8人智力竞赛抢答器的设计
八路抢答器设计(附源程序)
烟台大学单片机课程设计说明书课题：八路抢答器学生姓名：学号：院系：机电汽车工程学院专业：机械设计制造及其自动化指导老师：同组成员：组长：20 年06 月07 日目录1 概述 (2)2设计任务 (2)3 系统总体方案 (3)4 硬件设计 (4)4.1 控制系统所需硬件 (4)4.2 硬件原理介绍 (4)5 软件设计 (7)5.1 软件总体设计 (7)5.2 程序流程图 (8)6 Proteus软件仿真 (12)6.1 Keil软件 (12)6.2在Proteus软件 (12)7小结 (14)8心得体会 (15)附1：源程序代码 (16)附2：参考文献 (24)1 .概述8路智能抢答器的设计现如今，各种智力知识竞赛已经成为人们的一种娱乐形式，人们在答题的过程中不仅可以享受到乐趣，还可以学到一些科学知识和生活常识。
然而在抢答过程中，单靠视觉是很难判断出哪组最先完成抢答操作。
为了辨别哪一组或哪一位选手获得答题权，必须要设计一个智能抢答控制系统——智能抢答器。
抢答器作为一种电子产品，已被人们所熟知并广泛应用于各种智力知识竞赛场合。
抢答器在竞赛中有很大用处，通过抢答器的指示灯显示，数码管显示和警示蜂鸣等手段，能准确，公正，直观地判断出第1抢答者并协助比赛的顺利进行。
但是，目前使用的抢答器大多数都采用了逻辑电路进行设计，分立元件较多，造成抢答器的成本较高。
此外一般抢答器由模拟电路，数字电路或二者结合组成，其智能化程度低，故障率高，显示简单。
现代电子技术的发展要求电子电路朝数字化，集成化方向发展，因此设计出全集成电路的多路抢答器是现代电子技术发展的要求。
2 .设计任务本设计要求学生结合现有的实际条件，以单片机为控制核心，设计一个8路智能抢答器。
要求实现的功能如下：1) 抢答器可同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按键S1～S8进行抢答。
2) 主持人可以通过智能抢答器的按键设定每道题的抢答时间和回答时间。
3) 具有清零和非法抢答控制功能，并由主持人操纵，避免选手在主持人说“开始”前提前抢答，违反规则。
八位智力抢答器的设计与制作开题报告
八位智力抢答器的设计与制作开题报告一、引言智力抢答游戏是一种受欢迎的娱乐活动，在学校、家庭和其他社交场合都经常会见到。
为了更好地组织这种活动，我们计划设计和制作一个八位智力抢答器。
本开题报告将介绍我们设计智力抢答器的目的、要求、功能以及预计实施计划。
二、设计目的智力抢答器的设计目的如下：1. 提供一个高效、准确的智力抢答系统，使参与者能够公平地参与比赛。
2. 提高参与者答题的速度和准确性，通过竞争激发他们的学习兴趣和智力开发。
3. 提供多种功能，如显示参与者成绩、计时、答题按钮等，以增加比赛的趣味性和可玩性。
三、设计要求八位智力抢答器的设计要求如下：1. 设备需具备八个抢答按钮，供参与者使用。
2. 设备应具备显示屏，用于显示参与者成绩、比赛进度等信息。
3. 设备应具备计时功能，方便比赛的进行和时间的控制。
4. 设备应具备扬声器，使得参与者和观众能够听到比赛的进行和结果。
5. 设备应易于操作，参与者能够方便地按下抢答按钮进行答题。
四、设计方案我们计划采用以下设计方案来实现八位智力抢答器的建立：1. 硬件设计：a. 设备结构：采用桌面式结构，包括八个抢答按钮、显示屏、计时器和扬声器等部件，方便参与者和观众的操作和观看。
b. 电路设计：采用微控制器作为核心控制芯片，实现抢答按钮与其他功能模块的协调与控制。
c. 供电设计：使用适配器或电池供电，以确保设备的正常运行时间。
2. 软件设计：a. 使用合适的编程语言编写控制程序，实现抢答按钮与显示屏、计时器、扬声器之间的信息交互和控制。
b. 考虑到安全和稳定性，编写程序应具备错误处理机制和异常情况的应对措施。
五、实施计划我们的实施计划如下：1. 设计和制作硬件原型：根据设计方案，确定电路的连接方式和部件的布局，制作硬件原型。
2. 硬件测试：对硬件原型进行功能测试和性能评估，确保各个部件协调工作和数据准确传输。
3. 软件编写：根据硬件原型，编写控制程序，并进行功能测试和稳定性验证。
路智力竞赛抢答器方案完整方案
路智力竞赛抢答器方案完整方案文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]昆明工业职业技术学院课程设计设计题目： 8路智力竞赛抢答器的设计班级：10级计算机控制技术学生姓名：学号：指导教师：白文忠职称：讲师指导小组组长：教学班负责人：提交日期：2012年月日8路智力竞赛抢答器的设计摘要本设计主要介绍用数电知识设计八路抢答器。
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，并与主持人开关相连接，即构成了抢答器的主体电路。
经过布线、接线、调试等工作后数字抢答器成形。
借助较少的外围元件完成抢答的整个过程，设计制作了八路抢答器，设计编程简单，工作稳定可靠。
可供8人或8个代表队抢答，并用7段数码管显示首先抢答者的组别号码，有人抢答后自动闭锁其他各路输入，禁止其他人抢答，使其他组的开关失去作用，而显示最先按下抢答键的组别号。
只有当主持人按下复位按键才能再次抢答。
