蜂呜器发声电路
该电路主要负责当有抢答信号输入时，SP发出声音以提醒其它人已经有人先抢答了。
用集成555定时器组成多谐振荡器。
当电路刚接通时，由于电容C1上的电压不会突变，故IC1-2脚为低电平（0V），导致3脚输出高电平。
当电源经R1、R2对C1充电到Vc≥2/3Vcc时，OUT脚输出由高变低，放电管（7脚内的VT23）导通，电容C1经R2和IC1-7脚内导通的VT23进行放电，当Vc≤1/3时，OUT脚输出有低变高，电容器C1再次充电。
上述过程周而复始，从而就形成了振荡，产生的脉冲信号从OUT脚供使用。
五、完整电路原理图和仿真图（1）原理图
（2）仿真图如下：
六、元器件选择
轻触开关:5个 6.00*5元
IN4007 :6个 0.50*6元
电阻20K :6个
电阻330 :8个
电阻12K :1个
电阻51K :1个
电阻20 :1个 0.10*17元
电容1uF :1个
电容103 :1个 0.20*2元9013 :1个 1.50*1元蜂呜器 :1个 35.00*1元50K可调 :1个 3.50*1元CD4001 :1片 5.00*1元CD4511 :1片 5.00*1元NE555 :1片 2.00*1元数显管 :1个 5.00*1元PCB板子 :1块 5.00*1元
合计：约70元。