简易抢答器的电路设计
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一、抢答器的简要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，并且能在极短的时间内，使人们增加一些科学知识和生活知识。
实际进行智力竞赛时，一般分为若干组，各组对主持人提出的问题，分必答和抢答两种。
必答有时间限制，到时要告警，回答问题正确与否，由主持人判别加分还是减分，成绩评定结果要用电子装置显示。
抢答时，要判定哪组优先，并予以指示和鸣叫。
二、抢答器的任务与要求设计要求：每组设置一个抢答器按钮，供抢答者使用。
电路具有第一抢答信号鉴别和锁存功能。
在主持人将系统复位并发出抢答指令后，若抢答者按动抢答开关，则该组指示灯亮并组别鉴别显示电路显示抢答者的组别，同时扬声器发出“嘀-嘟”的双响，音响持续2-3S。
电路具备自锁功能，使别组的抢答器开关不起作用。
设计任务：本题的根本任务是准确判别第一抢答者的信号并将其锁存。
实现这功能可用触发器或锁存器等。
在得到第一信号后应该将其电路的输出封锁，使其他组的抢答信号无效。
同时还必须注意，第一抢答信号必须在主持人发出抢答命令后才有效，否则应视为提前抢答而犯规。
当电路形成第一抢答信号之后，LED显示组电路显示其组别。
还可鉴别出的第一抢答信号控制一个具有两种工作频率交换变化的音频振荡器工作，使其推动扬声器发出响音，表示该题抢答有效。
三、设计方案用TTL或CMOS集成电路设计智力竞赛抢答器逻辑控制电路，具体要求如下：1. 抢答组数为4组，输入抢答信号的控制电路应由无抖动开关来实现。
2. 判别选组电路。
能迅速、准确地判处抢答者，同时能排除其它组的干扰信号，闭锁其它各路输入使其它组再按开关时失去作用，并能对抢中者有光、声显示和呜叫指示。
3. 计数、显示电路。
每组有三位十进制计分显示电路，能进行加/减计分。
4. 定时及音响。
必答时，启动定时灯亮，以示开始，当时间到要发出单音调“嘟”声，并熄灭指示灯。
抢答时，当抢答开始后，指示灯应闪亮。
简易抢答器电路
简易抢答器电路
智力竞赛抢答器在各类游戏中用得较多，利用它不仅仅显示出抢答的公平性，而且还增强了趣味性。
本例介绍的简易智力竞赛抢答器电路如下图所示，图中虽只画出两路抢答，但实际可增加到任意路。
在抢答开始前，首先合上开关S，主持人先按
一下复位按钮SB，各路555时基电路的⑥脚均为高电平，555时基电路复位，③脚输出低电平，发光管LEDl、LED2均不发光。
抢答开始时，若第一路首先按动SBl，A1的②脚经Sbl、R1、R2接地，A1翻转置位，③脚输出高电平，LEDl发光，指示该路抢答，同时③脚输出高电平，经R1限流、VS 稳压使音乐集成电路A3得电工作，B就发出内储的电子乐曲声，表示抢答成功。
如果其他路再按动SB2等，因此时SB2下端电位在3V以上，A2状态不会发生变化，这就保证了只有最先抢答者的指示灯才会点亮。
一次抢答完毕后，主持人需按一下SB，电路复位，音乐声即中止，方可进入下一轮抢答。
智力竞赛抢答器的电路设计
智力竞赛抢答器电路设计一、选题背景1.抢答组数为3 组，输入抢答信号的按键需完成无抖动功能；2.能迅速、准确地判处抢答者，同时能排除其它组的干扰信号，闭锁其它各路输入使其它组再按开关时失去作用，并能对抢中者有显示和鸣叫指示3.每组有 1 位十进制计分显示电路，能进行加/减计分；4.当抢答开始后，指示灯应闪亮；当有某组抢答时，指示灯灭，最先抢答一组的灯亮，并发出音响；也可以驱动组别数字显示（用数码管显示）；5.回答问题的时间应可调整，分别为 10s、20；主持人应有复位按钮和开始抢答按钮。
二、方案论证(设计理念)说选用at89c51芯片进行仿真实验，由于题目要求以及芯片的端口较少问题，故选用了一个四位数码管，将显示分数和显示选手号的功能集成于一个四位数码管中，并由复位功能进行两种显示的切换。
将P0口接上数码管，从P2口选择几个作为位选端口，另外的几位作为主持人的按键用来进行加减分以及开始和复位的选择。
并对按键进行了消抖防影措施。
在芯片的对应端口连接上晶振电路，在P3口连接蜂鸣器进行相应的提示。
源程序在keil5环境中生成，仿真在protues8.9环境中生成，将程序写入芯片中得到了运行且功能无错误三、过程论述过程论述大致分为两个部分，为硬件部分和软件部分1.硬件部分P0口接上数码管，采用共阴极四位一体数码管。
由于连接的为P0口所以需要接上上拉电阻，由于单个电阻过于麻烦所以选择使用排阻。
蜂鸣器电路，由于单片机产生的电流过小，无法支持蜂鸣器的正常使用，所以使用三极管进行电流放大来保持蜂鸣器的正常使用。
图中显示的为按键，左侧是选手按键，右侧为主持人按键，分别为开始按钮、加分按钮、减分按钮、复位按钮。
2.软件部分本次实验使用了两个定时器中断，分别为定时器中断0和定时器中断1。
