4人抢答器设计
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。
四人抢答器设计报告
四人抢答器设计报告一、设计任务及要求1、设计用于竞赛的四人抢答器(1)有多路抢答器,台数为四;(2)具有抢答开始后20秒倒计时,20秒倒计时后无人抢答显示超时,并报警;(3)能显示超前抢答台号并显示犯规报警;2、系统复位后进入抢答状态,当有一路抢答键按下时,该路抢答信号将其余各路抢答封锁,同时铃声响起,直至该路按键放松,显示牌显示该路抢答台号;3、用VHDL语言设计符合上述功能要求的四人抢答器,并用层次设计方法设计该电路;4、完成电路全部设计后,通过系统实验箱下载验证设计课题的正确性。
二、四人抢答器框图及设计说明系统复位后,反馈信号为一个高电平,K1、K2、K3、K4输入有效。
当抢答开始后,在第一位按键后,保持电路低电平,同时送显示电路,让其保存按键的台号并输出,同时反馈给抢答台,使所有抢答台输入无效,计时电路停止;当在规定的时间内无人抢答时,倒计时电路输出超时信号;当主持人开始说话未说完有人抢先按键时,显示犯规信号。
当选手回答正确时加分,回答错误时减分。
由主持人控制加减分数。
三、设计思路:根据设计框图和设计要求,本次实验可以采用模块化设计方法来实现智力竞赛四人抢答器。
将抢答器划分为抢答鉴别保持模块,倒计时模块,记分模块和判断显示模块。
再利用元件例化语句将这四个模块组成总的抢答器的设计电路。
选用模式五进行程序的下载。
四、VHDL语言设计与分析1、鉴别模块library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity jianbie isport(nu1,nu2,nu3,nu4:in std_logic;clk,en,rst:in std_logic;warn:out std_logic;back:buffer std_logic;s:out std_logic_vector(3 downto 0));end jianbie;architecture jianbiebeh of jianbie issignal num,warnd:std_logic;signal cnt:std_logic_vector(2 downto 0);beginnum<=nu1 or nu2 or nu3 or nu4;p1:process(rst, nu1,nu2,nu3,nu4,back) --判断抢答信号beginif rst='1' then back<='1';s<="0000";elsif back='1' thenif nu1='1' then s<="0001";back<='0'; --一号台抢答,输出S为1 elsif nu2='1' then s<="0010";back<='0'; --二号台抢答,输出S为2elsif nu3='1' then s<="0011";back<='0'; --三号台抢答,输出S为3 elsif nu4='1' then s<="0100";back<='0'; --四号台抢答,输出S为4 else back<='1'; s<="0000"; --无人抢答,输出S为0end if ;end if;end process p1;p2:process(clk,en,back,rst,cnt)beginif rst='1' then cnt<="000";warnd<='0';elsif clk'event and clk='1' thenif en='0' and back='0' thenif cnt<"111" then warnd<=not warnd; cnt<=cnt+1;else warnd<='0';end if; end if;end if;end process p2;warn<=warnd;end jianbiebeh;鉴别保持模块由两个进程组成,进程一主要用于鉴别强大信号,进程二用于鉴别是否为超前抢答,若是超前抢答,则输出报警信号。
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)。
数码管显示控制设计—四人抢答器设计(PLC设计课件)
这个控制要求是不是很熟悉? 电动机正转时不能反 转,反转时不能正转
如何实现?
互锁
一、控制要求分析
1.按下开始后方可进行抢答 2.如何显示抢答成功组编号 3.一组抢答成功,其他组抢答无效
顺序控制
按钮控制数码管显示
互锁控制
项目四:数码管显示控制设计
控制要求分析
任务二
抢答器设计
1.主持人按下开始后方可进行抢答 2.显示抢答成功组编号 3.一组抢答成功,其他组抢答无效
任务二
抢答器设计
1.主持人按下开始后方可进行抢答 2.显示抢答成功组编号 3.一组抢答成功,其他组抢答无效
一、知识回顾
I0.0 M0.0
I0.2 Q1.1
I0.3 Q1.2
I0.4 Q1.3
I0.1
M0.0
Q1.2 Q1.3
M0.0
Q1.1
Q1.3
M0.0
Q1.1
Q1.2
M0.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3
开始按钮——1灯亮 开始按钮——2灯亮 开始按钮——3灯亮
一、控制要求分析
1.按下开始后方可进行抢答 2.如何显示抢答成功组编号 3.一组抢答成功,其他组抢答无效
基本控制要求?
1#——显示1 2#——显示2 3#——显示3
三一、、本控课制程要的求任分务析
1.按下开始后方可进行抢答 2.如何显示抢答成功组编号 3.一组抢答成功,其他组抢答无效
如何实现?
