实训九 智力竞赛抢答装置
智力抢答器实验报告
智力抢答器实验报告智力抢答器实验报告引言：智力抢答器是一种用于测量个体智力水平的设备。
通过对被试者进行一系列智力测试，并记录其反应时间和准确率，可以客观地评估被试者的智力水平。
本实验旨在探究智力抢答器在智力测量中的应用效果，并对其优缺点进行分析。
实验设计：本次实验选取了30名大学生作为被试者，他们在实验前进行了智力水平测试，以便将他们分为高、中、低三个智力水平组。
实验采用随机分组设计，每组10人。
每位被试者在实验中依次完成了智力测试任务，并使用智力抢答器进行答题。
实验过程：实验分为两个阶段进行，第一阶段是控制组，被试者在没有智力抢答器的条件下完成智力测试。
第二阶段是实验组，被试者在有智力抢答器的条件下完成智力测试。
每个阶段之间有适当的间隔时间，以避免被试者疲劳或记忆效应的干扰。
实验结果：通过对实验数据的分析，我们得出了以下结论：1. 反应时间：实验组的被试者在使用智力抢答器时，反应时间明显缩短。
这是因为智力抢答器能够快速识别被试者的回答，并及时给出反馈，从而提高了被试者的答题速度。
2. 准确率：实验组的被试者在使用智力抢答器时，准确率相对较高。
智力抢答器能够自动判断答案的正确与否，并给出相应的提示，有效避免了被试者的主观判断误差。
3. 反应模式：实验组的被试者在使用智力抢答器时，出现了更为稳定的反应模式。
他们更加注重思考答案，而不是仅仅凭直觉做出选择。
智力抢答器的存在，使得被试者更加有动力去思考和分析问题，提高了智力测试的可信度。
讨论与分析：智力抢答器作为一种智力测量工具，具有一定的优势和局限性。
从实验结果来看，智力抢答器在提高被试者答题速度和准确率方面发挥了积极作用。
然而，在某些情况下，智力抢答器可能会对被试者产生一定的心理压力，从而影响其答题表现。
此外，智力抢答器也无法完全取代人工评分，对于一些开放性问题的答案评判仍需要人工干预。
结论：智力抢答器作为一种智力测量工具，在一定程度上提高了智力测试的效率和准确性。
开放课题智力竞赛抢答器设计报告(一)
开放课题智力竞赛抢答器设计报告(一)开放课题智力竞赛抢答器设计报告一、背景介绍开放课题智力竞赛是一项智力竞赛，需要选手快速准确地抢答问题，因此需要一个抢答器来辅助比赛，提高比赛的公正和效率。
二、需求分析1. 选择器为了避免抢答造成混乱，需要一个选择器，能够依次选择下一个抢答选手。
选择器可以是一个按钮或者一个旋钮。
2. 显示器为了确保比赛公正，需要一个显示器来显示抢答选手的编号和得分。
显示器可以是数字显示屏或LED灯。
3. 计时器为了控制比赛时间，需要一个计时器。
当比赛时间到达设定时间时，抢答器会自动停止，不能再进行抢答。
4. 抢答按钮每个选手都需要一个抢答按钮，选手按下按钮后，抢答器会记录下时间并发出声音。
选手抢答的时间越短，得分越高。
三、系统设计抢答器主要由选择器、显示器、计时器和抢答按钮组成。
选择器通过按钮或旋钮选择下一个抢答选手，选手按下抢答按钮来开始抢答。
计时器会记录抢答时间并停止计时器，同时记录抢答选手的编号和得分。
显示器显示抢答选手的编号和得分。
四、原理图设计抢答器的原理图如下图所示：五、电路设计抢答器的电路设计如下图所示，采用了ATmega328P单片机作为控制核心，用按钮或旋钮控制下一个抢答选手，同时记录选手的编号和得分。
显示器使用LED显示器，可以清晰显示抢答选手的编号和得分。
六、实验结果经过实验可以发现，抢答器的响应速度非常快，抢答选手的编号和得分可以清晰显示在LED屏幕上。
同时，计时器的精度非常高，可以确保比赛的公正性。
七、结论本文设计了一种抢答器，用于开放课题智力竞赛。
经过实验可以发现，抢答器的响应速度非常快，计时器的精度非常高，可以确保比赛的公正性。
因此，本文设计的抢答器可以广泛应用于各种智力竞赛和抢答活动中。
智力竞赛抢答器设计
智力竞赛抢答器设计随着知识经济的快速发展，智力竞赛作为一种独特的文化现象，越来越受到大众的和喜爱。
抢答器作为智力竞赛中的重要设备，具有举足轻重的地位。
本文将围绕智力竞赛抢答器设计展开讨论，深入剖析其需求、思路及具体实现方法。
一、需求分析智力竞赛抢答器的主要需求方是竞赛组织者、参赛者和观众。
抢答器应具备快速、准确、稳定的特点，以便在竞赛中充分发挥作用，提高竞技体验和公平性。
此外，抢答器还需具备良好的操作界面，以便参赛者快速上手。
二、设计思路1、抢答器外观设计抢答器的外观应简洁大方，符合现代审美观念。
同时，要注重实用性，以便参赛者能够方便快捷地操作。
2、抢答器功能设计抢答器应具备以下基本功能：（1）实时显示题目和倒计时：抢答器应展示当前题目的内容，并设置倒计时功能，以便参赛者合理安排答题时间。