关键词：八路抢答器；定时；计时；编码；译码AbstractThis design mainly introduces several electrical design with knowledge of eight way responder.Priority encoder circuit, latch, decoder circuit will be teams of the input signal in the display output, and host switch connected, which constitute the main circuit of the responder.After wiring, wiring, commissioning work forming digital answering device.With fewer peripheral component finish vies to answer first the entire process, design of eight way responder, programming is simple, stable and reliable work.For 8 or 8 teamsvies to answer first, and the 7 digital tube display first responder group number, automatic locking other people answer after each input, no other answer, the other group switch out of action, and show the first pressing the answer key category.Only when the host press the reset button to again vies to answer first.Key words：Eight way responder；Timing；Time；Code；Decoding目录一、设计内容及设计要求(一)基本功能(二)扩展功能二、设计及原理(一)设计框图(二)设计原理三、抢答器的基本原理及电路的设计方法(一)抢答电路的的设计(二)定时电路的设计(三)报警电路的设计(四)时序控制电路的设计(五)整机电路的设计四、主要器件及功能(一)8线-3线优先编码器74LS148(二)十进制可逆计数器?74LS192(三)七段数码管译码器驱动器74LS48(四)锁存器74LS148(五)555定时器五、元器件列表六、设计体会一、设计任务及设计要求（一）基本功能1.设计一个智力抢答器，可同时供8名选手或8个代表队参加比赛，其编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7，个用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。
数电课程设计八路智力竞赛抢答器设计
数电课程设计八路智力竞赛抢答器设计课程设计任务书题目: 八路智力竞赛抢答器设计初始条件：◆教材：《电子线路设计·实验·测试》第三版谢自美主编华中科技大学出版社◆元器件：74LS48三片，72LS192两片，74LS279、74LS148、74LS00、74LS11、555各一片，数码管三个，发光二极管一个，开关、电阻、电容若干，面包板，导线若干◆仿真：Proteus仿真软件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）◆多路智力竞赛抢答器功能要求：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，她们的编号分别是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S0、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，同时扬声器给出音响提示。
另外，要封锁输入电路，禁止其它选手抢答。
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，且一次抢答的时间能够由主持人设定。
当节目支持人按下“开始”按钮后，要求定时器立即倒计时，并在显示器上显示，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续时间0.5s左右。
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，则本次抢答无效，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.报告要求：课程设计的内容要求用A4纸打印，且页数不得少于20页。
时间安排：第20周理论设计、实验室安装调试地点安排：鉴主15楼通信实验室一指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日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。
8位竞赛抢答器课程设计