三、梯形图设计
开始
复位
抢答信号
抢答信号
1#抢答 抢答信号 2#抢答灯3#抢答灯 1#抢答灯 1#抢答灯
2#抢答 抢答信号 1#抢答灯 3#抢答灯 2#抢答灯 2#抢答灯
4人抢答器课程设计
4人抢答器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解抢答器的电路原理,掌握基本的电子元件功能和使用方法。
2. 学生能够描述抢答器的工作流程,并解释其背后的科学原理。
3. 学生能够运用所学的电子知识,分析并解决抢答器在实际使用过程中可能遇到的问题。
技能目标:1. 学生通过小组合作,能够设计并搭建一个简单的4人抢答器电路。
2. 学生能够运用逻辑思维和问题解决能力,对抢答器进行调试和优化。
3. 学生能够在规定时间内,通过操作抢答器展示自己的学习成果。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子科技的兴趣,激发探索精神和创新意识。
2. 学生在团队合作中,学会相互尊重、沟通协作,培养团队精神和责任感。
3. 学生通过实践活动,增强自信心,培养克服困难的意志品质。
课程性质:本课程为实践性、探究性的电子技术课程,注重理论知识与实际操作相结合。
学生特点:四年级学生具备一定的电子知识基础和动手能力,好奇心强,喜欢探索新事物。
教学要求:教师需引导学生通过小组合作、动手实践等方式,自主探索抢答器的工作原理,注重培养学生的创新能力和团队合作精神。
同时,关注学生的学习进度和情感态度,确保课程目标的实现。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 电子元件基础知识:介绍抢答器中涉及的电子元件,如按钮、LED灯、晶体管、继电器等,结合教材相关章节,让学生理解各元件的功能和电路符号。
2. 电路原理:讲解抢答器的电路设计,包括基本电路图、电路连接方式、工作原理等,结合教材中的电路知识,让学生掌握抢答器电路的构成。
3. 制作与调试:引导学生分组进行抢答器制作,按照教学大纲逐步完成电路搭建、调试和优化,确保学生能够将理论知识应用于实际操作。
4. 抢答器工作流程:分析抢答器的工作流程,包括抢答、计时、显示等环节,结合教材内容,让学生深入理解抢答器的工作原理。
5. 故障分析与排除:教授学生如何分析抢答器可能出现的故障,掌握基本的故障排除方法,提高学生的问题解决能力。
4人智力竞赛抢答器设计
4人智力竞赛抢答器设计(2009-12-13 15:42:40)转载标签:智力竞赛锁存器倒计时选手计数器it 分类:数字电路课题4人智力竞赛抢答器一、设计内容及要求设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器,具体要求如下: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(编号显示、数码管熄灭)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,并在编号显示器上显示该编号,扬声器给出音响提示,同时封锁输入编码电路,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、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,要求定时器开始倒计时,并用定时显示器显示倒计时时间,同时扬声器发出音响,音响持续0.5秒。
参赛选手在设定时间(9秒)内抢答有效,此时扬声器发出0.5秒音响,同时定时器停止倒计时,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、如果定时抢答时间已到,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0.5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。
二、系统原理框图三、工作原理电路由脉冲产生电路,锁存电路,编码及译码显示电路,倒计时电路和音响产生电路组成。
当有选手抢答时,首先锁存,阻止其他选手抢答,然后编码,再经4线7段译码器将数字显示在显示器上,同时产生相应的音响效果。
主持人按开始键时,倒计时电路启动由9计到0,如有选手抢答,倒计时停止。
四、单元电路设计参数计算及元器件选择1. 编码电路编码器的作用是把锁存器的输出转化成8421BCD码,送给7段显示译码器。
其真值表为:2. 锁存器电路该电路的作用是捕捉按键按下的阶跃信号并锁存。
电路如下图所示:3. 倒计时显示电路该电路使用十进制计数器74LS190,主持人宣布开始时,按下按钮,同时使计数器置数为“9”,在脉冲作用下开始倒计时并在显示器上显示,直到零时停止。
