四路竞赛抢答器设计

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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。

四路智力竞赛抢答器课程设计

2016届课程设计《四路智力竞赛抢答器》课程设计说明书学生姓名学号所属学院信息工程学院专业计算机科学与技术班级计算机16-6班指导教师教师职称讲师塔里木大学教务处制塔里木大学课程设计任务书课程名称：四路智力竞赛抢答器目录摘要: (1)1.设计目的和要求 (2)1.1设计要求 (2)1.2设计目的 (2)2.功能介绍 (3)3.总体方案设计 (3)4．具体电路设计 (4)4.1 主电路设计 (4)5.设计原理 (5)6.四路抢答器元器件清单 (6)7.主要器件介绍 (6)7.1 74ls175 四d触发器 (6)7.2 74LS20 与非门87.3 74LS00 二输入与非门 (10)7.4 555的工作原理 (12)8.四人抢答器仿真 (15)9.实验步骤及操作 179.1 检测与查阅器件 199.2 连接电路 (19)9.3 电路调试 (19)10.实物图如下 (19)11.实验困难问题及解决措施 (20)11.1困难一 (20)11.2困难二 (21)11.3困难三 (21)11.4困难四 (21)11.5 困难五 2212.设计成品的优点与不足 (21)12.1优点 (21)12.2不足 (21)12.3改良 (22)总结 24致谢 (24)参考文献 (25)塔里木大学课程设计评审意见表 28课程设计验收鉴定表 29塔里木大学教学实习日志 30塔里木大学数字电路课程设计说明书四路智力竞赛抢答器摘要:在日常生活中各种竞赛场合经常要用到抢答器，在电视台和娱乐场所等大型场合中的智力抢答更是不可缺的系统，其利用的是大型显示屏显示数字。

抢答器不但在以上场合取到很大的作用，而且在现代制造业中也有很重要的作用。

现代电子技术的飞跃发展，各类智能化产品相应而出，抢答器器也不例外；数字电路具有电路简单、可靠性高、成本低等优点，本设计就以数字电路为核心设计四路抢答器。

而本次课程设计技术目标与要求是设计四路的抢答器，附有简单的抢答功能，不仅可以用于比赛，娱乐抢答，知识竞赛等活动，也可以用于各类需要竞争的场合，抢答器的运用非常附有人性化，应用非常广泛。

四路智力竞赛抢答器设计.

吉林建筑大学电气与电子信息工程学院数字电子技术课程设计报告设计题目：四路竞赛抢答电路专业班级：信工131班学生姓名：学号：指导老师：设计时间：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，运用前景非抢答器的设计与制作智力竞赛是一种生动活泼的教育形式和方法，通过抢答和必答两种方式能引起参赛者和观众的极大兴趣，并且能在极短时间内，使人们增加一些科学知识和生活常识。

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。

目录前言 (4)一 . 课程设计目的 (5)二 . 课程设计题目与内容 (5)三 . 系统设计方案 (7)四 . 电路工作原理 (8)五 . 单元电路设计参数计算及元器件选择 (11)六 . 完整电路图 (16)七 .需要的元器件清单： (17)八 . 总结与体会 (18)九 . 参考文献 (20)一、课程设计目的：数字电子技术课程设计是数字电子技术课程的实践性教学环节，是对学生学习数字电子技术的综合性训练，这种训练是通过学生独立进行某一课题的设计、安装和调试来完成的，训练学生综合运用学过的数字电子技术的基本知识，独立设计比较复杂的数字电路的能力。

通过数字电路课程设计使学生做到：1、综合运用电子设计课程中所学到的理论知识，独立完成一个设计课题。

2、通过查阅手册和文献资料，培养学生独立分析和解决实际问题的能力。

VHDL四路抢答器的设计

VHDL四路抢答器的设计设计要求：1.抢答器同时供N名选手，(此处假设4个)分别用4个按钮S0～ S3表示。

2.设置一个系统“开始复位”开关S，该开关由主持人控制（当主持人按下该开关后以前的状态复位并且开始计时抢答）。

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. 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间（0-99S）。