设置的初始抢答倒计时为20s，答题时间为10s，为两个定时器赋上相应的初值可以应对两种时间为零的各种情况由于题目的要求当复位按键或者选手按键按下后需要屏蔽其他选手的按钮影响，设计采用了一种标志位来控制按键扫描函数，当复位按键或者选手抢答按键按下后该标志位置1然后停止对按键函数的扫描以此来屏蔽其他按键的干扰。
简易抢答器设计与制作
简易抢答器设计与制作
专业名称：电气自动化
班级：电气131
姓名:刘群
辅导老师：舒为清
简易抢答器的制作
（一）、项目名称：抢答器的制作
(二）、产品电路原理图:
(三)、产品功能介绍:
当无人抢答时，J1—J4均未被按下，D1—D4均为低电平，在时钟脉冲作用下，74LS175的输出端均为低电平，LED发光二极管不亮.当有人抢答时，如S1被按下时，D1输入端变为高电平，在时钟脉冲的作用下,Q1立即变为高电平，对应的发光二极管发光.
（四)、原件清单：
电阻510 LED灯芯片电容按钮
8 4 3 1 4
（五）、制作过程：
1：察看芯片引脚图并画好电路图。
2：按照画好的电路图把元件安放在电路板上并固定在电路板上.
3：用烙铁按照画好的电路图把原件连接在一起。
4，测试电路看看是否能实现四人抢答功能。
（六）产品实物图: 正面图
反面图
(七)、总结：
在这次电路焊接中让我学到了很多，多次的焊接让我的焊接技术有了很大的进步也让我知道了74LS175的芯片的作用，一开始我没有拿到元件就去焊接而是看一下别人是怎么摆放的根据他人的摆放的好的地方学过来用在自己的电路板上并加入自己的想话使自己的电路板更加好看，更加美观。
在这次焊接中也出现了一些问题，在焊接后面的芯片时有时和前面的线路有冲突，要改一下前面的电路，所以以后再焊接摆路线时要纵观全局。
抢答器的设计与制作（五篇范例）
抢答器的设计与制作（五篇范例）第一篇：抢答器的设计与制作抢答器的设计与制作抢答器是竞赛问答中一种常用的必备装置,从原理上讲,它是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
从有利于学习的角度考虑，这里主要介绍以中小规模集成电路和ＰＬＤ器件设计抢答器的方法。
1抢答器的基本组成及工作原理1.1抢答器的组成抢答器的一般构成框图如图1.1所示。
它主要由开关阵列电路、触发锁存电路、编码器、7段显示器几部分组成。
下面逐一给予介绍。
图1.1抢答器的组成框图（１）开关阵列电路该电路由多路开关所组成，每一竞赛者与一组开关相对应。
开关应为常开型，当按下开关时，开关闭合；当松开开关时，开关自动弹出断开。
（２）触发锁存电路当某一开关首先按下时，触发锁存电路被触发，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。
（３）编码器编码器的作用是将某一开关信息转化为相应的8421BCD码，以提供数字显示电路所需要的编码输入。
（４）７段显示译码器译码驱动电路将编码器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态，并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。
（５）数码显示器数码管通常有发光二极管（LED）数码管和液晶（LCD）数码管。
本设计提供的为LED数码管。
1.2抢答器的工作原理(1)开关阵列电路图1.2所示为８路开关阵列电路，从图上可以看出其结构非常简单。
电路中，Ｒ1～Ｒ8为上拉和限流电阻。
当任一开关按下时，相应的输出为低电平，否则为高电平。
图1.2开关阵列电路(2)触发锁存电路图1.3所示为８路触发锁存电路。
图中，74HC373为8D锁存器，一开始，当所有开关均未按下时，锁存器输出全为高电平，经８输入与非门和非门后的反馈信号仍为高电平，该信号作为锁存器使能端控制信号，使锁存器处于等待接收触发输入状态；当任一开关按下时，输出信号中必有一路为低电平，则反馈信号变为低电平，锁存器刚刚接收到的开关被锁存，这时其它开关信息的输入将被封锁。
智力竞赛抢答器电路设计
智力竞赛抢答器电路设计一、选题背景本智能抢答器以AT89C51单片机为控制核心，由复位电路、时钟电路、主持人按键电路、选手抢答按键电路、LCD显示电路、报警电路等组成。
抢答器可同时供3名选手或3个代表队比赛，分别用3个按键K1、K2、K3进行抢答。
当主持人启动“开始抢答键”，定时器进行减计时，当倒计时为0时禁止抢答。
参赛选手在设定时间内抢答有效，则显示选手的编号同时进入回答问题的倒计时。
在回答问题倒计时期间选手如回答正确，主持人通过“加分键”给选手加分。
如果选手回答错误，主持人则通过“减分键”给选手扣分。
此外该电路还具有锁存和显示功能。
即某位选手按下按键，锁存相应选手的参赛号码，并在LCD显示屏上显示，同时扬声器发出警鸣声提示。
其他按键者将不能响应。