目录1. 原理分析（by 张潇） (2)1.1 设计任务 (2)1.2 性能指标 (2)1.3 工作原理 (2)2. 方案选择（by 张潇） (3)2.1 方案设定 (3)2.2 方案比较 (3)2.3 方案选择 (3)3. 电路原理图绘制及仿真（by 王倩） (3)3.1 所需元器件型号及数量 (3)3.2 电路原理图 (4)3.3 电路仿真结果 (5)4. Pcb图绘制（by 朱文广） (5)4.1 pcb绘制步骤 (5)4.2 pcb绘制原则 (5)4.3 8路抢答器pcb图 (7)5. 综合调试（by 朱文广） (7)5.1 软件调试 (7)5.2 硬件调试 (9)6. 总结（by 王倩） (10)附录1：电路仿真图 (11)附录2: 8路抢答器完整程序 (12)1.1 设计任务以单片机为核心，设计一个8位竞赛抢答器，同时供8名选手或8个代表队比赛。
设置一个系统清除和抢答控制开关S，开关由主持人控制。
抢答器具有锁存与显示功能。
即选手按按钮，锁存相应的编号，并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间可由主持人设定。
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。
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。
1.2 性能指标电源电压：直流5V±10%选手组数：2-8组初始抢答倒计时：20s初始回答倒计时：30s倒计时范围：1-99s可设倒计时提示时间：最后5s1.3 工作原理八路数字抢答器原理框图如图1所示，其工作原理为：接通电源后，主持人未按下开始抢答，抢答器处于禁止状态，数码管显示“----”；主持人宣布“开始”同时按下开始抢答按键，抢答倒计时开始计时，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。
项目4-抢答器电路PCB设计
R11
16
DM74LS20N
11 9 10
0
1
2
4
5
6
7
12
R9 100K
2
图4-1 八路智力竞赛抢答器单页式电路原理图
1
Y1 455K
R10 1M
8
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
CLK1 Q4 CLK0 Q5 CLK0 Q6 Q7 Q8 Q9 Q10 Q12 Q13 GND Q14
RST VDD
《电子电路CAD技术》
项目4 八路智力竞赛抢答器电路绘制 与双面板设计
项目引入
抢答器是竞赛问答中的一种必备装置，图4-1是一款八路智力
竞赛抢答器电路，八名选手各用一个抢答开关，并将其编码，
及形成锁存脉冲，通过锁存电路，后送往LED数码管显示和 响铃模块。主持人具有手动控制开关，清零复位为下一轮抢 答做准备。
7 5 4 6 14 13 15 1 2 3
1 2 3 4 5
e d gnd C DP
g f gnd a b
10 9 8 7 6
任务目标
1）完成如图4-1单页式电路原理图的绘制，对于库中不合 适的元件，自己制作并调用。
2）对图4-1电路进行层次式的设计与绘制，并进行编译检 查。
3）查看原理图元件的封装，对于库中没有合适的封装， 需要自制再调用。 4）将电路原理图网络关系和封装更新到PCB板。 5）进行PCB双面板设计，根据元件布局结果，确定PCB边 框的尺寸。PCB布线要求：接地导线为50mil，电源导线为 40mil，其它导线用30mil。
数码管封装
按键封装
八路竞赛抢答器设计实验报告
八路竞赛抢答器设计实验报告#八路竞赛抢答器设计实验报告##1.实验目的通过设计和制作八路竞赛抢答器，掌握数字电子技术的基本原理和应用，培养实际动手能力，提高团队协作和创新能力。
##2.实验原理八路竞赛抢答器主要基于数字电子技术的逻辑门、计数器、时序电路等原理。
每个参赛者的抢答器包含按钮、计数器、显示器等组件，通过按下按钮触发计数器计数，同时在显示器上显示计数结果。
##3.实验材料与器件-逻辑门：使用TTL（Transistor-Transistor Logic）或CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）逻辑门芯片。
-计数器：选择适当的计数器芯片，如74LS190或74HC161等。
-按钮开关：作为参赛者抢答的触发器。
-显示器：使用数码管或LED等显示模块。
##4.实验步骤###4.1设计电路图根据竞赛抢答器的要求，设计电路图，包括逻辑门的连接、计数器的接入、按钮开关和显示器的布置等。
###4.2制作原型根据电路图，制作抢答器的原型。
连接逻辑门、计数器、按钮、显示器，并确保电路的正确性。
###4.3编程（如有需要）如果抢答器需要特定的计分逻辑或显示效果，可能需要进行微控制器的编程工作。
在这一步骤中，确保编写的程序与硬件连接相匹配。
###4.4调试与测试逐一检查电路连接，确保没有短路或开路。
通过模拟按下按钮的操作，测试计数器和显示器的正常工作。
##5.实验结果与分析经过调试与测试，八路竞赛抢答器实现了预期的功能。
通过观察显示器的计数结果，可以准确判断参赛者的抢答顺序。
##6.实验总结通过本次实验，加深了对数字电子技术原理的理解，提高了动手制作电子装置的能力。
同时，实验中的问题与挑战也促使我们更好地合作解决问题，培养了团队协作与创新的精神。