当主持人启动“开始复位”键后，定时器进行减计时。

5. 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。

一、概述抢答器的逻辑结构主要由抢答鉴别lock模块、定时模块、译码模块和报警器模块组成。

在整个抢答器中最关键的是如何实现抢答封锁，在控制键按下的同时计数器倒计时显示有效剩余时间。

除此之外，整个抢答器还需有一个“复位开始”信号，以便抢答器能实现清零和开始。

抢答器共有3个输出显示，选手代号、计数器的个位和十位，他们输出全都为BCD码输出，这样便于和显示译码器连接。

当主持人按下控制键、选手按下抢答键蜂鸣器短暂响起。

•方案设计与论证嘿嘿！将该任务分成N个模块进行设计，分别为：抢答器鉴别模块、抢答器计时模块、译码模块、报警模块，最后是综合。

1. 抢答器鉴别模块：在这个模块中主要实现抢答过程中的抢答功能，并且能实现当有一路抢答按键按下时，该路抢答信号将其余个绿抢答封锁的功能。

在这个模块输入端有WARN输入(以时间控制系统的WARN输出信号为信号源)、一个和“时间控制系统”公用的CLEAR端、4人抢答输入信号端S0,S1,S2,S3和有一个时钟信号端CLK，这个时钟信号是个高频信号，用以扫描S0，S1，S2，S3是否有信号输入。

输出端有对应于S0，S1，S2，S3编号的4个指示灯LED 和4线2进制输出端STATES（用于锁存当前的状态），还有一个STOP 端用于指示S0,S1,S2,S3按钮状态（控制计时器停止）。

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。

SOPC四路抢答器设计

本科实验报告题目：四路抢答器设计课程名称：SOPC设计与实践学院（系）：信息与通信工程学院专业：电子信息工程班级：学号：学生姓名：成绩：2011 年 5 月14 日题目：四路抢答器设计1 设计要求在娱乐、竞赛类节目中，很多都需要用到抢答器，用来判断是谁第一个抢到答题机会。

本设计是四路抢答器，就是可以四个人一块抢答，并且将抢答结果通过LED、数码管、LCD来进行显示。

即某一个人按下他对应的按钮后，他身前的LED亮，数码管上显示他对应的号码，LCD显示是第几号选手获得了抢答的机会。

并且本设计设有总控制开关，用来控制何时开始抢答。

2 设计分析及系统方案设计对于总开关的设计，我采用的是在判断按键操作之前增加一个if语句，如果总开关开启，按键操作才被响应，如果总开关没有开启，按键操作都不被响应。

对于按键的判断，我采用的按键中断来实现的，某个按键按下后，中断响应，如果总开关开启，则根据键值进行响应的按键响应，即将对应的LED点亮，数码管上显示需要显示的数字，LCD显示第几位选手抢答成功。

为了防止第一位选手抢答后，第二位选手将第一位选手的抢答冲掉，考虑到实际应用，我采用的是在第一位选手按键操作响应后就进行一定时间的延时，从而保证在延时的这段时间，其他的选手不能将第一位选手的按键响应冲掉。

3 各功能模块硬件电路设计（1）总体电路图在此系统图中，包含CPU及外围LED、数码管、LCD的连接及引脚配置。

（2）SOPC builder配置图此SOPC builder中，加入了20K RAM、16K ROM、四位按键（设置下降沿中断）、一位开关、四位LED、一个七段数码管、一片LCD。