二、方案论证(设计理念)图1 流程图1、显示电路用LCD1602来代替数码管进行显示功能，因为LCD1602能够显示2行16个字符，具有微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧，外围电路配置简单，价格便宜，具有很高的性价比等优点。
2、倒计时子程序该智能抢答器的“抢答时间倒计时”设置为10s,“回答时间倒计时”设置为20s。
用定时器中断T1定时1s,如果1s定时时间到，倒计时自动减1，并在数码管显示，再判断到倒计时是否结束到0，没有到继续1s倒计时减1，直到倒计时计为止.3、复位电路[1]复位电路采用的是按键电平复位方式，复位按钮按下，产生高电平的复位信号送入9脚。
电解电容充电放电使得复位高电平信号持续2个机器周期以上。
当放起按键时，9脚缓慢达到低电平则退出复位。
程序从头开始执行。
4、抢答键电路该电路采用独立式键盘，独立式键盘是指各按键分别接通一条输入I\O口，例如当主持人要按下“抢答开始键”K1时，如果按键没有按下时，CPU对应的口P3.0由于有上拉电阻，其输入为高电平“1”；当按键按下后，对应的1.0口变为低电平“0”，这样P1.0口就从高电平变为低电平。
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。
简易三路抢答器课程设计
目录简要 (2)1绪论 (3)2总体方案设计 (4)3电路图 (5)3.1四D触发器74LS175 (6)3.2与非门74LS20(逻辑器件) (7)3.3与非门74LS00(集成PLC) (8)3.4或非门74LS54(逻辑器件) (9)3.5双上升沿D触发器74LS74 (12)3.6多谐振荡器 (13)3.7由74LS74构成的四分频电路 (14)4 主要器件及重要元件的功能介绍．．．．．．．．．．．．１５4.1 D触发器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１６4.2与非门．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１７4.3或非门．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１８4.４电阻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１９4.５电容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4.5发光二极管．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4.6 开关．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4.７三极管．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4.８蜂鸣器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5总电路原理图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 心得与体会．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７．参考资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８．附录计算及其补充知识．．．．．．．．．．．．．．简易三路抢答器摘要本课程设计论文详细的讲述了我的本次课程设计的全过程和收获。
本文讲述的三路抢答器主要是由；两个D触发器74LS175、以及一个四输入与非门和四个双输入与非门和一个或非门构成，共分为锁存器、脉冲信号发生器、分频电路三部分，其中74LS175上的清零端由主持人控制，用来控制是否开始抢答，抢答开始时，由主持人按下复位开关S 清除信号，当主持人宣布“抢答开始”后，先做出判断的选手立即按下开关，通过与非门送出信号并将其他选手锁存，同时将信号送给发光二极管与喇叭，直到主持人再次清除信号为止。
抢答器电路设计
抢答器电路设计1. 简介在各种竞赛、考试、培训和娱乐活动中，抢答环节都是一种常见的形式。
为了保证抢答的公平性和效率，设计一个高性能的抢答器电路就显得尤为重要。
本文将详细探讨抢答器电路的设计原理、电路结构、关键组成部分以及优化方向。
2. 设计原理抢答器电路的设计原理主要基于以下几个方面：2.1 抢答信号检测通过检测外部抢答信号，判断是否有选手按下抢答按钮。
在电路中加入合适的触发器和滤波器，可以有效消除干扰信号，并提高抢答信号的可靠性。
2.2 抢答顺序控制根据抢答规则，设计合适的电路逻辑，确定选手的抢答顺序。
常见的控制方式包括轮询控制、中断控制和优先级控制。
通过电路内部的计数器、寄存器或编码器来实现抢答顺序的控制。
