多路智力竞赛抢答器
四路抢答器电路组成及工作原理(含电路图)
电路组成及工作原理四路竞赛抢答器总电路原理图如图1所示。
图1 四路竞赛抢答器原理图1．抢答器电路原理：如图2，IO1，IO2，IO3，IO4分别为抢答器按钮的输入端，开始抢答，假设IO1抢答成功，通过四D触发器输出Q1=1，Q1’=0，而Q 2’=Q3’=Q4’=1,通过四输入与非门后，输出高电平，再经过反相器输出低电平，再经过两输入与非门，输出低电平，此时四D触发器处于保持状态，并且其他按钮的输入不起作用，IO1的抢答信号被锁存。
此时LED1发光并且蜂鸣器发出响声。
其他抢答按钮同理。
图2 抢答器部分电路图2.计时电路原理：计时电路为两片74LS160用置数法构成的31进制计数器，因为可以为了让答题者直观的看到30S这个时间点，所以设置了31进制的计数器。
两片的四个输入端均接低电平，两片的输出端分别接七段译码管直接显示数字，高位的74LS160芯片的Q1Q2接到一个二输入的与非门（U8A）输出到计数器的LD端、三输入与非门端、反相器端。
输出到LD端是为了构成31进制计数器，当高位变为3时，计数器置0。
输出到三输入与非门（U9A）和时钟脉冲、开关的电平信号一起输入到与非门中，这就是为什么能控制计时的开始与暂停了，当开关输入低电平时，无论是否有时钟信号，时钟均不发生改变，此时时钟信号为无效信号；而当开关输入高电平时，U8A输出也为高，因此，时钟信号为有效信号，因此，凭借这样的类似锁存的电路，就可以控制计时的开始与暂停。
而当时间到了30s时，U8A输出为低电平，时钟信号又成为无效信号，时间被停止在30s，此时将U8A信号通过一个反相器输出到蜂鸣器，蜂鸣器发出响声。
图3 计时器电路3.555函数发生器：输出高电平时间：T1=(R1+R2)Cln2 输出低电平时间：T2=R2Cln2 振荡周期：T=(R1+2R2)Cln2图4 555函数发生器。
毕业设计---多路智力竞赛抢答器设计(含外文翻译)
华北水利水电学院毕业设计任务书设计题目：多路智力竞赛抢答器设计（软件部分）专业：班级学号：姓名:指导教师：一、毕业设计的目的通过本次毕业设计，锻炼学生综合运用所学知识进行实践的能力，提高学生自学知识、掌握技术的能力，提高学生实际动手能力,熟悉硬件电路设计的系统流程，掌握8路多功能抢答器的原理与实现方法。
二、主要设计内容本系统采用模块化设计智能抢答器，在抢答比赛中广泛应用，各组分别有一个抢答按钮。
主持人有开始和显示、复位键。
在后台主持人可以修改，抢答时间和选手回答问题的时间设置，原始状态下抢答时间为30s，回答问题时间为30s。
通过加键和减键修改上述时间，改完后结束键确定。
新时间开始有效，主持人按键开始后，选手开始抢答为有效，数码显示屏显示抢答时间倒计时和选手号，并且发生提示。
主持人可按键结束，新一轮抢答开始。
三、重点研究问题1、如何实现对抢答器的时间和得分控制；2、抢答器功能的完备。
四、其他要求1焊接时注意不要出现不良焊接，以免造成短路。
2尽量做到简化电路板，使其美观。
五、设计成果要求1、设计出8路多功能抢答器，使其能够正常显示时间以及抢答号码。
2、根据电路图焊接电路硬件并调试。
3、撰写8路多功能抢答器设计的报告。
六、其它1、收集资料，设计整个系统硬件原理框图和软件流程图。
2、硬件各个模块功能分析。
3、硬件子单元模块设计。
4、总体测试、调试等。
5、整理文档及外文翻译资料、编写毕业设计说明书。
华北水利水电学院本科生毕业设计开题报告2011 年3 月21 日学生姓名史世昭学号200712305 专业电子信息科学与技术题目名称多路智力竞赛抢答器设计（软件部分）课题来源自选主要内容1、课题背景抢答器是一种应用非常广泛的设备，在各种竞赛、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辩认出选手号码。
现在大多数抢答器均使用单片机(如MCS-51型)和数字集成电路，并增加了许多新功能，如选手号码显示、抢按前或抢按后的计时、选手得分显示等功能。
多路智力竞赛抢答器的设计
多路智力竞赛抢答器的设计多路智力竞赛抢答器是一个用于智力竞赛中的设备，用于记录和管理参赛者的抢答顺序和答题情况。
它可以在比赛中提供公平、公正和高效的抢答环境，确保比赛的公正性和准确性。
下面是一个多路智力竞赛抢答器的设计，包含以下几个方面的内容。
一、硬件设计：1.抢答器主控制模块：用于控制整个抢答器的工作流程，包括参赛者抢答按钮的触发、显示屏的刷新以及结果的显示。
2.抢答按钮模块：每个参赛者都有一个抢答按钮，用于在抢答时触发抢答信号，并将信号传递给主控制模块。
3.显示屏：用于显示当前抢答顺序、参赛者的编号和答题情况等信息。
4.信号接口模块：用于接收和发送抢答信号，确保信号的稳定传输和准确记录。
二、软件设计：1.参赛者管理：可以添加、修改和删除参赛者信息，包括编号、姓名和其他个人信息。
2.抢答顺序生成算法：根据参赛者的编号和抢答时间，生成抢答顺序，确保每个参赛者都有平等的机会。
3.抢答计时器：记录每个参赛者的抢答时间，以毫秒为单位，确保答题时间的准确性。
4.答题结果记录：记录每个参赛者的答题情况，包括答题是否正确、答题时间和得分等信息。
三、工作流程：1.参赛者注册：在比赛开始前，将参赛者的信息录入系统，并为每个参赛者分配一个唯一的编号。