（2）抢答功能：抢答器应允许参赛者通过按钮或触摸屏等方式进行抢答，并自动判断抢答是否有效。
（3）声音提示功能：当抢答器检测到有效抢答时，应发出声音提示，以便所有参赛者和观众知晓。
（4）计时功能：抢答器应具备计时功能，以便在竞赛全程中掌握时间。
3、技术实现抢答器的技术实现应考虑以下几个方面：（1）稳定性：抢答器应采用可靠的硬件和软件方案，确保在竞赛过程中不会出现故障。
（2）可扩展性：抢答器应具备良好的可扩展性，以便根据不同竞赛需求进行功能扩展和升级。
（3）交互性：抢答器应支持多种交互方式，如按钮、触摸屏等，以便参赛者根据个人习惯选择操作。
三、输入关键词在智力竞赛抢答器设计中，以下关键词至关重要：1、稳定性：抢答器的稳定性直接决定了其可用性和可靠性。
设计过程中应采用成熟的硬件和软件方案，确保设备在长时间使用和大量竞赛中稳定运行。
2、可扩展性：考虑到不同竞赛场景和需求，抢答器应具备良好的可扩展性，以便根据实际需求增加或优化功能。
这有助于延长抢答器的使用寿命，并适应未来可能的变化。
3、用户友好性：抢答器的操作应简单直观，支持多种交互方式，以便参赛者和观众快速上手和操作。
智力竞赛抢答装置实验报告
智力竞赛抢答装置实验报告
智力竞赛抢答装置实验报告
一、实验目的
1、学习数字电路中D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP 时钟脉冲源等单元电路的综合运用；
2、熟悉智力竞赛抢答器的工作原理；
3、了解简答数字系统设计、调试及故障排除方法。
二、实验原理
下图为四人用的智力竞赛抢答装置线路，用以判断抢答优先权。
智力竞赛抢答器装置原理图
图中F1为四D触发器74LS175，它具有公共置0端和公共CP端，引脚排列间附录；F2为双4输入与非门74LS20；F3是由74ＬＳ００组成的多谐振荡器；Ｆ４是由７４ＬＳ７４组成的四分频电路；Ｆ３、Ｆ４组成抢答器中的ＣＰ时钟脉冲源。
抢答开始时，由主持人清除信号，按下复位开关Ｓ，７４ＬＳ１７５的
输出Ｑ１～Ｑ４全为０，所有发光二极管ＬＥＤ灯均熄灭，当主持人宣布“抢答开始”后，首先做出判断的参赛者立即按下开关，对应的发光二极管点亮，同时，通过与非门Ｆ２送出信号锁住其余３个抢答者的电路，不再收受其
他信号，直到主持人再次清除信号为止。
三、实验设备与器件
（1）+5V直流电源
（2）逻辑电平开关
（3）逻辑电平显示器
（4）双踪示波器
（5）数字频率计
（6）直流数字电压表
（7）74LS175，74LS20，74LS74，74LS00
四、实验内容
（1）测试各触发器及各逻辑门的逻辑功能。
测试方法参照数字电子技术基础实验的有关内容，判断器件的好坏。
（2）按图10-1接线，抢答器五个开关接实验装置上的逻辑开关，发光二极管接电平显示器。
智力竞赛抢答器
一、设计题目及要求1 、五人参赛每人一个按钮，主持人一个按钮，按下就开始；2 、每人一个发光二极管，抢中者灯亮；3 、有人抢答时，喇叭响两秒钟；4 、答题时限为10秒钟，从有人抢答开始，用数码管倒计时间，0,9,8…1，0；倒计时到0的时候，喇叭发出两秒声响。
二、设计过程及内容1、总体设计方案抢答器由五名选手及主持人作为输入端，由主持人控制总开关，可复位。
当主持人置高电平选手可以抢答，抢答的选手对应的二极管发亮，喇叭响2s，同时数码管开始倒计时，当为0时，喇叭再响2s。
方案如下：用五个高低电平控制相应的发光二极管，第六个用于主持人复位，由二极管控制数码管和一个喇叭，再由数码管控制另一个喇叭。
因此，抢答器设计可以分为四个模块：抢答器、10s倒计时、2s计时器、分频器。
2、模块一：抢答器A~E代表五个参赛选手，F为置零端，主持人控制，Q1~Q5为发光二极管。
当F 置于低电平时，A~E都被置零，当F置于高电平时，抢答开始，成功者对应的二极管发光，通过与门将CP信号封锁，并输入低电平到DFF中，则其他选手再次按键时结果不会改变，实现了一人抢答后，其他人不能再做答，当主持人清零后可重新抢答。
此模块的仿真波形如下：仿真说明：当主持人F置于低电平时，选手无法抢答；当主持人置于高电平时，选手开始抢答，首先抢答的是E，对应的二极管发光，其他人抢答对结果没影响；当主持人清零后，E的二极管由亮到灭，抢答重新开始。
模块二：十秒倒计时器此十秒倒计时器是由74168和7449组成的十进制减法计数器，它只保留预置数端、CP信号端、计数输出端，其余的都置为0.。
C是置零端，当置于高电平时，74168有效，倒计时开始。
当输出0、9、--1时，D触发器输出结果总是1，不影响CP信号。