数电四人智力抢答器课程设计
设计题目:简易智力竞赛抢答器的设计与制作一、设计要求抢答器可供四组抢答,有人抢答时,蜂鸣器发声,同时优先抢答者对应的指示灯亮,而后抢答者对应的指示灯不亮。
主持人具有将抢答器复原的功能。
智力竞赛抢答器是用来判断哪一个预定状态首先发生的电路,主要由开关阵列电路、触发锁存电路、显示电路几部分构成。
二、总体设计电路由选手和主持人开关、触发锁存电路、抢答鉴别电路和显示电路组成。
三、单元电路设计1、选手开关和主持人开关选手开关由下面四个开关组成,四位抢答者通过开断各自的开关开关实现抢答,给译码器输入高低电平,其中低电平为有效信号2Q03Q17Q16Q210Q211Q315Q314D04D15D212D313CLK9MR1+5V200200200200R4CV5TR2GND1TH6DC7Q3VCC847K47K0.01U0.01UFGND+5V910121374LS04246810874LS2013121245674LS20GNDLED74LS1752、触发锁存电路此电路有74LS175组成。
它具有以下功能:①清零功能用集成触发器清除端实现,由主持人输入手动负脉冲控制②四个抢答键控制功能有按键实现③显示功能用数字逻辑箱中的发光二极管实现④脉冲信号控制功能由主持人输入手动正脉冲控制74LS175真值表如下GN10K 10K 10K 10K47K47K0.01UFGND135911LED4、显示电路电路由四个发光二极管和四个200欧电阻串联组成,哪个选手先抢到对应的灯即亮。
1TH6 DC7 Q3847K47K0.01UF GND+5V5、时钟脉冲电路由555定时器和两个0.01uF 的电容和470欧姆的电阻组成多谐振荡。
2Q03Q17Q16Q210Q211Q315Q314D0D1D2D3CLK MR200200200200910121374LS04874LS2013121274LS20GND LED74LS175四、总电路图抢答开始时,主持人清楚信号按下复位开关,74SL175的输出Q1~Q全为0,所有发光二极管LED均熄灭。
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。
四人竞赛抢答器PLC程序设计
四人竞赛抢答器PLC程序设计
控制要求
设计四人竞赛抢答器,首先主持人给出题目,并按下开始抢答按钮,开始抢答 信号灯亮后可以抢答,先按下按钮的抢答信号灯亮,后按下抢答按钮的信号灯 不亮。
抢答结束后。
如果主持人未按下开始抢答按钮,开始抢答灯未亮时,抢答者按下按钮,则抢 答信号灯闪烁,表示犯规。
主持人对抢答状态确认后,按下复位按钮,系统继续 允许各队人员抢答,直至又有一队抢先按下抢答按钮。
IO分配
梯形图
程序设计的抢答信号灯,是在主持人按下抢答按钮后才有效,而且只要有一个抢答
信号之后,其他的均无效。
当主持人按下抢答按钮SB1,X0输入信号有效,中间继电器M0为ON,M0的常开触
点控制Y0输出为ON。
如果输入信号X1有效,中间继电器M1为ON,使Y1输出为ON
,同时M1常闭触点断开,将其他抢答器的控制断开,X2 X3 X4输入有效时,与X1输
入有效时类似。
当按下复位按钮时,X5输入有效,使中间继电器M0复位,使Y0输出为OFF,一次抢
答结束。
在按下抢答按钮之前如果有人按下抢答器,以X1输入信号有效为例,使M1为ON,通过 M8013 输出1S 的时钟脉冲信号,控制Y0的闪烁,按下X5,使抢答信号灯熄灭。
其他与 X1输入有效时类似。
四人抢答器电路设计
四人抢答器电路设计抢答器是一种用于游戏或竞赛中的设备,能够实现多人同时抢答,并且能够准确显示哪个人最先抢到答案。
在设计四人抢答器电路时,需要考虑到多个方面,包括硬件设计、电路原理等。
以下详细介绍四人抢答器电路设计的具体细节。
硬件设计四人抢答器电路设计采用的是数字电路,主要由以下硬件组成:四个拥有独立编号的按键开关,用于标记每个人的答案。
四个LED灯,用于显示每个人按下按键的时间。
一块控制板,用于完成按键开关输入信号的处理和LED灯的控制功能。
一块显示器,用于显示每个人按下按键的时间。
四个音响装置,用于声音提示。
拥有独立编号的按键开关为了保证每个人的按键开关能够与其他人的区分开来,需要让每个按键开关拥有独立编号。
按键开关使用触点式开关,因为它们可以提供更好的触感和可靠的连接。
同时,为了增加按键的可视性,在每个按键开关的周围安装不同颜色的外壳,以便于区分。
LED灯LED灯用于显示每个人按下按键的时间。
当有人按下开关时,LED将发出闪烁的信号,以便于知道谁最先抢到答案。
LED使用外置电阻后的串联电路连接到控制板上,这些电阻的作用是将电源电压降低到LED所需的工作电压,以保护LED灯的长期稳定性。
