课程设计 八路抢答器的设计
八路智力抢答器课程设计
数字抢答器电路设计一、设计题目八路竞赛抢答器二、课程设计目的1、培养数字电路的设计能力。
2、掌握抢答器电脑设计方法。
三、设计内容和要求3.1 设计内容⒈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1、2、3、4、5、6、7、8，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。
⒉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。
⒊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。
4.用中小规模集成电路组成智力竞赛抢答器电路，画出各单元电路图和总体逻辑框图，正确描述各单元功能，合理选用电路器件，画出完整的电路设计图以及写出设计总结报告3.2 设计要求⒈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。
⒉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。
⒊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。
四、设计总体框如图（一）所示为八路智力竞赛抢答器的总体方框图。
其工作原理如下：抢答器系统原理框图如上所示。
它由主体电路和扩展电路两部分组成，主体电路完成基本抢答后，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五、单元电路设计方案和原理说明⒈抢答器电路设计其原理说明：(1)、抢答电路的功能有两个：一是能分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示译码电路用；二是要使其它选手按键操作无效。
八路智能抢答器设计
八路智能抢答器设计
一、概述
八路智能抢答器是一种在教室课堂上提出问题，学生用设置在课桌上
的发射器发出抢答信号，接收端实时识别收到的信号，并将收到的抢答信
号自动分配给对应的台数，从而实现抢答活动的目的，让学生更容易抢答，提高课堂参与度。
二、结构
发射器的功能：当学生按下按钮发送抢答信号时，发射器发出抢答信号，并将发送的数据编码，从而保证抢答信号不会被其他发射器的信号干扰。
接收端的功能：接收端接收来自各台发射器的抢答信号，识别信号，
并将收到的抢答信号分配给对应的台数，然后由接收端输出给抢答指示灯。
抢答指示灯的功能：抢答指示灯接收来自接收端的信号，控制灯的开关，来指示哪一台学生发出了抢答信号。
三、电路
发射器：发射器主要由发射管、指示灯、MCU(微控制器)、发射器模
块等组成，其中MCU负责编码抢答信号，发射模块负责将抢答信号发射出去。
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。
数电八路抢答器课程设计
数电八路抢答器课程设计一、引言数电八路抢答器是一种基于数字电路设计的设备，用于进行抢答竞赛。
本课程设计将详细介绍数电八路抢答器的原理、设计过程和实现方法。
二、数电八路抢答器的原理数电八路抢答器由主控制器、显示屏、按钮和信号输入模块组成。
其工作原理如下：1. 主控制器通过按钮检测模块检测每个参赛者的按键动作。
2. 当有参赛者按下按钮时，按钮检测模块会向主控制器发送信号。
3. 主控制器根据接收到的信号判断哪个参赛者按下了按钮，并将该参赛者的编号发送给显示屏。
4. 显示屏上显示被判定为第一名的参赛者编号。
三、数电八路抢答器的设计过程1. 系统需求分析我们需要明确系统的功能需求和性能要求。
根据题目要求，我们需要实现一个能够支持最多8位参赛者同时抢答并显示第一名的系统。
2. 系统框架设计系统框架设计是整个设计过程的基础，它包括主控制器、显示屏、按钮和信号输入模块之间的连接关系和通信机制。
我们需要根据系统需求，确定各个模块的功能和接口。
3. 电路设计在电路设计中，我们需要根据系统框架设计的结果，选择合适的数字电路元件，并进行电路连线。
主要包括按钮检测模块、信号输入模块和显示屏的电路设计。
4. 电路测试与调试完成电路设计后，我们需要进行测试与调试。
通过外部信号源模拟参赛者按下按钮的动作，检验按钮检测模块是否正常工作；测试信号输入模块是否能够正确接收到参赛者编号；验证显示屏是否能够正常显示第一名参赛者的编号。
