数字电路逻辑设计数字竞赛抢答器
数字电路逻辑设计数字竞赛抢答器
数字电路逻辑设计数字竞赛抢答器数字电路逻辑设计数字竞赛抢答器是一种运用数字电路逻辑设计技术进行设计的一种设备，主要用于数字竞赛中抢答题目的工具。
抢答器是一种用于计分和判断答题先后顺序的设备，它可以快速而准确地确定哪一个选手先按下按钮进行抢答。
抢答器通常由两部分组成，即抢答按钮和显示屏。
当主持人提出问题后，选手可以按下按钮进行抢答，抢答器会通过显示屏显示哪一名选手先抢答成功。
在数字电路逻辑设计中，设计一个抢答器可以极大地增加抢答的公平性、效率和可靠性。
在数字电路逻辑设计过程中，首先需要确定需要使用的器件和电路图。
常用的器件包括电容、电阻、晶体管、门电路、计数器等。
通过组合不同的器件设计出适合抢答器的电路图，并进行仿真分析和实验验证。
在电路图设计的基础上，需要使用电路板进行布线和焊接，完成抢答器的硬件组装。
在抢答器的控制程序设计过程中，需要考虑到抢答器的各个功能模块及其之间的协作关系。
主要包括抢答计时器、选手编号显示及判断是否超时等功能。
程序控制的逻辑过程如下：首先，通过按下抢答按钮，触发抢答计时器开始计时；根据选手编号，显示选手编号；如果抢答成功，则通过闪烁信号或音乐提示方式告知主持人和其他选手，并计时结束；如果抢答超时，则根据超时者，显示超时选手的编号。
数字电路逻辑设计数字竞赛抢答器的性能稳定、操作简便、响应迅速、显示判断准确性高，非常适合用于各类比赛和考试中，如家庭智力大赛，校内校外比赛等。
随着数字电路逻辑设计技术的不断发展，抢答器将会更加多样化和精细化，为各类比赛活动提供更加智能、高效、创新的竞赛体验。
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。
数字电路课程设计-抢答器课程设计课件
实际应用中的改进方案
改进方案
01
在调试过程中，应更加耐心细致，逐步排 查问题，提高解决问题的效率。
03
02
在设计过程中，应更加注重元件参数的选择 和匹配，以提高设计的准确性。
04
具体实施
在选择元件时，应仔细阅读元件手册，确 保参数符合设计要求。
05
06
在调试过程中，可以采用分步调试的方法 ，逐步排查问题，找到问题的根源。
调试步骤和方法
步骤三：功能测试 逐个测试抢答器的各个功能，如抢答、显示等。
检查是否存在逻辑错误或功能异常。
调试步骤和方法
方法：分块调试 将电路分成若干模块，分别进行调试，以确定问题所在。
使用示波器、逻辑分析仪等工具辅助调试。
测试方案和结果分析
方案一：正常情况下的功能测 试
按照使用说明书的操作步骤进 行测试。
阐述电路板布线的技巧和规范，包括 线宽、间距、转角等，以确保电路板 的可制造性和稳定性。
03
抢答器软件设计
控制逻辑设计
控制逻辑电路
采用逻辑门电路（如与门、或门、非门等）实现控制逻辑，确保抢答器在主持 人按下开始按钮后开始工作。
状态机设计
设计状态机来管理抢答器的不同工作状态，如等待状态、抢答状态、违规状态 等，以便根据不同状态执行相应的操作。
数字电路课程设计抢答器课程设计课件
目录
• 引言 • 抢答器电路设计 • 抢答器软件设计 • 调试与测试 • 总结与展望
01
引言
课程设计的目的和意义
01
02
03
实践应用
通过设计抢答器，学生可 以实际应用数字电路的知 识，加深对理论知识的理 解。
问题解决
设计过程中会遇到各种问 题，需要学生运用所学知 识进行解决，提高解决问 题的能力。
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。
数字式竞赛抢答器数电课程设计
摘要数字式竞赛抢答器是有抢答、提前抢答警报、倒计时、数码管显示等组成。
抢答的部分需要的时序频率高，整个系统需要一个时序提供，中间需要很多的逻辑门电路，还需要555定时器提供时序。
根据抢答器的功能，分成几部分进行模块化设计，更加容易调试和设计。
有抢答模块、时序模块、显示模块、倒计时模块。
在抢答的模块需要考虑竞争关系，还要有锁存抢答的组别，555定时器模块要搭配好电阻和电容，因为他们的比值决定了周期。
在设计电路时，首先是软件模拟mutisim并在软件上进行优化，以达到线路交叉最少，最后买零器件进行焊接工作，焊接完成后进行试验测试和修改。
这个抢答器还可以扩展其他高级功能。
目录●分析问题 (3)●查阅资料 (4)●模块设计 (9)●组合优化 (12)●软件模拟 (12)●器件选择 (13)●电路焊接 (13)●实验调试 (15)●实验总结 (16)分析问题：我们共同协商最终选择了抢答器方案。
根据抢答器的要求：1）设计制作一个可容纳四组参赛的数字式抢答器，每组设置一个抢答按钮供抢答时使用且电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。
2）在主持人将系统复位并发出抢答指令后，用数码管显示倒计时和第一抢答组别且该组别对应指示灯亮，同时电路的自锁功能使别的抢答开关不起作用。
3）对提前抢答和超时作答的组别鸣喇叭示警，并由组别电路显示出犯规组别。
扩展要求：设置对应的计分（含加分与扣分）电路。
首先是要有抢答功能，这里用非锁死的按键进行抢答，还涉及到了优先编码器，抢答之后要把抢到的组号锁存，这就用到了锁存器，然后通过led灯显示抢答到的组。
回答问题需要倒计时，用计数器设计倒计时，然后通过数码管显示。
这里需要时钟信号，选用555定时器产生方波信号为整个系统提供时序。
用蜂鸣器提示提前抢答和超时发言，并用数码管显示组别。
中间还需要大量的逻辑的运算，这里就一一的罗列，因为比较繁琐。
这就是大致的方案，接下来就是查资料，实现每个模块。
查阅资料查相关的芯片资料，方便后面的设计：74148：首先是在优先编码器电路中，允许同时输入两个以上编码信号。
数字逻辑电路课程设计——抢答器