控制板控制板是四人抢答器电路设计的核心部分。
它的作用是将按键开关的输入信号进行处理,并控制LED灯的亮灭。
控制板使用单片微处理器作为控制芯片,并通过程序设计实现按键开关的输入检测、数据处理、LED灯的控制等功能。
此外,控制板还需要提供电源和接口,以便于与其他硬件组件连接。
控制板里还要有一个定时电路,来记录并比较每个按键的时间,以判断谁先抢到了答案。
显示器显示器用于显示每个人按下按键的时间。
它可以是液晶显示屏、LED显示屏或数码管显示屏等。
当有人按下按键时,控制板将该信息传输到显示器上,显示器相应地显示出来,以便于观众或参赛者观看。
音响装置音响装置用于发出声音提示。
当有人抢到答案时,它将发出声音,以引起其他人的注意。
四人抢答器课程设计
四人抢答器课程设计一、课程设计背景二、课程目标三、教学内容四、教学方法五、教学过程六、教学评价七、教学资源和评估方式一、课程设计背景四人抢答器是一种常见的竞赛游戏,可以增强参与者的注意力和反应速度。
在教育领域中,四人抢答器可以作为一种有效的教学工具,帮助提高学生的积极性和参与度。
因此,本课程设计旨在通过四人抢答器游戏来促进学生的学习兴趣和主动性。
二、课程目标1.了解四人抢答器游戏的基本规则和操作方法;2.提高学生的注意力和反应速度;3.增强学生对知识点的记忆和理解能力;4.培养团队合作精神。
三、教学内容1.四人抢答器游戏规则介绍;2.各类知识点题库准备;3.游戏操作方法讲解;4.团队合作训练。
四、教学方法1.授课法:介绍游戏规则和操作方法;2.互动式授课法:与学生互动,了解学生的知识水平;3.小组合作学习法:将学生分为小组,进行团队合作;4.游戏式学习法:通过四人抢答器游戏来进行知识点的学习。
五、教学过程1.导入环节介绍四人抢答器游戏的基本规则和操作方法,并让学生自由发挥,进行一次简单的游戏体验。
2.知识点讲解根据不同的年级和课程内容,准备相应的知识点题库,并讲解相关知识点。
在讲解过程中,可以通过互动式授课法来了解学生的知识储备情况。
3.游戏实践将学生分为小组,每个小组有一个四人抢答器。
在每个回合中,老师会出一道题目,在规定时间内,小组成员需要快速按下抢答器并回答问题。
回答正确的小组可以获得相应积分。
4.团队合作在游戏结束后,老师会进行团队合作评价。
通过这个环节可以培养学生的团队合作精神,并提高他们对于集体荣誉感和责任感。
六、教学评价1.学生表现评价:通过观察学生在游戏中的表现来评价其积极性和参与度;2.团队合作评价:通过观察小组合作情况来评价其团队合作精神;3.知识点掌握情况评价:通过观察学生对于知识点的掌握情况来进行评价。
七、教学资源和评估方式教学资源:1.四人抢答器设备;2.各类知识点题库。
四人抢答器设计指导书
《数字电子技术》简易四人抢答器课程设计指导书《数字电子技术》课程设计目的1.学会仿真软件EWB的使用,掌握用EWB进行电路设计的基本方法。
2.综合运用数字电路的基本知识,设计并组装一个具有一定实际用途的逻辑装置。
3.掌握工程实际的设计工作过程和方法。
4.通过实际安装,学会数字电路的检查和调整方法。
一、设计题目和技术要求(一)题目简易四人抢答器(二) 技术要求1.实现抢答功能。
一人按抢答键后,其它三人再按抢答按钮无效。
2.主持人具有系统复位、控制抢答开始的能力。
3.抢答成功应有灯光和音响显示。
4.电路应工作稳定可靠,操作方便,不会出现主持人宣布抢答前提前抢答成功和多人同时抢答成功的现象。
二、设计构思和电路框图(一)设计流程1.划分系统的功能部分2.确定输入、输出元件形式3.设计逻辑电路框图4.各部分详细设计(二)设计构思1.抢答状态记忆部分:由于抢答人按抢答按钮之后会放手,故必须记忆其曾经抢答过的情况。
这需要使用触发器。
用其不同的二个状态区分“有效”抢答过和“尚未”抢答过二个不同的状态。
4个人参与抢答,需要四个触发器。
2.互锁逻辑:任何人“有效”抢答后,应封锁其它三人的抢答按健,这样才能实现抢答功能。
具体手段可以是封锁其它人的抢答按键,使其送不出有效的抢答信号;也可以是使触发器工作于锁存状态不能接受来自抢答按键的信号,比如封锁触发器的时钟信号。
或让时钟源停振。
3.主持人复位按钮。
电路应具有二个状态。
a.系统复位状态:清除所有的抢答记忆信号。
b.允许抢答状态:解除对抢答按钮的封锁,使之一旦按下即可送出有效抢答信号。
c.状态间的切换应比较方便。
4.指示部分:电路应具备声光显示功能,可用发光二极管显示各人的抢答情况,用直流讯响器产生声音信号。
5.输入手段的考虑:抢和开关可采用简单的按钮,其常态为高电平,暂态为低电平。
为防止抢答者提前按住按钮不放达到提前抢答成功的弊端,可考虑增设微分电路,将抢答信号变为负向窄脉冲。