当输出从1到0时，D触发器到上升沿，则输出结果为1，则CP信号被封锁,此时倒计时器保持在0不变。
若要重新开始，则把C置零即可。
此模块的仿真波形如下：仿真说明：当C为高电平且有CP信号时，倒计时开始，显示管显示，输出结果0,9,8···0，最后保持零不变。
智力竞赛抢答装置的设计与调试设计方案
调试成果展示
装置响应时间
在多次测试中，装置的平均响应时间达到了预期目标，能够满足快 速抢答的需求。
准确性测试
通过对比人工计时和装置计时的结果，验证了装置的准确性，误差 范围在可接受范围内。
稳定性评估
在长时间连续工作中，装置未出现明显的性能下降或故障，表现出良 好的稳定性。
存在问题分析
测试用例设计与执行
根据功能需求和性能指标设计全面的测试用例，并严格按 照测试计划执行测试工作；记录测试过程中出现的问题和 异常现象，并进行详细分析。
结果分析与改进建议
对测试结果进行统计分析，评估系统的整体性能和稳定性 ；针对存在的问题提出改进建议并进行优化迭代。
04 抢答机制设定及策略优化
CHAPTER
功能定位
实现抢答按钮、信号传输、主控 制器、显示屏等核心功能部件的 集成与优化。
技术路线选择及依据
技术路线
采用嵌入式系统设计方案，结合硬件 电路设计与软件编程实现抢答装置功 能。
依据
嵌入式系统具有高性能、低功耗、易 扩展等优势，适用于智力竞赛抢答装 置的开发需求。
预期成果与效益分析
预期成果
成功研发出符合赛事需求的智力竞赛抢答装置，并通过实际测试验证其性能与 稳定性。
偶尔的误触发
在某些情况下，装置可能会出现误触发的情况，导致非抢答环节 的干扰。
操作界面不够友好
对于非专业人员来说，操作界面可能略显复杂，需要一定的学习成 本。
抗干扰能力有待提升
在电磁干扰较强的环境下，装置的性能可能会受到一定影响。
改进措施建议
优化触发机制
通过改进触发算法和硬件设计，降低误触发的概率， 提高装置的可靠性。
多功能集成
智力竞赛抢答器
编程语言
01
选择易于开发、调试和移植的编程语言，如C 或C。
程序结构
02
采用模块化程序设计，将程序划分为不同的功 能模块，便于开发和维护。
抢答逻辑
03
编写抢答逻辑代码，实现实时检测、判断最先 抢答和显示抢答结果等功能。
界面设计
04
设计简洁明了的界面，方便参赛者和裁判使用。
系统测试与优化
功能测试
01
03
电力。
显示器
用于展示抢答结果 。
工作流程
电源启动
抢答器接通电源后开始工作。
信号接收
按钮组件接收到抢答信号。
信号处理
电路板对接收到的信号进行处理 。
结果判断与显示
根据处理结果判断并显示抢答结 果。
信号接收与处理
信号接收
按钮组件接收到抢答信号后，将信号传递给电路板。
信号处理
电路板对接收到的信号进行识别和处理，判断抢答的有效性。
智力竞赛抢答器
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目 录
• 抢答器概述 • 抢答器的工作原理 • 抢答器的应用场景 • 抢答器的优势与局限性 • 抢答器的设计与实现 • 抢答器的未来发展与展望
01
抢答器概述
定义与功能
定义
抢答器是一种电子设备，用于智力竞 赛中判断并显示哪位选手最先按下抢 答按钮。
功能
具备信号输入、信号处理和信号输出 三大功能，能够快速准确地判断抢答 者的身份，并通过显示设备展示给所 有参赛者及观众。
抢答器的重要性
1 2
3
公平性
抢答器能够确保竞赛的公平性，避免因人工判断抢答顺序时 出现的误差或偏见。
高效性
抢答器能够提高竞赛的效率，减少等待时间，让比赛更加紧 凑和激烈。
电子工艺实训报告智力竞赛抢答器
电子工艺实训报告实训课题智力竞赛抢答器的制作与调试学号@@@@@@@@@@@@@@@@@年级 2011学院理学院专业电子信息工程姓名 #######指导教师刘怀强一．实训目的(1) 学习数字电路中D触发器，分频电路，多谐振荡器，CP时钟脉源等单元电路的综合运用。
(2) 学习并掌握智力竞赛抢答器的工作原理；(3) 按照图纸焊接元件，组装一个智力竞赛抢答器，并掌握其调试方法。
二．实训器材(1) 电烙铁，螺丝刀、镊子等必备工具。
(2)四个1K电阻，四个LED灯，一个104电容(104=10*10^4=100000PF=0.1UF)一个可变电阻，五个开关，两块电路板， 1m焊锡丝，1m电线。
(3) 四D触发器74LS175，双4输入与非门74LS20,双上升沿D触发器74LS74,四2输入与非门74LS00，三个14管脚的插槽，一个16管脚的插槽。
三．实训概要（一）熟悉各电路元件，掌握烙笔的使用方法（二）检查和熟悉智力竞赛抢答器的装配零件老师让我们多次熟悉智力竞赛抢答器的电路图和熟悉各电路元件，并调试元器件的好坏，学习使用常用电子仪器仪表和识别检测常用的电子元件。