西安邮电学院数字电路课程设计报告书——数字抢答器学院名称：电子工程学院学生姓名：专业名称：班级：实习时间：数字电路课程设计------------数字抢答器一、课程设计题目数字式抢答器二、设计任务和要求1．抢答器同时可供4路参赛选手同时抢答，分别用4个按钮S0~S3来控制。
2. 设置一个主持人开关，用来控制抢答的开始和结束。
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，并在数码管上显示，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，且一次抢答的时间为10秒。
当主持人启动"开始"键后，定时器采用倒计时计数到0。
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，绿灯亮，数码管上显示选手的编号和剩余抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。
6. 如果定时时间已到（计数至0），有人抢答，则为超时抢答。
红灯亮，并在数码管管上显示该抢答选手。
7.如果主持人未启动“开始”键，有人抢答，为提前抢答。
显示其号码，此时红灯亮提示。
三、数字抢答器总体方案1. 接通电源后，主持人将开关拨到"高电平"状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器显示为0,定时器显示为0。
此时, 若有人抢答, 为违规抢答数码管显示其编号,并红灯警告.定时器显示不变。
2.主持人将开关置于”开始”状态，宣布"开始"抢答，抢答器工作, 定时器倒计时, 选手在定时时间内抢答时，抢答器完成, 编号锁存, 编号显示, 绿灯亮表示抢答有效。
3.若在10秒内无人抢答，10秒后抢答器自动锁定，计数器停止计数，抢答无效。
如果再次抢答必须由主持人再次操作"开始"状态开关。
四、单元电路设计1.抢答器电路的设计 (即完成锁存和显示功能)（1）抢答, 锁存电路:在这一部分，最主要的是锁存电路，锁存电路主要由74LS75来实现,当74LS75的4，13号管角的信号为使能端，当为“0”时，它将保持原来的状态：74LS75的管脚图和真值表：7475功能表D0Q0D1Q3Vcc有一组队员按下开关后，Q1，Q2，Q3，Q4中有一个信号为0，则它们四个通过与门后的信号为0，接入E12和E34,7475实现锁存功能，保持状态不变。
数字电子课程设计 智力竞赛抢答器
电子课程设计报告题目：智力竞赛抢答器学生姓名专业学号指导教师日期一、完成课题的工作基础和实验条件【工作基础】LPS305直流稳压电源提供5V固定电压TFG2006V-6MHz信号发生器提供峰峰值1V、频率1Hz的方波【实验条件】各类CMOS器件器件列表如下：【4518】1个【4013】2个【4072】3片【4069】3片二、设计任务和要求【智力竞赛抢答器】电路简介：智力竞赛抢答器是为智力竞赛参赛选手答题时进行抢答而设计的一种优先判决电路。
参赛选手可以分为若干组，抢答时每组选手对主持人提出的问题要在最短的时间内作出判断，并按下抢答键回答问题。
竞赛规则：主持人宣布答题开始时，选手可以选择抢答或放弃，如果选手提前抢答视为犯规。
【设计要求】1、计时功能：主持按下启动键后，秒时钟计时开始。
2、正常抢答：在规定时间40s之内某选手按下抢答键时，显示席位号，表示正常抢答，秒时钟自动停止；3、放弃抢答：主持按下启动键后，秒时钟计时开始，40s还没有选手按下抢答键，表示放弃抢答，秒时钟自动停止；4、提前抢答：主持人未按下启动键时，某选手就按下抢答键，显示对应席位号，并发出响声，表示抢答犯规；5、封锁功能：当第一个选手按下抢答键后，电路将其他各组按键封锁，使其不起作用；6、复位功能：电路具有复位功能。
【主要技术性能指标】1、选手席位数量：4个主持人：1个2、席位指示灯显示：LED数码管，1个正常抢答时显示席位号（1～4），犯规抢答时显示席位号并发出响声提示。
3、抢答时间范围：0s～40s。
4、时间显示方式：LED数码管，两个。
5、复位方式：手动，按钮复位。
注：按钮可由开关代替。
三、电路基本原理该电路设计中共包括三部门主要电路：1、抢答器电路2、计时电路3、报警电路下面分别加以说明：【抢答器电路】主要功能：在规定时间40s之内某选手按下抢答键时，显示席位号，表示正常抢答【计时电路】主要功能：主持按下启动键后，秒时钟计时开始，40秒后停止【报警电路】主要功能：主持人未按下启动键时，某选手就按下抢答键，显示对应席位号，并发出响声，表示抢答犯规四、实验与调试【仿真完成后根据具体实验过程对电路图所作修改】1、连接显示选手席位号的译码器的四输入或门由于所发4072只有三片，器件不够，因而改成非门加与非门2、测试计时器功能时可适当加快信号发生器所提供的信号频率，以加快计时所用时间，方便观测【实验过程中注意事项】1、各部门主要电路分别测试，例如首先连接好计时电路并检测4518性能2、电路连接过程中注意不要带电改电路，切断电源后再插拔线路3、插拔芯片时须小心管脚，勿折断4、注意芯片接地与接电源端，切勿接反五、设计体会通过本次四路抢答器的电路设计，我对电子电路的设计过程有了更清楚的认识。
数字逻辑课程设计报告数字式竞赛抢答器
数字逻辑课程设计报告--数字式竞赛抢答器课程设计课程名称电子技术综合设计与实践题目名称数字式竞赛抢答器学生学院专业班级学号学生姓名指导教师2013年6 月14日广东工业大学课程设计任务书题目名称数字式竞赛抢答器学生学院专业班级姓名学号一、课程设计的内容数字式竞赛抢答器。
二、课程设计的要求与数据设计要求包括：1. 设计1个可容纳6组参赛队的数字式抢答器，每组设1个按钮，供抢答者使用；2. 当1个抢答者抢答后，其他抢答者的按钮不起作用；3. 设置1个主持人复位按键；4. 主持人复位后，开始抢答，由数码管显示其组别；5. 设置1个计分电路，每组开始预置10分，由主持人计分，答对1次计1分，打错1次扣1分。
