四人智力抢答器设计
数字电路设计---四人抢答器
一、设计任务与要求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。
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，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。
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，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。
二、预习要求1．复习编码器、十进制加/减计数器的工作原理。
2．设计可预置时间的定时电路。
3．分析与设计时序控制电路。
4. 画出定时抢答器的整机逻辑电路图三、设计原理与参考电路1．数字抢答器总体方框图如图所示为总体方框图。
其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到"清除"状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置?quot;开始"状态，宣布"开始"抢答器工作。
定时器倒计时，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。
当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。
如果再次抢答必须由主持人再次操作"清除"和"开始"状态开关。
2．单元电路设计(1) 抢答器电路参考电路如图所示。
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；二是禁止其他选手按键操作无效。
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，设计并搭建一个四人抢答器电路。
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. 学生通过小组合作，提高团队协作能力和沟通技巧。
2. 学生掌握基本电路连接、调试和故障排除方法，提高动手实践能力。
3. 学生能够运用所学知识解决实际问题，提高创新能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对电子技术产生兴趣，培养积极探索、勇于实践的精神。
2. 学生在小组合作中，学会尊重他人、分享成果，培养团结协作的精神。
3. 学生认识到科技对生活的影响，增强社会责任感，激发为国家和民族发展贡献力量的意识。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，结合理论知识，注重培养学生的动手实践能力和创新意识。
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，善于合作交流。
教学要求：教师应注重引导学生运用所学知识解决实际问题，鼓励学生创新思维，关注学生在课程中的情感态度和价值观培养。
通过课程目标的分解，使学生在实践中达成具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合教材第五章《电子技术应用》的内容，组织以下教学安排：1. 抢答器原理及电路组成：介绍抢答器的工作原理，分析电路的各个组成部分及其功能，使学生掌握抢答器的基本构成。
2. 电路搭建与连接：指导学生根据电路图，运用所学电子元件，搭建一个四人抢答器电路，并进行连接和调试。
3. 电路功能测试与优化：引导学生测试抢答器电路的功能，发现问题并进行优化，提高电路的稳定性和可靠性。
4. 抢答器在实际应用中的案例分析：分析抢答器在各类竞赛、游戏中的应用实例，让学生了解抢答器的实际价值。
教学内容进度安排：第一课时：抢答器原理及电路组成介绍第二课时：电路搭建与连接指导第三课时：电路功能测试与优化第四课时：抢答器实际应用案例分析教学内容关联教材章节：第五章《电子技术应用》：1. 抢答器原理及电路组成（5.1节）2. 电路搭建与连接（5.2节）3. 电路功能测试与优化（5.3节）4. 抢答器在实际应用中的案例分析（5.4节）三、教学方法本课程结合教材内容和课程目标，采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：教师通过生动的语言和形象的表达，讲解抢答器的工作原理、电路组成等理论知识，为学生奠定基础。
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。
四人智力竞赛抢答器设计
四人智力竞赛抢答器设计一、 设计目的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”时，无人抢答，蜂鸣器连续响0.5秒。
选手抢答时，数码显示选手组号，同时蜂鸣器响0.5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0.5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0.5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。
(6)用石英晶体振荡器产生频率为1H z 的脉冲信号，作为定时计数器的CP 信号。
三、 四人智力竞赛抢答器电路原理及设计电路主要由脉冲产生电路、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音响。
主持人宣布开始抢答时，倒计时电路启动由9计到0，如有选手抢答，倒计时停止。
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
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。
数电课程设计__四路智力竞赛抢答器设计
湖南工学院《数字电子技术》课程设计说明书课题名称：智力竞赛抢答器系部：电气与信息工程系专业：电子信息工程技术班级：电信0802设计人：陈永忠学号： ***********指导老师：**时间： 2010年6月16日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 (2)一. 设计内容及要求 (4)1 . 基本功能 (4)2．提高部分 (4)3 . 抢答器的组成框图 (4)二. 系统设计方案 (5)三. 电路工作原理 (7)1、抢答电路设计 (7)四. 单元电路设计参数计算及元器件选择 (11)1 . 74LS48芯片 (11)2 . 74LS279中文资料 (12)3 . 74LS148 (13)4 . 74LS192引脚图管脚及功能表 (16)5 . 555定时器 (17)五. 完整电路图 (18)六.PCB图 (19)七.需要的元器件清单： (19)八. 总结与体会 (20)九. 参考文献 (21)一. 设计内容及要求该电路的根本任务时准确的判断出第一抢答者的信号并将其锁存。
