数字电子技术课程设计报告四人抢答器精修订
数字电子技术课程设计-四人抢答器电路设计
数字电子技术课程设计-四人抢答器电路设计
四人抢答器电路是一种应用电子技术检测问答游戏中玩家反应速度的设备，它的电路
设计需要标准的电子元件、稳压电源以及电路逻辑运算模块等部件，由此可构成一个能够
检测四人抢答时的谁先按键的简单电路。
该电路设计方案的基本原理是，将每个参与游戏的玩家所使用的按键连接至电路的输
入级，通过判断输入的按键信号来决定答题者，该按键信号由外加个按键模块（如电容触
摸按键模块）来实现，装载在此按键模块中的电容将检测按键被按下时输出一个高电平信号，故当A、B、C、D四名玩家同时按下四个按键时，模块中的四个电容就会依次输出四
个高电平信号，然后将这四个高电平信号输入到电路的门驱动器（如电子开关模块）中，
其门驱动器根据输入的四个高电平信号的先后顺序来判断出哪个按键是最先按下的，从而
实现对四人抢答结果的检测。
同时，为使检测准确无误，电路中加入了定时电路模块，其定时电路能够设置游戏的
抢答时间，当总时间到达终点时，控制器模块被激活并输出一个控制信号，该信号则可以
激活LED指示灯或声音报警模块，以提示游戏答题结束。
此外，为了使四人抢答电路设计能可靠地工作，还需加入多功能控制器的模块，该控
制器可以根据已设置的抢答时限来控制游戏的进程，并在游戏结束时完成游戏结果的输出
以及其它各种复位等操作，同时，该控制器还可以实现自动重启等功能，以确保四人抢答
器电路设计能够实现正常运行。
由此可见，四人抢答器电路设计是一个综合性很强的电路设计专题，既需要借助数字
电子技术，同时又需要多个电子模块的配合来保证最后的抢答结果准确准确的检测和显示，并且各个模块之间的工作都要通过控制器实现良好的协调。
数字电路课程设计四路抢答器
数字电路课程设计——四路抢答器专业：班级：姓名：学号：组员：指导教师：一、二、 1、 2、三、 1、数字电子技术课设—— 四路抢答器设计题目四路竞赛抢答器设计目标掌握四路竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。
熟悉数字集成电路的设计和使用方法。
设计任务抢答器参赛者分为 4 组， 每组序号分别为 1、2、3、4，按键 SB0~SB3 分别对应 4 个组， 抢答者按动本组按键， 组号立即在 LED 显示器上 显示，同时封锁其他组的按键信号。
系统设置外部清除键，按动清除键， LED 显示器自动清零灭灯。
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 (LED 显示)， 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。
抢答器具有定时(30 秒)抢答的功能。
当主持人按下开始按钮后， 定时器开始计时，显示时间，若无人抢答，计时到 30 秒的时候， 扬声器发出声响， 声响持续 1 秒。
若参赛选手在 30 秒内有人抢答， 扬声器响，同时 LED 灯亮，并保持到主持人将系统清零为止。
可用 555 定时器和一定数值的电阻和电容产生频率为 1KHz 的脉冲， 作为触发器的 CLK 信号。
再经分频器输出秒脉冲作为定时器的 CLK 信号。
四 、 进度安排序号 内容 时间1 课题介绍 0.5 学时2 查找资料理论设计并仿真 2 学时3 安装、调试电路 2 学时4 技术指标测试 1 学时5 答辩 0.5 学时五 、 设计方案1 、 所需电路元器件：74LS74×2 555 定时器× 1 74LS160×54、5、2、 3、74LS20×174LS00×274LS04×12 、各芯片的引脚图及功能表74LS74 引脚图及其功能真值表555 定时器的引脚排列图74LS160 引脚图管脚图74LS160 的功能真值表74LS20 引脚图及其功能真值表74LS00 引脚图及其功能真值表74LS04 引脚图及其功能真值表六、各部分电路设计原理1 、判别电路：需要 74LS74 两个芯片， 74LS20,74LS00,74LS04 各一个，开关 5 个 K1,K2,K3,K4,K5， 1KHZ 的脉冲，指示灯等，按照总体设计电路图 (见七、总体电路分析设计四路及过程) 连接，首先使每个芯片都正常工作，在第一个 D 触发器中， 2 接 K1,12 接 K2， 5 和9 分别接指示灯， 6、8 接到四输入的非门上，第二个 D 触发器中，2 接 K3， 12 接 K4， 5 和 9 分别接指示灯， 6、8 也接到四输入的非门上，而两个 D 触发器中的 1 和 13 共四个口分别连在一起接开关K5，两个 D 触发器中 3 和 11 都连在一起，接出一根红线 L1，然后在将 74LS20 的输出端接在 74LS04 的输入端，其中的输出端接74LS00 输入一端，另一个输入端接 1KHZ 的脉冲，它的输出正好接在红线 L1 上，此时完成了抢答器。
四人抢答器课程设计报告_选定
本科课程设计专用封面设计题目： 四人抢答器 所修课程名称： 电子技术基础数字部分 修课程时间： 2012 年 9 月 26日至 12月 27日 完成设计日期： 2012 年 12月 27 日 评阅成绩： 评阅意见：评阅教师签名： 年 月 日____工____学院__2010__级__电气工程及其自动化__专业 姓名_______ 学号________________………………………………（装）………………………………（订）………………………………（线）………………………………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”。
