八路抢答器电路的设计-王赫
八路抢答器设计方案
1概述1.1开发背景智力竞赛是一种能锻炼人的头脑开发人的IQ的一种大众化游戏，也起到娱乐的作用。
现在智力竞赛越来越被多数人喜爱和娱乐，像中央卫视的三星智力快车、金苹果、幸运50等等多档智力竞赛节目都拥有大批的忠实观众。
而且国内外各地电视台、工厂、学校等单位也会常常举办类似的智力竞赛活动，然而智力竞赛抢答器是必要设备。
在有些地方举行的各种智力竞赛游戏中我们经常看到有抢答的环节，举办方大多数采用让选手通过举答题板的方法或者是举手的方式判断选手的答题权，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。
因此为解决这个问题，本论文采用了单片机制作了一个低成本但又能满足学校等需要的八路数显智力竞赛抢答器，并能实现循环显示各组选手得分。
1.2方案论证与比较与普通抢答器相比，本作品有以下几方面优势：1、具有清零装置和抢答控制，可由主持人操纵避免有人在主持人说“开始”前提前抢答违反规则。
2、具有定时功能，在10秒内无人抢答表示所有参赛选手获参赛队对本题弃权。
3、10秒时仍无人抢答其报警电路工作表示抢答时间耗尽并禁止抢答。
4、抢答完成后，循环显示各组的得分情况。
2总体设计2.1设计目标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K1 ~K8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10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1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007.每抢答一次，主持人对其答案进行评分一次。
八路抢答器电路设计
摘要介绍了数码显示八路抢答器电路的组成、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，还具有定时、记分和报警功能。
主持人通过复位控制开关，可以对数码管清零和复位，进行下一轮的抢答环节，通过其他数码管可以跟踪记录各个参加队的比分情况。
该抢答器主要运用到了编码器，译码器和锁存器，运用4511的译码和锁存功能来实现抢答器的选号，采用74LS190和74LS00芯片实现参赛队的比分增减，随时记录参赛队的比赛成绩。
通过课程设计提高和巩固了所学的专业知识，此外还提高了焊接技术和综合运用能力。
关键词：抢答器；编码；译码；记分；报警AbstractIntroduces the digital display eight-way responder circuit composition, function and design of integrated circuit to carry on the design commonly used circuit with 74 series. The buzzer in addition to the basic vies to answer first function, also has the timing, scoring and alarm function. Host through the reduction and control switch, digital tube can be reset and reset, in the next round of vies to answer first link, through digital tube can track each other team's score.The buzzer is mainly applied to the encoder, decoder and latch, using 4511 decoder and latch function to realize the buzzer pick, using 74 ls190 and 74 ls00 chip implementation team score, record the results of the competition team at any time.Learned through courses designed to improve and consolidate the professional knowledge, but also improves the welding technology and comprehensive utilization ability.Key words: buzzer; Coding; Decoding; Score; Call the police目录引言 (1)1课程设计任务及要求 (2)1.1设计任务 (2)1.2设计要求 (2)2 系统设计 (2)2.1方案论证 (2)2.2系统设计 (3)2.2.1结构框图及说明 (3)2.3 系统原理图及工作原理 (4)2.3.1 八路抢答器抢答模块系统原理设计 (4)2.3.2 八路抢答器记分模块系统原理设计 (6)3 电路仿真与测试 (10)3.1 八路抢答器抢答模块仿真测试图 (10)3.1.1八路抢答器抢答模块开始时仿真测试图 (10)3.1.2 八路抢答器抢答模块工作时仿真测试图 (10)3.2八路抢答器记分模块仿真测试图 (11)3.2.1八路抢答器记分模块开始时仿真测试图 (11)3.2.2八路抢答器记分模块工作时仿真测试图 (11)3.3八路抢答器整体电路图 (12)4 安装调试 (12)4.1 安装调试过程 (12)4.2 故障分析 (13)5 实验材料清单 (14)6 心得体会 (14)参考文献 (15)八路抢答器课程设计引言随着社会不断的发展，电子技术也得到了飞速发展，各种电子产品的质量也得到了质的突飞猛进。
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。
八路抢答器电路设计1
八路抢答器电路设计1第一篇：八路抢答器电路设计1八路定时抢答器的设计一、设计题目八路智力竞赛抢答器二﹑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个按键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。
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。
三﹑设计方案我们组在经过一番讨论之后，决定在完成基本的抢答功能的前提下对其进行进一步的功能扩展。
加入了定时和报警的功能，这样我们的电路就由抢答电路﹑定时电路﹑报警电路和最重要的时序控制电路四部分组成，抢答器就具有了其他的功能。
例如由主持人设定抢答时间（定时电路），定时器倒计时，选手在规定时间内抢答，按键有效则定时器停止工作显示器显示选手编号并阻止其后选手的编号（抢答电路）。
超过抢答时间无人抢答则报警器短暂发声（报警电路），并锁存电路。
拓展之后的逻辑框图组成如下：四﹑各部分具体设计及原理分析1﹑主体部分抢答电路参考电路如图一所示。
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。
工作过程：开关S置于“清除”端时，RS触发器的端均为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S置于“开始”时，抢答器处于等待工作状态，当有选手按下按键时（如按下S5），74LS148的输出经RS锁存后，1Q=1, =1,74LS48处于工作状态，４Q３Q２Q=101,经译码显示为“５”。
此外，1Ｑ＝１，使74LS148 ＝１，处于禁止状态，封锁其他按键的输入。
当按键松开即按下时，74LS148的此时由于仍为１Ｑ＝１，使＝１，所以74LS148仍处于禁止状态，确保不会出二次按键时输入信号，保证了抢答者的优先性。
八路数字抢答器电路的设计
八路数字抢答器电路的设计一、概述本文这次设计的是用与多人竞赛抢答的器件，在现实生活中很常见，尤其是在随着各种益智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，抢答器的好处不仅能够锻炼选手的反应能力，而且能增加节目现场的紧张、活跃的气氛，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，是以上问题得以解决。
即使两组的时间相差几微妙，也可以分辨出哪组优先抢答。
本文介绍了抢答器的工作原理及设计，以及它的实际用途。
这个抢答器具有锁存显示功能，有主持人控制电路开始，有定时抢答的功能，定时时间为30秒，如在时间内无人抢答系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00.二、方案论证该方案的主要功能是抢答功能、显示抢答成功的选手编号、定时功能。
该方案的原理框图如图1。
图1 八路数字抢答器电路的原理框图按功能要求，抢答器应该由抢答电路、控制电路、锁存电路、译码显示电路、定时电路和报警电路等几部分组成。
其中抢答电路的作用是在外加信号的控制下对抢答者的输入信号进行编码，编码后经锁存电路锁存并送译码显示电路显示出抢答者的编号。
另外，优先编码的优先扩展输出端还可以作为定时电路的控制信号，即当一个抢答者在30秒之内按下抢答按钮时，其余人的强大输入将无效，并且秒计数器也随之停止计数。
这样，当主持人按下开始按钮时，外部清除/起始信号进入门控电路，产生编码选通信号，使编码器开始工作，等待数据输入。
此时一旦强打着按下按钮，则产生的低电平信号立即被优先编码器编码，经过锁存电路锁存并通过显示译码器到LED显示器上显示相应数字，同时发出声音报警。
与此同时，门控电路的输出反相，优先编码电路被禁止工作，知道主持人再次按下开始按钮才进入下一次抢答三、电路设计该设计由秒脉冲发生电路、抢答电路、定时器电路、报警电路等几部分组成。
八路抢答器的电路设计