6. 主持人复位开始抢答后，设置一个9s的倒计时显示。
若9s内有某组抢答，则计时器停止计时，显示当前计数值；若9s到时仍无人抢答，计时停止显示0s，此时不可抢答。
回复抢答需要主持人复位。
注：由于DE2板数码管数量有限，由于有6组的分值均需要显示，所以有一部分组别的分值可以用指示灯来模拟显示。
三、课程设计应完成的工作1. 利用各种电子器件设计数字式竞赛抢答器；2. 利用DE2板对所设计的电路进行验证；3. 总结电路设计结果，撰写课程设计报告。
四、课程设计进程安排五、应收集的资料及主要参考文献[1] 欧阳星明. 数字逻辑（第四版）[M]. 武汉：华中科技大学出版社, 2009.2: 194-195.[2] 陈永甫. 数字电路基础及快速识图[M]. 北京：人民邮电出版社, 2003.5: 275-279.[3] 张锁良. 数字电子技术基础[M]. 北京：北京邮电大学出版社, 2011.8: 329-334.[4] 荀殿栋等. 数字电路设计实用手册[M]. 北京：电子工业出版社, 2003.7: 105-107.发出任务书日期：2013 年 6 月 4 日指导教师签名：计划完成日期：2013 年6 月14 日基层教学单位责任人签章：主管院长签章：摘要数字式竞赛抢答器是由一个互锁电路构成的。
数字电路课程设计抢答器
数字电路课程设计 抢答器一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字电路基础知识，理解抢答器的原理和设计方法；2. 使学生掌握抢答器电路的组成部分，了解其功能及相互关系；3. 培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力。
技能目标：1. 培养学生动手搭建和调试数字电路的能力；2. 提高学生运用逻辑分析仪、示波器等工具进行电路测试和故障排查的技能；3. 培养学生团队协作、沟通表达和创新能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣和热情，激发学生主动探索的精神；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践，敢于面对和解决问题；3. 培养学生珍惜团队合作成果，尊重他人意见，学会分享和互助。
课程性质分析：本课程为数字电路课程设计，旨在巩固和拓展学生所学知识，提高学生实际操作能力。
抢答器作为一个具有实际应用的数字电路项目，能够激发学生学习兴趣，培养学生的创新意识和动手能力。
学生特点分析：学生具备一定的数字电路基础知识，具有较强的求知欲和动手能力。
在课程设计过程中，学生需要发挥团队协作精神，共同解决问题。
教学要求分析：本课程要求教师在教学过程中注重理论与实践相结合，引导学生通过实际操作掌握数字电路设计方法。
同时，教师需关注学生个体差异，给予个性化指导，确保学生能够完成课程目标。
二、教学内容1. 理论知识：（1）复习数字电路基础知识，包括逻辑门、触发器、计数器等；（2）学习抢答器原理，分析其电路结构及功能；（3）了解抢答器各组成部分的工作原理及相互关系。
2. 实践操作：（1）根据抢答器原理，设计电路图；（2）搭建抢答器电路，进行实际操作；（3）运用逻辑分析仪、示波器等工具进行电路测试和故障排查。
3. 教学大纲：（1）第一课时：复习数字电路基础知识，介绍抢答器原理；（2）第二课时：分析抢答器电路结构，设计电路图；（3）第三课时：搭建抢答器电路，进行实际操作；（4）第四课时：测试抢答器电路，排查故障，优化设计；（5）第五课时：总结课程，分享学习心得。
数字电路技术实验之智力竞赛抢答电路
实验十二智力竞赛抢答电路一、实验目的1. 学习数字电路中门电路、触发器、中规模集成计数器、多谐振荡器及译码显示等单元电路的综合运用。
2. 熟悉智力竞赛抢答电路的工作原理。
3. 了解简单数字系统的设计、调试及故障排除方法。
二、设计要求设计要求：1. 智力竞赛抢答装置可同时供三名选手或三个代表队参赛，他们的编号分别为1、2、3；每个选手或代表队控制一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，为K1、K2、K3。
2. 节目主持人控制一个按钮，用来控制系统的清零和抢答开始与否，清零按钮的编号为S。
3. 抢答装置应具有显示和数据锁存功能，每个选手的编号可用一个七段显示器显示，1号选手抢答后相应的显示器显示“1”，2号选手抢答后其显示器显示“2”，3号选手抢答后其显示器显示“3”。
4. 电路应具有抢答键控制功能，在其中的一个选手抢答有效后，显示器显示相应的选手编号，蜂鸣器发出音响提示；同时电路应不再接收其余二个抢答者的信号，已获得抢答资格选手的编号，一直保持到主持人将系统清零为止。
功能扩展：5. 具有定时抢答功能，时间可由主持人设定；当主持人启动“抢答开始”按钮S后，定时器开始加计时，并用显示器显示时间。
6. 选手在设定的时间内抢答有效，定时器停止工作，显示器显示抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清零。
若定时抢答时间到，没有选手抢答，则本次抢答无效，系统报警并不再接收选手的抢答信号（禁止超时抢答），时间显示器显示00。
三、设计方案三个开关分别是1、2、3为选手开关，主持人的开关为空格，倒计时为30秒，显示为00后会报警，主持人开关再抢答后可复位。
1.抢答电路设计：主持人的空格开关打开后才开始抢答（时限为30 s）。
1).当有选手按下所在开关，抢答电路显示选手所在编码（1、2、3），倒计时电路停止计时，以此同时其他选手所在的开关被锁定，抢答无效。