四人竞赛抢答器电路设计
四人竞赛抢答器的设计
一、电路设计框图
二、电路设计总图
三、电路各部分的设计
四人竞赛抢答器的设计
技能目标
1.能根据需要选用适当的触发器进行设计。
2.能正确使用逻辑分析仪或示波器进行数字信号分析。
知识目标
1. 集成触发器的使用。
2. 组合逻辑电路和实序电路的综合设计。
3. 逻辑分析仪的使用方法。
0
1
1
0
0
1
0
2
0
0
1
1
3
0
1
0
0
4
三、电路各部分的设计
5. 数码显示电路
A、B 、C 、 用组合逻辑电路设计方法设计一个由抢答的逻辑状态到
8421BCD码的转换电路。
D分别表示
第1、2、3、
4 队对应的
JK触发器的输出 Q
JK触发器
(U1A、U1B、
U2A、U2B)
的输出
,
Q
用Y3、Y2、Y1、Y0分
4. 声音报警电路设计
蜂鸣器是一种一体化结构的电子音响器,采用直流电压
供电,广泛应用于计算机、报警器、电子玩具、汽车电子设
备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。
分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。
三、电路各部分的设计
5. 数码显示电路
Y3
Y2
Y1
Y0
显示
Y3 Y2 Y1 Y0
0
0
0
0
0
0
0
数码管显示队号
三、电路各部分的设计
1. 按键输入部分:抢答键
主持人按键:
抢答键:
三、电路各部分的设计
四人抢答器电路设计
四人抢答器电路设计一、引言四人抢答器是一种常见的电子竞赛设备,通常由一个主控器和四个答题器组成。
主控器用于控制整个系统的运行,而答题器用于参赛者进行答题操作。
本文将介绍四人抢答器的电路设计方案。
二、主控器设计1. 电源电路设计主控器需要稳定可靠的电源供电,我们可以采用一个直流电源适配器或者电池组来为主控器供电。
电源电路设计需要包括整流、滤波和稳压等环节,以确保主控电路的工作稳定。
2. 控制电路设计控制电路是主控器的核心部分,它负责接收答题器的信号并进行处理。
我们可以使用单片机或者可编程逻辑器件(FPGA)来实现控制功能。
控制电路需要设计合适的接口电路以与答题器进行通信,并且需要具备较强的抗干扰能力。
3. 显示电路设计主控器需要通过显示器来显示比赛过程和成绩等信息。
显示电路设计需要考虑显示效果和显示内容的处理方式。
常见的显示器有数码管显示器和液晶显示器,我们可以根据需求选择合适的显示器类型。
三、答题器设计1. 电源电路设计答题器也需要稳定可靠的电源供电,与主控器相同,我们可以选择直流电源适配器或者电池组来为答题器供电。
电源电路设计需要考虑到答题器的功耗和电池寿命等因素。
2. 按键电路设计答题器的按键电路需要设计合适的按键接口和按键触发方式。
我们可以使用机械按键或者触摸按键来实现答题功能。
按键电路需要考虑到按键的灵敏度和可靠性,以确保参赛者可以准确、迅速地进行答题操作。
3. 信号传输电路设计答题器需要将答题信号传输给主控器,传输电路设计需要考虑到信号的传输距离和传输速率等因素。
我们可以使用串口、蓝牙或者无线射频等方式来实现信号传输。
4. 指示灯电路设计答题器的指示灯是为了显示参赛者答题操作的结果,指示灯电路设计需要考虑到指示灯的亮度和触发方式。
常见的指示灯有LED灯和LCD显示屏,我们可以根据需求选择合适的指示灯类型。
四、系统集成与调试1. 电路原理图设计根据主控器和答题器的设计方案,我们可以绘制出电路原理图。
四人智力抢答器课程设计
四人智力抢答器课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握四人智力抢答器的基本原理和电路组成;2. 使学生了解抢答器在竞赛中的应用,掌握相关电路图的识别和绘制;3. 帮助学生理解数字电路和逻辑门的基本概念及其在抢答器中的应用。
技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能独立完成四人智力抢答器的组装和调试;2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力,具备简单的故障排查和维修技能;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各自优势,共同完成任务。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子技术的兴趣,培养其探索精神和创新意识;2. 培养学生积极参与竞赛,树立竞争意识,学会尊重对手,诚实守信;3. 引导学生认识到科技对社会发展的作用,增强其社会责任感和使命感。
课程性质:本课程为电子技术实践课程,注重理论知识与实际操作的相结合。