选手抢答时，数码显示选手组号，倒计时停止，此时抢答按键无效，数码管显示数字不能改变；倒计时完成之后抢答按键被锁住，按键无效。
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，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，抢答按键被锁住，直到主持人恢复倒数数据。
参赛选手在设定时间（9秒）内抢答有效，抢答成功，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)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DZX 电子学综合实验台。
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）。
四人抢答器课程设计
四人抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解抢答器的基本原理，掌握其电路组成及功能。
2. 学生能运用所学的电子技术知识，分析并设计简单的抢答器电路。
3. 学生了解抢答器在现实生活中的应用，认识到电子技术在实际问题解决中的价值。
技能目标：1. 学生能独立完成抢答器电路图的绘制，并正确识别电路中的元件。
2. 学生通过动手实践，掌握基本的焊接技巧，能够组装和调试抢答器电路。
3. 学生能够运用抢答器进行团队竞赛，提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过抢答器的设计与制作，培养创新意识和实践能力，增强对电子技术的兴趣。
2. 学生在团队协作中，学会尊重他人，培养合作精神，提高团队荣誉感。
3. 学生认识到科技发展对社会进步的重要性，激发学习科学技术的热情，树立为国家和民族发展贡献力量的信心。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，注重培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
学生特点：五年级学生，具有一定的电子技术基础，好奇心强，喜欢动手实践，团队合作意识逐渐形成。
教学要求：教师应关注学生的个体差异，提供适当的指导与帮助，鼓励学生积极参与，确保课程目标的实现。
同时，注重将理论与实践相结合，引导学生将所学知识应用于实际问题解决。
通过课程学习，使学生达到预期的学习成果。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 抢答器基本原理及电路组成- 介绍抢答器的工作原理，包括信号发射、接收和处理过程。
- 分析抢答器电路的组成，包括按键、编码器、解码器、指示灯等。
- 引导学生结合课本第四章第二节内容，了解抢答器各部分功能及相互关系。
2. 抢答器电路设计与制作- 讲解抢答器电路图的绘制方法，引导学生识别电路中的各个元件。
- 指导学生运用第五章第一节所学知识，设计简单的抢答器电路。
- 安排实践环节，让学生动手焊接组装抢答器，并学会调试电路。
3. 抢答器应用与团队竞赛- 介绍抢答器在实际生活中的应用场景，激发学生学习兴趣。
数字电子课程设计路抢答器课程设计报告样本
四人智力竞赛抢答器课程设计报告一、设计题目题目: 四人智力竞赛抢答器二、设计任务和规定1）设计任务设计一台可供4名选手参加比赛智力竞赛抢答器。
用数字显示抢答倒计时间, 由“9”倒计到“0”时, 无人抢答, 蜂鸣器持续响1秒。
选手抢答时, 数码显示选手组号, 同步蜂鸣器响1秒, 倒计时停止。
2）设计规定(1)4名选手编号为: 1, 2, 3, 4。
各有一种抢答按钮, 按钮编号与选手编号相应, 也分别为1, 2, 3, 4。
(2)给主持人设立一种控制按钮, 用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答开始。
(3)抢答器具备数据锁存和显示功能。
抢答开始后, 若有选手按动抢答按钮, 该选手编号及时锁存, 并在抢答显示屏上显示该编号, 同步扬声器给出音响提示, 封锁输入编码电路, 禁止其她选手抢答。
抢答选手编号始终保持到主持人将系统清零为止。
(4)抢答器具备定期（9秒）抢答功能。
当主持人按下开始按钮后, 定期器开始倒计时, 定期显示屏显示倒计时间, 若无人抢答, 倒计时结束时, 扬声器响, 音响持续1秒。
参赛选手在设定期间（9秒）内抢答有效, 抢答成功, 扬声器响, 音响持续1秒, 同步定期器停止倒计时, 抢答显示屏上显示选手编号, 定期显示屏上显示剩余抢答时间, 并保持到主持人将系统清零为止。
(5)如果抢答定期已到, 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1秒）, 并封锁输入编码电路, 禁止选手超时后抢答, 时间显示屏显示0。
(6)可用石英晶体振荡器或者555定期器产生频率为1Hz脉冲信号, 作为定期计数器CP 信号。
三、原理电路设计:1.方案比较；方案一:抢答电路: 使用74ls175作为锁存电路, 当有人抢答时, 运用锁存器输出信号号将时钟脉冲置零, 74ls175及时被锁存, 同步蜂鸣器鸣叫1s, 这时抢答无效, 使用74ls148作为编码器, 对输入型号进行编码, 输出4位BCD码, 再将这四位BCD码输入共阴数码管里显示出抢答者编号。
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。
广工数电课程设计报告四人抢答器.