##7.实验改进与展望为了进一步提高抢答器的性能，可以考虑引入更多的计数器、添加蓝牙或无线模块，以实现远程监控和计分等功能。
8路智力竞赛抢答器(数电课程设计报告)
数字抢答器的设计姓名李永宏学号************年级14自动化专业自动化系（院）机械与材料工程学院指导教师王丹1 设计任务与要求 (1)1.1基本功能 (1)1.2 扩展功能 (1)2 设计原理 (1)3 电路设计 (2)3.1 抢答电路 (2)3.2 定时电路 (6)3.3 相关逻辑电路 (8)4元器件的使用列表 (10)5仿真结果 (11)6 设计体会 (11)参考资料 (12)8路智力竞赛抢答器1 设计任务与要求1.1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，其编号分别是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S0、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功能。
抢答开始，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示选手的编号，同时扬声器发出音响提示此外．要封锁输人电路，禁止其他选手抢答，并将优先抢答选手的编号—直保持到主持人将系统清零为止。
1.2 扩展功能（1）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间长度可以由主持人设定（如30 s）。
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音响，音响持续时间为0.5 s左右。
（2）参赛选手在设定的时间内抢答，抢答有效；有效抢答结束定时器停止工作．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，本次抢答无效，系统短暂报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后做无效抢答，时间显示器上显示00。
2 设计原理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。
8位数字抢答器(含电路图)
天津职业大学八路抢答器电路设计报告学院:电子信息工程学院专业:应用电子技术班级:电子1班姓名:吴凡樊德帅:2014年6月30日一、课程设计的内容设计一个8位数字抢答器。
二、课程设计的要求与数据设计要求包括：1.抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7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，定时器进行减计时。
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，系统通过一个指示灯报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。
三、课程设计应完成的工作1. 利用各种电子器件设计8位数字抢答器；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、应收集的资料及主要参考文献[1] 陈永浦. 数字电路基础及快速识图[M]. 人民邮电出版社, 2006. 275-277.[2] 侯建军. 数字电路实验一体化教程[M]. 北京清华大学出版社, 2005. 77[3] 范文兵. 数字电子技术基础[M]. 北京清华大学出版社, 2008.1 设计任务目的及要求1.1 设计目的通过课程设计，对数字逻辑的基本内容有进一步的了解，特别是时序逻辑电路的设计。
能把上学期学到的数字逻辑理论知识进行实践，操作。
在提高动手能力的同时对常用的集成芯片有一定的了解，在电路设计方面有感性的认识。
而且在进行电路设计的时候遇到问题，通过独立的思考有利于提高解决问题的能力。
在经过课程设计后，更明白数字逻辑电路设计的一般方法，以及在遇到困难怎么排除问题。
八路智能抢答器设计毕业设计(论文)
毕业设计（论文）设计（论文）题目：八路抢答器系别：电子工程系专业：通信工程班级： 05 通信（1）班目录摘要 (3)关键字 (3)第一章设计任务 (4)1.设计方案 (4)2.系统的功能与要求 (4)3.八路抢答器的概述 (4)第二章硬件电路设计及其功能介绍 (6)1.方案论证 (6)2.方案比较分析 (6)3.AT89C51 简介 (7)4.系统的硬件构成及功能 (12)5.抢答器的原理图 (12)6.LED数码显示器及驱动电路 (17)第三章硬件电路图简介 (18)1.原理图 (19)2.原理图简要说明 (20)第四章软件设计——程序流程图及程序 (21)第五章调试 (35)第六章总结 (37)元件清单 (39)附录参考文献 (40)[摘要]：本次的毕业设计——8路抢答器，就是一种利用单片机功能而做出来的产品。
本文介绍了单片机控制、数码显示八路抢答器的电路组成、设计思路及功能。
该抢答器除具有基本的抢答功能外，还具有定时、计时和报警功能。
主持人通过时间预设开关预设供抢答的时间，系统将完成自动倒计时。
若在规定的时间内有人抢答，则计时将自动停止；若在规定的时间内无人抢答，则系统中的蜂鸣器将发响，提示主持人本轮抢答无效，实现报警功能。