学生特点:四年级学生具备一定的电子技术基础,好奇心强,喜欢动手操作。
教学要求:教师需引导学生将理论知识应用于实践,注重培养学生的动手能力和团队协作精神,提高其解决实际问题的能力。
教学过程中,关注学生的个体差异,给予个性化指导,确保每个学生都能达到课程目标。
通过课程学习,使学生具备抢答器的组装、调试和维修技能,为后续电子技术学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 教学大纲:a. 抢答器基本原理及电路组成b. 数字电路与逻辑门基础c. 抢答器电路图的识别与绘制d. 抢答器的组装与调试e. 故障排查与维修2. 教学内容安排与进度:a. 抢答器基本原理及电路组成(1课时)- 介绍抢答器的工作原理- 讲解电路组成,包括按键、编码器、译码器、指示灯等b. 数字电路与逻辑门基础(2课时)- 介绍数字电路基本概念- 讲解逻辑门的功能和应用c. 抢答器电路图的识别与绘制(2课时)- 讲解电路图的识别方法- 指导学生绘制简单的抢答器电路图d. 抢答器的组装与调试(3课时)- 指导学生进行抢答器组装- 教授调试方法,确保抢答器正常工作e. 故障排查与维修(2课时)- 分析常见的故障现象- 教授故障排查和维修方法3. 教材章节及内容:a. 第四章:数字电路基础b. 第五章:逻辑门电路c. 第六章:简易抢答器的设计与制作三、教学方法为了提高教学效果,充分调动学生的学习积极性,本课程将采用以下多样化的教学方法:1. 讲授法:教师以简洁明了的语言,系统地讲解抢答器的基本原理、电路组成和数字电路基础知识。
四人抢答器电路设计
四人抢答器电路设计一、设计目标本次设计的目标是设计一个四人抢答器电路,使得四个参赛者可以通过按下按钮来抢答,且每次只有一个人能够抢答成功。
同时,需要在电路中添加一些保护措施,以避免电路出现故障或损坏。
二、电路原理1.按键模块每个参赛者都需要一个按键模块,用来触发抢答器。
在本次设计中,我们可以采用常见的机械按键或者触摸开关作为按键模块。
2.计时模块为了保证每个参赛者都有相同的时间来进行抢答,需要添加计时模块。
在本次设计中,我们可以采用555定时器芯片来实现计时功能。
3.状态指示灯为了方便参赛者和观众了解当前的抢答状态,需要添加状态指示灯。
在本次设计中,我们可以采用LED灯作为状态指示灯。
4.保护电路为了避免电路出现故障或损坏,需要添加保护电路。
在本次设计中,我们可以采用稳压器、过压保护和反向保护等措施来实现保护功能。
三、具体实现1.按键模块的接入将四个按键模块分别接入到单片机的四个IO口上,并通过上拉电阻将IO口电平拉高。
当参赛者按下按键时,对应的IO口电平会变为低电平,触发抢答器。
2.计时模块的接入将555定时器芯片连接到单片机的一个IO口上,并通过外部元件调整计时时间。
在每次抢答开始时,单片机会向555定时器芯片发送一个触发信号,开始计时。
当计时结束后,555定时器芯片会输出一个高电平信号,表示抢答时间已经结束。
3.状态指示灯的接入将四个LED灯分别连接到单片机的四个IO口上,并通过限流电阻限制LED灯的电流。
当某个参赛者抢答成功时,对应的LED灯会亮起。
4.保护电路的接入将稳压器连接到单片机供电端口上,以保证单片机工作稳定。
同时,在输入端添加过压保护和反向保护二极管,以避免外部环境对电路造成损害。
四、总结本次设计实现了四人抢答器功能,并添加了一些保护措施以避免故障和损坏。
通过按键模块、计时模块和状态指示灯的组合,实现了抢答器的正常运行。
同时,通过添加稳压器、过压保护和反向保护等措施,保证了电路的稳定性和安全性。
四人抢答器课程设计
初一精选作文庐山一游庐山一游初一的一天,我和爸爸、妈妈一同来到了庐山。
庐山被誉为“天下第一名山”,有着壮观的自然景观和悠久的历史文化。
来到这里,我被山的雄伟和秀美所震撼,留下了深刻的印象。
我们乘坐缆车上了山,缆车沿着巨大的山壁一路往上,我看着山下的景色渐行渐远,心中涌出一阵恐惧感。
待缆车顶到达山顶,我顾不得惊叹了,迫不及待地朝山顶跑去。
庐山的山顶很宽阔,周围有很多小吃摊,我买了一个脆皮蛋糕,和爸爸妈妈一起品尝。
这个蛋糕外酥里软,十分好吃,我边吃边欣赏着山下的美景。
再往前行,我们来到了庐山最著名的景点之一——芙蓉峰。
芙蓉峰是庐山的主峰之一,它高耸入云,形状如芙蓉花。
这里山势险峻,岩石嶙峋,飞瀑流泉,景色壮丽。
我顶着烈日爬上了山顶,展望四周,只见山峰之间云雾缭绕,尽显庐山的神秘与美丽。
沿着小路继续向前,我们来到了一座古老的庙宇——龙虎山。
龙虎山是庐山的一部分,也是中国佛教名山之一。
这座神奇的庙宇气势磅礴,宏伟壮丽。
龙虎山寺前有一条石龙和一条石虎,它们石雕栩栩如生,引得游客们络绎不绝。