课程设计课程名称数字电子技术题目名称四人智力竞赛抢答器学生学院物理与光电工程学院专业班级 14级电子4班学号学生姓名指导教师一、设计题目：四人智力竞赛抢答器二、设计任务和要求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1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1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。
三、原理电路的设计：1．（1）电路系统结构图：（2）方案的比较与确定及单元电路的设计： 方案一：电路大致可以由四个功能模块组成：以锁存器为中心的编码显示电路部分，脉冲产生电路部分，倒计时显示电路部分，音响电路部分。
在锁存器为中心的编码显示电路中，由锁存器74HC373，编码器74HC148，显示器和门电路组成。
使用74HC373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零，74HC373立即被锁存，同时蜂鸣器鸣叫1S ，此后抢答无效，使用74HC148作为编码器，对输入的信号进行编码，输出4位BCD 码，再将这4位的BCD 码处理并输入到数码管里显示出抢答者的编号；在脉冲产生电路部分中，用555定时器予以实现，通过调节电阻的阻值得到符合要求的脉冲，因为可以通过改变电阻微调频率，取代了用分频器对高频信号进行分频，从而使电路更简单；在倒计时显示电路中，由计数器CD4510和显示器组成。
课程设计(四人抢答器)实验报告
课题：四人智力抢答器专业：班级：学号：姓名：指导教师：设计日期：成绩：电气学院四人智力抢答器设计报告一、设计目的作用1.掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。
2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。
二、设计要求设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。
当主持人说开始时，四人开始抢答，电路能判别出四路输入信号中哪一路是最先输入信号，并给出声、光、数码显示。
(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的功能。
抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手指示灯亮并立即锁存，同时扬声器给出音响提示，禁止其他选手抢答。
抢答选手的指示灯一直保持到主持人将系统清零为止。
（4）选择B题的除了具有上述功能外，还要在声、光显示的同时，在数码管上显示选手的编号，编号一直保持到主持人将系统清零为止。
三、设计的具体实现1、系统概述电路主要由脉冲产生电路，锁存电路，编码及译码显示电路和音响产生电路。
当有选手抢答时首先锁存，防止其他选手抢答，然后编码，再经4线7段译码器将数字显示到显示器上同时产生音响，电路结构系统如图：(1)以锁存其为中心的编码显示器抢答信号的判断和锁存可以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为8421BCD码，进而送给7段显示译码器。
其真值表为：锁存器输出编码器输出Q4 Q3 Q2 Q1 D C B A0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 1 0 0 0 10 0 1 0 0 0 1 00 1 0 0 0 0 1 11 0 0 0 0 1 0 0(2)脉冲产生电路：采用555组成的振荡器做触发器的时钟脉冲。
(3)音响电路：可以利用555组成的振荡器输出脉冲，接入蜂鸣器，当选手按下按键时鸣叫，知道主持人清零为止。
四路抢答器课程设计报告
四路抢答器课程设计报告绪言为了加深对数字电子技术课程理论知识的理解，有效地提高动手能力，独立分析问题、解决问题能力，协调能力和创造性思维能力，树立严谨的科学作风，培养综合运用理论知识解决实际问题的能力。
现设计一个四人智能抢答器，通过电路的设计、安装、调试、整理资料等环节，初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。
四人智力竞赛抢答器一、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（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。
、电路原理分析下图为供4人用的智力竞赛抢答装置电路，用以判断抢答优先权。