2.抢答顺序生成：根据参赛者的编号和抢答时间，生成抢答顺序，确保每个参赛者都有平等的机会。
3.比赛开始：显示屏上显示第一个参赛者的编号，并开始计时。
4.抢答过程：参赛者可以按下抢答按钮进行抢答，主控制模块接收到抢答信号后，记录抢答时间，并显示下一个参赛者的编号。
5.答题过程：参赛者按照题目进行答题，系统记录答题情况，并根据答题结果给予相应的得分。
6.比赛结束：显示屏上显示比赛结果，包括参赛者的得分和排名等信息。
四、安全性设计：1.数据备份：系统应具备数据备份功能，确保比赛数据在意外情况下的安全性。
2.故障恢复：系统应具备故障恢复功能，如断电恢复、程序崩溃等情况下能够自动恢复并继续比赛。
智力竞赛抢答器课程设计
课程设计报告题目：多路智力竞赛抢答器设计课程名称：电子课程设计学院：信息工程学院专业：电子信息工程班级：学生姓名：学号：指导老师：成绩：开课时间：学年学期多路智力竞赛抢答器的设计[摘要]抢答器常用于知识竞赛、文体娱乐活动中，通过抢答者所处位置的数字显示，能准确、公正、直观地判断出第一抢答成功者。
本次设计由主体电路和扩展电路两部分组成。
主体电路完成基本抢答功能，即计时抢答后，当选手按动抢答键时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其它选手抢答。
扩展电路完成定时抢答的功能。
本此设计灵活运用数电知识，利用数字电子技术实验箱，实现多路智能竞赛抢答器的设计。
做到集抢答器和数显倒计时器于一体。
并通过七段数码管显示倒数计时与成功抢答者，并在倒计时到时蜂鸣器报警。
通过本次课设，作为初学者能积累一定的实践经验，掌握一般设计方法与实验步骤，为将来进入更为复杂的应用领域奠定基础。
关键词：抢答器、锁存电路、倒计时、74LS148The Design of Multiple Intelligence Responder Abstract Responder commonly used in knowledge contest, sports and entertainment events, by vies to answer first the position of the digital display, accurate, impartial, intuitive judgment of the first successful answer.This design is composed of two parts, the main circuit and the expansion circuit.. Main circuit completed basic vies to answer first the function, namely time answer. When the players press the answer key, which displays the player number and blocking input circuit to prohibit the other contestant vies to answer first. The expansion of the circuit to complete timing responder function.This design flexibility in the use of the number of electrical knowledge, by means of digital electronic technology experiment box, design and implementation of multichannel intelligence competitions viing to answer first. Do set responder and digital countdown timer in one. And display the countdown and answer by seven digital tube, and in the countdown when the buzzer alarm. Through this course, as a beginner can accumulate some practical experience, master the general design method and the experimental procedure, for the future to enter more complex application areas lay the foundation.Key words Responder Latch circuit Countdown 74LS148第一章绪论 (5)1.1 课题研究的背景 (5)1.2 课题的研究目的和现实意义 (5)1.2.1 研究目的 (5)1.2.2 现实意义 (5)1.3 课题的研究内容 (5)第二章抢答器总方案及原理框图 (7)2.1电路设计原理框图 (7)2.2电路设计方案设计 (7)第三章设计的目的及任务 (8)3.1 课程设计的目的 (8)3.2 课程设计的任务与要求 (8)3.2.1基本功能 (8)3.3时间安排 (9)第四章各部分电路设计 (10)4.1抢答电路设计 (10)4.2定时电路设计 (11)4.3报警电路设计 (12)4.4时序控制电路设计 (12)4.5整机电路设计 (13)第五章电路的安装与调试 (15)5.1 抢答电路的安装与调试 (15)5.1.1 安装抢答电路 (15)5.1.2 调试抢答电路 (15)5.2定时电路设计 (15)5.2.1 安装定时电路 (15)5.2.2 调试定时电路 (15)5.3总电路的安装与调试 (15)5.3.1 安装总电路 (15)5.3.2 调试总电路 (16)5.4 调试中遇到的问题及解决的方法 (16)5.4.1 抢答电路所遇问题及解决方案 (16)5.4.2 计时电路所遇问题及解决方案 (17)5.5 电路的实验结果 (17)5.5.1 抢答电路实验结果 (17)5.5.2 计时电路实验结果 (18)第六章总结 (20)6.1结论 (20)6.2展望 (20)6.3致谢 (20)6.4参考文献 (21)第一章绪论1.1 课题研究的背景信息时代的21世纪，人类开始迈入了数字化和科技化的智能世界。
多路抢答器的设计与制作
多路抢答器的设计与制作多路抢答器是一种常见的电子设备，广泛应用于学校、培训机构、竞赛等场合。
其设计与制作涉及电子技术、程序设计等多个领域，具有一定的技术难度。
本文将从多路抢答器的原理、设计要点以及制作过程等方面进行详细探讨。
一、多路抢答器原理多路抢答器是通过电子设备实现对多个参与者进行快速抢答并记录得分的系统。
其原理主要包括信号输入与处理、得分记录以及显示等几个方面。
信号输入与处理是多路抢答器的核心部分。
常见的信号输入方式包括按键式和无线式两种。
按键式抢答器通过参与者按下相应按键来触发信号输入，而无线式则通过无线设备将参与者发出的信号传输到主控制单元。
得分记录是指在参与者快速抢答回答后，系统能够准确记录并显示其得分情况。
这需要在系统中设置相应的得分计算规则，并通过程序实现对参与者快速回答情况进行判断和计算。
显示部分主要包括显示屏幕和指示灯两种形式。
显示屏幕通常用于显示参与者的得分情况以及抢答的结果，而指示灯则用于指示参与者抢答的状态，如是否已经按下按键等。
二、多路抢答器设计要点设计多路抢答器需要考虑多个方面，包括系统稳定性、操作便捷性以及扩展性等。
系统稳定性是设计多路抢答器的首要要点。
在信号输入与处理部分，需要保证信号传输的稳定性和准确性。
对于按键式抢答器，按键需要具有良好的触发感和反馈感；对于无线式抢答器，无线传输设备需要具备稳定的信号传输能力。
操作便捷性是指多路抢答器在使用过程中操作简单、方便。
参与者能够快速准确地进行抢答回答，并能够清晰地看到自己和其他参与者的得分情况。
此外，系统还应提供一些辅助功能如倒计时提醒等，以提高整个系统的使用便捷性。
扩展性是指多路抢答器能够满足不同场合和不同规模比赛需求。
在设计上应考虑到系统模块化、可拓展性，以便根据实际需要进行扩展和改进。
例如，可以通过增加参与者数量、改变信号输入方式等方式来扩展系统的功能。
三、多路抢答器制作过程多路抢答器的制作过程可以分为硬件设计和软件编程两个阶段。
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。
多路电子抢答器实训报告
一、实训目的本次实训旨在通过设计和制作多路电子抢答器，使学生掌握电子电路的基本原理和实际操作技能，提高学生的动手能力和创新能力。
通过实训，学生能够了解电子抢答器的结构、工作原理和设计方法，熟悉相关电子元件和电路设计软件的使用。
二、实训内容1. 电子抢答器原理与设计（1）电子抢答器原理：电子抢答器是一种用于竞赛、讲座等场合的抢答装置，具有抢答优先、锁存显示、定时报警等功能。
本实训设计的电子抢答器采用数字电路和单片机技术实现。
（2）电子抢答器设计：设计一个八路电子抢答器，包括以下功能：①输入：8个抢答开关，1个复位开关；②显示：LED数码管显示抢答编号；③报警：扬声器发出报警声；④优先锁存：优先抢答的编号一直保持，直到主持人复位；⑤定时抢答：主持人可设定抢答时间，时间到则报警。
2. 电子元件与电路设计（1）电子元件：本次实训主要使用以下电子元件：①数字电路芯片：74LS00（与门）、74LS20（或门）、74LS32（异或门）等；②数码管：共阴极或共阳极LED数码管；③扬声器：8Ω、0.5W；④单片机：如51系列单片机；⑤按键：抢答开关、复位开关；⑥电阻、电容、二极管等。
（2）电路设计：根据电子抢答器功能要求，设计电路原理图，主要包括以下部分：①抢答开关电路：由8个抢答开关、电阻、电容和晶体管组成，实现抢答信号的产生和放大；②锁存电路：由与门、或门、异或门等数字电路芯片组成，实现抢答编号的锁存；③显示电路：由数码管和单片机组成，实现抢答编号的显示；④报警电路：由扬声器、晶体管和电阻等组成，实现报警声的产生；⑤单片机控制电路：由单片机、按键、电阻等组成，实现定时抢答、复位等功能。
3. 软件设计（1）软件环境：使用C语言进行单片机编程，采用Keil uVision 5集成开发环境。
（2）软件设计：编写单片机程序，实现以下功能：①初始化：设置单片机IO口、定时器等；②抢答：检测抢答开关状态，判断抢答优先级，锁存抢答编号；③显示：更新数码管显示抢答编号；④报警：定时抢答，时间到则报警；⑤复位：按复位开关，清除抢答编号，恢复初始状态。
多路竞赛抢答器的设计1