2).如若抢答时间到，无人抢答时，则锁定电路，定时和定时电路停止工作强大无效。
智力竞赛抢答器逻辑电路设计(1)
智力竞赛抢答器逻辑电路设计(1)智力竞赛抢答器是一种智能化的电子竞赛设备，可用于各种竞赛场合，比如学校的智力竞赛、电视节目的抢答环节等。
本文将介绍智力竞赛抢答器的逻辑电路设计。
一、总体设计思路智力竞赛抢答器采用数字电路设计，由主控芯片、按键模块、显示模块和声音提示模块等组成。
其总体设计思路如下：1. 按下按钮后，主控芯片接收到按键信号，停止计时，在显示屏上显示该答题者的编号，并发出声音提示。
2. 当有多个人同时按下按钮时，主控芯片将优先响应第一个按下按钮的人，忽略后续按下的人。
3. 主控芯片能够根据比赛规则，提前设置赛制、抢答时间等参数。
4. 显示屏能够显示当前有没有人抢答成功、哪位选手抢答成功、以及还有多长时间可以抢答等信息。
5. 抢答结束后，主控芯片将输出该选手的编号和得分，作为最终比赛成绩的一部分。
二、电路设计详解1. 主控芯片本抢答器采用AVR单片机ATmega16作为主控芯片。
优点是具有较强的计算能力、内置多个计数器和定时器，并且非常稳定可靠。
2. 按键模块按键模块由多个按钮和一个脉冲滤波电路组成。
脉冲滤波电路主要是为了防止按钮松动或者多次按下导致重复触发信号。
当有人按下按钮时，脉冲滤波电路会产生一个稳定的脉冲信号，经过扫描程序把当前按下的按钮编号记录到单片机中。
3. 显示模块本抢答器采用4位8段共阳数码管显示屏，它可以显示十进制数码、英文字母和符号。
显示模块需要与单片机进行通讯，通过数码管上的控制引脚来控制显示内容。
单片机通常采用借助集成芯片74HC595实现数码管的位选和段选。
声音提示模块是指按下按钮后，发出的“嘀嘀”声。
本抢答器采用5V蜂鸣器来实现，当单片机检测到有人按下按钮时，就会输出一个脉冲信号，让蜂鸣器发出声音。
5. 电源模块电源模块是整个抢答器电路的基础，它需要为单片机、显示器和按钮提供稳定的电源。
本抢答器采用直流5V电源输入，可以通过电池、USB接口、电源适配器等供电方式。
数字电路课程设计九路抢答器
鼓励学生发挥想象力和创造力，设计出具有创新性的抢答器方案。
预期成果
完成九路抢答器设计
01
学生能够独立完成九路抢答器的设计，包括电路原理图、PCB
板图等。
实现基本功能
Hale Waihona Puke 02抢答器能够实现基本的抢答功能，包括抢答信号的输入、处理
和输出等。
性能稳定可靠
03
经过测试和调试，抢答器的性能稳定可靠，能够满足实际应用
按键处理代码段
03
```
02
}
01
关键代码段展示
01
```c
02
void KeyProcess() {
03
if (P1 != 0xFF) { // 如果有按键按下
关键代码段展示
delay(10); // 延时消抖 if (P1 != 0xFF) { // 再次判断按键是否按下
key_value = P1; // 获取按键值
评估九路抢答器在长时间工作和不同 环境温度下的稳定性，并分析影响稳 定性的因素。
可靠性评估
评估九路抢答器的可靠性，包括平均 无故障时间、故障率等指标，并分析 影响可靠性的因素。
06
课程设计总结与展望
设计成果总结
实现九路抢答功能
成功设计并实现了一个九路抢答器，能够准确、快速地识别并显 示第一个抢答者的编号。
问题跟踪与解决
对测试中发现的问题进行跟踪，分析问题原因并 提出解决方案，确保问题得到及时解决。
性能指标评估
响应时间评估
评估九路抢答器的响应时间是否符合 设计要求，并分析影响响应时间的因 素。
准确性评估
评估九路抢答器在各种条件下的准确 性，包括不同输入信号幅度、频率和 负载条件下的准确性。
数字电路逻辑设计数字竞赛抢答器
数字电路逻辑设计课程设计设计名称数字竞赛抢答器专业班级学号姓名指导教师太原理工大学现代科技学院课程设计任务书注：上交（大张图纸不必装订）2.可根据实际内容需要续表，但应保持原格式不变。
指导教师签名：日期：专业班级 学号 姓名 成绩 设计目的有许多比赛活动中，为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，通常设置一台抢答器，通过数显、灯光及音响等多种手段指示出第一抢答者。
同时，还可以设置记分、犯规及奖惩记录功能。
(1). 了解抢答器的设计原理(2). 掌握其外围电路的设计与主要性能参数测试方法 (3). 掌握抢答器的设计方法与电子线路系统的装调技术设计要求内容和步骤设计竞赛抢答器，要求：（1）设计制造一个可容纳六组参赛的数字式抢答器，每组设置一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和锁存功能。
（3）设置记分电路。
每组在开始预置成100分，抢答后由主持人记分，答对一次加10分，否则减10分。
（选做）（4）设置犯规电路。
对提前抢答和超时抢答的组别鸣喇叭示警，并由组别电路显示出犯规组别。
（选做）1、根据选题要求，进行方案比较，画出系统框图，进行初步设计。
2、设计单元电路，计算参数，选择元器件。
3、画出系统电路原理图。
4、利用EWB 软件对原理图进行仿真，修改设计中的疏漏。
5、现场安装调试。
6、撰写课程设计说明书。
电路的基本功能要求及原理方框图1：设计一个智力抢答器抢答器，能同时供6名选手或6个代表队比赛，他们的编号分别是1，2，3，4，5，6各用一个按纽，按纽编号与选手的编号相对应，分别用6个按钮S1-S6表示。
2: 给主持人设置一个系统清除和抢答开始的控制开关S 。
3：抢答器具有锁存与显示功能。
即抢答开始后，若选手按动按钮，锁存器立即锁存相应的选手编号，并在LED 数码管上显示选手的编号（1-6），同时扬声器发出声响提示。
选手抢答实行优先锁存，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除为止。