[关键词]：八路抢答器定时报警[Abstract]:The graduation design - 8 Qiangda, MCU is a function of the use of the product done. <br> In this paper, MCU control, eight-way digital display Qiangda's circuit, design ideas and functions. With the exception of the Qiangda Qiangda basic functions, but also with time, time and alarm functions. Moderator default by switching the default time for Qiangda time, the system will automatically complete the countdown. If the required time someone Qiangda, the time will automatically stop if the specified time no one Qiangda, the system will be in the ring for the buzzer, the moderator suggested that this round of Qiangda invalid, and alarm functions.[Key words]:eight-way Qiangda regularly with the police第一章设计任务1 设计方案1）．确定单片机的型号根据系统的功能与要求，选择AT89C51比较宜。
智力竞赛抢答器课程设计
数字电路课程设计~ 2011-2012 学年第二学期《数字电子技术》课程设计报告题目：智力竞赛抢答器的设计专业：班级：姓名：指导教师：电气工程系年月日一、任务书摘要数字电路与模拟电路相较有显而易见的稳固性。
最近几年来，数字电路又有了庞大的进展。
可编程逻辑器件（PAL、GAL等）的进展和普及最终使IC的设计面向了用户（这是模拟电路无法做到的），而这毫无疑问会给用户带来庞大的便捷，从而奠定它在电子电路中的地位。
随着集成技术的进一步提高，各类新技术的出现和应用，人类历史横跨数码时期向更进一步进展已出此刻各大型相关企业的宏伟蓝图中。
新世纪里谁掌握了新技术谁就取得了获胜的资本，也仅仅是资本而矣。
新世纪里电子行业的进展速度令人窒息，著名的摩尔定律更把许多人威吓在门外。
能够展望，由数字组成的新世界即将出现。
将是人类文明的又一飞跃。
随着广播电视节目的进展，在综艺节目或社会服务类节目中智力抢答器逐渐取得普遍应用。
智力抢答器的应用表现了游戏的公平性，并方便了主持人与佳宾之间的沟通。
数字抢答器由主体电路与扩张电路组成.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的开关启动报警电路,以上两部份组成主体电路。
通过按时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能,组成扩展电路。
通过布线,焊接,调试等工作后数字抢答器成型。
抢答器周围有安装孔,能够方便的安装在操作台上,外接抢答按钮接入相应的接线端子,若是需要外接电铃或指示灯,则接入继电器端子,安装完毕后就可以够上电了,抢答器的电流输入为5V直流输入。
抢答器通上电后,蜂鸣器响,三个数码管都显示0,按下复位按钮后进入正常工作状态,这时能够设定抢答倒计时刻,只要按动10进制编码按钮别离对时刻的十位和个位设定,设定的时刻在数码管上实时的显示出来。
设定的时刻范围为:0~30秒,设定完时刻后,就可以够按动开始按钮,表示抢答开始,这时蜂鸣器响秒,提示列位选手,抢答已经开始,同时倒计时器开始从设定的时刻进行倒计时。
八路抢答器实验报告
八路抢答器的实验报告一、设计题目八路抢答器设计二、设计要求1.设计一个竞赛抢答器, 可同时供8名选手或者8个代表队参加比赛, 他们的编号分别是 1.2.3.4.5.6.7、8, 各用一个抢答器的按钮, 按钮的编号与选手的编号相对应。
2.给节目主持人设计一个控制开关, 用来控制系统的清零和抢答开始。
3.抢答器具有数据锁存、显示的功能和声音提示功能。
抢答开始后, 若有选手按动按钮, 编号立即锁存, 在数码管上显示选手的编号, 并有声音提示。
此外, 要封锁其他选手抢答。
优先抢答的选手的编号一致保持到主持人将系统清零为止。
三、设计思路工作原理为:接通电源前, 抢答按钮与清零按钮都未按下。
接通电源后, 主持人清除开关处于工作状态, 抢答器处于工作状态, 编号显示器显示为0, 蜂鸣器未鸣响（为方便控制, 电路设计为清除开关按下时是清零状态, 未按下时为工作状态）。
等一轮抢答完成后（七段数码管显示出优先抢答队员编号, 并蜂鸣器鸣响）, 主持人将清零开关按下数码管清为零, 蜂鸣器停止鸣响。
然后先后把各队员抢答按钮与主持人清零按钮复位。
即可进入下一轮抢答。
原理为：电路中清零按钮控制D触发器集成块74LS175清零端低电平输入, 按下时清零端输入为低电平（清零端低电平有效）, 未按下时输入高电平。