多路竞赛抢答器的设计一．设计要求1．该抢答器可供8名选手参加比赛，他们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应；2．给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答的开始；3．抢答器具有数据锁存和显示的功能；4．抢答器具有定时抢答的功能；5．如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，发光二级管亮，定时器显示00。
二．元件清单优先编码器74LS148，BCD码译码器74LS48、十进制同步加减计数器74LS192，555定时器，电阻、非门，与非门，与门，SR寄存器等。
三．流程框图如下图所示为流程框图。
四．原理图在这总原理图中，节目主持人可以根据抢答题的难易程度，通过预置时间电路对计数器进行预置，计数器的时钟脉冲由555发生器电路提供，通过J11到J18置数。
选手们通过J2到J9进行抢答。
五．原理分析上图为电路的总原理图，总共分两大大模块：抢答电路，定时电路。
其工作原理为：接通电源后，主持人将开关J1拨到“清除”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭。
设定定时时间：主持人将开关J10拨到置数状态，置数开关为J11到J18，74LS192的编码方式为8421码，开关也按此顺序。
置数完后，将J10打开，同时将J1拨到“开始”状态，抢答器工作。
定时开始倒计时。
若某选手在定时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示及发光二极管亮。
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；若没选手抢答，则当定时时间到时，禁止选手抢答，同时发光二极管亮。
六．原因分析抢答电路的原因分析：开关S置于"清除"端时，RS触发器的端均为０，４个触发器输出置０，使74LS148的EI＝０，使之处于工作状态。
当开关S置于"开始"时，抢答器处于等待工作状态，当有选手将键按下时（如按下J5），74LS148的输出经RS锁存后，1Q=1,BI/RBO =1,74LS48处于工作状态，４Q３Q２Q=101,经译码显示为"５"。
多路(十路)智力竞赛抢答器设计报告(完全版)
多路智力竞赛抢答器设计报告一、题目：任务设计一个多路智力竞赛抢答器。
设计要求1、基本要求（1）设计一个4路（1～4）智力竞赛抢答器，主持人可控制系统的清零和抢答的开始，控制电路可实现最快抢答选手按键抢答的判别和锁定功能，并禁止后续其他选手抢答。
（2）抢答选手确定后给出一声音响的提示和选手编号的显示，抢答选手的编号显示保持到系统被清零为止。
2、发挥部分（1）扩展为10路（1～10）智力竞赛抢答器。
（2）设计抢答最长时间（30秒）限制和倒计时显示。
二、设计方案选取与论证：获得如图所示十路30秒倒计时抢答器的原理图。
原理图由倒计时部分和抢答器部分组成。
1、原理分析抢答器部分原理：用10个选手按键通过二极管直接控制4511输入端，一旦按键接通，4511则使7段数码管显示相应的数字。
初始状态个位和十位数码管均显示“10”，其锁存端电位为0。
在显示数字1—9时，十位数码管保持显示“0”，a 段输出是高电平，与个位数码管的f 端输出进行运算后接入4511的锁存端。
将个位数码管的g 端输出也接至此锁存端。
观察4511真值表：可知，和g 端输出在1—10的显示过程中至少其中之一输出高电平。
故，当抢答器部分因为按键的输入导致4511输出使得数码管显示从“00”跳变到“01”—“10”的数字时，使得两个4511连接起来的锁存端电位同时从低电平跳变为高电平，从而实现锁存功能。
锁存以后，无论按键如何输入，也不会改变数码管显示，仅当清零按键清零之后才可使锁存端电位置零。
倒计时部分原理：倒计时部分与抢答器部分的连接控制（1）抢答器部分4511的锁存端（2）倒计时部分555的端。
倒计时部分由555定时器组成多些振荡器，产生时间脉冲，由两片74LS192计数器芯片实现减法计数。
当主持人开关打开时，倒计时预置初始数值为30减数至0，当计数至0时，锁存555使振荡器不再输出脉冲，并通过与抢答器部分的连接使抢答器部分4511的锁存端置高电平，因此当计时器从30秒倒计时至0期间无按键输入后，会同时锁存倒计时部分和抢答器部分，知道主持人开关清零为止。
毕业设计-四路智力竞赛抢答器的设计总结
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。
三路智力竞赛抢答器的设计ppt课件
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
数字系统设计实例
--三路智力竞赛抢答器的设计
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
J0
X
1
Q
n 1
K 0 Q 1n
输入封锁信号X2为0时起封锁作用，其他选手抢答器中 任一个输出封锁信号为1时，X2都应为0，故可用或非门实现。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
数字系统设计