一．设计题目 (2)二．设计要求 (2)三．设计方案 (2)四、具体设计过程 (3)(一)设计采用元件 (3)（二）主要单元电路的设计 (3)1.抢答电路设计 (3)2.报警电路设计 (4)3.分数显示，预置、加减分数电路设计 (4)五、主要元器件介绍 (6)（1）74HC573 (6)（2）74LS148 (7)（3）数码显示译码器 (9)（4）555 (11)（5）74LS190 (13)六、调试过程及问题 (14)七、参考书目 (15)八.电路总图 (16)一．设计题目设计一个8路抢答器二．设计要求1．给定的主要器件：74LS148 、74LS573 、555 、计数器2. 功能要求：设计一个智力竞赛抢答器，可同时共8名选手参加比赛，并具有定时抢答功能。
具体功能要求如下：基本功能：（1）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，（2）主持人可以进行预置分数和加/减分控制。
（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，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。
三．设计方案多路智力竞赛抢答器的组成框该设计抢答器的电路主要是由抢答开关电路、触发电路、触发锁存电路、编码器、七段显示译码器几部分构成。
工作原理为：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，定时器显示设定时间；主持人将开关置“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。
当定时时间到，却没有选手抢答时，系统报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答。
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。
8路抢答器设计(含完整图)
数字电路课程设计报告8路数字抢答器1.概述抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7表示。
另外设置系统清除开关一个，该开关由主持人控制。
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，并在七段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零为止。
当主持人按下清除键后，参赛选手可以进行抢答，同时倒计时电路开始倒计时，抢答有效时，红灯亮，倒计时停止，显示器上显示选手的编号，并保持到主持人将系统清零为止。
2、8路数字抢答器各主要芯片介绍2.1、74LS14874LS148是一个8线—3线优先编码器。
74LS148外部管脚图、真值表如图所示：图一 74ls148 真值表由表不难看出，在0=S 电路正常工作状态下，允许70~I I 当中同时有几个输入端同时为低电平，即有编码输入信号。
7I 的优先权最高，0I 的优先权最低。
当07=I 时，无论其它输入端有无输入信号（表中以x 表示），输出端只给出7I 的编码，即000012=Y Y Y ，当74LS148的功能表输 入输 出S0I 1I 2I 3I 4I 5I 6I 7I2Y 1Y 0Y S Y EX Y1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 x x x x x x x x 1 1 1 1 1 1 1 1 x x x x x x x 0 x x x x x x 0 1 x x x x x 0 1 1 x x x x 0 1 1 1 x x x 0 1 1 1 1 x x 0 1 1 1 1 1 x 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0U CC Y EX Y S I 3 I 2 I 1 I 0 Y 0I 4I 5I 6I7S Y 2Y 1GND 图２ 74LS148管脚图16 9 74LS148 1 80167==I I 、时，无论其它输入端有无输入信号，只对6I 编码，即输出为001012=Y Y Y 。
8位数字抢答器(含电路图)
天津职业大学八路抢答器电路设计报告学院:电子信息工程学院专业:应用电子技术班级:电子1班姓名:吴凡樊德帅:2014年6月30日一、课程设计的内容设计一个8位数字抢答器。
二、课程设计的要求与数据设计要求包括：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。
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，系统通过一个指示灯报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。