识别和检测我们常见的电子元件就是电阻、电容、二极管。
电阻上的色带是就是电阻的色环标记法，通过色环来表示电阻的大小，有效数字、倍率和允许误差。
现在见到的电阻的色环有四道和五道的，四道环的有效数字是前两道环所代表，而五道环是由前三道所代表。
接着识别电容器，电容用于交流耦合、滤波、隔断直流、交流旁路和组成振荡电路等，电容的标注分为直接标注和色标法。
通过学习，我明白了直接标注的电容是用数字直接表示电容量，不标单位。
标注1～4位整数时，其单位是pF，标注为小数时，其单位是µF。
也有用三位数字表示容量大小，默认单位是pF，前两位是有效数字，第三位是有效倍率（10m），当第三位是9时，则对有效数字乘以0.1。
而色标法则同电阻器的标注。
检测电容的方法是利用电容的充放电特性，一般用万用表电阻档测试电容的充放电现象，两只表笔触及被测电容的两条引线时，电容将被充电，表针偏转后返回，再将两表笔调换一次测量，表针将再次偏转并返回。
数字智力竞赛抢答器的设计实习报告.
1 实习目的及要求1.1 课题背景及目的在现在科技进步的世界里,无论工厂、学校和电视台所举办的节目都可能会有各种智力竞赛,当遇到抢答环节时,如果要求主持人自己去用肉眼观察那一个选手抢答的速度最快无疑会对比赛结果造成很大的影响,使比赛失去了公平和公正性,这时候我们想到了抢答记分器是必要设备，我中学参加过各种竞赛,我们经常遇到有抢答的环节，由于条件有限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，所设计的抢答器通常由数码显示、灯光、音响等多种手段指示出第一抢答者，为了使避免这种不公平发生，只有靠电子产品的高准确性来保障抢答的公平性。
本次实习是设计一种采用数字电路制作的可定时的八路数显抢答器，它主要采用了74系列的常用集成电路，它除了具有基本的抢答功能之外，还具有定时报警的功能，和数显的功能以及不同分值加减计分功能。
当抢答未开始时，有人在主持人开始前按下开关，系统就会亮灯提示有人犯规，并显示齐序号。
当抢答开始后，系统会自动倒计时，并且时间是可以预设的，期间有人抢答的话系统会停止计时，如果期间没人抢答，系统会有短暂的报警，提示抢答结束。
1.2 设计任务及系统功能简介1.2.1 实习内容本次实习的内容是独立完成一个数字智力竞赛抢答器的设计，采用电路仿真设计软件完成竞赛抢答器电路的设计及仿真调试，在微机上仿真实现数字式竞赛抢答器的设计。
实习具体内容为：比赛中为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，所设计的抢答器通常由数码显示、灯光、音响等多种手段指示出第一枪答者。
同时还应设计记分、犯规和奖惩记录等多种功能，见图1。
图1 数字智力竞赛抢答器(自动记分)原理1.2.2 实习要求(1) 抢答器可供四组使用，组别键(信)号可以锁存；抢答指示用发光二极管(LED)。
(2) 记分部分独立(不受组别信号控制)，至少用2位二组数码管指示，步进有10分、5分两种选择，并且具有预置、递增、递减功能。
智力竞赛抢答装置
姓名：xx 学号：xx 班级:xx智力竞赛抢答装置1、实验目的1、学习数字电路中D触发器、分频电路、多震荡电路、CP时钟脉冲源等单元电路的综合运用。
2、熟悉智力竞赛抢答器的工作原理。
3、了解简单数字系统实验、调试及故障排除方法。
二、实验原理1、电路组成电路由F1、F2、F3、F4四部分组成。
其中：（1）F1是由四D触发器74LS175（CP为上升沿脉冲时触发）、四只单刀双掷开关及四只LED（电平显示）组成；（2）F2是由四输入端的与非门“1”（74LS20的一个与非门）、非门“2”（74LS00的一个与非门构成）及二四输入与非门“3”（74LS00的一个与非门）组成；（3）F3是由三个非门（74LS00的三个与非门构成）、一只10K电位器及一只0.1u的电容组成的非对称型多谐振荡器，其产生非对称型的矩形脉冲。
（4）F4是由两只D触发器（由双D触发器74LS74提供）组成，其中每只D触发器均转换成触发器，触发器仅具有唯一的翻转功能，因此一只触发器是二分频电路，两只触发器构成四分频电路。