数字逻辑课程设计—多路竞赛抢答器
第一章系统概述1.1课程设计内容和要求1.1.1课程设计内容设计一个可供多名参赛者使用的多路竞赛抢答器。
1）设计一个可容纳多名参赛者的竞赛抢答器，每组设计一个抢答按钮供参赛者使用。
2）电路应具有第一抢答信号的鉴别和显示功能。
在主持人清零发出抢答指令后，如果某名参赛者在第一时间按动抢答开关，则显示器显示出该名参赛者的组号。
3）电路应具备自锁功能。
在某组参赛者在第一时间抢答成功后，其他组参赛者的抢答无效。
1.1.2程设计要求1）多路抢答器可供多名参赛者使用。
2）每组参赛者拥有一个抢答按钮。
3）电路具有鉴别第一抢答信号的功能并将其显示。
4）电路应具有清零功能。
5）电路应具备自锁功能，当某一参赛者抢答成功后，其他信号将被封锁。
1.2课程设计目的通过此次试验，学会使用EWB软件，掌握设计数字逻辑电路的基本方法及步骤。
掌握了闩锁电路的基本原理，能够运用基本RS 触发器原理设计自锁电路。
掌握了编码器和七段显示器的使用等。
第二章课程设计原理2．1课程设计原理1）利用闩锁电路原理实现抢答电路鉴别第一抢答信号的功能。
利用4012四输入与非门将自身电路的输入信号与其他几路电路的输出信号进行与非，以实现闩锁功能。
2）利用8线-3线优先编码器，将最终的几路输出信号接入1-4输入端以实现最终显示结果时为1-4有效的组号，由于8线-3线优先编码器为低电平有效故将其它0，5，6，7不用的输入端接入高电平。
3）利用七段译码显示器将最终结果显示出来，由于七段译码显示器中为高电平有效，而8线-3线优先编码器中，最终的输出信号为低电平有效，故还需要利用非门将8线-3线优先编码器的输出转变为高电平有效并接入7段译码显示器中，将最终结果显示。
4）清零电路则应使电路按清零按钮后整个电路能恢复初始状态，由于将抢答电路输入段初始为高电平，在按抢答按钮后则变为低电平，即低电平为有效信号。
故清零后应将所有输入再次变为高低平而后可进行下一轮抢答。
因此利用逻辑非在按下清零按钮后将高低电平进行转换将电路转换为抢答前的状态。
《数字逻辑电路》多路电子抢答器的设计
《数字逻辑电路》多路电子抢答器的设计1 整机设计1.1 设计要求结合所学数电知识设计一个智力竞赛抢答器，供八个选手参加比赛使用，且主持人可控制抢答的开始。
1.1.1设计任务根据要求设计制作一个八人抢答器。
1.1.2性能指标要求给主持人一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答开始(蜂鸣器响)。
抢答器具有数据锁存和显示功能，有选手按动抢答按钮（停止蜂鸣），编号立即锁存，并在LED数码管上显示选手编号，此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。
1.2 整机实现的基本原理及框图1.2.1基本原理SW2到SW9为八位选手的抢答开关，SW1单刀双掷开关设为主持人控制开关。
当主持人控制开关置于清零状态时，RS触发器的R端为低电平，输出端全部为低电平。
于是4511的BI为高，显示器灭灯；74LS148处于工作状态，此时锁存电路不工作。
当SW1置于开始状态，优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态。
74LS279的1R、1S均为高电平，由真值表可知，输出1Q为低电平，从而使74LS148输入使能端为低电平有效，即抢答器处于等待工作状态。
若有选手（假设为3号选手）按动抢答开关（即闭合SW4），此时优先编码器74LS148输入端I3接低电平有效，则输出A2A1A0为100，A2A1A0分别接至3S、2S、1S，根据RS锁存器真值表，1Q2Q3Q输出分别为110，从而4511的输入端DCBA为0011，经4511译码，显示器上显示“3”。
与此同时，当74LS148输入端有一个为低电平时，GS为低电平有效，即标志译码器处于工作状态，从而使4S为0，此时4Q输出为高电平，致使EI为高电平，74LS148处于禁止工作状态，其他选手抢答按钮的输入信号不会被接受。
这就保证了抢答者优先性以及抢答电路的准确性。
抢答结束后，主持人开关置于清零状态，数码管变灰，一切恢复初始状态，以便进入下一轮抢答环节。
1.2.2总体框图2 各功能电路实现原理及电路设计74LS148优先编码器此芯片为8线-3线优先编码器，在优先编码器电路中，允许同时输入两个以上编码信号。
数电课程设计抢答器
数电课程设计抢答器一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字电路基础知识，理解抢答器的基本工作原理；2. 使学生了解抢答器电路的设计过程，掌握相关元件的功能及其连接方式；3. 引导学生理解数字电路在实际应用中的优势，如快速响应、稳定性好等。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计简单数字电路的能力，能独立完成抢答器电路的设计与搭建；2. 提高学生分析问题和解决问题的能力，能针对抢答器电路故障进行排查与修复；3. 培养学生团队协作能力，学会在小组内进行有效沟通与分工。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路的兴趣，激发学生学习热情；2. 引导学生认识到数字电路在现代科技中的重要作用，增强学生的科技意识；3. 培养学生勇于尝试、积极进取的精神风貌，树立正确的价值观。
课程性质：本课程属于实践性较强的课程，旨在让学生在实际操作中掌握数字电路知识，提高动手能力。
学生特点：学生已具备一定的数字电路基础知识，对实际操作有较高的兴趣，喜欢探索新知识。
教学要求：注重理论与实践相结合，以学生为主体，鼓励学生动手实践，培养创新精神和实践能力。