图中F1为4D触发器74LS175，它具有公共置0端和公共CP端；F2为双4输入与非门74LS20；F3是由74LS00组成的多谐振荡器；F4是由74LS74组成的4分频电路。
F3，F4组成抢答电路中的CP时钟脉冲源。
抢答开始时，由主持人清除信号，按下复位开关S5，74LS175的输出Q1~Q4全为0，所有发光二极管LED均熄灭。
当主持人宣布“抢答开始”后，首先做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，通过与非门F2送出的信号锁住其余3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。
四人智力抢答器原理图三、电路设计与单元电路分析1.电路设计电路由选手开关电路、主持人开关电路、触发锁存电路、时间脉冲电路、抢答鉴别电路和显示电路组成。
四人智力抢答器课程设计报告
四人智力抢答器课程设计报告一、课程概述本课程以四人智力抢答器为主题，旨在培养学生的团队合作精神、思维反应速度和知识储备能力。
通过本课程的学习，学生将掌握制作智力抢答器的基本原理和方法，增强对电子电路及程序设计的基础理解，提高操作技能和创新能力。
二、课程目标1.了解智力抢答器的概念、构成和原理，能够制作出基于Arduino板的简单抢答器。
2.掌握Arduino编程语言，能够编写程序实现四人智力抢答器的功能。
3.培养学生的团队合作精神，提高思维反应速度和知识储备能力。
4.提高学生对电子电路及程序设计的基础理解，增强操作技能和创新能力。
三、教学内容1.智力抢答器的概念、构成和原理。
2.Arduino编程语言基础知识，包括数据类型、变量、常量、控制结构等。
3.编写四人智力抢答器的程序，实现抢答、计时、显示等基本功能。
4.制作智力抢答器电路板，包括硬件设计和布线。
5.完成抢答器的组装、安装和测试。
四、教学方法本课程采用多元化教学方法，包括讲授、实验、实践和互动等。
通过讲授，学生将了解智力抢答器的构成、原理和操作关键点；通过实验，学生将深入掌握Arduino编程语言和电路设计的实际应用；通过实践，学生将完成智力抢答器的搭建和测试；通过互动，学生将加强思维创新和团队合作能力的培养。
五、评价方法本课程采用多种评价方法，包括考试、作业、报告、演示等。
通过考试，检验学生掌握的理论知识；通过作业，检验学生的编程能力和电路设计能力；通过报告，检验学生对智力抢答器理解和应用的深入程度；通过演示，检验学生对智力抢答器的实际操控能力。
六、教学安排课程时长：16学时授课内容：第一学时：智力抢答器的概念、构成和原理。
第二学时：Arduino编程语言基础知识。
第三学时：编写四人智力抢答器的程序（一）：抢答。
第四学时：编写四人智力抢答器的程序（二）：计时。
第五学时：编写四人智力抢答器的程序（三）：显示。
第六学时：制作智力抢答器电路板（一）：硬件设计。
数字逻辑电路课程设计报告_4路抢答器
数字逻辑电路课程设计报告题目名称: 4路抢答器系院:专业班级:学生姓名:完成日期: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。
通过定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, 构成扩展电路。
经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。
关键字: 开关阵列电路；触发锁存电路；解锁电路；编码电路；显示电路（1）一, 设计目的（2）本设计是利用已学过的数电知识, 设计的4人抢答器。
（3）重温自己已学过的数电知识；（2）掌握数字集成电路的设计方法和原理；（3）通过完成该设计任务掌握实际问题的逻辑分析, 学会对实际问题进行逻辑状态分配、化简；（4）掌握数字电路各部分电路与总体电路的设计、调试、模拟仿真方法。
（一）二, 整体设计（二）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LED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。
4.参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。
5.如果定时时间已到, 无人抢答, 本次抢答无效。
（三）设计原理与参考电路抢答器的组成框图抢答器的一般组成框图如下图所示。
它主要由开关阵列电路、触发锁存电路、解锁电路、编码电路和显示电路等几部分组成。
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。