2、工作原理（1）假设F3产生1000Hz的矩形脉冲，经四分频电路F4后，变成250Hz，然后接到与非门“3”的一个输入端；（2）先将复位开关S接到高电平，此时74LS175将产生清除信号，其输出、、、全为0，所有发光二极管LED均熄灭；（3）清零后，、、、均为低电平“0”，、、、输出均为高电平，，因此四输入端的与非门“1”将输出一个低电平，经过非门“2”后又变成高电平，这个高电平与四分频电路的输出250Hz脉冲连接到与非门“3”的两个输入端，因此与非门“3”将输出250Hz脉冲，故74LS175的CP一直得上升沿脉冲，随时处于触发状态；（4）当抢答开始后，首先反应最快的参赛者立即按下开关，假设开关K1首先闭合，其余开关稍为落后，那么，输出为高电平“1”，对应的发光二极管LED点亮，同时，输出为低电平“0”，因此四输入端的与非门“1”将输出一个高电平，经过非门“2”后又变成低电平，这个低电平与四分频电路的输出250Hz脉冲连接到与非门“3”的两个输入端后，将输出一个高电平，即74LS175的脉冲输入端CP得到的是一个高电平，由于74LS175是CP为上升沿脉冲时触发，所以触发器将不会再触发，、、一直输出低电平，LED一直熄灭，直到再次清零后再次抢答开始。
《智力竞赛抢答装置实验报告》
《智力竞赛抢答装置实验报告》一、实验目的本实验旨在设计一种智力竞赛抢答装置，通过对装置的设计、制作和实验调试，了解和掌握物理学中与电路和开关控制相关的知识，同时提高对于实际问题的解决能力和动手实验能力。
二、实验原理本实验中，智力竞赛抢答装置的原理主要包含两个部分：信号产生和信号处理。
信号产生部分，即产生一个短脉冲信号，用于表示抢答先后顺序。
在本装置中，这个信号由一个开关和一个电容组成。
当电容中的电荷积累到一定程度时，电容会放电，开关的状态就会改变，产生一个短脉冲信号。
通过调整电容大小和电源电压，我们能够控制短脉冲信号的宽度和延迟时间。
信号处理部分，即根据抢答器的抢答先后顺序，点亮对应的信号灯。
在本装置中，这个部分由几个普通的开关和少量的电子元器件组成。
当抢答器按下按钮时，相应的开关会关闭，将对应开关的电路闭合，从而点亮对应的信号灯。
三、实验步骤1. 准备工作在实验开始前，需要准备以下材料和工具：- 面包板和电子元器件（包括电容、电阻、二极管、LED、通用电压放大器、膜式开关等）；- 电源、万用表、示波器等实验设备；- 铅笔、直尺、剪刀、电工剪刀等制作工具。
2. 设计电路图根据实验原理，将需要使用的电路、元器件和信号连线等绘制在纸上，形成完整的电路图。
在设计过程中，需要仔细阅读元器件相关文献，理解其性能和使用方法，避免由于元器件选错而导致的故障。
3. 制作电路根据绘制好的电路图，将电子元器件安装在面包板上，并按照电路图进行连接。
在制作过程中，需要仔细检查每一个元器件的极性和连接情况，确保电路连接没有错误。
4. 调试电路在电路制作完成后，需要使用实验设备对电路进行调试。
通过按下抢答器按钮，检测信号灯的点亮顺序和时间差异，根据需要进行调整。
在调试过程中，需要特别留意电容和电源电压的稳定性，避免电容放电不及时，导致抢答顺序的错误。
5. 实验记录在实验过程中，需要详细记录电路设计、制作、调试和实验结果等信息，以便后续参考和使用。
智力竞赛抢答器实训报告
一、实验背景随着各类竞赛活动的普及，如何公正、高效地判定抢答者的优先级成为一个重要问题。
为此，我们设计并制作了一台适用于四人智力竞赛的抢答器。
该抢答器通过数字电路实现，能够实时显示倒计时时间，并在选手抢答成功时发出蜂鸣声，指示抢答者的优先级。
二、实验目的1. 熟悉数字电路中D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源等单元电路的综合运用。
2. 掌握智力竞赛抢答器的工作原理。
3. 了解简答数字系统设计、调试及故障排除方法。
三、实验原理1. D触发器：D触发器是一种基本的数字电路单元，具有存储一位二进制信息的功能。
在本实验中，我们使用D触发器74LS175作为抢答器的核心元件，实现选手抢答信号的锁存和优先级判断。
2. 分频电路：分频电路用于将输入信号的频率降低，以满足抢答器对倒计时时间的需求。
在本实验中，我们使用74LS74组成的四分频电路，将输入时钟信号分频，产生倒计时所需的时钟脉冲。
3. 多谐振荡器：多谐振荡器是一种能够产生周期性方波信号的电路。
在本实验中，我们使用74LS00组成的多谐振荡器产生抢答成功时的蜂鸣声。
4. CP时钟脉冲源：CP时钟脉冲源为抢答器提供统一的时钟信号，保证各个单元电路同步工作。
四、实验步骤1. 电路设计：根据实验原理，设计抢答器的电路图，包括D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源等单元电路。
2. 元器件选型：根据电路图，选择合适的元器件，包括D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源、数码管、按键、蜂鸣器等。