在教学过程中，关注学生个体差异，因材施教，确保每个学生都能在课程中取得进步。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容根据课程目标，本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 数字电路基础知识回顾：复习逻辑门电路、触发器、计数器等基本概念，为抢答器设计奠定基础。
- 教材章节：第二章 数字逻辑电路基础- 内容列举：逻辑门电路、触发器、计数器等原理与功能2. 抢答器电路设计与搭建：学习抢答器电路的组成、工作原理，掌握相关元件的选型与连接方法。
- 教材章节：第四章 数字电路设计实例- 内容列举：抢答器电路原理、元件选型、电路搭建与调试3. 抢答器电路故障分析与修复：培养学生分析问题和解决问题的能力，提高实际操作技能。
- 教材章节：第五章 数字电路故障分析与维修- 内容列举：抢答器电路常见故障现象、原因分析、修复方法教学进度安排：1. 第一周：数字电路基础知识回顾，进行小组讨论与分享；2. 第二周：抢答器电路设计与搭建，进行课堂实践；3. 第三周：抢答器电路故障分析与修复，开展小组竞赛活动。
智力竞赛抢答器逻辑电路设计
智力竞赛抢答器逻辑电路设计
在逻辑电路设计中，我们需要考虑以下几个关键要素：按钮输入、时
间记录、比较和显示。
首先，按钮输入是抢答器的输入信号，可以通过按钮连接到电路中。
当参赛者按下按钮时，按钮会向电路发送一个电压信号，表示有参赛者抢答。
这个电压信号可以通过逻辑门电路进行检测和处理。
接下来，时间记录是抢答器的核心功能之一、当有参赛者按下按钮时，抢答器需要迅速记录下按下的时间顺序，以便后续比较和判断。
为了实现
时间记录功能，可以使用一个计时器电路，例如基于555定时器芯片或微
控制器的计时器功能。
在记录时间的过程中，我们需要将每位参赛者的按下顺序进行记录。
为了区分每位参赛者，我们可以为每个按钮设置一个独特的编号或标志。
这样，在时间记录中，可以同时记录按下的时间和参赛者的编号，以便后
续比较和判断。
比较是判断哪位参赛者最先抢答的关键步骤。
在时间记录完成后，我
们可以将参赛者的抢答时间进行比较，以确定最先抢答的参赛者。
比较可
以通过逻辑门电路实现，例如使用比较器电路、多路选择器电路等。
最后，抢答器需要实时地显示抢答结果，以便主持人和观众了解。
显
示可以通过LED显示屏、数码管等组件进行，这些组件可以通过逻辑门电
路控制来显示对应的结果。
综上所述，智力竞赛抢答器的逻辑电路设计主要包括按钮输入、时间
记录、比较和显示等功能。
通过设计合适的逻辑门电路，可以实现高效准
确的抢答功能，提升智力竞赛的游戏体验。
当然，设计的具体电路方案需要根据实际需求和可用的器件进行选择和调整。
数字电路课程设计--抢答器
数字电路课程设计报告书——数字抢答器学院名称：电子工程学院学生姓名：专业名称：电子信息工程班级：实习时间：12月10日~12月21日一．题目：数字抢答器二．任务和要求：数字抢答器允许在规定的时间内进行抢答,可以数字显示抢答者的序号,并配有相应的灯光指示.对犯规的抢答者,除用灯光报警外,还应显示出犯规者的序号,若规定抢答时间已过,要求告示任何输入的抢答信号君无效,除非重新下达抢答命令.1. 此抢答器要求有四路，抢答后其余人抢答无效；2．抢答时间为10秒，在此期间内的抢答视为有效，并用灯指示； 3．抢答开始前及计时结束后抢答无效，并用灯指示。
三．总体方案的选择：四．单元电路的设计1. 时钟电路时钟电路采用555产生1Hz 的脉冲信号，电路图如下：U2LM555CMGND 1DIS 7OUT3RST 4VCC8THR 6CON5TRI 2VCC 5V R14.7kΩR2150kΩC110nF 3C24.7uF VCC2102. 抢答锁存电路:控制电路 计时电路 时钟电路 显示驱动电路抢答电路 译码电路 显示驱动电路 主持人电路状态电路在这一部分，最主要的是锁存电路，锁存电路主要由75来实现，当74LS75的4，13号管角的信号为“0”时，它将保持原来的状态，拒绝之后接收到的任何输入信号，如此即可实现锁存。
74LS75真值表：1C2C 3C4C Q1 1 10 X 0X 0 Qn当有一组队员按下开关后，Q1’,Q2’,Q3’,Q4’中有一个信号为1，则它们四个通过与非门后的信号为1，在通过非门后，它变为0，送到75的1C2C,3C4C端口，保持状态不变，实现锁存功能。
译码电路：当某个队员正常抢答上以后，要显示他的编码号，必须把该信号转换为二进制代码。
其关系为：Q1 Q2 Q3 Q4 A B C D1 0 0 0 1 0 0 00 1 0 0 0 1 0 00 0 1 0 1 1 0 00 0 0 1 0 0 1 0由上真值表知：2Q=；C=Q4；D=0；=；3B∙Q31QQA∙综上可得到抢答锁存电路的电路图3.计时电路：计时电路采用161芯片，产生10秒的倒计时161功能表如下：fg 状态转移图如下：计时到0后，由主持人电路产生置数信号，使161载入初值0110.电路图如下：4. 计数器的译码显示电路：两片74LS48的译码电路相同，连接图如下：5. 控制电路控制电路输入主持人电路的RESET ，START 信号，抢答器电路产生的S 信号，计时器产生的T 信号，输出各复位和使能信号。
《数字逻辑电路》多路抢答器
《数字逻辑电路》多路抢答器1 整机设计1.1 设计要求利用所学的数字逻辑电路的相关理论知识设计并制作一个带有数码显示功能的多路电子抢答器。
1.1.1设计任务1.8名选手编号依次为1-8，各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应。