三、课程设计应完成的工作1. 利用各种电子器件设计8位数字抢答器；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、应收集的资料及主要参考文献[1] 陈永浦. 数字电路基础及快速识图[M]. 人民邮电出版社, 2006. 275-277.[2] 侯建军. 数字电路实验一体化教程[M]. 北京清华大学出版社, 2005. 77[3] 范文兵. 数字电子技术基础[M]. 北京清华大学出版社, 2008.1 设计任务目的及要求1.1 设计目的通过课程设计，对数字逻辑的基本内容有进一步的了解，特别是时序逻辑电路的设计。
能把上学期学到的数字逻辑理论知识进行实践，操作。
在提高动手能力的同时对常用的集成芯片有一定的了解，在电路设计方面有感性的认识。
而且在进行电路设计的时候遇到问题，通过独立的思考有利于提高解决问题的能力。
在经过课程设计后，更明白数字逻辑电路设计的一般方法，以及在遇到困难怎么排除问题。
八路智力竞赛抢答器的设计
知识竞赛 场合 。但 目前 使用 的抢答 器存 在分 立元件 较 多 ， 造
成每路 的成本 较高 ， 而现 代 电子技术 的发展 要求 电子 电路 朝 数字化 、 集成化方 向发展 ， 因此设 计出数字集成 化全集 成 电路
的多路抢答器 是现 代电子技 术发展 的要求 。本文按 照这一 要 求， 并根 据 ７ Ｌ １８八 路锁存器 的功能特点 ， ７ Ｌ １８和其 ４ Ｓ４ 用 ４ Ｓ４
器上显示 ０ 。 ０
７Ｌ １８的 此时由于仍为 １ ４ Ｓ４ Ｑ＝１使 ＝ ， ， １所以７Ｌ １８ ４ Ｓ４ 仍处
于 禁止状 态 ， 保不 会 出二次 按键 时输 入信 号 ， 确 保证 了抢 答 者 的优先 性 。如有再 次抢答需 由主持人 将 ｓ开关重新 置 “ 清 除” 然后 再进 行下 一 轮抢 答 。７ Ｌ １８为 ８线 一３线 优先 编 ４ Ｓ４
１ 引 言
开关置“ 开始 ” 态 ， 布 “ 状 宣 开始 ” 答器 工 作。定 时器 倒计 抢
抢答 器作为一种 电子产 品 ， 已广 泛应用 于各种 智力 和 早
时 ， 声器给出声响提示 。选手在定时 时间内抢答 时 ， 答器 扬 抢 完成 ： 优先判 断、 编号锁存 、 编号显示 、 声器 提示。当一 轮抢 扬
时间由主持人设定 （ ３ 如 ｏ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
Ｒ ｓ锁存 后 ，Ｑ＝１ ＝１ ７ Ｌ ４ １ ， ，４ Ｓ ８处 于工 作 状 态 ，Ｑ Ｑ Ｑ： ４３２ １ １ 经译码显示 为“ ” ０， ５ 。此外 ，Ｑ＝１ 使 ７ Ｌ １ ８ ＝１ 处 于 １ ， ４ Ｓ４ ， 禁止 状态 ， 锁 其 他 按 键 的 输 入 。 当按 键 松 开 即按 下 时 ， 封
八路抢答器的设计
抢答者序号显示电路主要由译码驱动电路及数码显示电路组成。 在实际电路设计过程中，译码驱动电路一般可以直接使用专用数字 集成电路，而数码显示电路一般使用七段LED数码管。
LED数码显示器
常用的数字显示器有多种类型，按显示方式分，有字型重叠式、点 阵式、分段式等。按发光物质分，有半导体显示器，又称发光二极管 (LED)显示器、荧光显示器、液晶显示器、气体放电管显示器等。目 前应用最广泛的是由发光二极管构成的七段数码显示器。
脚的处理方法一般为接地或者接电源的方法，需要视具体电路作不同的处 理。）。该芯片的15脚为空余端子，在使用时可以不作任何处理。该电路的 输出为十进制编码的反码，为了确保译码显示电路能够正确译码及显示，在实 际电路中还需要对该电路的十进制编码输出端进行取反处理，一般在其每个输 出端接一个非门即可。
2、编码电路
抢
答
抢 答 信 号 输 入
者 序 号 编 码 输 出
锁存及解锁电路
1、电路作用
锁存电路主要用于对抢答者的抢答信息进行锁存，以确保电路只响 应一位抢答者的抢答请求。解锁电路主要用于在本轮抢答后，主持人 解除本轮抢答信息，以便能够进入下一轮抢答。
2、电路组成
在实际电路设计过程中，锁存电路一般可以直接使用触发器构成， 该电路有别于前面使用的数字集成电路。该电路的输出不经取决于电 路的当前输入状态，还与电路的上一个状态有关，称为时序逻辑电路 （前面介绍的为组合逻辑电路）。在本设计中采用74LS373作为锁存 电路。
二、设计任务分析
1、所设计的电路必须存在抢答开关阵列才能实现抢答功能；
2、电路中必须存在能够显示抢答结果的LED数码管，该数码管在 抢答结束后，应当立即显示对应的抢答结果。抢答器复位后，该数 码管显示为“0”，以表明当前状态为待抢答状态；
8路抢答器电路设计
8路抢答器电路设计电路设计指的是对电路进行设计和组装，以实现特定功能或满足特定需求。
而8路抢答器电路设计指的是设计一种可以同时连接8个抢答器的电路，并能够实现一套完整的抢答系统。
以下是一个可能的8路抢答器电路设计。
首先，我们需要设计一个中心控制器，它将负责控制整个抢答器系统的工作流程。
该中心控制器需要能够接收抢答器的信号，并根据信号的先后顺序确定抢答器的胜出者。
在中心控制器中，可以使用一片微控制器（MCU）作为核心芯片。
MCU可以通过GPIO（通用输入输出）引脚接收来自抢答器的信号，然后通过软件编程来判断信号的顺序。
使用MCU的优势在于可以轻松实现复杂的逻辑判断。
接下来，我们需要设计8个抢答器。