2.3 显示当前抢答者通过LED灯或其他合适的显示器件，实时显示当前抢答者的信息。
根据抢答顺序控制的结果，将相应的指示灯点亮，提示当前抢答者。
3. 电路结构抢答器电路的核心是一个控制器，其基本结构如下所示：3.1 输入接口电路需要提供一个或多个抢答按钮接口，用于接收选手按下按钮的信号。
同时，还需要接入外部电源以供电。
3.2 信号处理模块信号处理模块主要负责抢答信号的检测和处理。
通过合适的滤波器和触发器，可以有效提高抢答信号的稳定性和可靠性。
3.3 抢答顺序控制模块抢答顺序控制模块根据选手按下按钮的时间顺序，确定抢答的先后顺序。
可以使用计数器、寄存器或编码器等电路组件来实现。
3.4 显示模块显示模块可以使用LED灯或其他适合的显示器件来实时显示当前抢答者的信息。
根据抢答顺序控制模块的输出结果，将相应的指示灯点亮。
3.5 控制逻辑模块控制逻辑模块通过逻辑电路来实现整个抢答器电路的功能。
根据不同的控制方式和抢答规则，选择合适的电路逻辑实现抢答顺序的控制。
4. 关键组成部分4.1 触发器触发器是抢答器电路中的重要组成部分，主要用于检测抢答信号的触发条件。
常见的触发器包括RS触发器、JK触发器和D触发器等。
简易抢答器的设计
4.1.3 普通编码器的VHDL设计 • 8线-3线编码器可对8个输入信号进行编码，输出
为3位二进制编码。逻辑符号图如图4-2所示，真 值表如表4-1所示。
• 1. 采用行为描述方式的8线-3线编码器VHDL设计
为了保证编码的唯一性，输入端只允许有1个有效编码输入 信号“1”，为了避免当输入端有多个“1”时出现编码混乱，上面 程序中在END IF语句前用ELSE Q <="ZZZ"语句，表示除有效 编码输入外的其余无效编码输入时，输出Q为高阻状态。
4.1.1 进程（PROCESS）语句
• 进程语句作为一个独立的结构，在结构体中以一个完整的结构存在， 是VHDL语言中描述能力最强，使用最多的语句结构。进程语句是结构 体的有机组成部分，各个进程之间可以通过信号（SIGNAL）通信，共 同组成一个功能强大的结构体。
• 一个结构体内可以包含多个进程语句，多个进程之间是同时执行的。 进程语句本身是并行语句，但每个进程的内部则由一系列顺序语句构 成。
ENTITY seg1 IS
PORT(d:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
y:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0));
END seg1;
ARCHITECTURE one OF seg1 IS BEGIN PROCESS(d) BEGIN CASE d IS
• 1. PROCESS语句的格式 [进程名：] PROCESS （敏感信号表） [进程说明语句；] BEGIN 进程内顺序描述语句；
END PROCESS [进程名]；
• 2. 进程语句的主要特点
• （1）同一结构体中的各个进程之间是并发执行的，并且 都可以使用实体说明和结构体中所定义的信号；而同一进 程中的描述语句则是顺序执行的，即在进程中只能设置顺 序语句。
智力竞赛抢答器电路设计
目录1 技术指标 (2)2 设计方案及其比较 (2)3实现方案 (7)3.1 CC4042锁定器的内部结构和工作原理 (7)3.2 实现智力抢答器的电路图及其原理 (8)4 调试过程及结论 (9)4.1 电路的连接 (9)4.2 电路的调试 (9)4.3 结论 (9)5 心得体会 (10)6 参考文献 (10)智力竞赛抢答器电路设计1 技术指标设计一个四组抢答器，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。
2 设计方案及其比较2.1 方案一电路如图2.11所示图2.11 方案一电路原理图CC4042是一CMOS集成D锁存器。
POL接VDD，CP端电平由Q0～Q3和复位开关S产生的信号决定。
电路开始工作前，按下复位开关S，使“与非”门G2输出为1。
此时CC4042的时钟CP=1，故芯片处于传送信号D0～D3状态，一旦S0～S3中任一按钮先按下，如S0先按下，则Q0=D0=1，Q0=0，对应的发光二极管V0点亮，同时“与非”门G1输出高电平，下降沿的作用下。
第一信号被锁存，此后S1～S3若再按下，电路不再有反应了。
CC4042的引脚图见图2.12。
VDD可用5V直流电源或电池，V0～V3可用不同颜色的发光二极管，G1、G2是四输入和二输入“与非”门电路，各电阻阻值见图示。
表2.1 CC4042锁存器功能表POL CP D i Q i Q i0 0 0 0 00 0 1 1 00 ↑X 锁存1 1 0 0 11 1 1 1 01 ↓X 锁存图2.12 CC4042锁存器引脚图2.2 方案二电路如图2.21所示CC4042是一CMOS集成D锁存器。
POL接VDD，CP端电平由Q0～Q3和复位开关S产生的信号决定。