三、数字系统设计的一般方法
数字系统的设计方法有两种，即自上而下的设计方法和自 下而上的设计方法。现代数字系统的设计常采用自上而下 的设计方法。
自上而下的设计方法是针对数字系统层次化结构的特点， 将系统的设计分层次、分模块进行。通常将整个系统从逻 辑上划分成控制单元和数据处理单元两大部分。如果控制 单元和处理单元仍比较复杂，可以在控制单元和处理单元 内部多重地进行逻辑划分，分解成几个子模块进行逻辑设 计，最后得到所要求的数字系统。
第四步：主持人按“开始抢答”按钮，宣布开始抢答。
第五步：选选手手按自己的选手抢答台上所设的“抢答”按钮抢答。抢到 答题权的选手抢答台上所设的绿灯发亮并发出声音，经主持人允许后答 题。
第六步：若选手答题正确，主持人宣布选手得得分分，并按“加10分” 按钮给选手加10分或者按“减10分”按钮给选手减10分。
《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。
多路智力竞赛抢答器设计实验报告
响。参赛选手在设定时间（10 秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，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， 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) 用 555 定时器产生频率为１Hz 的脉冲信号，作为定时计数器的 CP 信号。
1 DA OA 12
4 ~EL OF 14 ~BI OG
DD OD 9
6 DC OC 1013
OB 11
OE
15
7X1Kohm
U1 4 51 1 B D
13
OB 11
OE
15
7X1Kohm
U2 4 51 1 B D
DB
3 ~LT
DB
5
5
2
7
2
7
3 QA 2 QB 6 QC 7 QD
关键词 ：数字电子 、培养能力
一、设计任务与要求 1．设计题目
多路智力竞赛抢答器
2．功能要求
(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，
一、 实物制作中有三种制作方案： 1、直接焊接电路板，与芯片引脚焊接比较紧密，接线比较复杂。 2、用面包板接线，不用焊接，但线路比较多，太复杂，不美观（如图 1）。
3、在芯片引脚边焊接排针，在正面接线，此方法比较简单，但感觉不够美 观（如图 2）。本次制作选择第三种制作方法。
基于multisim的四路智力抢答器的答辩过程
基于multisim的四路智力抢答器的答辩过程答辩过程：首先，我想强调的是四路智力抢答器（Four Channels Intelligent Buzzer）是一个基于Multisim软件实现的模拟电路项目。
它的设计灵感来自于娱乐节目中常用的抢答器系统，我们将其引入到了教育领域中，帮助学生在课堂中进行智力竞赛。
在这个答辩过程中，我将结合PPT和实物展示这个四路智力抢答器的设计原理、功能特点以及实验效果，并回答评委们可能提出的问题。
首先，让我来介绍一下四路智力抢答器的设计原理。
该抢答器由四个独立的信号输入接口、一个显示屏和四个LED指示灯组成。
每个信号输入接口连接一个按键开关，当按下任意一个按键时，对应的信号输入接口会向控制部分发送一个电信号，表示该选手按下了抢答按钮。
控制部分会根据信号的先后顺序，通过数字显示屏和指示灯来显示正确答题选手。
接下来，我将详细说明抢答器的主要功能特点。
首先，在四路智力抢答器的设计中，我们采用了四个独立的信号输入接口，实现了四个选手同时抢答的功能。
这样不仅能够增加课堂互动和竞争氛围，还能够提高学生们的参与度和注意力。
其次，我们采用了数字显示屏和LED指示灯来显示正确答题选手的信息，简洁明了。
选手按下抢答按钮后，不仅可以在显示屏上看到自己的抢答时刻，还可以通过LED指示灯了解其他选手的抢答情况。
最后，这个抢答器的设计还考虑了电路的稳定性和安全性，通过添加合适的电阻和电容等元件，提高了电路的抗干扰能力和安全性。
现在，我将通过Multisim软件进行实际演示，展示四路智力抢答器的实验效果。
首先，我将连接四个信号输入接口，并通过按键模拟选手的抢答行为。
Multisim软件将会实时显示每个选手的抢答时刻，并通过LED指示灯来指示正确答题选手。
我还会通过改变抢答时序，演示不同选手的抢答情况，以及抢答器的快速响应能力。
最后，我将回答评委们可能提出的问题。
例如，他们可能会问抢答器的电路原理是怎样的，它如何实现四个选手同时抢答的功能，是否可以扩展到更多的选手。
多路智能竞赛抢答器设计
课程设计任务书学生姓名：专业班级： _指导教师：工作单位： ____题目: 多路智能竞赛抢答器设计初始条件：74LS148、74LS279、74LS48、74LS192、NE555、74LS00、发光二极管、共阴极显示器、74LS121。
要求完成的主要任务（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）功能要求：设计一个智力竞赛抢答器，可同时供8名选手参加比赛，并具有定时抢答功能。
设计步骤与要求：①拟定定时抢答器的组成框图。
②设计并安装各单元电路，要求布线整齐美观，便于级联与调试。
③测试定时抢答器的逻辑功能，以满足设计功能要求。