3. 电路搭建：按照电路图，将选好的元器件焊接在电路板上，连接好各个引脚。
4. 电路调试：检查电路连接是否正确，使用示波器等工具检测各个单元电路的波形，确保电路正常工作。
5. 功能测试：进行抢答器功能测试，包括倒计时显示、抢答成功蜂鸣声、优先级判断等。
五、实验结果与分析1. 倒计时显示：抢答器能够正常显示倒计时时间，从9秒开始倒计时，直到0秒。
2. 抢答成功蜂鸣声：当选手抢答成功时，抢答器能够发出蜂鸣声，提示选手抢答成功。
智力竞赛抢答器
摘要本设计是为智力竞赛参赛者答题时进行抢答而设计的一种优先判决器电路，广泛应用于各种知识竞赛、文娱活动等场合。
知识比赛中，特别是做抢答题目的时候，在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一位选手先答题，必须要设计一个系统来完成这个任务。
如果在抢答中，靠视觉是很难判断出哪组先答题。
本抢答器设计以内部存储资源丰富的AT89C51为系统工作的核心，它主要负责控制各个部分协调工作.控制系统主要由单片机应用电路、存储器接口电路、显示接口电路组成。
在其单片机外围接上振荡电路、复位电路、上拉电阻、数码管、按钮及扬声器等。
具体实现的功能是：（1）能容许2-6组进行抢答。
（2）能显示抢答组号。
（3）各组记分，并能记分显示。
（4）比赛结束时，能发出报警声的抢答器。
采用的方法共分两步：（1）编程先对问题及特定功能进行分析，确定相应的算法和步骤，然后选择相应的指令，把它们按一定顺序连在一起够成求解问题和实现功能的程序。
（2）仿真仿真控制系统时用到了PROTEUS软件，通过仿真可以完全显示出所设计系统的功能,对于程序的调试等有很大的帮助.硬件电路应能完成以下功能：参加竞赛者对主持人提出的问题要在最短的时间内作出判断，并按下抢答按键回答问题。
当地一个人按下按键后，则在显示器上显示次竞赛者的号码并惊醒声音提示，同时电路将其它抢答按键封锁，使其不起作用。
电路具有倒计时功能，倒计时时间可以设置并显示，在规定时间内没有人抢答则本题作废。
回答完或超时后，由主持人将所有按键恢复，重新开始下一轮。
目录1. 概述 (3)1.1单片机总体功能介绍及应用 (3)1.2系统设计的功能及要求 (5)1.3系统设计的步骤 (5)2. 系统总体方案及硬件设计 (7)2.1系统设计方案 (7)2.2硬件设计 (8)3. 软件设计 (11)3.1整体模块设计 (11)3.2按键功能设定............................. 错误!未定义书签。
智力竞赛抢答装置(综合实验)
4．测试抢答器电路功能
接通电源，CP端外接实验箱或信号源上 1KHz连续脉冲源。
（1）K1、K2常置“0”，准备抢答，按一下复位开 关S置“0”，发光二极管全灭，再释放S即常置 “1”，开始抢答， 观察发光二极管的亮、灭情况。 再改变连续脉冲源频率，再观察发光二极管的亮、 灭有否改变（观察2人抢答是否同时有效）。
智力竞赛抢答装置 （综合型实验 ）
242面
前言：综合设计型实ห้องสมุดไป่ตู้实验报告
一般要求
题目：“什么放大器或装置”的设计
或“什么放大器或装置”的研 究
1.任务解析
老师布置任务，提出具体要求， 学生在领会理解任务的基础上对任 务进一步明确，要做什么，要达到 什么参数指标等等。
2.方案论证
对所要完成的设计任务设计方 案，要拿不同方案对比，选择方案， 并明确为什么要选择此方案，较其 它方案有何优点。
3.实验步骤 方案的具体实施，按实际实施
过程认真做好原始记录，可以包括 单元电路分析，部分指标测试等等， 指标测试要指出所用仪器的测量精 度，便于误差分析。
4.实验分析 对所测试结果做分析，得出结论。
5.经验总结 对完成任务情况进行总结，整
个过程中的感悟体会等等。
综 合 实 验 报 告 样 本
一 、实验目的
2．按图1接线，实际做2人抢答器，用按钮开关做 抢答开关，用单次脉冲下降沿按钮开关做复位开 关。
3．断开抢答器电路中CP脉冲源电路，单独对多谐 振荡器F3及分频器F4进行调试，调整多谐振荡器 10K电位器，使其输出脉冲频率约4kHz，观察F3 及F4输出波形及测试其频率（参照单稳态电路有 关内容）。
1．学习数字电路中D触发器、分频电 路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源等 单元电路的综合运用。
智力竞赛抢答装置的设计
智力竞赛抢答装置的设计一、实验目的1、掌握组合逻辑电路设计与测试方法，熟悉常用数字集成电路的使用。
2、掌握数字逻辑电路的设计方法。