5. 系统集成与优化在完成各个模块的测试与调试后，我们需要将它们进行集成，并对整个系统进行优化。
可以添加声音提示功能或增加LED灯效果来提高用户体验。
四、数电八路抢答器的实现方法1. 硬件实现硬件实现是将上述设计过程中得到的电路图和元件连接起来以构建实际的抢答器设备。
可以使用面包板或印刷电路板来搭建电路，并根据需要进行元件的布局和焊接。
2. 软件实现软件实现是编写嵌入式程序，控制各个模块的工作。
主要包括按钮检测模块、信号输入模块和显示屏的控制程序。
8路抢答器设计八路智力竞赛抢答器
1 前言1.1主要功能介绍（1）抢答器最多可供8名选手参赛，编号为1~8号，各队分别用一个按钮（分别为S1~S8）控制，并设置一个系统清零和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。
（2）抢答器具有数据锁存功能,并将锁存数据用LED数码管显示出来，同时蜂鸣器发出间歇式声响（持续时间为0.5秒），主持人清零后，声音提示停止。
（3）开关S作为清零及抢答控制开关（由主持人控制），当开关S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开关S1~S8实现。
（4）有抢答信号输入（开关S1~S8中的任意一个开关被按下）时，并显示出相对应的组别。
此时再按其他任何一个抢答器开关均无效，指示灯依旧“保持” 第一个开关按下时所对应的状态不变。
1.2扩展功能介绍（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30秒）。
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声响，声响持续时间0.5秒左右。
（2）参加选手在设定的时间抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示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。
（4）当选手抢答完后，主持人可根据相关题的加减分对选手进行加分或减分。
2总体方案设计此次课程设计我们有两套方案一是硬件部分主要由单片机、74LS373锁存器、LED显示器、声音报警器和其它基本外围电子电路组成软件部分则采用51系列单片机通用C语言精心设计编写。
它所具有的功能包括：抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，当开关S按下，抢答器发出0.5秒的报警声系统开始进行计时，选手可进行抢答，当计时30秒之后若没人抢答，则系统发出警报并禁止抢答，定时显示数码管上显示00字样，之后等待开关S按下，系统复位；若在30秒有选手进行抢答，此时扬声器会发出3秒时间的警报，同时在定时显示数码管上显示选手抢答时间(以秒为最小单位)，编号显示数码管上显示抢答选手编号，显示器上的状态直到开关S按下将系统复位为止；系统复位时所有的数码管不显示任何的数据。
八位抢答器课程设计
八位抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解抢答器的基本工作原理，掌握其电路组成及功能。
2. 学生了解数字电路基础知识，并能运用到抢答器的设计中。
3. 学生掌握抢答器程序设计的基本方法，能运用所学知识分析并解决实际问题。
技能目标：1. 学生能独立完成抢答器的电路搭建，提高动手实践能力。
2. 学生能通过编程实现抢答器的功能，培养编程思维和解决问题的能力。
3. 学生具备团队协作能力，能在小组合作中发挥个人优势，共同完成抢答器的设计与制作。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术的兴趣，激发创新意识。
2. 学生在学习过程中，养成积极思考、勇于探索的良好习惯。
3. 学生通过小组合作，培养沟通协调能力和团队精神，树立集体荣誉感。
课程性质：本课程为信息技术与电子技术的结合课程，注重实践操作和团队合作。
学生特点：八年级学生对电子技术有一定的基础，好奇心强，具备一定的动手能力和合作意识。
教学要求：结合学生特点，以实践为主，引导学生主动探究，注重培养学生的创新精神和实践能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 数字电路基础知识：介绍抢答器中涉及的逻辑门电路、触发器等基本元件，对应教材第3章相关内容。