电路开始工作前，按下复位开关S，使“异或”门G2输出为0。
此时CC4042的时钟CP=0，故芯片处于传送信号D0～D3状态，一旦S0～S3中任一按钮先按下，如S0先按下，则Q0=D0=1，对应的发光二极管V0点亮，同时“或”门G1输出高电平，经三极的作用下。
抢答器电路设计
抢答器电路设计一、概述抢答器是一种常用于竞赛、考试等场合的设备，可以实现多人同时回答问题，但只有最先按下按钮的人才能获得回答权。
本文将介绍抢答器电路设计的相关内容。
二、基本原理抢答器电路由按钮、计时器、指示灯等组成。
当比赛开始时，指示灯亮起，参赛者可以按下按钮进行回答。
计时器记录每个参赛者按下按钮的时间，并在最先按下按钮的参赛者回答后停止计时。
此时指示灯熄灭，显示该参赛者获得了回答权。
三、电路设计1. 按钮部分选用带锁定功能的按钮，即按下后会保持闭合状态直到再次按下才会断开。
这样可以避免误触和手指滑动等问题。
2. 计时器部分计时器可以选用555定时器芯片或者微处理器进行设计。
其中555定时器芯片具有简单易用、成本低廉等优点；而微处理器则具有功能强大、可编程性强等优点。
3. 指示灯部分指示灯可以选用LED发光二极管或其他发光元件进行设计。
建议使用红色LED，因为红色具有较高的亮度和较低的功耗。
4. 供电部分抢答器电路可以采用直流电源供电，建议使用9V电池或者12V适配器。
同时需要加入保险丝等保护措施。
四、具体实现1. 按钮部分选用带锁定功能的按钮，并将按钮焊接在PCB板上。
连接按钮的两个引脚分别与VCC和555定时器芯片的触发端相连。
2. 计时器部分选用555定时器芯片进行设计。
将555定时器芯片的触发端与按钮连接，将复位端接地，将控制端接高电平。
通过调整外部元件（如电容、电阻）来设置计时时间。
3. 指示灯部分选用红色LED发光二极管，并将其焊接在PCB板上。
LED的正极连接到VCC，负极连接到555定时器芯片的输出端。
4. 供电部分使用9V电池或12V适配器作为供电源，并加入保险丝等保护措施。
五、总结抢答器是一种常见而实用的竞赛设备，在设计过程中需要注意选择适合的元件和合理布局，以确保电路的稳定性和可靠性。
同时，也需要注意安全问题，加入保护措施以避免电路损坏或者人身伤害。
智力竞赛抢答器逻辑电路的设计
智力竞赛抢答器的逻辑电路设计主要由多个模块组成，每个模块都有其特定的功能。
下面介绍一下智力竞赛抢答器的逻辑电路设计：
1. 按键模块：按键模块由"抢答"按钮、"结束"按钮和"重置"按钮组成，用来控制抢答器的抢答、结束和重置功能。
2. 抢答模块：抢答模块由抢答按钮、抢答时间计时器和抢答结果显示器组成，用来控制抢答过程的时间限制和抢答结果的显示。
3. 结束模块：结束模块由"结束"按钮和抢答结果显示器组成，用来控制抢答过程的结束及结果的显示。
4. 重置模块：重置模块由"重置"按钮和抢答时间计时器组成，用来控制抢答过程的重置及抢答时间的重置。
5. 数据模块：数据模块由抢答时间计时器和抢答结果显示器组成，用来控制抢答过程的数据存储及结果的显示。
四路优先简易抢答器设计
四路优先简易抢答器设计1．设计目的（1）掌握用门电路和计数显示芯片完成四路抢答器的设计方法。
（2）对设计的数字电路进行仿真和调试。
2．设计任务四路优先简易抢答器，是通过逻辑电路判断哪一个预定状态优先发生的一个装置，具体要求如下：（1）4个S1、S2、S3、S4为抢答输入开关，一个控制开关S5，LED数码管为抢答成功显示。
（2）在按下控制开关S5时，再按下S1、S2、S3、S4是处于无效的状态；以及在无人按下抢答开关时的状态，这两种情况下LED数码管显示均为字符“5”。
（3）开关S1、S2、S3、S4中有一个按下时，对应LED数码管显示出相应的数字“1”、“2”、“3”、“4”，并且被锁存起来，而其他的开关再按则无效。
（4）按下控制开关S5时，电路恢复为等待抢答状态，S5开关复位时准备下一次抢答。
（5）信号发生器产生的时基信号CP周期，应大于一次手动触键开关后的抖动时间，否则抢答器就不能锁定。
3．设计要求（1）合理的设计硬件电路，说明工作原理及设计过程，画出相关的电路原理图（运用Multisim电路仿真软件）；（2）选择常用的电器元件（说明电器元件选择的过程和依据）；(3) 对电路进行局部或整体仿真分析；（4）按照规范要求，按时提交课程设计报告（打印或手写），并完成相应答辩。
4．参考资料（l）李立主编. 电工学实验指导. 北京：高等教育出版社，2005（2）高吉祥主编.电子技术基础实验与课程设计. 北京：电子工业出版社，2004 （3）谢云，等编著.现代电子技术实践课程指导.北京：机械工业出版社，2003四路优先抢答器设计报告目录一、任务设计与要求 (4)二、设计方案与论证 (5)二、电路设计计算与分析 (6)3.1555定时器 (6)3.1.1 555定时器构成的多谐振荡器 (9)3.2 8线—3线优先编码器74LS148集成电路芯片 (11)3.3 四D触发器74LS175 (15)3.4 关于竞争现象 (17)3.5整体仿真 (21)四、总结与心得 (22)五、附录 (24)六、参考文献 (25)一、任务设计与要求四路优先简易抢答器，是通过逻辑电路判断哪一个预定状态优先发生的一个装置，具体要求如下：（1）4个S1、S2、S3、S4为抢答输入开关，一个控制开关S5，LED数码管为抢答成功显示。