清零后D 触发器集成块74LS175 Q`端输出全变为高电平, 使编码器74HC147（有效输入电平为低电平）无有效低电平输入, 七段数码管上显示为0。
抢答时, 队员按下抢答按钮的时间有先后次序, 电路中每个抢答按钮连接一个D触发器, 当一抢答按钮按下后其对应的触发器锁存住信号, Q`端输出有效低电平, 同时通过反馈电路使D触发器集成块得脉冲信号终止输入, 从而使其他D触发器停止工作, 抢答后也无法锁存。
达到有先输入有先锁存功能。
原理为：根据与门功能特点：只要有一低电平输入输出即为低电平。
当D触发器集成块74LS175输出端输出一有效低电平后, 电路中第7个与门U15A输出即为低电平, 而U15A输出信号又与555触发器构成的多谐振荡器输出信号相与, 因此只要U15A输出低电平, 多谐振荡器产生的脉冲就无法输入, 只有当D触发器集成块74LS175输出端输出全为高电平时脉冲才正常输入, 各D触发器正常工作。
八位竞赛抢答器课程设计报告
目录引言 (3)1 设计意义及要求 (4)1.1 设计意义 (4)1.2 设计要求 (4)2 方案设计 (5)2.1 设计思路 (5)2.1.1 模块化设计框架图 (5)2.1.2 各个模块的实现 (5)2.1.3 关于实现功能拓展的设计思路 (6)2.2 方案设计 (6)2.2.1 方案一 (7)2.2.2 方案二 (8)2.3 方案比较 (10)3 部分电路设计 (10)3.1 基于NE555芯片的脉冲发生器 (10)3.2 数据锁存部分......................................... - 12 -3.3 数据编码部分......................................... - 13 -3.4 数据的显示部分....................................... - 14 -4 调试与检测................................................ - 17 -4.1 调试过程中的故障及解决办法........................... - 17 -4.2 调试与运行结果....................................... - 17 -5 仿真操作步骤及使用说明 (20)结束语 (22)参考文献.................................................... - 23 - 附录........................................................ - 24 -引言数字技术作为当今世界上发展最快的一门科学，已被广泛地应用于计算机、自动控制、电子测量仪表、通信等各个领域。
例如，在生活中，很多关于智力竞赛的电视节目的抢答环节就很好的应用了数字技术。
关于竞赛抢答器的设计，最重要的是完成当参赛选手们可以开始抢答后，每次只可能有一个人抢答成功这一功能。
课程设计---八路智力竞赛抢答器的设计
摘要抢答器是一种常见的电子产品，尤其是在各类智力竞猜中，为了实现选手的公平性，性能优良的抢答器往往更能得到各单位的青睐。
这里通过两种设计方案的对比，最终选定了用单片机实现抢答器电路。
由于单片机具有可编程定时器和中断设备，便于实现编程和时间的精确控制。
所用方案电路结构简单，易于实现，它用4个七段数码管来显示，且具有简单精准的报警电路。
所选方案的一个很重要的特点在于具有灵活性，主持人可以根据题目难易进行时间设定，这样进一步保证了公平性。
由于它具有成本低廉，结构简单，且性能优良的诸多优点，必定会得到广泛的应用。
关键词：抢答器，单片机，七段数码管，时间设定目录一方案的概述 (1)1.1 设计内容及要求 (1)1.1.1 设计内容 (1)1.1.2 设计要求 (1)1.2 设计方框图 (2)1.3 抢答器的程序流程 (3)二抢答器单元设计及其说明 (8)2.1主要芯片的介绍 (8)2.2程序流程图 (10)2.3 MAX7219 (12)2.3.1 MAX7219引脚说明 (12)2.3.2 基本的工作方法 (13)2.3.3 MAX7219初始化 (14)2.3.4 部分程序功能介绍 (14)2.4LCD简介 (16)2.4.1LCD和LED的区别 (16)2.4.3显示电路设计和LCD的引脚功能说明 (17)2.4.4液晶显示模块 (18)三抢答器电路原图及仿真 (20)3.1抢答器原理图 (20)3.2仿真软件介绍 (21)3.3仿真测试效果 (22)设计小结............................................ 错误！未定义书签。
参考文献............................................ 错误！未定义书签。
附录一.............................................. 错误！未定义书签。
附录二.............................................. 错误！未定义书签。
智力竞赛抢答器逻辑电路的设计
智力竞赛抢答器的逻辑电路设计主要由多个模块组成，每个模块都有其特定的功能。
下面介绍一下智力竞赛抢答器的逻辑电路设计：
1. 按键模块：按键模块由"抢答"按钮、"结束"按钮和"重置"按钮组成，用来控制抢答器的抢答、结束和重置功能。