四人抢答器课程设计plc
四人抢答器课程设计plc一、课程目标知识目标：1. 让学生理解PLC（可编程逻辑控制器）的基础知识，掌握四人抢答器的基本电路原理；2. 使学生掌握PLC编程软件的使用方法，能独立完成四人抢答器的程序编写与调试；3. 帮助学生掌握相关传感器的工作原理及其在四人抢答器中的应用。
技能目标：1. 培养学生运用PLC进行电路设计和程序编写的能力；2. 培养学生动手实践和解决问题的能力，能独立完成四人抢答器的搭建与调试；3. 提高学生的团队协作能力和沟通能力，能在小组合作中发挥积极作用。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对PLC技术及自动化领域的兴趣，培养其探究精神；2. 培养学生严谨、细致的学习态度，提高其对工程技术的尊重和责任感；3. 引导学生关注我国自动化技术的发展，树立民族自豪感。
课程性质分析：本课程为电气自动化专业课程，旨在让学生掌握PLC技术及其在实践中的应用。
通过四人抢答器课程设计，使学生将理论知识与实际操作相结合，提高其专业技能。
学生特点分析：学生已具备基本的电路知识和编程能力，对PLC有一定了解，但实践经验不足。
因此，课程设计应注重实践操作，引导学生主动探索，提高其解决问题的能力。
教学要求：1. 理论与实践相结合，注重培养学生的动手能力；2. 采用小组合作形式，培养学生的团队协作能力；3. 注重过程评价，关注学生的学习成果和情感体验。
二、教学内容1.PLC基础知识：介绍PLC的组成、工作原理、性能指标等，对应教材第2章；2.四人抢答器电路原理：分析四人抢答器电路的设计思路、元件选择及连接方式，对应教材第4章；3.PLC编程软件使用：讲解PLC编程软件的操作方法，包括程序输入、编译、下载等，对应教材第5章；4.四人抢答器程序编写与调试：教授如何根据电路原理编写PLC程序，并进行调试，对应教材第6章；5.传感器及其在四人抢答器中的应用：介绍常用传感器的工作原理及其在四人抢答器中的使用，对应教材第3章；6.小组合作实践：组织学生进行小组合作，完成四人抢答器的搭建、编程、调试及优化，锻炼学生的动手能力。
数字电子技术课程设计报告--基于 FPGA的四位智能抢答器
数字电子技术课程设计报告--基于 FPGA的四位智能抢答器专业：xxx班级：xxx姓名：xxx学号：xxx一、设计任务及要求基于EDA/SOPC系统开发平台，运用QuartusⅡ可编程逻辑器件开发软件，设计一个4位智能抢答器。
要求如下：1、可以同时供4名选手抢答，其编号分别为1、2、3、4，各用抢答按键S1、S2、S3、S4，按键编号与选手编号对应。
主持人设置有一个开始按键S5，一个清零按键S6，用于控制抢答的开始和系统的清零；2、抢答器具有定时抢答的功能，一次抢答的时间为10秒。
当主持人启动“开始”按键后，用4 位LED 数码管左边两位显示10s 的倒计时；3、抢答器具有数据锁存和显示的功能，抢答开始后，如果有选手按动按键，其编号立即锁存并显示在数码管上（显示在右边的两个数码管上），同时封锁输入电路，禁止其他选手抢答；优先选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止；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，显示器上显示抢答时刻的时间（左边两个数码管上）和参赛选手的编号（显示在右边的两个数码管上），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，本次抢答无效，封锁输入电路，禁止抢答，定时器显示“00”并闪烁，闪烁频率为0.5H Z；一直保持到主持人将系统清零为止；5、在主持人未按下开始按键时，如果有人抢答则犯规，在显示器上右边两位闪烁犯规选手的编号，闪烁频率为0.5H Z；一直保持到主持人将系统清零为止；6、说明：系统上电和按下清零按键后显示“0000”，设计中的时钟脉冲频率为1000赫兹；7、附加：加入按键软件消抖功能及加减分数显示计分功能；能够设置不同的抢答时间，以便应用于不同的抢答系统。
二、设计原理及方案本次设计主要采用verilog HDL 语言，总体编程思路采用模块化设计方式，主要分为3个模块，一个主控制及按扭输入模块，一个LED计时提示模块，一个抢答组号显示模块，分别对这3个子模块进行独立编程设计，并生成元件，并在顶层使用原理图的方式将3个模块连接起来完成整个设计。
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。
数字电子技术课程设计(四人抢答器)
[9] 阎 石. 数字电子电路（第六版）.