每个抢答器都需要具备以下功能：1. 发送信号：当抢答器被按下时，它将产生一个电平信号，表明它已被触发。
2. 指示灯显示：通过一个LED指示灯来显示抢答器是否已经被触发。
3. 连接线：通过一根连接线将抢答器与中心控制器连接起来，以传输信号。
对于发送信号，我们可以使用一个按钮来实现。
当按钮按下时，按钮脚与电源正极之间形成闭合回路，导致信号发送。
为了实现指示灯显示，我们可以通过一个发光二极管（LED）与抢答器按钮并联连接。
当按钮按下时，电流将通过LED，使其发光，从而显示抢答器是否已被触发。
至于连接线，可以使用一般的导线进行连接。
连接线的两端分别与中心控制器和抢答器相连。
在整个8路抢答器电路设计中，需要注意以下几点：1.电源：需要为中心控制器和抢答器提供稳定的电源。
可以使用一个电池盒作为电源供应器。
2.抗干扰：电路应具备一定的抗干扰能力，以避免外部干扰对抢答器系统的影响。
可以使用一些隔离设备和滤波电路来加强抗干扰性能。
3.安全性：电路中的电压和电流应在安全范围内。
应避免过高电压或电流对人体产生伤害。
可以使用限流器和保护电路来确保安全。
总之，设计8路抢答器电路需要考虑中心控制器、抢答器本身的功能和连接线的设计。
此外，还需要关注电源、抗干扰和安全性等方面。
八路抢答器实验报告
八路抢答器的实验报告一、设计题目八路抢答器设计二、设计要求1.设计一个竞赛抢答器, 可同时供8名选手或者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, 各用一个抢答器的按钮, 按钮的编号与选手的编号相对应。
2.给节目主持人设计一个控制开关, 用来控制系统的清零和抢答开始。
3.抢答器具有数据锁存、显示的功能和声音提示功能。
抢答开始后, 若有选手按动按钮, 编号立即锁存, 在数码管上显示选手的编号, 并有声音提示。
此外, 要封锁其他选手抢答。
优先抢答的选手的编号一致保持到主持人将系统清零为止。
三、设计思路工作原理为:接通电源前, 抢答按钮与清零按钮都未按下。
接通电源后, 主持人清除开关处于工作状态, 抢答器处于工作状态, 编号显示器显示为0, 蜂鸣器未鸣响（为方便控制, 电路设计为清除开关按下时是清零状态, 未按下时为工作状态）。
等一轮抢答完成后（七段数码管显示出优先抢答队员编号, 并蜂鸣器鸣响）, 主持人将清零开关按下数码管清为零, 蜂鸣器停止鸣响。
然后先后把各队员抢答按钮与主持人清零按钮复位。
即可进入下一轮抢答。
原理为：电路中清零按钮控制D触发器集成块74LS175清零端低电平输入, 按下时清零端输入为低电平（清零端低电平有效）, 未按下时输入高电平。
清零后D 触发器集成块74LS175 Q`端输出全变为高电平, 使编码器74HC147（有效输入电平为低电平）无有效低电平输入, 七段数码管上显示为0。
抢答时, 队员按下抢答按钮的时间有先后次序, 电路中每个抢答按钮连接一个D触发器, 当一抢答按钮按下后其对应的触发器锁存住信号, Q`端输出有效低电平, 同时通过反馈电路使D触发器集成块得脉冲信号终止输入, 从而使其他D触发器停止工作, 抢答后也无法锁存。
达到有先输入有先锁存功能。
原理为：根据与门功能特点：只要有一低电平输入输出即为低电平。
当D触发器集成块74LS175输出端输出一有效低电平后, 电路中第7个与门U15A输出即为低电平, 而U15A输出信号又与555触发器构成的多谐振荡器输出信号相与, 因此只要U15A输出低电平, 多谐振荡器产生的脉冲就无法输入, 只有当D触发器集成块74LS175输出端输出全为高电平时脉冲才正常输入, 各D触发器正常工作。
8路智力竞赛抢答器的设计
课程设计说明书一、课题名称……………………………………………………页码二、内容摘要……………………………………………………页码三、设计内容及要求……………………………………………页码四、方案论证及比较……………………………………………页码五、单元电路的设计、参数计算和器件选择…………………页码六、完整的电路图及工作原理…………………………………页码七、设计特点及实用价值………………………………………页码八、总结与心得体会……………………………………………页码九、元器件清单…………………………………………………页码十、参考文献……………………………………………………页码附录（图）…………………………………………………………页码一、课题名称8路智力竞赛抢答器的设计二、内容摘要主要包括数码显示八路抢答器电路的组成、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、锁存功能外，还具有定时抢答功能，时间定为30S，时间计时用LED 显示，时间到扬声器发出2S声响，抢答功能失效。
主持人通过控制开关，控制清零（编号显示数码管灭灯）和抢答的开始，开始后系统将自动倒计时30秒。
若在规定的时间内有人抢答，则计时将自动停止；若规定的时间到并且无人抢答，则系统中的蜂鸣器将发响持续2秒，提示主持人本轮抢答无效，实现报警功能，抢答功能失效。