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.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，同时封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。
1.1.2性能指标要求1.优先编码电路要分辨出抢答的编号，并由锁存器进行锁存，然后由显示译码电路显示编号。
2.控制电路要对输入编码电路讲行封锁，避免其他选手再次讲行抢答。
1.2 整机实现的基本原理及框图1.2.1基本原理①本题的根本目的在于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锁存器实现。
在得到第一信号之后应立即将电路的输入封锁，即使其他组的抢答信号无效。
但是，第一抢答信号应该在主持人发出抢答命令之后才有效。
②当电路形成第一抢答信号之后，用编码、译码及数码显示电路显示出抢答者的序号。
③在主持人没有按下开始抢答按钮前，参赛者的抢答开关无效;当主持人按下开始抢答按钮后，此时，若有选手抢答，显示该组别并使抢答指示灯亮表示“已有人抢答”;当计时时间到，仍无选手抢答，主持人清零后开始新一轮抢答。
1.2.2总体框图2 各功能电路实现原理及电路设计74LS148是8线－3线优先编码器，共有54/74148和54/74LS148两种线路结构型式，将8条数据线（0－7）进行3线(4-2-1)二进制（八进制）优先编码，即对最高位数据线进行译码。
利用选通端（EI）和输出选通端（EO）可进行八进制扩展。
74LS279为四个/R-/S锁存器，共有54/74279和54/74LS279两种线路结构型式，四个锁存器中有2个具有2个置位端（/SA，/SB）。
当/S为低电平，/R为高电平时，输出端Q为高电平。
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数字电路逻辑设计课程设计
设计名称数字竞赛抢答器
专业班级
学号
姓名
指导教师
太原理工大学现代科技学院
课程设计任务书
注：1.课程设计完成后，学生提交的归档文件应按照：封面—任务书—说明书—图纸的顺序进行装订上交（大张图纸不必装订）
2.可根据实际内容需要续表，但应保持原格式不变。
指导教师签名：日期：
专业班级 学号 姓名 成绩 1.1设计目的
有许多比赛活动中，为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，通常设置一台抢答器，通过数显、灯光及音响等多种手段指示出第一抢答者。
同时，还可以设置记分、犯规及奖惩记录功能。
(1). 了解抢答器的设计原理
(2). 掌握其外围电路的设计与主要性能参数测试方法 (3). 掌握抢答器的设计方法与电子线路系统的装调技术
1.2设计要求内容和步骤
1.2.1设计要求
设计竞赛抢答器，要求：
（1）设计制造一个可容纳六组参赛的数字式抢答器，每组设置一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和锁存功能。
（3）设置记分电路。
每组在开始预置成100分，抢答后由主持人记分，答对一次加10分，否则减10分。
（选做）
（4）设置犯规电路。
对提前抢答和超时抢答的组别鸣喇叭示警，并由组别电路显示出犯规组别。
（选做） 1.2.2设计步骤
1、根据选题要求，进行方案比较，画出系统框图，进行初步设计。
2、设计单元电路，计算参数，选择元器件。
3、画出系统电路原理图。
4、利用EWB 软件对原理图进行仿真，修改设计中的疏漏。
5、现场安装调试。
6、撰写课程设计说明书。
2.1 电路的基本功能要求及原理方框图 2.1.1基本功能要求
1：设计一个智力抢答器抢答器，能同时供6名选手或6个代表队比赛，他们的编号分别是1，2，3，4，5，6各用一个按纽，按纽编号与选手的编号相对应，分别用6个按钮S1-S6表示。
2: 给主持人设置一个系统清除和抢答开始的控制开关S 。
3：抢答器具有锁存与显示功能。
即抢答开始后，若选手按动按钮，锁存器立即锁存相应的选手编号，并在LED 数码管上显示选手的编号（1-6），同时扬声器发出声响提示。
选手抢答实行优先锁存，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除为止。
4：抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间为30秒，当主持人启动"开始"键后，定时器立刻倒计时，若30秒时间内有选手抢答，则显示器显示倒计时时间，并显示，保持到主持人将系统清除为止。
5：参赛选手在设定的时间内进行抢答有效，超过时间抢答无效，定时器停止工作，定时显示器显示00。
……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………
6：计分电路，与抢答电路相互独立，每组在开始时预置成100分，答对一次加10分，否则减10分，由主持人计分。
2.1.2原理框图
图2.1 原理框图
工作原理：接通电源后，主持人将开关拨到"清零"状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示00；主持人将开关闭合即“开始”状态，宣布"开始"抢答器工作。
定时器计时，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。
3.1 抢答器电路
当电路接上电源后，整个电路都处于工作状态．当主持人开关打开时，电路处于清零状态．此时，各个触发器的Q非端输出都为１，假设芯片编码器74LS148处于工作状态，此时，输入的都是高电平，而两输出使能端EO和GS的输出状态分别为0和１，GS端与个JK触发器的JK端相连，即各输入端均为1，所以只要当R端为无效电平“1”时，同时有效脉冲边沿过来时触发器就能翻转。