指导教师
2019年 3月27号
1)
随着经济水平的不断提高，当今的社会竞争日益激烈，选拔人才，评选优胜，知识竞赛之类的活动愈加频繁，智力竞赛是一种生动活泼的教育方式，人们在物质文明得到满足的同时更注重精神文明的追求，各种节目不断涌现，提高节目的质量尤为重要。本次设计是针对活动中用到的抢答器而设计的。抢答器是为竞赛参赛者答题时进行抢答而设计的一种优先判决器电路，广泛应用于各种知识竞赛、文娱活动等场合。通过抢答和必答两种答题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，使人们迅速增加一些科学知识和生活常识。
（4）有抢答信号输入，即开关S1-S4中的任意一个开关被按下时，对应的LED灯变亮，此时再按其它任何一个开关被按下均无效，指示灯依旧“保持”第一个开关按下时所对应的状态不变。
3)
1.
方案一：
此方案用到四个74ls04非门和四个74ls20与非门电路，电路较好设计，但是缺点在于没有主持人复位按钮。
方案二
现在的抢答器有着数字化，智能化的方向发展，这就必然提高了抢答器的成本。鉴于现在小规模的知识竞赛越来越多，操作简单，经济实用的小型抢答器必将大有市场本文设计的抢答器，电路简单，成本较低，操作方便，灵敏可靠，具有较高的推广价值。
抢答器在竞赛中有很大用处,它能准确、公正、直观地判断出第1抢答者。通过抢答器的指示灯显示手段指示出第1抢答者[1]。本论文设计宗旨在培养学生综合模拟、数字电路知识，解决电子信息方面常见实际问题的能力，掌握一般电子电路设计方法与设计步骤。促使学生积累实际电子制作经验，准备走向更复杂更实用的应用领域。目的在于巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用。
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要求：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；拓展要求：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。
设计提示：关键是要存住第一抢答者的信息，并阻断以后抢答者的信号。
可用集成的多组触发器或锁存器辅以逻辑门实现；； 计时器可用加法计数器完成；各单元电路分别设计、调试，最后合成。
目录1.前言...................................... - 1 -2.总体方案设计 ............................... - 4 - 2.1 方案说明 .............................................................................. - 4 -2.2方案优点 .............................................................................. - 5 -3.单元模块设计............................... - 5 - 3.1抢答器电路 ........................................................................... - 6 -3.2计时器，数字显示器电路......................................................... - 9 -4.主要器件介绍 ............................... - 11 -5.系统功能调试 ............................... - 12 -6.总结与体会 ................................ - 14 -【参考文献】 (18)附录 ..................................... - 15 -1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。
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数字电子技术课程设计报告四人抢答器GE GROUP system office room 【GEIHUA16H-GEIHUA GEIHUA8Q8-数字逻辑电路课程设计报告系（部）：三系专业：通信工程班级： 12 通信 2 班姓名：杨超学号：成绩：指导老师：李海霞开课时间： 2013-2014 学年 2 学期一、设计题目数字式竞赛抢答器二、主要内容1、分析设计题目的具体要求2、完成课题所要求的各个子功能的实现3、用multisim软件完成题目的整体设计三、具体要求(1) 在给定5V直流电源电压的条件下设计一个可以容纳四组参赛者的抢答器，每组设定一个抢答按钮供参赛者使用。
4名参赛者编号为：1、2、3、4，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1、2、3、4。