该抢答器主要运用到了编码器、计数器、锁存器和定时器：它采用74LS148来实现抢答器的选号，采用74LS74芯片实现对号码的锁存，采用74LS192实现十进制的减法计数，采用555芯片产生秒脉冲信号来共同实现倒计时功能。
三、设计内容及要求1、可同时供8名选手参加比赛；2、他们的编号分别是0、1、2……..7；各用一个抢答按钮，按纽编号与选手编号相对应；3、主持人手持一控制开关，用来控制清零（编号显示数码管灭灯）和抢答的开始；4、抢答器具有数据锁存和显示的功能；5、抢答器具有定时抢答功能，时间定为30S，时间计时用LED显示，时间到扬声器发出2S声响，抢答功能失效。
课程设计---八路智力竞赛抢答器的设计
摘要抢答器是一种常见的电子产品，尤其是在各类智力竞猜中，为了实现选手的公平性，性能优良的抢答器往往更能得到各单位的青睐。
这里通过两种设计方案的对比，最终选定了用单片机实现抢答器电路。
由于单片机具有可编程定时器和中断设备，便于实现编程和时间的精确控制。
所用方案电路结构简单，易于实现，它用4个七段数码管来显示，且具有简单精准的报警电路。
所选方案的一个很重要的特点在于具有灵活性，主持人可以根据题目难易进行时间设定，这样进一步保证了公平性。
由于它具有成本低廉，结构简单，且性能优良的诸多优点，必定会得到广泛的应用。
关键词：抢答器，单片机，七段数码管，时间设定目录一方案的概述 (1)1.1 设计内容及要求 (1)1.1.1 设计内容 (1)1.1.2 设计要求 (1)1.2 设计方框图 (2)1.3 抢答器的程序流程 (3)二抢答器单元设计及其说明 (8)2.1主要芯片的介绍 (8)2.2程序流程图 (10)2.3 MAX7219 (12)2.3.1 MAX7219引脚说明 (12)2.3.2 基本的工作方法 (13)2.3.3 MAX7219初始化 (14)2.3.4 部分程序功能介绍 (14)2.4LCD简介 (16)2.4.1LCD和LED的区别 (16)2.4.3显示电路设计和LCD的引脚功能说明 (17)2.4.4液晶显示模块 (18)三抢答器电路原图及仿真 (20)3.1抢答器原理图 (20)3.2仿真软件介绍 (21)3.3仿真测试效果 (22)设计小结............................................ 错误！未定义书签。
参考文献............................................ 错误！未定义书签。
附录一.............................................. 错误！未定义书签。
附录二.............................................. 错误！未定义书签。
八路抢答器电路设计
数字电子技术课程设计任务书班级：通信二班（2010060602）姓名：冯鹏飞学号：105060640058指导教师：徐春雨八路抢答器电路设计任务书一、题目八路数字抢答器二、目的要求本课题介绍一款采用 D 触发器数字集成电路制成的数字显示八路抢答器 , 它利用数字集成电路的锁存特性。
在单向晶闸管的控制下。
实现优先抢答、音响提示和数字显示等功能，要求如下：1、计一个可供8名选手参加比赛的8路数字显示抢答器。
他们的编号分别为“1”“2”“3”“4”┅┅各用一个抢答按钮，编号与参赛者的号码一一对应，此外还有一个按钮给主持人用来清零。
2、抢答器具有数据锁存功能，并将锁存的数据用LED数码管显示出来。
在主持人将系统清零后，若有参赛者按动按钮，数码管立即显示出最先动作的选手的编号，（也可同时用蜂鸣器发出间歇声响，并保持到主持人清零以后。
3、抢答器对抢答选手动作的先后有很强的分辨能力，即使他们的动作仅相差几毫秒，也能分辨出抢答者的先后来，即不显示后动作的选手编号。
4、主持人有控制开关，可以手动清零复位。
三、主要内容及实现的功能（1）基本功能可同时8名选手参加比赛，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。
A、节目主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。
B、数字抢答器应具有数码锁存、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数码管上显示选手的编号，同时扬声器给出音响提示。
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。
四、主要参考资料阎石数字电子技术基础.（第五版）高等教育出版社。
八路抢答器电路设计报告单一、课题分析二、设计文档1.概况锁存器输入信号均为同一电平时，控制电路输出控制信号使锁存器打开，这时锁存器输入端的电平送往相应的输出端，当有一输入端电平发生跳变时，其对应输出端电平也随着变，此变化的输出电平送入控制电路，控制电路产生使锁存器锁存的控制信号，锁存器一旦进入锁存工作状态，无论哪个输入端电平发生变化，各输出端电平均保持不变，与其它输出端电平不同的那个输出端的电平经编码器编码后送入数码显示译码器，控制驱动器驱动七段数码管进行数码显示。
八路抢答器电路的设计-王赫