4 系统软件设计（1）流程图（2）源代码：#include "system.h"#include "sys/alt_irq.h"#include "altera_avalon_pio_regs.h"#include "alt_types.h"#include "io.h"#include "stdio.h"volatile int edge_capture;unsigned char seg_table[11]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,0x7f};static void handle_key_interrupt(void* context,alt_u32 id){volatile int* edge_capture_ptr=(volatile int*)context;*edge_capture_ptr=IORD(KEY_BASE,3);IOWR(KEY_BASE,3,0);}static void init_key_pio(){void* edge_capture_ptr=(void*)&edge_capture;IOWR(KEY_BASE,2,0xf);IOWR(KEY_BASE,3,0x0);alt_irq_register(KEY_IRQ,edge_capture_ptr,handle_key_interrupt);}int main(void){init_key_pio();char sw;char Text1[15]=" The first one!";char Text2[15]=" The second one";char Text3[15]=" The third one!";char Text4[15]=" The forth one!";char Text5[15]=" Please Wait...";int Initial[5]={0x38,0x0c,0x01,0x06,0x80};for(i=0;i<5;i++){IOWR(LCD_16207_0_BASE,0,Initial[i]);usleep(5000);}while(1){IOWR(LCD_16207_0_BASE,0,0x01);sw=IORD(SW_BASE,0);if(sw==1)switch(edge_capture){case 0x08:{IOWR(LED_BASE,0,0x08);IOWR(SHU_BASE,0,seg_table[1]);for(i=0;i<15;i++){IOWR(LCD_16207_0_BASE,2,Text1[i]);usleep(2000);}usleep(9000000);}break;case 0x04:{IOWR(LED_BASE,0,0x04);IOWR(SHU_BASE,0,seg_table[2]);for(i=0;i<15;i++){IOWR(LCD_16207_0_BASE,2,Text2[i]);usleep(2000);}usleep(9000000);break;case 0x02:{IOWR(LED_BASE,0,0x02);IOWR(SHU_BASE,0,seg_table[3]);for(i=0;i<15;i++){IOWR(LCD_16207_0_BASE,2,Text3[i]);usleep(2000);}usleep(9000000);}break;case 0x01:{IOWR(LED_BASE,0,0x01);IOWR(SHU_BASE,0,seg_table[4]);for(i=0;i<15;i++){IOWR(LCD_16207_0_BASE,2,Text4[i]);usleep(2000);}usleep(9000000);}break;default:{IOWR(LED_BASE,0,0x00);IOWR(SHU_BASE,0,seg_table[10]);}break;}else{edge_capture=0x00;IOWR(LED_BASE,0,0x00);IOWR(SHU_BASE,0,seg_table[10]);for(i=0;i<15;i++){IOWR(LCD_16207_0_BASE,2,Text5[i]);usleep(2000);}usleep(200000);}}}5 系统调试运行结果说明计分析系统运行环境：硬件是Altera公司CycloneII 2C35FPGA DE2开发板，软件是QuartusⅡ6.0和NIOS Ⅱ。

经典四路抢答器课程设计

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。

可编辑修改图1.3 供参考用的整机电路图精品文档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。

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。

四路抢答器（详图）

目录一、实验目的 (3)二、设计要求与内容 (3)三、设计原理3.1总体设计方案 (3)3.1.1设计思路 (3)3.1.2总电路框图 (3)3.2各模块设计方案及原理3.2.1抢答器 (3)3.2.2计时器 (5)四、电路仿真4.1倒计时电路 (6)4.2抢答器 (6)五、实验结果与析 (7)六、主要元器件 (8)七、实习总结 (9)四路数字抢答器一、实验目的结合我们所学的有关电子线路课程，综合实现四路抢答器的设计。

二、设计要求与内容（1）要求实现ABCD四路抢答器的设计，每一组都具有独立的抢答按键，要求某路抢答后，其他三路抢答无效；（2）某路抢答信号到达后，指示该路已抢答的独立灯发光，发出提示音，并用数码管显示抢答的组号（以ABCD表示）；（3）裁判桌上的公共通道号显示（以ABCD表示）；（4）抢答时间的定时与报警，具体实现可自拟。

扩展内容：①记录某路的抢答次数或抢到得次数；②记录某路的分数；③路数的扩展。

三、设计原理及过程3.1总体设计方案3.1.1设计思路①要准确判断出第一抢答者的信号并将其锁存，实现这一功能可选择使用触发器或锁存器等。

得到第一信号后其他组的抢答信号无效，并且第一信号在主持人发出抢答命令后才有效。

②第一信号发出后，用编码、译码及数码显示电路显示抢答者的组别，发光二极管亮。

③主持人按下抢答按钮后，开始30秒倒计时，在此时间内抢答有效，若30秒内无人抢答，主持人清零后开始新一轮抢答。

3.1.2总电路框图3.2各模块设计方案及原理3.2.1抢答电路抢答电路实现选手抢答并锁存，同时发光二极管发光，数码显示。

使用优先编码器74LS148和锁存器74LS279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（采用七段数字数码显示管）；二是禁止其他选手按键，其按键无效。