(2) 设置一个系统清零和抢答控制开关K=space（该开关由主持人控制），当开关K被按下时，抢答开始（允许抢答），打开后抢答电路清零。
(3) 抢答器具有一个抢答信号的鉴别、锁存及显示功能。
即参赛者的开关中任意一个开关被按下，锁存相应的编号，并在抢答显示器上显示该编号，同时扬声器发声。
此时再按其他任何一个抢答器开关均无效，优先抢答选手的编号一直保持不变，直到主持人将系统清除为止。
(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。
参赛者在设定时间（9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) 如果抢答定时间截止，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。
四、进度安排第一天：介绍所用仿真软件；布置任务，明确课程设计的完整功能和要求。
第二天：消化课题，掌握设计要求，明确设计系统全部功能，图书馆查阅资料。
第三天：确定总体设计方案，画出系统的原理框图。
第四天：绘制单元电路并对单元电路进行仿真。
第五天：分析电路，对原设计电路不断修改，获得最佳设计方案。
第六天：完成整体设计并仿真验证。
第七天：对课程设计进行现场运行检查并提问，给出实践操作成绩。
第八天：完成实践报告的撰写五、成绩评定课程设计成绩按优、良、中、及格、不及格评定，最终考核成绩由四部分组成：1、理论设计方案，演示所设计成果，总成绩40％；2、设计报告，占总成绩30％；3、回答教师所提出的问题，占总成绩20％；4、考勤情况，占总成绩10％；无故旷课一次，平时成绩减半；无故旷课两次平时成绩为0分，无故旷课三次总成绩为0分。
迟到20分钟按旷课处理。
目录前言 (1)1、总体设计思路、基本原理和框图 (2)1.1设计思路 (2)1.2设计原理和功能 (2)1.3总体设计框图 (4)2、单元电路设计 (5)2.1各芯片的用法和功能 (5)2.1.1 74LS175 (5)2.1.2 74LS148 (7)2.1.3 74LS190 (8)2.1.4 555 定时器 (8)2.1.5 74LS11 (9)2.1.6 74LS20 (10)2.1.7 74ls32 (10)2.1.8 4002BD四输入或非门 (11)2.1.9 74LS08 (11)2.2单元模块 (12)2.2.1 抢答器，锁存模块 (12)2.2.2 编码模块 (13)2.2.3 倒计时模块 (14)2.2.4 报警模块 (14)2.2.5 555时钟脉冲模块 (15)3、电路仿真调试 (16)3.1静止图 (16)3.2仿真图 (16) (17)3.2.2 1号选手抢答，抢答成功 (18)3.2.3 1号选手抢答成功，其他选手抢答无效 (19)3.2.4 倒计时结束抢答无效 (20)3.2.5 主持人复位开关作用 (21)4、故障分析与电路改进 (22)4.1故障分析和解解决 (22) (22) (23)4.2 电路改进 (24)5、总结 (25)6、心得体会 (26)7、元件清单 (27)8、参考文献 (28)前言多人竞赛抢答的器件在现实生活竞赛中是一个很常见且应用很普遍的机器，尤其是在随着各种综艺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，多路智力抢答器不仅给选手限制了思考时间，而且也更加能够锻炼参赛选手的快速反应能力，使得节目现场的的氛围更加紧张，比赛更加精彩，更能吸引观众。
在知识竞赛中，特别是抢答题时，为了明确选手抢答的先后顺序，必须要有一个系统来完成这个任务。
如果在抢答中，只靠人的视觉听觉是很难判断出哪位选手先抢答，哪位选手后抢答。
这次设计就是用几个触发器以及门电路设计抢答器，使以上问题得以解决，即使两位选手的抢答时间相差无几，也可分辨出哪位选手优先答题，保证了竞赛的公平性。
随着社会迅速发展，此类智能抢答器很早就问世了。
其功能的实现方式多种多样，趋向于易于扩展，可靠性高，集成度高，制造费用低，功能更加多样化。
本次设计主要利用常见的74LS系类集成电路芯片和555芯片，并划分功能模块进行各个部分的设计，最后完成四人智力抢答器。
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。
数字式竞赛抢答器1、总体设计思路、基本原理和框图1.1设计思路电路大致可以由四个功能模块组成：编码锁存部分,脉冲产生电路部分,倒计时显示电路部分,报警电路部分。
（1）在4D触发器构成的抢答锁存器中，由主持人来控制74LS175的清零端。
当清零端为高电平“1”时，选手开始抢答，最先按键的选手相应的灯泡亮，并且扬声器发出声音；同时，由4个非Q及门电路组成的锁存电路来控制其他选手再按键时不起作用，这时其他选手抢答无效。
（2）在倒计时显示电路部分中，由计数器74LS190，数码管显示器组成。
利用74LS190计数器作为计时的芯片，实行倒计数功能。