简单抢答器制作介绍课件
B 调试程序：检查程序是否存在错误，并进行调试
A 编写程序：使用编程语言编写抢答器程序
抢答器的应用
教学活动中的应用
01
02
03
04
课堂抢答：增加 课堂互动，提高
学生参与度
知识竞赛：检验 学生对知识的掌
握程度
问题讨论：引导 学生思考，提高 解决问题的能力
课堂评价：对学 生的表现进行评
价和反器可以复位，
重新开始新一轮抢答
抢答器的制作步骤
准备材料和工具
电子元件：如 1 按钮、LED灯、 蜂鸣器等
电路板：如面 2 包板、 Arduino板等
导线：如杜邦 3 线、跳线等
工具：如电烙 4 铁、螺丝刀、 万用表等
软件：如
5
Arduino IDE、
编程软件等
辅助材料：如 6 胶带、热缩管 等
提高员工参与度：抢答器可以增加员工 参与培训的积极性和互动性。
提高培训效果：抢答器可以帮助员工更 好地理解和掌握培训内容。
评估培训效果：抢答器可以实时评估员 工的培训效果，为培训改进提供依据。
提高培训效率：抢答器可以节省培训时 间，提高培训效率。
家庭娱乐中的应用
01
家庭聚会：增 加互动，活跃
气氛
02
拓展抢答器的功能
04
增加抢答规则的自定义设
置，满足不同场景的需求
03
增加抢答结果的实时显示，
提高抢答的互动性
02
增加抢答者的身份识别，
便于统计抢答情况
01
添加倒计时功能，增加
抢答的紧张感
提高抢答器的用户体验
01
02
03
增加倒计时功能， 让参与者有更充足
四人抢答器电路设计
题目：四人抢答器电路设计课程名称：数字电子技术学院：电子信息与电气工程学院学生姓名：裴雷雨学号：20110201011X专业班级：自动化2011级2班指导教师：李立2013年6月6日课程设计任务书摘要：本文介绍设计了一个四人抢答器控制电路，该电路能够实现四人比赛抢答的功能并通过发光二极管和蜂鸣器实现对抢答者的声光报警指示。
其中抢答电路用四D触发器74LS175、与非门74LS00和555定时器实现；报警电路用一个上拉电阻、发光二极管、蜂鸣器等实现抢答声光指示器；显示电路用74LS74 D触发器、74LS192计数器、74LS47译码器（驱动器）和七段共阳极数码显示器实现；时钟电路用计数器74LS192、555定时器、74LS47译码器（驱动器）、七段共阳极数码显示器和双D触发器74LS47共同完成十秒倒计时的时钟电路。
关键词：抢答器；声光报警；定时电路；显示电路；时钟电路目录1.设计背景 (1)1.1数字电路系统 (1)1.2时钟电路的作用及基本构成 (1)1.3 Multisim软件和DXP软件 (1)2.设计方案 (2)2.1分析任务 (2)2.2论证方案... (2)2.3电路分析 (2)3.方案实施 (3)3.1设计原理图 (3)3.2用Multisim电路仿真 (10)3.3制作PCB (12)3.4安装与调试 (12)4.结果与结论 (12)5.收获与致谢 (13)6.参考文献 (13)7.附件 (14)7.1电路原理图 (14)7.2 PCB布线图 (15)7.3实物图 (16)7.4元器件清单 (17)1. 设计背景1.1 数字电路系统数字电路系统一般包括输入电路、控制电路、输出电路、时钟电路和电源等。
输入电路主要作用是将被控信号转换成数字信号，其形式包括各种输入接口电路。
比如数字频率计中，通过输入电路对微弱信号进行放大、整形，得到数字电路可以处理的数字信号。
模拟信号则需要通过模数转换电路转换成数字信号再进行处理。
抢答器电路的设计方案
项目 3 抢答器电路的设计
[例] 设下图中触发器初始状态为 0，试对应输入波形 画出 Q 和 Q 的波形。
RD R
Q RD
SD S
Q SD
保持 置 0 保 置
初态为 0，故保持为 0。
持1
解：
Q
2020/12/3
Q
15
数字电子技术
项目 3 抢答器电路的设计
基本 RS 触发器的两种形式比较
逻
置 0、置1 信
号低电平有效
置 0、置1 信 号高电平有效
辑
Q
Q
Q
Q
注
意
符
号
功 能 归 纳
2020/12/3
SR
SD
RD SD 00 01 10 11
RD
Qn+1 不定
0 1 Qn
S
SD
RD SD 00 01 10 11
弄清输入 R 信号是低电平
有效还是高电 RD 平有效。
Qn+1 Qn 1 0 ×不允许
态(置 0 2020/12/3 或置 1)，预置完毕后21应使 RD = SD数=字1电。子技术
3. 特性表、特性方程
项目 3 抢答器电路的设计