④画出定时抢答器的整机逻辑电路图。
⑤写出设计性实验报告。
时间安排：第17周（7、8节）：理论讲解，新1-02第18～19周：理论设计及实验室安装调试；地点：鉴主15通信工程实验室（1），鉴主13通信工程专业实验室；第20周：撰写设计报告及答辩；地点：鉴主17楼研究室。
指导教师签名：2010年7月2日系主任（或责任教师）签名： 2010年7 月 2日目录摘要 (I)ABSTRACT (II)引言 (1)1 设计详细任务与要求 (1)1.1基本功能 (1)1.2扩展功能 (2)2方案设计与论证 (2)3设计方案简述 (3)4 单元电路设计 (4)4.1 抢答电路设计 (4)4.1.1 七段数码显示74LS48 (5)4.1.2 TTL集成RS触发器74LS279功能介绍 (6)4.1.3 74LS148优先编码器功能 (7)4.2定时电路的设计 (8)4.2.1子电路设计 (8)4.3 报警电路的设计 (11)4.3.1主要功能 (11)4.3.2 电路原理图 (12)4.4时序控制电路设计 (13)4.4.1 74LS121功能管脚图 (14)5 多路智能竞赛抢答器设计总结 (15)参考文献 (16)附录 (17)摘要数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。
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开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路。
多路智力竞赛抢答器设计概要
第1节多路智力竞赛抢答器设计[教学要求] 掌握抢答器的工作原理及其设计方法。
[重点与难点]重点:定时抢答器的总体框图的产生。
难点:抢答器控制电路的设计。
[理论内容]一、抢答器的功能要求·基本功能①设计一个智力竞赛抢答器,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0、1、2、3、4、5、6、7,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So、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数码管上显示出选手的编号,同时蜂鸣器给出音响提示。
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。
·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(如30s。
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,同时蜂鸣器发出声响。
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00。
二、抢答器的组成框图定时抢答器的总体框图如图1所示,它由主体电路和扩展电路两部分组成。
主体电路完成基本的抢答功能,即开始抢答后,当选手按动抢答键时,能显示选手的编号,同时能封锁输入电路,禁止其他选手抢答。
扩展电路完成定时抢答的功能。
图1所示的定时抢答器的工作过程是:接通电源时,节目主持人将开关置于“清除”位置,抢答器处于禁止工作状态,编号显示器灭灯,定时显示器显示设定的时间,当节目主持人宣布抢答题目后,说一声“抢答开始”,同时将控制开关拨到“开始”位置,扬声器给出声响提示,抢答器处于工作状态,定时器倒计时。
多路智力抢答器(微机控制课程设计)
10/11学年第一学期微机控制技术课程设计任务书指导教师：刘文洲蔡长青班级：自动0741.2 地点：1708、1709教室课程设计题目：多路智力抢答器一、课程设计目的本课程设计的目的在于培养学生运用已学的微机控制技术的基础知识和基本理论，加以综合运用，进行微机控制系统设计的初等训练，掌握运用微机控制技术的原理、设计内容和设计步骤，为从事相关的毕业设计或今后的工作需要打下良好的基础。
二、课程设计内容（包括技术指标）1.设计8路抢答器，编号与参赛选手一一对应。
2.具体优先显示抢答者序号及时间的功能并禁止其他选手抢答。
3.主持人预置抢答时间，控制比赛开始和结束。
4.报警电路：主持人按下“开始”键时报警并进入抢答状态；当抢答者发出抢答信号时报警提示；在规定抢答终止时间到时报警。
开始抢答后，当选手安东抢答键时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答。
扩展电路完成定时抢答的功能。
定时抢答器的总体框图如下所示定时抢答器的总体框图三、课程设计原则1、尽可能地满足被控对象的控制要求；2、在满足控制的前提下，力求使控制系统简单、经济；3、保证控制系统安全可靠；四、课程设计步骤1、对控制系统任务和要求作深入的调查研究，明确控制任务；2、对多个可行方案进行比较，选出最佳方案3、进行详细的设计与论证4、给出理论分析与计算5、给出系统总体框图、6、给出核心电路原理图、7、给出主要流程图、8、给出程序清单及有关设计文件9、撰写设计说明书五、时间安排六、基本要求1、课程设计过程中保证出勤；2、态度认真，积极动脑，主动工作；3、最后按平时表现、报告质量、答辩成绩，其权重分别为0.2、0.4、0.4综合评定成绩，分优、良、中、及、不及格五个等级。