在庐山的游玩过程中,我还看见了很多庙宇,碧水、悬崖、奇石等美景,甚至还有一些草地上的牛羊悠闲地吃着草。
这些美景使我感受到了大自然的神奇和力量,也让我明白了生命的宝贵以及人与自然要和谐相处的重要性。
庐山的一日游,让我度过了一个愉快难忘的日子。
在这里,我不仅看到了壮丽的山景,还了解了庐山的历史文化,并领略到了大自然的美丽和力量。
我决心要保护好我们的环境,让这些美景长久地存在下去。
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抢答器设计电路目录1设计介绍 (3)1.1 设计任务 (3)1.2 设计要求 (3)2系统方案的选择及系统方框图 (3)2.1 系统方案的选择 (3)2.2 系统方框图 (4)3电路具体设计 (5)3.1 555定时器构成的多谐振荡器 (5)3.2 D触发器抢答部分电路 (6)3.3 抢答组别显示功能 (6)3.4 总体设计电路 (7)4 系统单元电路测试 (7)4.1 测试555定时器电路 (7)4.2 D触发器抢答部分电路 (8)4.3 抢答组别显示功能 (9)4.4 其他单元电路的测试 (10)5设计体会 (13)附录 1 元器件清单 (14)1设计介绍1.1 设计任务设计制作一个可容纳四组参赛的数字式抢答器。
1.2 设计要求①提供四个抢答按钮,供抢答者使用;②电路具有第一抢答信号的鉴别功能,即在主持人将系统复位并发出抢答指令后,若有参赛者按抢答开关,则提醒主持人(音频提示或信号灯亮),同时显示出抢答者的组别;③电路具有锁存功能,当第一个抢答信号发出后,其它抢答按钮开关无法再发出抢答信号;④电路具有抢答问题的时间控制功能,即要求抢答操作的时间<10s (显示0-9),时间显示采用倒计时方式,在规定时间内若有人抢答,则停止计时。
2系统方案的选择及系统方框图2.1 系统方案的选择方案一、采用74LS175构成四路抢答器,555定时器接成多谐振荡电路,提供脉冲信号,74LS148与 74LS48译码器接到七段显示数码管显示出选手编号,74LS192设计成倒计时与计分部分电路。
方案二、用组合逻辑器件CD4511 构成四路抢答器。
CD4511 实现优先抢答的锁存、编号进直接把锁存器的输出转化8421BCD码,数码管显示先抢答者的编号,同时四路抢答器发出响声;主持人通过“复位”按钮清除数码管的显示和停止响声。
结论:通过比较可以得,方案一更可行,相对来说,74系列芯片在Protues仿真软件中能够找到,且现实中比较容易购买。
芯片组上集成的功能高,用较少元器件的数目就能实现抢答器的各项功能。
此外,74系列芯片用的比较普及,数字电路课上详细介绍74LS系列芯片,因此运用起来比较熟悉。
2.2 系统方框图如图(1)所示为抢答器电路总体方框图。
其工作流程为:接通电源后,主持人将开关拨到“复位”状态,抢答器处于禁止状态,编号显示器灭灯;主持人将开关置“开始”状态,抢答器开始工作,等待选手抢答,采用优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示;当某台参赛者按下抢答开关时,由数码管显示该台编号并伴有声响。
此时,抢答器不再接收其他输入信号。
则主持人宣布该选手抢答成功,同时启动定时器,让选手在规定时间内作答,时间显示采用倒计时方式。
当达到限定时间时,发出声响提示;如果再次抢答必须由主持人再次操作"复位"和"开始"状态开关。
3电路具体设计3.1 555定时器构成的多谐振荡器本系统电路需要产生脉冲信号,用于提供抢答器电路、倒计时电路及报警电路工作的控制脉冲。
本次设计采用555定时器接成多谐振荡电路,根据电路的振荡周期公式:T=(R1+R2)CIn2,可计算出电路产生的频率。
电路如下图(2)所示:图(2)3.2 D触发器抢答部分电路3.3 抢答组别显示功能编号显示工作过程:当有选手按下了开关时,选手的编号可以被输出并记忆起来送到74LS148,74LS148的输出经74LS48译码器接到七段显示电路显示出选手编号。
由于74LS175是低电平有效,可以将从74LS175输出端,分别接到其1,2,3,4端,其余的5,6,7端均接高电平,由于74LS148输出低电平有效,故经过74LS48取反后输入74LS48,如当ABC=“010”,则七段显示编号“2”。
在复位状态下台号数码管不作任何显示(灭灯)。