特性表
R S Qn Qn+1 0000
0011 0101 0111 1000 1010 1 1 0× 1 1 1×
同步RS 触发器 Qn+1的卡诺图 SQn
项目 3
2020/12/3
抢答器电路的设计
任务3.1 认识RS触发器 任务3.2 认识D触发器 任务3.3 认识JK触发器 任务3.4 触发器的相互转换
小结
1
数字电子技术
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简易抢答器的电路设计学院名称公安技术学院专业刑事科学技术、安全防范工程班级12级刑科、13级安防、刑科指导老师寇为刚学生姓名脱海涛彭俊杰刘吉宏陈砚君甘肃政法学院2013年12月8日摘要本设计主要介绍用数电知识设计八路抢答器。
优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出，并与主持人开关相连接，即构成了抢答器的主体电路。
经过布线、接线、调试等工作后数字抢答器成形。
借助较少的外围元件完成抢答的整个过程，设计制作了八路抢答器，设计编程简单，工作稳定可靠。
可供8人或8个代表队抢答，并用7段数码管显示首先抢答者的组别号码，有人抢答后自动闭锁其他各路输入，禁止其他人抢答，使其他组的开关失去作用，而显示最先按下抢答键的组别号。
只有当主持人按下复位按键才能再次抢答。
关键字：抢答器数码管信号电路AbstractThe design introduced by the number of electrical knowledge eight responder design. Input signal priority coding circuit, latch, decoder circuit will be the team's output on a display, and connected with the host switch, which constitute the main circuit responder. After wiring, wiring, commissioning work forming digital answering device. The whole process with fewer peripheral components to complete the answer, designed and produced eight way responder, programming is simple, stable and reliable work. For 8 people or 8 team competition, with 7 digital tube display first responder group number, some people answer automatic blocking other each input, no other answer, switch to other groups lose their effect, and shows the first press the answer key constituencies. Only when the host press the reset button again to answer.Keyword：Responder Digital tube Signal Circuit目录第一章设计系统1.1分析技术要求1.2选择技术方案1.3确定原理方框图1.4分析工作原理第二章单元电路设计2．1电路设计2．2工作原理2．3元器件的选择第三章电路安装、调试与测试3.1 电路安装3.2 电路调试3.3 电路测试3.4 实物图第四章课程设计小结第五章心得体会第六章参考文献第一章设计系统1.1 技术要求一、基本要求：1、抢答组数分为八组，序号分别为S0，S1,S3，S4,S5，S6，S7，优先抢答者按动本组按键，组号立即在LED显示器上显示，同时封锁其它的按键信号。
2、系统设置外部清除键，按动清除键，LED显示器自动清零灭灯。
5、电源：220V/50HZ交流经过制作电源转成5V电源供电；二、提交成果：1、设计报告2、作品3、电路原理图：要求提交两份，一份为CAD/EDA软件绘制，另一份为手工绘制，图纸大小自定，但要符合标准，电路图绘制要规范。
三、设计进度：1、时间：三周2、进度安排：（1）第一周选题，熟悉题目，分析要求，查找资料，选择方案，优化方案，确定原理方框图，单元电路设计，选择元器件；（2）第二周进行电路仿真，确定电路原理图，画出电路原理图，购买元器件，焊接电路；（3）第三周电路调试，电路测试，绘制电路原理图，完成设计报告，答辩。
1.2 技术方案1、优先编码电路立即分辨出抢答者的编号，并由锁存器进行锁存，然后由译码显示电路显示编号；2、控制电路要对输入编码电路进行封锁，避免其他选手再次进行抢答；4、当选手将问题回答完毕，主持人操作控制开关，使系统回复到禁止工作状态，以便进行下一轮抢答。