当主持人闭合开关，宣布可以抢答后，主线灯亮，此时电路为可抢答状态，当选手按下开关时，CP脉冲由高电平变为低电平，即有一个有效地脉冲边沿过来，触发器发生反转，此时Q端为1，同时对应的灯亮，Q非端输出为0，此时74LS148的其中一个输入端输入信号“0”，OE与GS发生翻转，OE=1，GS=0。
使得触发器的JK输入端输入“0”，就算其他选手把开关合上，其对应的触发器也不会翻转。
3.2 显示电路
图3.2显示电路
当其中一个选手按下抢答器后，74LS148编码器其中一个输入端为0，例如，当1号选手按下开关，则Q1输入为0，此时Q6Q5Q4Q3Q2Q1为111110，输出Y2Y1Y0为110经过74LS48译码器为001,则在七段数码管上显示“1”
表3.1 74LS148芯片真值表
Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Y1 Y2 Y3 EO GS
0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0
X 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0
X X 0 1 1 1 1 0 0 1 0
X X X 0 1 1 0 1 1 1 0
X X X X 0 1 0 1 0 1 0
X X X X X 0 0 0 1 1 0
表3.2七段数码管真值表
A B C D a b c d e f g 字形
0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0
1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1
1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 2
0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 3
1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 4
0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 5
1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 6
3.3 报警电路
图3.3报警电路
报警电路由两个555定时器构成。
由图中可以看到,接上电源后,当信号输入为高电平时,第一个555连接成的单稳态触发器的输出为低电平,处于稳定状态,这时,右边的多谐振荡器的复位输入为低电平,所以其输出也为低电平.扬声器不发音.当信号输入为低电平时,单稳态触发器被触发,处于暂稳态,此时其输出为高电平,输入到多谐振荡器的复位端,多谐振荡工作,输出为频率为 1.2KHz的脉冲波形.这样扬声器就会以1.2KHz的频率发出间歇式声响。
要求持续2~3秒，可调节电阻和电容实现。
假设t=3s，电阻分别为20k、273k、0.61k、2.4k，电容分别为100pf、100pf、0.22uf、0.01uf。
3.4 定时电路
图3.4定时电路
定时电路由两片74LS160构成，其本身为十进制同步计数器，真值表如下所示：
表3.3
CLK MR PE S1 S2 Q
X X 1 X X 全0
↑ 1 0 X X 预置数
↑0 0 1 1 计数
X 0 0 0 X 保持
X 0 0 X 0 保持
当有效脉冲边沿过来时，有两片74LS160构成的31进制加计数器，当片1输出为0001，片二输出为1100，即转换为十进制时是30，此时片1Q0输出和片二Q0、Q1输出经过三输入与非门后为“0”，使片1的CET、CEP输入为0，片1停止工作，所以数码管显示30。
3.5 秒脉冲发生电路
图3.5秒脉冲发生电路
由555定时器构成的多谐振荡器经过调整电阻电容能改变秒冲周期。
当R1=15K，R2=68K，C1=10uF时，T=1s。
3.6 计分电路
图3.6计分电路
预置分数为100分，最小变量为10，则各位数保持0不变，所以低位74LS48输入均为零不变。
由于
74LS192为BCD十进制可逆同步计数器，真值表如下表所示：
表3.4
UP DWN RST LD Q0Q1Q2Q3
X X 1 X 0000
X X 0 1 ABCD
↑ 1 0 0 加法计算
1 ↑0 0 减法计算
1 1 0 0 保持
当选手答对问题时，拨动开关S1，则系统给十位进1，当要进位时，则向高位进位。
答错时拨动开关S2，系统给十位减1，若十位为0时，系统会向高位借位。
四、总电路及分析
图4.1 总电路
图4.2 计分电路
五、元器件
元器件名称数量
74LS148 1个
74LS48 6个
74LS192 2个
74LS160 2个
74LS126 1个
CD4023BCM 1个
DM7402N 1个
555定时器 3个
扬声器 1个
七段数码显示器 6个
六、设计心得和体会
通过这次课程设计，加深了对课程概念的理解，锻炼了自己的动手能力。
在做实验设计的最开始阶段，本小组完全处于迷茫的状态。
本设计需要实现的功能较多，需要用到的电路知识也比较全面，但是通过在网上搜索近似功能电路，查看老师给的部分电路参考以及尽心设计，基本完成了实验要求的基本内容，并尽可能做到用较少的元件完成设计。
在设计电路的过程中，通过翻看课本，网络查询等方式加深对很多知识的理解，同时通过这次实践认识到自己的不足之处虽然遇到很多难以解决的问题，但通过努力解决后获得很大的成就感.
参考文献
[1]贾秀美, 《数字电路硬件设计实践》. 高等教育出版社, 2008
[2] 邹延《数字电路设计与实用电路》广州：华南理工大学出版社，1989。