2. 抢答模块：抢答模块由抢答按钮、抢答时间计时器和抢答结果显示器组成，用来控制抢答过程的时间限制和抢答结果的显示。
3. 结束模块：结束模块由"结束"按钮和抢答结果显示器组成，用来控制抢答过程的结束及结果的显示。
4. 重置模块：重置模块由"重置"按钮和抢答时间计时器组成，用来控制抢答过程的重置及抢答时间的重置。
5. 数据模块：数据模块由抢答时间计时器和抢答结果显示器组成，用来控制抢答过程的数据存储及结果的显示。
八路竞赛抢答器课程设计
八路竞赛抢答器课程设计目录摘要 (1)1 八路竞赛抢答器的设计要求与设计方案 (2)1.1 八路竞赛抢答器的方案选择与比较.. 21.2 八路竞赛抢答器的元件选择 (3)2 八路竞赛抢答器的硬件设计 (3)2.1 八路竞赛抢答器的硬件框图 (3)2.2 显示电路设计 (4)2.3 电路设计 (4)2.4 开始和复位电路 (5)2.5 总电路 (6)2.6 可编程并行接口8255及其引脚说明 82.7 8086及引脚说明 (10)2.7.1 名称和功能相同的32个引脚 102.7.2 最小模式下的24--31引脚 (12)2.7.3 最大模式下的24--31引脚 (13)3 八路抢答器的软件设计 (15)3.1 主程序流程图 (15)3.2 显示模块程序设计 (16)3.3 延时模块程序设计 (17)3.4 开始模块程序设计 (18)3.5 复位模块程序设计 (18)3.6 程序清单 (19)设计体会与小结 (22)参考文献 (23)摘要随着科学技术的不断发展，促使人们学科学、学技术、学知识的手段多种多样。
抢答器作为一种工具，已经广泛应用于各种智力知识竞赛场合。
但抢答器的使用频率较低，有的制作复杂，有的可靠性低，减少实用性。
本课程设计是基于微机原理与接口技术的简单应用。
通过硬件与软件的结合，用我们刚刚学过的汇编语言编写程序模拟分析了竞赛中抢答系统的运用，结合竞赛的实际情况阐述了抢答系统的工作原理，给出了一种简单实用的多路抢答系统的硬件、软件电路设计方案。
该抢答器由主持人通过时间预设开关预设供抢答的时间，系统将完成自动倒计时。
若在规定的时间内有人抢答，则计时将自动停止；若无人抢答，当主持人按下复位按钮时，屏幕显示清零，等待下一轮抢答。
本课题设计了一种采用8255芯片和汇编语言制作的多功能抢答器，实验箱中的开关区和数码显示区共同完成。
主要功能：1.倒计时 2.用LED数码管显示1-8号选手先按下键者的号码。
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数字与模拟电子线路课程设计报告书
课题名称 8人智力竞赛抢答器的设计 姓 名
彭先觉
学 号 0812401*09 院、系、部 物理与电信工程系
专 业 通信工程 指导教师
崔宪普
2010年1月7号
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2008级数字与模拟电 子电路课程设计
一、设计任务及要求：
设计任务：
设计一个具有锁存与显示功能的8人防作弊逻辑抢答电路。
要求：
1. 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮1~ 8表示。
每个参赛者控制一个按钮，用按动按钮发出抢答信号。
2. 设置一个系统清除和抢答控制开关So，该开关由主持人控制。
3. 抢答器具有锁存与显示功能。
竞赛开始后，先由主持人将“开始/清零”按键按下，然后先按动按钮的参赛者将被显示器显示出来，此后其他三人参赛者再按动按钮对电路不起作用。
优先抢答的参赛者编号将一直被显示直至主持人将系统清零。
另外，在主持人按下“开始/清零”键时，计时器开始计时，时间为三十秒，在规定的时间内，仍无人作答，系统将发出蜂鸣声示警，抢答结束。
指导教师签名：
2010年1月7日
二、指导教师评语：
指导教师签名：
2009年12 月28日
三、成绩
验收盖章
2010年1月日
8人智力抢答器的设计
1 设计目的
（1）熟悉集成电路的引脚安排。
（2）掌握CD4511芯片的逻辑功能及使用方法。
（3）掌握计时器的制作与原理。
（4）了解数字抢答器的组成及工作原理。
（5）熟悉数字抢答器的设计与制作。
2 设计思路
（1）设计主体电路（即抢答器）
（2）设计支路（计时器）
3 设计过程
3.1设计方案
抢答器总体方框图如图1所示：
图1 抢答器总体方框图
其工作原理为：当抢答比赛开始时，主持人按下“开始/清零”开关，接通电源，抢答器开始工作，定时器倒计时，如选手在规定的时间内抢答，则抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示等一系列动作，当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答。
如在规定的时间内仍无人抢答，则计时器不会停止工作，直至时间结束时蜂鸣器发出声音报警宣告抢答结束，如果再次抢答必须由主持人再次执行上述操作。
3.2电路设计
抢答器电路如图2所示：
图2 数字抢答器电路图
该电路完成两个功能：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；二是在有选手作答后其他选手按键操作无效。