八路抢答器设计报告目录一、设计的目的 (2)二、设计任务和要求··································2-3三、设计的方案的选择与论证··························3-5四、电路设计计算与分析·····························5-191、基本功能电路的设计·····························5-171.1抢答电路的设计·····························5-111.2定时电路的设计····························11-141.3报警电路的设计····························14-171.4时序控制电路设计 (17)2、扩展功能电路的设计·····························20-212.1六路彩灯循环电路的设计 (20)2.2计分电路的设计 (21)五、总结及心得 (22)六、附录 (23)七、参考文献 (24)一、设计目的（1）掌握抢答器电路的原理。
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八路抢答器设计报告目录一、设计的目的 (2)二、设计任务和要求··································2-3三、设计的方案的选择与论证··························3-5四、电路设计计算与分析·····························5-191、基本功能电路的设计·····························5-171.1抢答电路的设计·····························5-111.2定时电路的设计····························11-141.3报警电路的设计····························14-171.4时序控制电路设计 (17)2、扩展功能电路的设计·····························20-212.1六路彩灯循环电路的设计 (20)2.2计分电路的设计 (21)五、总结及心得 (22)六、附录 (23)七、参考文献 (24)一、设计目的（1）掌握抢答器电路的原理。
（2）了解数字集成电路的使用方法。
（3）进行电路原理设计，并学会运用PROTEL等电路设计及仿真软件。
（4）熟悉Multisim的基本使用方法，运用Mulsitim进行电路设计的仿真。
二、设计任务与要求设计一个智力竞赛抢答器，可同时共8 名选手参加比赛，并具有定时抢答功能。
具体功能要求如下：1.抢答器的基本功能：（1）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，他们的选号分别是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S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8。
（2）设置一个节目主持人控制开关，用来控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）和抢答器的开始。
（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，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) 加入报警电路，当主持人选择开始时报警器报警，开始后有选手抢答此时报警电路报警，当设置的倒计时时间走完时报警电路报警。
（5）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。
（6）参加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。
（7）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。
2.抢答器的扩展功能(1) 实现选手的计分电路。
（2）六路彩灯循环电路。
当主持人控制开关开始时有六路彩灯循环闪烁，当在有效时间内有人抢答时彩灯循环终止。
三、设计的方案的选择与论证制作抢答器有很多方法，可以用单片机来完成，它的功能强大制作简单，且外围的元件也很少；也可以用PLC来实现，他的制作也是比较简单；还可以用我们学过的EDA技术和数字电路联合设计来实现，它的原理比较简单，与我们学完的<<数字电路>>联系紧密，能将我们所学知识用于实际，对巩固所学知识有重要意义，用了一些成型电路，如用555定时器构成的多谐振荡器来产生标准秒脉冲电路等，使总体方案易于实现。
定时抢答器的总体框图如图1所示，它由主体电路和扩展电路两部分组成。
主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答键时，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。