当主持人按下抢答按钮时，74LS190被置初始值（9秒），抢搭时间开始倒计时，将时间显示在显示器上。
假如在规定时间内无人抢答，即抢答时间为0时，则计数器停止倒计时，锁存器被锁存，禁止选手抢答，抢答时间数码管显示为0，灯泡闪烁，扬声器响；假如在规定时间内有人抢答，则计数器停止倒计时，锁存器被锁存，禁止其他选手抢答，抢答时间停止倒计时，灯泡亮，扬声器响。
1.2设计原理和功能四路抢答器根据对功能要求的简要分析，将定时抢答器电路分为主题电路和扩展电路两部分。
主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答器按钮时，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及报警功能。
选手分别对应的按钮编号是1、2、3、4，抢答后选手对应灯被点亮，扬声器响。
比赛开始时，接通电源，节目主持人将开关置于“清零”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯，定时显示器上显示设定时间（9s）。
当节目主持人宣布“抢答开始”，同时将控制开关接通电源，抢答器处于工作状态，同时定时器开始倒计时。
若规定时间结束，没有选手抢答时，封锁输入电路，禁止选手超时抢答。
若选手在规定时间内抢答（闭合选手开关），抢答器要完成以下四项工作：1.优先编码器电路立即分辨出抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码显示电路显示编号；2.扬声器发出响声，表示有人抢答或者无人抢答，提醒节目主持人注意；3.控制电路要对输入编码电路进行封锁，避免其他选手再次进行抢答；4.控制电路要使定时器停止工作，时间显示器上显示剩余的抢答时间，直到主持人将系统清零为止。
当选手将问题回答完毕时，主持人操作控制开关，使系统清零，准备进行下一轮抢答。
上述方案所示抢答器的工作过程：主持人闭合开关后，最先抢答的选手的电平信号经过优先编码器，和数据锁存器，此时已经限制了其他选手的抢答，信号再经过译码器和显示器，将最先抢答的该选手的编号显示出来，同时扬声器发出声响，此时完成抢答功能；如果没人抢答，9秒减计数器显示到0时扬声器也会发出声响，此时完成计时功能，本轮抢答结束。
它的优点表现在以下几个方面：这种方案原理比较简单。
主持人对整体电路的控制只需几个门电路就可完成，不必用特别的芯片来组成控制电路；更容易实现报警提示功能，在有选手抢答后或者计时开始和结束时。
既减少了布线使整个电路更直观简单，又降低了产生错误的可能性。
1.3总体设计框图图1.1 总设计框图2、单元电路设计2.1各芯片的用法和功能2.1.1 74LS175图2.1 74LS175引脚图74LS175 表达式:表2.1 74LS175功能表74LS175的工作原理:D触发器的的构成原件见下图：图2.2 D触发器此D触发器又叫维持——阻塞边沿触发器，该触发器有六个与非门组成，其中啊a 和b构成基本RS触发器下面分析其工作原理：Sd和Rd接至基本RS触发器的输入端，它们分别是预置和清零端，低电平有效。
当Sd=0且Rd=1时，不论输入端D为何种状态，都会使Q=1，Q=0,即触发器置一；当Sd=1且Rd=0时，触发器的状态为0，Sd和Rd通常又称为直接置1和置0端。
工作过程如下：①、CP=0时，与非门c和g 封锁，其输出c=e=1，触发器的状态不变。
同时，由于c至f和e至g的反馈信号将这两个门打开，因此可接收输入信号D，f=D，g=f=D。
g②、当CP由0变1时触发器翻转。
这时c和e打开，它们的输出c 和e的状态由f和g的输出状态决定。
C= f=D，e=g=D。
由基本RS触发器的逻辑功能可知，Q=D。
③、触发器翻转后，在CP=1时输入信号被封锁。
C和e打开后，它们的输出c和e的状态是互补的，即封锁了D通往基本RS触发器的路径；该反馈线起了使触发器维持在0状态和阻止触发器变为1状态的作用，故该反馈线称为置0维持线，置1阻塞线。
e为0时，将c和g封锁，D端通往基本RS触发器的路径也被封锁。
维持阻塞D触发器状态方程和状态真值表如下：抢答器的工作流程，其核心就是该D触发器。
当主持人宣布开始抢答时，将开关S1断开，选手迅速按键，假设选手1首先按下抢答键，此时一号就输入一个相当于上升沿的脉冲使D1输出高电平同时将该高电平信号传送给或非门，通过或非门的判断将信号输送到其它选手的D触发器的R端并将其锁定使其无法输出信号。
2.1.2 74LS148图2.3 74LS148引脚图表2.2 74LS148功能表74LS148的工作原理：74LS148是8线-3线八进制优先编码器：电源是VCC(16),GND(8),I0-I7为输入信号，A2，A1，A0为二进制编码输出信号，IE是使能端，OE是使能输出端，GS为优先编码输出端。
功能：当OE输入，IE=1时，禁止编码，输出反码，A2，A1，A0全为1。
当OE输入，IE=0时，允许编码，在I0-I7输入中，输入I7优先级最高，其余依次为：I6,I5,I4,I3,I2,I1,I0。