一、设计任务及具体要求1、设计任务设计一个四人智力竞赛抢答器，用以判断抢答器优先权。
2、具体要求（1）、主持人宣布“抢答开始”，计时器开始计时，无人抢答30秒蜂鸣器发出声音报警，取消抢答权。
（2）、参赛选手抢答时按下抢答键，对应的台号指示灯亮。
二、抢答器设计方案及框图设计方案抢答器具有锁存、定时、显示和报警功能。
即当抢答开始后，选手抢答按动按钮，锁存器锁存相应的选手编码，同时用选手对应的台号指示灯亮把选手显示出来，并且开始抢答时间的倒计时，同时用LED数码管把选手的所剩抢答时间显示出来。
而在选手按键抢答以及抢答时间倒计时到时的时候都有报警以提醒主持人和选手。
抢答时间设定30秒，若无人抢答，蜂鸣器发出声音报警，取消抢答权。
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，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。
选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、同时用选手对应的台号指示灯亮把抢答的选手显示出来。
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。
当主持人宣布开始，定时电路开始秒脉冲电路的作用而进行到记时，并通过译码器在显示器中显示。
报警电路给出声音提示。
当选手首先按某一开关键时，可通过编码器进行编码成二进制，触发锁存电路被触发，并在锁存器中锁存，在输出端产生相应的开关电平信息，同时为防止其它开关随后触发而产生紊乱，最先产生的输出电平变化又反过来将触发电路锁定。
若有多个开关同时按下时，则在它们之间存在着随机竞争的问题，结果可能是它们中的任一个产生有效输出。
电路原理框图三、单元电路设计及元器件选择1、抢答电路电路如图2所示。
该电路完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁定74LS175的功能真值表优先抢答者的编号；二是要使其他选手随后的按键操作无效。
9.PLC智力抢答器控制实训案例
案例三：智力抢答器控制一、智力抢答竞赛案例描述8人参加智力抢答竞赛，需要用8个抢答按钮（X0～X7）和8个指示灯（Y0～Y7）,当主持人报完题目，按下开始抢答按钮X10后，抢答者开始按按钮，先按按钮者的灯亮，同时蜂鸣器Y17响，后按按钮者的灯不亮，用一个数码管显示抢答者的台位号码。
智力抢答竞赛如下图所示：智力抢答竞赛示意图二、控制方案设计1.IO分配表输入输出输入设备输入继电器输出设备输出继电器0#台抢答按钮SB0 X0 0#台指示灯HL0 Y01#台抢答按钮SB1 X1 1#台指示灯HL1 Y12#台抢答按钮SB2 X2 2#台指示灯HL2 Y23#台抢答按钮SB3 X3 3#台指示灯HL3 Y34#台抢答按钮SB4 X4 4#台指示灯HL4 Y45#台抢答按钮SB5 X5 5#台指示灯HL5 Y56#台抢答按钮SB6 X6 6#台指示灯HL6 Y67#台抢答按钮SB7 X7 7#台指示灯HL7 Y7抢答开始按钮SB8 X10 蜂鸣器HA Y17数码管A～G Y10～Y16 2.电气原理图三、智力抢答竞赛控制程序四、智力抢答竞赛案例分析在主持人按钮X10未按下时不执行指令，抢答者按抢答按钮K2X0（X7～X0）无效。
当主持人按下按钮X10时，由于抢答按钮均未按下，所以K2Y0=0，由MOV指令将K2X0的值0传送到K2Y0中，由CMP指令比较K2Y0和K0，由于K2Y0=K0，比较结果是M1=1。
当按钮X10复位断开时，由M1接点接通MOV和CMP 指令。
当有人按下抢答按钮时，若按钮X2先按下，则K2X0=00000100，经MOV指令传送，K2Y0=00000100，即Y2=1，对应的指示HL2灯亮，经CMP指令比较，K2Y0=4>0，比较结果是M0=1，M1=0，MOV和CMP指令被断开，这样，后按下的按钮无效。
M0接点闭合，Y17得电，蜂鸣器响。
执行ENC0指令使K2Y0=00000100，即“Y2=1”编码成数值2存放到数据寄存器D0中，再经SEGD指令进行七段译码送到输出继电器Y10～Y17，到七段数码管显示数值2。
智力竞赛抢答装置实验报告
智力竞赛抢答装置实验报告智力竞赛抢答装置实验报告一、实验目的1、学习数字电路中D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源等单元电路的综合运用；2、熟悉智力竞赛抢答器的工作原理；3、了解简答数字系统设计、调试及故障排除方法。