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。
EDA课程设计--四人智力竞赛计数抢答器
显示程序需要实现倒计时功能，倒 计时结束后，抢答器停止工作，并 显示得分。
声音报警程序
功能：当抢答器检测到有人抢答时，发出声音报警 设计思路：使用声音播放模块，当检测到有人抢答时，播放报警声音 实现方法：使用Python的pygame库，实现声音播放功能 注意事项：确保声音报警声音足够响亮，能够引起注意，同时避免声音过大导致干扰其他设备
兼容性测试：验证计数抢答器 在不同硬件和软件环境下的兼
容性
用户体验测试：评估用户界面 和操作流程的友好性和易用性
测试结果分析
测试环境：实 验室环境
测试设备：四 人智力竞赛计
数抢答器
测试方法：手 动测试和自动
测试
测试结果：抢 答器功能正常， 计数准确，响
应速度快
改进与优化
硬件优化方案
采用模块化设计，提高系统的稳定性和可维护性 优化电路布局，减少电磁干扰和信号损失 选用低功耗、高可靠性的元器件，降低系统功耗和故障率 增加散热措施，提高系统的散热效率和稳定性
软件调试
调试工具：使用调试器进行代 码调试
调试方法：单步调试、断点调 试、条件调试等
调试技巧：观察变量值、查看 堆栈信息、分析错误日志等
调试目标：发现并修复软件中 的错误和漏洞，提高软件稳定 性和性能。
整体测试
性能测试：测试计数抢答器 的响应速度和稳定性
功能测试：验证计数抢答器 的基本功能是否正常
的编号。
如果有多个参赛者同时按下按 钮，抢答器会显示错误信息，
重新开始计时。
抢答器的应用场景
学校课堂：用于课堂问答、知识竞 赛等活动
综艺节目：用于电视节目、网络直 播等活动
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四人智力竞赛抢答器课程设计报告（最终5篇）
四人智力竞赛抢答器课程设计报告（最终5篇）第一篇：四人智力竞赛抢答器课程设计报告一、设计题目四人电子抢答器二、设计功能1．基本功能（1）抢答器同时供4名选手比赛，分别用4个按钮key5 ~ key8表示。
（2）设置一个系统重置和抢答控制开关start（key1），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，扬声器发出声响提示，并在数码管上显示选手号码。
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。
2.扩展功能（1）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（30秒）。
当主持人启动“开始”键后，定时器进行减计时。
（2）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。
（3）在设定的抢答时间内如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，3.自主功能（1）抢答器具有自动计时功能，当有选手抢答答题时间（10秒）自动开始。
（2）报警电路设计：当答题时间和抢答时间将到或结束（还剩3秒时）发出蜂鸣声结束答题。
（3）每个选手有一个记分板，答对题目可以由主持人控制start 键给予加分。
每加一分响一次。
（4）长按start可以自动准备计时和系统清零，短按开始计时和暂停。
三、原理电路设计：1、方案抢答电路：使用74175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零，74175立即被锁存，同时蜂鸣器鸣叫1s，这时抢答无效，使用74148作为编码器，对输入的型号进行编码。
输出在共阳数码管显示主持人电路：（1）利用2个74168计数器作为倒计时的芯片，当主持人按下抢答按钮时，2个74168被置29，同时将开始倒计时。
假如在30秒内有人抢答，则计数器停止倒计时，将锁存器锁存，禁止选手抢答，蜂鸣器鸣叫一秒，停止倒计时。
（2）利用4个74160分别控制4位选手的得分，分别显示在4个共阳数码管。
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。
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。
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四人智能抢答器设计报告目录摘要---------------------------------------------------------------------------3前言---------------------------------------------------------------------------4第一章设计要求----------------------------------------------------------5 1.1设计任务-------------------------------------------------------------5 1.2基本要求-------------------------------------------------------------5 1.3选用器材-------------------------------------------------------------5 第二章系统工作原理------------------------------------------62.1系统的工作原理-----------------------------------------------------6 第三章电路设计--------------------------------------------------------------73.1方案的选择-----------------------------------------------------------73.1.1方案一----------------------------------------------------------73.1.2方案二----------------------------------------------------------73.1.3确定方案-------------------------------------------------------7 3.2单元电路设计--------------------------------------------------------83.2.1以锁存器为中心的编码显示电路----------------------------------------------83.2.2倒计时显示电路的设计---------------------------------------------83.2.3报警电路的设计---------------------------------------------93.2.4脉冲产生电路的设计----------------------------------------------10 