工作过程：开关S 处于清除端时，RS 触发器R 、S 端均为0，使译码器74LS48的优先编码工作标志端位0，处于工作状态。

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。

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。

2024电工电子创新实验报告四路抢答器设计

2024电工电子创新实验报告四路抢答器设计
一、实验目的：
1.熟悉数字电路设计流程；
2.掌握使用逻辑门和计数器设计电路的方法；
3. 学习使用Arduino作为发声和控制的工具。

二、实验材料：
1.电压表、万用表；
2.电源、开关、LED等电子元件；
3.面包板、导线等实验仪器；
4. Arduino控制板。

三、实验原理：
四路抢答器实际上是一个倒计时电路和一个触发电路的组合。

当倒计时时间结束时，先按下抢答器的按钮的参赛者会触发一个信号，表示抢答成功。

四、实验步骤：
1. 使用集成电路74HC590来实现倒计时电路。

将74HC590的引脚1和2接到电源（5V），引脚3接到电源（GND），引脚15接到一个频率为1Hz的时钟信号，引脚4接到Arduino的引脚2
2. 使用74HC00和74HC04来实现触发电路。

将74HC00的2个与非门的输入依次连接到Arduino引脚4和5，输出接到74HC04的输入。

将
74HC04的输出与LED灯串联，连接到Arduino引脚13来控制灯的亮灭。

3. 使用Arduino来实现发声和触发抢答器的功能。

将Arduino的引脚11接到一个8Ω的蜂鸣器，引脚3接到抢答器的按钮开关，引脚13接到74HC04的输入。

五、实验结果：
实现四路抢答器的设计，通过Arduino发声和控制LED灯的亮灭。

六、实验总结：
通过本次实验，我学会了如何使用逻辑门和计数器设计电路并加以实现。

同时，我也熟悉了使用Arduino作为发声和控制的工具。

这对我的电工电子专业学习和实践具有很大的帮助。

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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四路竞赛抢答器设计与仿真。

一、设计题目：四路竞赛抢答设计与仿真二、设计要求设计并仿真能容纳四组参赛队参赛的声光显示抢答器，要求：1）主持人按下复位后，允许开始抢答，2）有人抢答成功，即发出光、声报警信号，并封锁其他参赛队抢答信号的输入主要器件1）74LS175、74LS04；2）发光二极管、蜂鸣器、三极管等。

三、题目分析为达到设计要求可以有两种方案可以选择方案1：采用CD4511芯片作为抢答信号的触发、锁存和译码输出。

这样虽然比较简便，但实际在实现锁存功能时比较繁琐难实现。

方案2：采用集成4D触发器来完成抢答部分。

虽然元件较多，但在实现锁存功能时可以简单的实现。

经过对比两方案的优缺点，决定采用抢答信号锁存简单实现的方案2。

然后利用软件Multisim来进行仿真调试，再进行逐步改进。

智力竞赛是在竞赛中分成几组参加，我设计的为四组，这时针对主持人提出的问题，各组一般进行抢答，对于抢答，需要一种逻辑电路抢答器作为裁判员。

先由主持人控制主电路，各组再进行抢答，优先抢答者抢到并回答问题解除抢答信号后，电路才恢复下一次抢答。

以下是我设计的智力竞赛抢答器的主要设计思路：主持人控制开关接地与四组开关接5V 电压，我集成4D触发器74LS175，起到优先抢答的作用。

利用当其中一组抢答即对应的开关关闭，对应的锁存输入端为高电平，对应的输出端也为高电平，经过与门，实现锁存功能。

这样，当一组抢答时其它组就被屏蔽了。

举个例子来说，若一组得到抢答权，则由于接上电压该组输出高电压，又由于锁存器的锁存原因，其它二组，三组，四组输出的为低电平，与一组相连的发光二极管会发光，同时通过或非门与报警电路相连，使之发出连续响声。