- 逻辑门电路原理与功能- 触发器种类及其应用2. 抢答器电路设计与搭建：讲解抢答器电路原理，引导学生进行电路搭建，对应教材第4章相关内容。
- 抢答器工作原理- 电路元件选择与连接- 抢答器电路搭建与调试3. 抢答器程序设计：教授编程基础知识，指导学生进行抢答器程序设计，对应教材第5章相关内容。
- 编程语言基础- 程序流程图设计- 抢答器程序编写与调试4. 抢答器功能实现与优化：培养学生解决问题和团队协作能力，对应教材第6章相关内容。
- 抢答器功能测试与优化- 团队合作与分工- 项目总结与展示教学大纲安排：第一周：数字电路基础知识学习，了解逻辑门电路和触发器原理。
第二周：抢答器电路设计与搭建，动手实践电路连接与调试。
八路竞赛抢答器的设计方案
八路竞赛抢答器的设计方案一，设计题目、目的及要求1.1设计题目8路抢答器的设计1.2设计目的1、熟悉74ls148、74ls28、74ls29的功能和应用掌握其工作原理，并熟练运用它们。
2、熟悉面包板的使用。
3、掌握数字抢答器的工作原理以及制作方法。
4、增强动手能力，把握严谨的工作态度。
5、熟练运用所学习的模电及数电知识。
1.3设计要求1、八个选手或代表队参加比赛，编号0，1，2，3，4，5，6，7，各用一个抢答按钮，其编号与参赛者的号码一致。
此外，一个按钮给主持人用来清零；2、抢答器具有数据锁存功能，并将所锁存的数据用数码管显示出来；3、数码管不显示后动作选手编号，只显示先动作选手编号，并保持到主持人清零为止；4、选手只有在主持人说开始抢答后才能开始抢答拨动开关。
5、并且抢答结束后裁判没有清零，选手不得动自己的开关。
二、方案设计2.1、总体设计思路按照题目的要求，经过自己的思考与分析以后，将思路确定。
要满足题目所说的，要能完成抢答功能，当某一个选手输入后，屏幕上能显示出该选手的号码，同时通过锁存能限制其他选手的抢答，并且自己抢答后，由于锁存效果也不能反悔。
当抢答开始时，主持人未说开始抢答时，裁判的开关置于清零端，由于此时数码管处于灭灯状态，所以无论选手如何操作，数码管也不会有数据显示，由此想到用裁判来控制清零端，当裁判清零时，即可清除数码管上的数字，并且由于开始时屏幕上不能有显示，所以当裁判置于开始端的时候，数码管译码器的灭灯输入端依然是灭灯输入，只有当选手触发时才能改变电平，输入内容。
另外锁存端必然是反馈锁存，所以要使用后面芯片的信号来反馈给前面的芯片的使能端以控制其使能输入，由此阻断其他选手的输入信号。
锁存后如果没有其他信号去解锁，系统就处于禁止工作状态不能再工作，所以想到要用裁判清零来控制使能端，在消除数码管显示的同时来解锁使能端，让电路恢复其功能。
2.2、方案设计2.2.1 设计方案1（个人方案）根据以上思路，决定使用以下流程图作为本次课程设计的方案，基本能实现抢答器的功能，可以完成说明书上的要求。
八路数字抢答器的课程设计
八路数字抢答器一、技术指标1、设计任务（1）设置八个抢答按钮，另设一个主持人按钮用来清零，主持人清零后，首先抢答人的号码显示出来并保持到主持人再次清零。
（2）只要有按钮按下，电路锁存，其他按钮功能失效。
2、设计要求（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。
二、方案论证与设计优先编码器将抢答者选出，然后送入锁存器，锁存器输出经过译码显示，显示出抢答者的编号。
控制电路将编码器置于禁止状态，不准许其他竞赛者抢答。
三、工作原理图（一）所示的数字抢答器的工作过程是：接通电源后，主持人先按下清零键，此时将显示器清零，当主持人读完题目发出“抢答开始”的号令的同时按下定时控制电路中的按键，此时定时电路开始计时等待选手抢答，在此过程中，当有选手抢答时编码器通过锁存器立即接收到该信号并迅速返回给锁存控制电路一个控制信号，锁存控制单元立即产生并送给锁存器一个锁存信号使得其他七路的按键信息不能被接受。
与此同时，编码器又将输出信号传给译码器再通过数码管显示出抢答者的号码，在此过程中编码器还向控制单元发出信号以作出响应的声光指示。
按图一我们把系统分成锁存控制显示模块、定时模块、声光指示模块共三大模块。
此三模块中最关键的部分就是锁存控制模块，解决该模块的方案有多种，在此只针对该模块进行了方案的选择及论证。
图一数字抢答器框图四、单元电路设计整个电路主要包括锁存控制抢答电路、数码显示电路、定时电路、音频产生电路、声光指示电路五部分组成。