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物理与电子工程学院数字电子技术课程设计《多路智力竞赛抢答器设计报告书》姓名: 李蒙学号：2012272114姓名: 陈浩学号：2012272101姓名: 张恒学号：2012272142（课程设计任务书目录）前言 (1)设计功能要求 (2)抢答器框架设计 (3)电路设计 (4)1)抢答电路设计 (4)2)定时电路设计 (5)3) 报警电路设计 (6)4)时序控制电路设计 (7)元器件介绍 (8)1)74LS148功能介绍 (8)2)74LS192功能介绍 (9)仿真电路实验 (10)1) Proteus仿真电路图 (10)实物制作 (11)1)原理图 (11)2)PCB制图 (12)3)焊接与调试 (13)心得体会 (15)鸣谢 (15)参考资料 (15)前言随着电子技术的飞跃发展，社会发展步入了信息时代，随着信息时代对人才高素质和信息化的要求，随着高等教育发展的趋势，人们的生活水平提高，对精神文明生活的要求也跟着提高，这对电子领域提出了跟更高的要求。
电子学是一门应用很广泛的科学技术，发展及其迅速。
要想学好这门技术，首先是基础理论的系统学习，然后要技术训练，进而培养我们对理论联系实际的能力，设计电路的能力，实际操作的能力，以及培养正确处理数据、分析和综合实验结果、检查和排除故障的能力。
同时也加深我们对电子产品的理解。
智力抢答器的设计和测试作为此次课程设计的课题，我们采用一般意义上的设计方案，即采用集成芯片构成电路。
数字电路具有很多的有点：（1）便于高度集成化。
由于数字电路采用二进制，因此单元电路的结构简单，允许电路参数有较大的离散性，便于集成。
（2）工作可靠性高，抗干扰能力强。
数字信号用二进制表示，数字电路的识别能力强。
（3）数字信息便于长期存放。
（4）数字电路集成产品多，通用性强，成本低。
（5）保密性好。
数字信息容易进行加密处理，不易被窃取。
设计功能要求一、功能要求1、设计制作一个可容纳5组参赛的数字式枪答器，每组设置一个抢答按钮供抢答者使用。
2、给主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答的开始。
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（1～5），同时扬声器给出音响提示。
同时禁止其他选手抢答。
4、抢答器具有定时抢答的功能，抢答时间设定为30秒，当主持人按下开始按钮时，定时器立刻倒计时，并显示。
选手在设定的时间内抢答有效。
超过时间抢答无效，定时显示器显示00。
二、设计步骤与要求1、拟定电路的组成框图，要求能实现所有功能，使用的元器件少，成本低。
2、设计并安装电路，要求布线整齐、美观，便于级联和调试。
3、测试所设计抢答器的逻辑功能，满足各项功能要求。
4、画出整机逻辑电路图。
5、写出设计报告。
抢答器框架设计定时抢答器的总体框图（如图1.1）所示，它由主体电路和扩展电路两部分组成。
主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答按钮时，能显示选手的编号，同时能封锁输入电路，禁止其他选手抢答。
扩展电路完成定时抢答的功能。
图1如图所示为总体方框图。
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，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。
电路设计一、抢答电路设计设计电路如图2所示。
电路选用优先编码器 74LS148 和锁存器 74LS297 来完成。
该电路主要完成两个功能：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（显示电路采用七段数字数码显示管）；二是禁止其他选手按键，其按键操作无效。
图2工作过程：开关S置于"清除"端时，RS触发器的 R、S端均为0，4个触发器输出置0，使74LS148的优先编码工作标志端（图中5号端）＝0，使之处于工作状态。
当开关S置于"开始"时，抢答器处于等待工作状态，当有选手将抢答按键按下时（如按下S5），74LS148的输出经RS锁存后，CTR=1,RBO(图中4端) =1,七段显示电路74LS48处于工作状态，4Q3Q2Q=101,经译码显示为“5”。
此外，CTR ＝１，使74LS148 优先编码工作标志端（图中5号端）＝１，处于禁止状态，封锁其他按键的输入。
当按键松开即按下时，74LS148的此时由于仍为CTR＝１，使优先编码工作标志端（图中5号端）＝１，所以74LS148仍处于禁止状态，确保不会出二次按键时输入信号，保证了抢答者的优先性。
如有再次抢答需由主持人将S开关重新置“清除”然后再进行下一轮抢答。
74LS148为8线－3线优先编码器，表1为其功能表。
表1二、定时电路设计节目主持人根据抢答器的难易程度，设计一次抢答的时间，通过预置时间电路对计数器进行预置，选用十进制同步加减计数器74LS192进行设计，计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。
具体电路如图3。