3.3整体电路--------------------------------------------------------10 3.4 555多谐振荡器的脉冲波形图--------------------------------------------------------11 3.5电路元件选择--------------------------------------------------------12 第四章电路实验与调试---------------------------------------------------134.1焊接--------------------------------------------------------------------13 4.2调试中出现的问题及解决-----------------------------------------13 4.3P C B板图--------------------------------------------------------14 4.4焊接的实物图--------------------------------------------------------14 第五章设计总结-----------------------------------------------------------15 参考文献-----------------------------------------------------------15介绍了数码显示四人智力抢答器电路的组成、设计及功能，电路采用74系列常用集成电路进行设计。
该抢答器除具有基本的抢答功能外，还具有倒计时和报警功能。
主持人通过一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始，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，若超过抢答时间则抢答无效。
该抢答器主要运用到了编码器，译码器和锁存器：它采用74LS148来实现抢答器的选号，采用四D触发器74LS175芯片实现对号码的锁存，采用74LS190实现十进制的同步减法计数，采用555芯片产生秒脉冲信号来共同实现倒计时功能。
通过课程设计提高和巩固了所学的专业知识，以及知识的综合应用和焊接技术。
关键词: 抢答器编码译码定时报警进入21世纪越来越来多的电子产品出现在人们的日常生活中，例如企业、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛, 抢答记分器是必要设备。
过去在举行的各种竞赛中我们经常看到有抢答的环节，举办方多数采用让选手通过举答题板的方法判断选手的答题权，这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。
人们于是开始寻求一种能不依人的主观意愿来判断的设备来规范比赛。
因此，为了克服这种现象的惯性发生人们利用各种资源和条件设计出很多的抢答器，从最初的简单抢答按钮，到后来的显示选手号的抢答器，再到现在的数显抢答器，其功能在一天的趋于完善不但可以用来倒计时抢答，还兼具报警，计分显示等等功能，有了这些更准确地仪器使得我们的竞赛变得更加精彩纷呈，也使比赛更突显其公平公正的原则。
今天随着科技的不断进步抢答器的制作也更加追求精益求精，人们摆脱了耗费很多元件仅来实现用指示灯和一些电路来实现简单的抢答功能，使第一个抢答的参赛者的编号能通过指示灯显示出来，避免不合理的现象发生。
但这种电路不易于扩展，而且当有更高要求是酒无法实现，例如参赛人数的增加。
随着数字电路的发展，数字抢答器诞生了，它易于扩展，可靠性好，集成度高，而且费用低，功能更加多样话，是一种高效能的产品。
而如今在市场上销售的抢答器大多采用可编程逻辑元器件，或利用单片机技术进行设计，本次设计主要利用常见的74LS系列集成电路芯片和555芯片，并通过划分功能模块进行各个部分的设计，最后完成了四人智力竞赛抢答器的设计。
第一章设计要求1.1 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。
1.2 基本要求(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2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2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。
(6)可用石英晶体振荡器或者555定时器产生频率为1Hz的脉冲信号，作为定时计数器的CP信号。
1.3 选用器材1.直流稳压电源2.小规模集成电路3.数码管4.电阻、电容元件5.蜂鸣器、微动开关第二章 系统的工作原理2.1 系统的工作原理：定时抢答器的总体框图如下图2.1：图2.1 抢答器工作框图如图2.1所示电路完成基本的抢答功能，即主持人按下控制开关后，当选手按动抢答键时，数码管显示选手编号，同时封锁输入电路，其他选手抢答无效。
同时电路完成定时抢答的功能以及报警功能。
图2.1所示电路的工作过程是：接通电源后，主持人将控制开关置于“清除”处，此时抢答器处于禁止状态，选手不能进行抢答，定时显示器显示设定的时间（10s ），当主持人将控制开关置于 “开始”时，扬声器发出声响，抢答器处于工作状态，同时定时器开始倒计时。
当选手在定时时间内按动抢答键时，电路要完成以下功能：（1）优先编码电路判断抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后通过译码显示电路在数码管上显示抢答者的编号；（2）扬声器发出短暂声响；（3）控制电路对其余输入编码进行封锁，禁止其他选手进行抢答；（4）控制电路要使定时器停止工作，数码管上显示剩余的抢答时间，当选手将问题回答完毕，主持人操作控制开关进行系统清零，使系统回复到禁止工作状态，以便进行下一轮抢答。
当定时时间到，却没有选手抢答时，系统将报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答。
主持人 选手第三章电路设计3.1 方案选择3.1.1 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部分中，由锁存器74LS373，编码器74LS148，显示器和门电路组成。
使用74LS373作为锁存电路，当有人抢答时，利用锁存器的输出信号将时钟脉冲置零，74LS373立即被锁存，同时蜂鸣器鸣叫1s，这时抢答无效，使用74LS148作为编码器，对输入的型号进行编码，输出4位的BCD码，再将这四位的BCD码输入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最后得到符合要求的脉冲，因为可以通过改变电阻电容微调频率，取代了用分频器对高频信号进行分频，从而使电路简单了；在倒计时显示电路部分中，由计数器74LS190，显示器组成。