因为由两个或门与译码器连接，译码器是输入高电平有效，而第一组输出高电平时，对应的LED 亮，说明改组拥有回答问题的权利。

当主持人的控制开关复位时，各组的抢答者就开始抢答，当主持人的控制开关清零复位时，开始下一轮抢答。

以上就是我设计的竞赛抢答器的设计思路。

四、总体方案1根据设计要求和题目分析本次设计的四路抢答器总共有2个部分。

第一部分：抢答电路。

：包含（1）四组参赛者用的抢答按钮（2）产生时钟脉冲的电路（3）显示不同灯光的电路（4）主持人使用的清零开关电路。

第二部分：蜂鸣器报警电路。

说明：我们设计的四路竞赛抢答器主要有两部分组成，一部分是抢答电路，二部分是报警电路，第一部分可以实现参赛者的抢答和对其他参赛者信号的封锁作用，还有主持人的清零作用。

第二部分起报警作用。

2原理说明电路中的主要器件是74LS175型四上升沿D触发器，它的清零端和时钟脉冲是四个D触发器公用的。

(1) 按照电路图连接电路。

(2) 抢答前先清零，四个发光二极管LED都不亮扬声器不响。

同时时钟脉冲CP可以经过与门1进入D触发器的CP端。

此时触发器的状态不变。

(3) 抢答开始，若A首先被按下，相应的红光二极管亮；同时扬声器响。

同时，时钟脉冲CP不能进入D触发器。

由于没有时钟脉冲，因此再接着按其他按钮，就不起作用了，触发器的状态不会改变。

(4) 抢答判决完毕，清零，准备下次抢答用。

五、具体实现（1）总体方框图说明：有四组参赛选手A、B、C、D参加竞赛，当主持人用手中的清零开关清零后，宣布四位参赛者开始抢答，一旦A、B、C、D参加竞赛者中的一位首先按下抢答开关后，它所对应的LED变亮，A参赛者对应红色的LED，B对应黄色的LED，C对应绿色的LED，D对应蓝色的LED.在灯亮的同时凤鸣器发出声音说明有参赛者已经抢答。

同时CP时钟脉冲不发出脉冲进入集成4D触发器，其余三位参赛者手中的按钮将不起作用，信号也不再输出，使其他三位参赛者没法抢答。

知道主持人按清零开关并复位宣布下一轮抢答开始为止。

说明（1）A、B、C、D参赛者对应的抢答按钮向下为抢答，在上为没有抢答。

（2）A、B、C、D四位选手对应的LED颜色为红黄绿蓝（3）主持人开关向下为清零，向上为复位，主持人清零复位后四位选手才能开始抢答。

六、各部分定性说明以及定量计算1抢答电路（电路如图2所示）包含（1）四组参赛者用的抢答按钮电路（2）产生时钟脉冲的电路（3）显示不同灯光的电路（4）主持人使用的清零开关电路。

所以该电路有4个功能：一是分辨出选手按键的先后，同时译码显示电路使其对应的LED发亮。

二是要使其他选手随后的按键操作无效。

三是主持人可以对电路清零。

四是由一个CP脉冲产生脉冲电路。

（3）抢答电路图工作原理为：当主持人控制开关处于“清除”时，D触发器的清零端为低电平，使D触发器被强制清零，输入的抢答信号无效。

当主持人将开关拨到“开始”时，D触发器Q非端前一状态为高电平，四个Q非端与在一起为高电平，再和抢答按键信号和借位信号与在一起给D 触发器的脉冲端，当没人抢答时，抢答信号为低电平，与门1输出端为低电平给D触发器脉冲端，当一有人抢答时，抢答信号为高电平，并和U2的输出信号和借位信号与在一起，使得U1输出端为高电平给D触发器，于是D触发器就有一个上升沿，使得抢答信号经D触发器触发锁存再经过译码器74LS175译码，把相应的信号显示在LED上。

另外，当选手按键后，抢答器的锁紧回路发挥作用使CP脉冲停止产生脉冲，从而使得其他选手按键的输入信号不会被接收。

这就保证了抢答者的优先性及抢答电路的准确性。

当选手回答完毕，主持人控制开关S是抢答电路复位，以便进行下一轮抢答。

定量计算：经过对设计要求的分析以及多次的定量计算最后得出选用下列原件能满足设计要求。

（1）非门电路选用74LS04d集成芯片。

（2） 4D触发器选用74LS175D集成4D触发器。

（3）阻值为50欧的电阻。

（4）+5V电压源（5）5V/1KZH的CP时钟脉冲。

2报警电路由非门电路、三极管、电阻和蜂鸣器构成的报警电路，当主持人宣布抢答后当有选手抢答后蜂鸣器发出声响，起报警作用。

（4）报警电路图工作原理:当有抢答者抢答后集成4D触发器发出信号由非门产生一个高频信号1，经过三极管放大该信号使蜂鸣器收到信号，蜂鸣器收到高频信号，并发出一声蜂鸣声，说明有选手按了抢答按钮。