抢答器及编号显示电路如下图(3)所示:图(3)3.4 总体设计电路D04Q02Q03D15Q17Q16D212Q210Q211D313Q315Q314CLK 9MR 1U174LS17512456U2:A74LS20R11kR2R31kR41k +5V123U3:A74LS00456U3:B74LS00R55.1kD1LED-YELLOWD2LED-YELLOW D3LED-YELLOW D4LED-YELLOW R6100R7100R8100R9100R4DC7Q 3G N D1V C C8TR2TH6CV5U4NE555R101kR1110kC110nFQ1NPND5LED-YELLOWR1210k+5v1098U3:C74LS00R13100131211U3:D74LS00123U5:A74LS00A 7QA 13B 1QB 12C 2QC 11D6QD 10BI/RBO 4QE 9RBI 5QF 15LT 3QG14U674LS48R1410k4 系统单元电路测试4.1 测试555定时器电路4.2 D触发器抢答部分电路抢答品电路完成两个功能: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并并伴有声响;二是封锁其他选手的输入信号,使按键操作无效。
抢答器工作过程:开关RST置于"复位"端时,74LS175触发器的输入端均为0,4个触发器输出置0,使74LS148的=0,使之处于工作状态。
当开关RST置于"开始"时,抢答器处于等待工作状态。
若选手(如S1)首先按下开关,使该端的信号输入为高电平,触发器的输入端D1接受该信号使输出Q1为高电平,相应的Q为低电平,这个低电平信号同时送到四输入与非1门的输入端,再通过非门取反,输入到二输入与非门,另一端为脉冲。
此时74LS175的时钟端CLK没有电平变化,因此74LS175没有CLK的的脉冲信号而不能接收开关S2、S3、S4控制端送入的信号。
因此,该电路只接收第一个输入信号,即使其他选手也按下开关,信号也是输入不进去的,确保不会出二次按键时输入信号,保证了抢答者的优先性。
4.3 抢答组别显示功能编号显示工作过程:当有选手按下了开关时,选手的编号可以被输出并记忆起来送到74LS148,74LS148的输出经74LS48译码器接到七段显示电路显示出选手编号。
由于74LS175是低电平有效,可以将从74LS175输出端,分别接到其1,2,3,4端,其余的5,6,7端均接高电平,由于74LS148输出低电平有效,故经过74LS48取反后输入74LS48,如当ABC=“010”,则七段显示编号“2”。
在复位状态下台号数码管不作任何显示(灭灯)。
4.4 其他单元电路的测试倒计时电路:用两块74LS192芯片组成60进制减法计数器,首先使个位数的端口 MR=0, PL=1, DN= CP,则Q3Q2Q1Q0按减法规律计数,74LS192为十进制减法计数器,当个位数计到“0”时,则TCD端产生退位,通过TCD端的输出作为十位数的脉冲。
在十位数的74LS192芯片中,通过置数法使D0D1D2D3=“0110”,则十位数的74LS192将进行六进制减法器。
个位数的脉冲输入端DN接入一个频率为1HZ频率,则此电路将产生60秒倒计时计数器。
为了在倒计数为“00”时停止计数而不是继续60秒倒计时的循环,特意加入了一个JK边沿触发器。
将两个74LS192的Q0Q1Q2Q3输出端通过或门送到JK触发器的时钟信号端CLK,同时J、K输入端连接高电平。
,计时器一旦输出“00”时,或门的输出由低电变为高电平,使JK触发器的CLK从0到1,接收到一次上升沿的时钟信号,因而JK触发器此时Q输出为1,再把Q送到两个芯片的MR端,此时芯片就不再处于计数状态,因而可以做出来到“00”停止计时的效果。
倒计时电路如图(4)所示:图(4)报警电路:当达到限定时间10秒时,发出声响提示选手抓紧时间作答。
通过或非门A2连接十位数74LS192的输出端Q0Q1Q2Q3,通过或门A1连接个位数74LS192的输出端Q0Q1Q2Q3,当十位数显示“0”时,个位数显示“9”时,A2的一输入端连接A1的输出,另一端接入1HZ 的脉冲信号。
A3的输出端与A2的输出端通过A4输出连接蜂鸣器,使之产生声响。
报警电路如下图(5)所示:图(5)计分电路通过74LS192连接成计数器,可以进行加、减,当UP端为低电平时,可以进行加法,当DN端为低电平时,可以进行减法。
当选手作答后,根据选手答题的情况来进行加分或减分。
每答对一题得一分,答错一题扣一分,最高分为9分,最低分为0。
计分电路如图(6)所示:图(6)5设计体会本次实验基本上实现了。
不过由于最近期末考试,这次实验设计时间有点匆忙,虽然大部分的功能都实现了,但是对于电路的电路的改进没有做深入的探讨。
从这次实验过程中,我认识到实验更重要的是锻炼了我们的动手能力,平时看书都能看得明白,但是到了设计电路的时候还是会出现很多的问题,有时候一个小失误致使整个电路工作状态出现错误,但通过一次次的调试,一次次地去修改最后得出了成品。
这次课程设计收获不少,但是如果时间能够再充分一点,我相信自己能够做得更好。
附录 1 元器件清单元件清单。