工作过程：当抢答比赛开始时，主持人按下“开始/清零”按钮，接通电源，抢答器开始工作，选手（编号J1~J8）按键作答，率先按键抢答的选手，会在CD4511译码器的输入端输入对应的的二进制编码，如：J1（0001），J2（0010），J3（0011），J4（0100），J5（0101），J6（0110），J7（0111），J8（1000）。
通过CD4511的译码，最后在数码显示管上显示，与此同时，译码器的信号反馈回译码器，使译码器“锁码”从而维持数码管显示的数值不变，（只要译码器上有信号输出，则其信号的或非门必为“0”，反馈信号从CD4511的LE输入，控制译码器的锁码功能）
同时，计时器的电源控制是由电源与数码管反馈信号的“与门”“非门”控制，实现抢答开始时，计时器工作。
选手抢答，计时器停止工作的功能。
CD4511的逻辑引脚图与真值表如下：
图4 CD4511的逻辑引脚图
LT：做灯泡测试用，当LT=0，则不论其它输入状态为何，其输出abcdefg=1111111，使七段显示器全亮，即显示8，以便观测七段显示器是否正常。
当LT=1，则正常解码。
BI：空白输入控制，当BI=0 (LT 为1 时) 则不论DCBA 之输入为何，其输出abcdefg皆为0，即七段显示器完全不亮，此脚可供使用者控制设定初始值，避免在无意义的数据输入时显示出来造成字型的系乱。
LE：数据锁码功能控制；在CD4511 中，不但具译码功能，更具有数据锁码的记忆功能。
当LE=1 时，则IC 中的暂存器会关闭，仅保存原来在LE=0 时的DCBA数据供译码器译码。
换句话说当LE=1 时，不论DCBA 的输入数据为何，皆不影响其输出，其输出abcdefg 仍保留原来在LE 由0 转为1 之前的数据。
报警计时电路图：
报警电路必须具备以下三项功能：
①抢答开始时，主持人按下“开始/清零”开关，计时器开始计时，抢答电路进入正常工作状态。
② 当参赛选手按动抢答键时，数码显示管显示选手号码，报警计时电路停止工作。
③ 当设定的抢答时间到，无人抢答时，扬声器发声，比赛结束。
图5的工作原理是：比赛开始时，主按下“开始/清零”按钮，报警计时器电源接通，计时器开始工作，定时电路进行递减计时。
在规定时间内如无人作答，则报警器被触发，发声警报，抢答结束。
当选手在规定时间内按动抢答键时，抢答器的反馈信号使计时器停止工作。
电源转换电路图6下所示：
图6 稳压电源转换电路图
如图所示电路为输出电压+5V 、输出电流1.5A 的稳压电源。
它由电源变压器，桥式整流电路D1～D4，滤波电容C1、C2，和一只固定式三端稳压器(7805)极为简捷方便地搭成的。
图 5 报警电路
220V交流市电通过电源变压器变换成交流低压，再经过桥式整流电路D1～D4和滤波电容C1的整流和滤波，在固定式三端稳压器LM7805的Vin和GND两端形成一个并不十分稳定的直流电压(该电压常常会因为市电电压的波动或负载的变化等原因而发生变化)。
此直流电压经过LM7805的稳压便能在稳压电源的输出端产生了精度高、稳定度好的直流输出电压。
4系统调试与结果
（1）通过调节电阻设置定时时间
（2）调试报警电路。
（3）定时抢答器的联调，注意各部分电路之间的时序配合关系。
然后检查电路各部分的功能，使其满足设计要求。
（4）整个电路设计需要5V的直流电源，所以需要设计一个220V~5V的转换电路。
5主要仪器与设备
数字电路实验箱或 EDA 软件Multisim10软件
CD4511BCD译码器芯片一块，或非门芯片四快，与门芯片一块，三端稳压器(7805)一个，非门芯片一块，单稳态电路一片，电压表一个。
二极管--13只，稳压二极管一只，
510Ω—10只,4.7kΩ—l只，5.1kΩ—l只，
100kΩ—l只，10kΩ—1只，15kΩ—1只， 68kΩ—l只。
1uF—2只，10 uF—2只，
蜂鸣器一个，共阴极显示器—只。
6设计体会与建议
6.1设计体会
在接到这个课题后，我一脸茫然，虽然对于很多从事电路设计的人来说，这或许不是一个复杂的课题，但是对我一个刚接触电路的大二学生来说，平时纯粹的理论学习早已淡化的实际操作，使我在这次设计中到处碰壁，真正只有接触后才知道一个理论与实际的差距，在理论中被忽略的小问题，也许在实际中就会成为一个无法解决的大问题，为了设计这个抢答器，我们从方案的讨论，电路的分析，到最后的电路的仿真测试，真正让我感觉到自己本身知识的匮乏，经验的不足，和自己学习的漏洞，对于电路的分析不够严谨，对元件性质的把握不够具体，现在成为我今后要克服的困难。
6.2对设计的建议
我希望老师能够在平时的日常教学中多给我们实践的机会，空洞的理论永远比不上实际的技能的掌握，让我们自己去发现可能发现的问题，解决其中的问题，能摆脱平时那种“依葫芦画瓢”的教学模式，真正让我们自己有所创新，有所收获
参考文献
[1]胡东华编.数字电子线路考研应试指导[M]，北京：机械工业出版社，2003年
[2]彭华林等编. 数字电子技术[M]. 长沙：湖南大学出版社，2004年
[3]金唯香等编. 电子测试技术[M]. 长沙：湖南大学出版社，2004年
[4]王贺明编.电工电子技术实验与设计[M],北京:兵器工业出版社,1998年
[5]阎石. 数字电子技术基础[M]. 北京：高等教育出版社，2001年
[6]赵春华等编.电子技术技术基础仿真实验[M]。
北京，机械工业出版社，2007年
[7]石冰编.模拟电子技术实验[M].长沙:湖南大学出版社,2000年。