原理及设计：该部分主要由555定时器秒脉冲产生电路、十进制同步加减计数器74LS192减法计数电路、74LS48译码电路和2个7段数码管即相关电路组成。
具体电路如图3所示。
两块74LS192实现减法计数，通过译码电路74LS48显示到数码管上，其时钟信号由时钟产生电路提供。
原理及设计：该部分主要由555定时器秒脉冲产生电路、十进制同步加减计数器74LS192减法计数电路、74LS48译码电路和2个7段数码管即相关电路组成。
具体电路如图3所示。
两块74LS192实现减法计数，通过译码电路74LS48显示到数码管上，其时钟信号图3由时钟产生电路提供。
按键弹起后，计数器开始减法计数工作，并将时间显示在共阴极七段数码显示管DPY_7-SEG上，当有人抢答时，停止计数并显示此时的倒计时时间；如果没有人抢答，且倒计时时间到时，输出低电平到时序控制电路，控制报警电路报警，同时以后选手抢答无效。
结合我们的实际经验及考虑到元器件的成本，我们选择的电阻值为R1=15K，R2=68K，C=10uF，代入到上式中即得，即秒脉冲。
三、报警电路设计由555芯片构成多谐振荡电路,555的输出信号再经三极管放大,从而推动扬声器发声。
控制电路包括时序和报警两个电路,如图4所示。
控制电路需具有以下几个功能。
主持人闭合开关扬声器发声,多路抢答器电路和计时电路进入正常状态; 参赛者按键时,扬声器发声,抢答电路和计时电路停止工作; 抢答时间到,无人抢答,扬声器发声,抢答电路和计时电路停止工作图4四、时序控制电路设计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。
2)当参赛选手按动抢答按键时，扬声器发声，抢答电路和定时电路停止工作。
图53)当设定的抢答时间到，无人抢答时，扬声器发声，定时和定时电路停止工作。
根据上面的功能要求，设计的时序控制电路如（图5）所示。
图中，门G1 的作用是控制时钟信号CP的放行与禁止，门G2的作用是控制74LS148的输人使能端。
图11、4的工作原理是：主持人控制开关从"清除"位置拨到"开始"位置时，来自于（图2）中的74LS279的输出 1Q=0，经G3反相， A＝1，则时钟信号CP 能够加到74LS192的CPD时钟输入端，定时电路进行递减计时。
同时，在定时时间未到时，则“定时到信号”为 1，门G2的输出 =0，使 74LS148处于正常工作状态，从而实现功能①的要求。
当选手在定时时间内按动抢答键时，1Q＝1，经 G3反相， A＝0，封锁 CP信号，定时器处于保持工作状态；同时，门G2的输出 =1，74LS148处于禁止工作状态，从而实现功能②的要求。
当定时时间到时，则“定时到信号”为0， =1，74LS148处于禁止工作状态，禁止选手进行抢答。
同时，门G1处于关门状态，封锁 CP信号，使定时电路保持00状态不变，从而实现（功能3）的要求。
集成单稳触发器74LS121用于控制报警电路及发声的时间。
元器件介绍一、 74LS148功能介绍在优先编码器电路中，允许同时输入两个以上编码信号。
不过在设计优先编码器时，已经将所有的输入信号按优先顺序排了队。
在同时存在两个或两个以上输入信号时，优先编码器只按优先级高的输入信号编码，优先级低的信号则不起作用。
74148是一个八线-三线优先级编码器。
如图6所示的是八线-三线编码器74148的管脚图引脚图。
图6二、 74LS192功能介绍74LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器。
CPU为加计数时钟输入端，CPD为减计数时钟输入端。
LD为预置输入控制端，异步预置。
CR为复位输入端，高电平有效，异步清除。
CO为进位输出：1001状态后负脉冲输出。
BO为借位输出：0000状态后负脉冲输出。
图7图8仿真电路实验一、 Proteus仿真电路图仿真电路课实现抢答功能，由于软件局限，报警电路没有在仿真当中。
一、原理图二、PCB制图三、焊接与调试在制板中最重要的一个环节就是线路的印制。
在这次的制作中，由于打印的客观原因，使在转印的效果不是很好。
做出的实物没有预期的好。
这也是以后一定要注意的地方。
1)焊接部分需要注意的是：严格按照线路的设计进行焊接，首先焊接过孔，在对元器件进行焊接。
焊接时间不宜过久，但要完全熔着，以免造成冷焊。
焊点的表面要平滑、有光泽。
焊点完全冷却前，不可移动。
电烙铁不用时要放置于电烙铁架上，并随时保持烙铁头的清洁。
焊接完毕，要在烙铁头镀上薄层焊锡，避免氧化，并等冷却后再收存。
2)调试部分需要注意的是：在通电之前必须对照原理图对线路进行详细的检查。
检查是否有虚焊或者为焊接的点。
可用万用表进行线路检查，看是否有线路在焊接的时候不慎连接在了一起，如有进行修改。
在检查完毕之后才可以通电测试。
如果在通电之后任然有问题，应立即断电，再仔细检查。
心得体会通过这次设计，我的理论知识掌握得更扎实，动手能力明显提高。
同时，通过网上搜索等多方面的查询资料，我学到许多在书本上没有的知识，也认识到理论联系实践的重要。
在制作当中遇到了许多以前没遇到的困难。
我们利用许多的方法去解决所遇到的问题。
制作好以后，虽然基本符合设计要求，但我们总觉得欠缺点什么。
这次设计，让我感受最深是。
在仿真的阶段遇到很多的问题，计时电路不能随抢答而停止，还有就是由于软件的局限在仿真时候没有完成整体电路的调试，这也为最后的实物调试造成了困难。