１、锁存控制抢答电路的设计当有一个按键事先按下时，我们必须还要考虑到防止其他按键与之产生冲突，因此在有按键事先按下的情况下必须使得其他按键无效。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电子技术课程设计2007-2008-1
系别
班级
姓名
学号
一、题目
八路抢答器：设置8个抢答按钮，另设置1个主持人按钮来清零。
主持人清零后，首先抢答人的号码显示出来并保持，直到主持人再次清零，可设置定时抢答，超出规定时间为无效抢答，只要有人抢答，就发出声、光指示。
二、主要技术指标
该抢答器具有倒计时、抢答、报警的功能。
三、方案论证及选择
（一）、设计要求
1、智力竞赛抢答器可同时功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S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7；
2、给节目支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，此外，要锁存输入电路，禁止其他选手抢答，优先抢答的选手编号一直保持到主持人将系统清零为止；
4、抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间可由主持人设定，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声响，声响持续时间
0.5s左右；
5、参赛选手再设定的时间内抢答有效，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；
6、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，禁止选手超时抢答，时间显示器上显示00。
（二）、电路设计
根据设计要求，可以把电路分为三块：定时电路、抢答电路和报警电路。
1、设计要点
定时抢答器的总体框图如图a所示,其工作过程是：接通电源时节目主持人将开关置于“清零”位置，抢答器处于静止工作状态，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。
当定时时间到，却没有选手抢答，系统报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答。
当选手在定时时间内按动抢答键时，抢答器要完成以下四项工作：
（1）优先编码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码；
（2）扬声器发出短暂声响，提醒节目主持人注意；
（3）控制电路要对输入编码电路进行锁存，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，并保持到主持人将系统清零为止。
当选手将问题回答完毕，主持人操作控制开关，使系统回复到禁止工作状态，以便进行下一轮抢答。
四、系统组成框图
四、单元电路设计及说明
定时抢答器的整机电路由抢答电路、定时电路及报警电路组成。
1、抢答电路设计
抢答电路的功能有两个：一是能分辨出选手按键的先后，并琐
存优先抢答者的编号，供译码显示电路用；二是要使其他选手的按键操作无效。
选用优先编码器74LS148和RS锁存器74LS279可以完成上述功能，其电路组成如图b所示。
2、定时电路设计
节目主持人根据抢答题的难易程度，设定一次抢答时间，通过设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，计数器的时钟脉冲秒脉冲电路提供具体电路如图c所示。
3、报警电路设计
由555定时器和晶体管构成的报警电路如图d所示，其中555构成多谐振荡器，振荡频率为：f=1/(R1+2R2)Cln2≈1.43/(R1+2R2)C 其输出信号经晶体管推动扬声器。
PR为控制信号，当PR为高电平时多谐振荡器工作，反之电路停振。
五、总体电路图
要求全部电路
六、调试过程及测试结果
1、由图所示的定时抢答器总体框图，按照信号的流向分级
安装，逐级级联。
2、调试抢答电路，检查控制开关是否正常工作，按键按下
时应显示对应的数码，再按下其他键时，数码管显示的
数值不变；
3、用示波器观察定时电路的定时时间是否准确，检查预置
电路预置、显示是否正确；
4、检查报警电路是否正确工作。
七、主要元件清单
总结收获和体会
俗话说：“纸上得来终觉浅，决知此事要躬行”。
平时一直在学习课本上的理论知识，总感觉有很多地方。