并包含报警电路，当主持人选择开始时报警器报警，开始后有选手抢答此时报警电路报警，当设置的倒计时时间走完时报警电路报警并禁止选手抢答。
参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效。
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。
扩展电路完成六路彩灯循环和选手的计分的功能。
图1 抢答器的总体框图图1所示的定时抢答器的工作过程是：接通电源时，节目主持人将开关置于“清除”位置，抢答器处于禁止工作状态，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，却没有选手抢答时，系统报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答。
并且在主持人宣布“抢答开始”时六路循环彩灯开始工作，一直持续到在有效时间内有选手抢答或倒计时时间已到。
当抢答结束时主持人控制计分电路对抢答选手进行计分。
经Multisim 10 软件对该方案进行仿真后得出：该电路实现了8路抢答器所要求的基本功能，并实现了其扩展功能。
论证了该方案的可行性。
四、电路设计计算与分析1、基本功能电路的设计1.1抢答电路的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，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示电路用且能够显示抢答选手的编号；二是要使其他选手的按键操作无效。
即当有选手抢答时电路自动封锁禁止其他选手进行抢答。
选用优先编码器74LS148和DFF锁存器可以完成上述功能，其电路组成如图2所示。
其工作原理是：当主持人控制开关处于“清除”位置时，RS触发器的端为低电平，输出端（4Q~1Q）全部为低电平。
于是74LS48的清零端BI/IBO =0，显示器灭灯；74LS148D的选通输入端EI =0，74LS148D处于工作状态，此时锁存电路不工作。
当主持人开关拨到“开始”位置时，优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态，即抢答器处于等待工作状态，等待输入端1、2、3、4、5、6、7、8输入信号，当有选手将键按下时(如按下S8)，74LSl48的输出=000，GS=0输出低电平到时序控制电路，控制报警电路报警。
经RS锁存器后，CTR=l，BI/IBO=1，74LS48处于工作状态，4Q3Q2Q=111，由74LS48的真值表可以看出经74LS48译码后，显示器显示出“7”，但是为了使显示器输出与选手的编号相对应在译码器74LS48之前加入一个加法器74LS238D使其输出加1，此后经过74LS48译码器译码输出为“8”与选手编号相对应。
此外，CTR=1，使74LSl48D的使能端EI为高电平，74LSl48D处于禁止工作状态，封锁了其它按键的输入，并且此时抢答指示灯工作，直到主持人清零为止。
当按下的键松开后，74LSl48D的使能端EI 为高电平，但由于RS触发器具有记忆功能使CTR维持高电平不变，所以74LSl48D仍处于禁止工作状态，其它按键的输入信号不会被接收。
这就保证了抢答者的优先性以及抢答电路的准确性。
当优先抢答者回答完问题后，由主持人操作控制开关S，使抢答电路复位，以便进行下一轮抢答。
由于选手抢答时触发开关只是一瞬间，时间特别短暂，如果这时出发信号还未起作用信号就已经小时，那么电路就会出现差错。
而RS触发器具有保持功能，可以使信号保持而不消失，所以为了解决这一问题使主电路能够稳定工作，在抢答电路的编码器74LS148D之前加入8个RS触发器，分别对应八个开关即对应8位选手，有RS触发器的特性及真值表可知，将这8个RS触发器的S端口均接为高电平使其无效，将R 端口分别接至8个开关，当选手抢答时RS触发器别出发，即使抢答开关在一瞬间关闭触发信号也会别RS触发器一直保持到主持人清零为止，这样就实现了主电路的稳定性。
如下图所示：J1R16抢答电路电路图上图表示为有选手抢答时的仿真结果，显示电路显示选手的号码，同时发光二极管指示灯亮。
封锁信号产生短的仿真波形如下图所示，当有选手抢答时产生向上跳变的信号将74LS148D 封锁，并驱使发光二极管指示灯亮；当进行清零操作是产生下降沿信号：U1374LS48D A 7B 1C 2D6OA13OD 10OE 9OF 15OC 11OB 12OG14~LT 3~RBI5~BI/RBO4U2A74LS279D1Q 141Q 27~1S 12~1S 23~1R 11~1S 36~1R 25U1474LS148DA 09A 17A 26G S 14D 313D 41D 52D 212D 111D 010D 74D 63E I5E O15U15A74LS00DLED1U18AVCC5VXSC1ABExt T rig ++__+_135VCC 6437封锁信号产生电路仿真74LS148D的管脚图以及功能真值表为：74LS148的输入端和输出端低电平有效。