二、实验原理下图为四人用的智力竞赛抢答装置线路，用以判断抢答优先权。
智力竞赛抢答器装置原理图图中F1为四D触发器74LS175，它具有公共置0端和公共CP 端，引脚排列间附录；F2为双4输入与非门74LS20；F3是由74ＬＳ００组成的多谐振荡器；Ｆ４是由７４ＬＳ７４组成的四分频电路；Ｆ３、Ｆ４组成抢答器中的ＣＰ时钟脉冲源。
抢答开始时，由主持人清除信号，按下复位开关Ｓ，７４ＬＳ１７５的输出Ｑ１～Ｑ４全为０，所有发光二极管ＬＥＤ灯均熄灭，当主持人宣布“抢答开始”后，首先做出判断的参赛者立即按下开关，对应的发光二极管点亮，同时，通过与非门Ｆ２送出信号锁住其余３个抢答者的电路，不再收受其他信号，直到主持人再次清除信号为止。
三、实验设备与器件（1）+5V直流电源（2）逻辑电平开关（3）逻辑电平显示器（4）双踪示波器（5）数字频率计（6）直流数字电压表（7）74LS175，74LS20，74LS74，74LS00四、实验内容（1）测试各触发器及各逻辑门的逻辑功能。
测试方法参照数字电子技术基础实验的有关内容，判断器件的好坏。
（2）按图10-1接线，抢答器五个开关接实验装置上的逻辑开关，发光二极管接电平显示器。
（3）断开抢答器电路中CP脉冲源电路，单独对多谐振荡器F3及分频器F4进行调试，调整多谐振荡器10kΩ电位器，使其输出脉冲频率约4kHz，观察F3和F4输出波形及测试其频率。
（4）测试抢答器电路功能。
接通+5V电源，CP端接实验装置上连续脉冲源，取重复频率约1kHz。
1）抢答开始前，开关K1，K2，K3，K4均置“0”，准备抢答，将开关S置“0”，发光二极管全熄灭，再将S置“1”。
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实训九智力竞赛抢答装置
一、实验目的
1、学习数字电路中D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源等单元电路的综合运用。
2、熟悉智力竞赛抢赛器的工作原理。
3、了解简单数字系统实验、调试及故障排除方法。
二、实验原理
图16－1为供四人用的智力竞赛抢答装置线路，用以判断抢答优先权。
图16－1智力竞赛抢答装置原理图
图中F
1
为四D触发器74LS175，它具有公共置0端和公共CP端,引脚排列
见附录；F
2为双4输入与非门74LS20；F
3
是由74LS00组成的多谐振荡器；F
4
是由74LS74组成的四分频电路，F
3、F
4
组成抢答电路中的CP时钟脉冲源，抢
答开始时，由主持人清除信号，按下复位开关S，74LS175的输出Q
1～Q
4
全为0，
104
所有发光二极管LED均熄灭，当主持人宣布“抢答开始”后，首先作出判断的参赛者立即按下开关，对应的发光二极管点亮，同时，通过与非门F
2
送出信号锁住其余三个抢答者的电路，不再接受其它信号，直到主持人再次清除信号为止。
三、实验设备与器件
1、+5V直流电源
2、逻辑电平开关
3、逻辑电平显示器
4、双踪示波器
5、数字频率计
6、直流数字电压表
7、74LS175、74LS20、74LS74、74LS00
四、实验内容
1、测试各触发器及各逻辑门的逻辑功能。
试测方法参照实验二及实验九有关内容，判断器件的好坏。
2、按图16－1接线，抢答器五个开关接实验装置上的逻辑开关、发光二极管接逻辑电平显示器。
3、断开抢答器电路中CP脉冲源电路，单独对多谐振荡器F
3及分频器F
4
进行调试，调整多谐振荡器10K电位器，使其输出脉冲频率约4KHz，观察F
3
及F
4
输出波形及测试其频率（参照实验十三有关内容）。
4、测试抢答器电路功能
接通+5电源，CP端接实验装置上连续脉冲源，取重复频率约1KHz。
（1）抢答开始前，开关K
1、K
2
、K
3
、K
4
均置“0”，准备抢答，将开关S
置“0”，发光二极管全熄灭，再将S置“1”。
抢答开始，K
1、K
2
、K
3
、，K
4
某一
开关置“1”，观察发光二极管的亮、灭情况，然后再将其它三个开关中任一个置“1”，观察发光二极的亮、灭有否改变。
（2）重复（1）的内容，改变K
1、K
2
、K
3
、K
4
任一个开关状态，观察抢答
器的工作情况。
（3）整体测试
105
断开实验装置上的连续脉冲源，接入F
3及F
4
，再进行实验。
五、实验预习要求
若在图16－1电路中加一个计时功能，要求计时电路显示时间精确到秒，最多限制为2分钟，一旦超出限时，则取消抢答权，电路如何改进。
六、实验报告
1、分析智力竞赛抢答装置各部分功能及工作原理
2、总结数字系统的设计、调试方法
3、分析实验中出现的故障及解决办法
106。