直到下次抢答开始蜂鸣器才能发出蜂鸣声。

定量计算：经过对设计要求的分析以及多次的定量计算最后得出选用下列原件能满足设计要求。

(1)4.7千欧电阻（2）NPN三极管七、实验仿真采用虚拟电子实验室10.0].NI.Multisim.V10.0.1.软件把设计的电路图绘制在软件中，并运行，得到的仿真结果和设计电路的要求一样，当按下清零开关5后红黄绿蓝四个LED都没有亮，蜂鸣器也没有发出声音，清零后恢复。

当A首先按下按钮后红色LED发亮，同时发出蜂鸣声音。

此时B、C、D再按下抢答按钮，黄绿蓝色的LED都不会再亮，直到清零开关清零回复后B、C、D三人第一个按下按钮，它们相对应颜色的LED才会发亮。

同理当按下清零开关又复位后，B或C或者D中的第一个人按下开关所对应的LED 才会亮，并发出蜂鸣声，而其他人随后按下按钮所对应的LED不会发亮也不会发出蜂鸣声。

八、元器件清单九、设计心得体会电子课程设计是本学期最后的一门课程设计，时间安排到接近期末考试前两周，所以时间紧迫任务也十分的艰巨，但不管怎样我们仍然得认真对待，本次设计我选择的是数字智力竞赛抢答器的设计，这个课题用到了数字电路方面的知识，通过这次课程设计，使我对与非门以及集成电路有了一定的了解，对课本上的知识有了近一步的掌握。

完成本次课程设计的过程，是一个从无到有的过程，因为以前没有过类似的课程设计，也没有使用过虚拟电子实验室软件甚至都没有听说过它的存在，所以起初不知该从何下手，后来仔细阅读设计的题目和要求，阅读设计指导书，再到图书馆和网上查找资料，同时对软件的不但熟悉和联系总算是有点眉目了。

慢慢的终于知道了如何下手，后面的工作就容易一些了，万事开头难啊，和同学们在一起，不明白的地方可以随时问，互相帮助，完成课程设计，这样的一段经历，或许是我在完成课程设计的同时，收获的一份财富。

同时这次的设计也激发出了我的刻苦钻研精神，通过刻苦的钻研，我很好的学会了虚拟电子实验室软件而且还把自己设计总电路图用仿真软件绘出来，重要的是最后的仿真结果还达到了设计的要求。

这次设计终于落下了帷幕，虽然时间不长很紧张，但让我真的学到了不少受益终生的知识和认识，它不仅丰富了我的知识，更让我看到了实际上的应用。

在我的成长之路上留下了深深的脚印。

虽然时间紧张，工作量大，身心劳累，但学到的知识和设计的经验确实使自己提高了很多。

而这些经验都会伴随着我今后的学习，也为我们以后完成毕业设计打下基础。

十、参考文献[1] 孙余凯、吴鸣山、项绮明等编.555时基电路识图.北京.电子工业出版社.2006[2] 杨崇志.特殊新型电子元器件手册.沈阳.辽宁科学出版社.2005[3] 董平.电子技术实验.北京.电子工业出版社.2003[4] 熊宝辉.电子技术基础.沈阳.水利电力出版社.1991[5] 付植桐.电子技术.北京.高等教育出版社.2004[6] 戴士弘.模拟电子技术实验与实习.北京.电子公寓出版社.1998[7] 侯大年.数字电子技术.北京.电子工业出版社.1999[8] 施齐云.数字电路实验与课程设计.哈尔滨工程大学.2001[9] 胡汉章.数字电路分析与实践.中国电力出版社.2009[10]李中发.电子技术.中国水利出水电版社.2009十一、总电路图十二、成绩考核。