制作抢答器可以用好多的方法，可以用单片机来完成，它的功能强大制作简单，并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技术来制作；最后也可以用数字电路来实现，它的原理比较简单，集成块的价格也比较便宜且很容易购买，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。
1.3 原理方框图1.4 工作原理接通电源时，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，，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。
第二章单元电路设计2．1 电路设计2.2 工作原理工作原理当任意一个选手按下抢答按钮后，74LS148开始工作，与输入端对应的输出端为低电平，低电平经过74LS148编码后输出的是一组与输入对应的三位二进制数，再经过译码显示电路将对应的编号显示出来。
编码器74LS148工作时输出使能端为高电平，将其连接到锁存器的控制端口，使其由低电平变为高电平，禁止它再工作，即使其他选手再按动按钮，也不会再有输出，也就是完成了锁存功能。
2.3元器件的选择器件介绍及参数确定：1、74LS148的引脚图及构图2、74LS279的引脚图及构图3、74LS48的引脚图及构图4、一位数码管引脚图及构图第三章电路安装、调试与测试3.1 电路的安装电路是通过使用焊锡将器件连接在试验板上，路安装的时候首先要注意安全，要防止电烙铁把自己和他人烫伤，还要防止将电源线的绝缘皮损坏。
器件要焊接的在有金属一面，有利于器件的正常导通，，安装时部局要合理，根据三个单元讲电路板划分为三个部分，方便一一焊接，检查。
3.2 电路的调试此电路是由电子技术中的数电制作而成，想要得到精确的值需要大量的调试，调试可以分步进行，如果出现了过大或者过小的情况，则应该检测焊接中是否出现短路或者断路，排除问题后再进行下一部分调试。
在调试中要注意电源的接法，在检测部分应该注意应加装上拉电阻否则三极如果出现了过大或者过小的情况，则应该检测焊接中是否出现短路或者断路，排除问题后再进行下一部分调试。
管基极会承受巨大的电压会导致三极管发热甚至烧坏。
安装阻排与七段显示器时，要将阻排与74LS48并联。
3.3 电路的测试1、在给电路连通电源时一定要先用外用表测试已经焊接的电路当中是否存在短路现象，若存在，应先排除再接电源，避免损坏电源和已经焊接的电路。
2、在调试之前，连通电源以后若出现异常情况，比如冒烟，有异味，应立即切断电源。
3、在确定电路没有异常情况时，接通电源，对电路的每一部分逐个进行调试，认真思考，大胆尝试，解决每一个可能引起电路不按设计工作的问题。
1、在给电路连通电源时一定要先用外用表测试已经焊接的电路当中是否存在短路现象，若存在，应先排除再接电源，避免损坏电源和已经焊接的电路。
2、在调试之前，连通电源以后若出现异常情况，比如冒烟，有异味，应立即切断电源。
3、在确定电路没有异常情况时，接通电源，对电路的每一部分逐个进行调试，认真思考，大胆尝试，解决每一个可能引起电路不按设计工作的问题。
3.4 实物图器件清单74LS279 1个74LS148 1个74LS48 1个数码管1个发光二极管1个电阻10千欧 9个电阻510欧 1个第四章课程设计小结在设计之前，参考了许多相关的资料。
在设计中又参考了以前讲过的八路抢答器的原理图，有了基本的思路。
但着手设计时，又出现了许多未预料到的问题，例如元件的选择：在选择编码器时，是采用普通编码器还是优先编码器。
普通编码器中，任何时刻只允许输入一个编码信号，否则输出将发生混乱。
所以选择了优先编码器。
在一些设计原理上也遇到了许多新问题。
发现当电源接通后，无论有无人按按钮都会使音乐集成电路通电发出声响。
通过八路这次八路抢答器设计，我发现了以往学习中的许多不足，也让我掌握了以往许多掌握的不太牢的知识，感觉学到了很多东西。
三周的课程设计，留给我印象最深的是要设计一个成功的电路，必须要有耐性和坚持下去的毅力。
在整个电路的安装调试的过程中，花费时间最多的是各个元件电路的连接，电路的细节设计以及连完线路后的检查工作上，其中在连接电路是出现问题比较多，在148元件的连接的调试的时候出现了问题在这次过程中，我深刻的体会到在设计过程中，需要反复实践，其过程很可能相当的烦琐，有时花很长时间检查电路故障，分析原因，那时心中就有点灰心，有时还特别想放弃，此时更需要静下心来，更仔细的查找原因。
总之，这次实验过程中我受益匪浅，在摸索我和我的搭档实现了课题所要求的结果。
培养了我的设计思维，增加了动手操作的能力。
更让我体会到实现电路功能喜悦。
第五章心得体会我觉得通过这次的设计，我不仅学会了很多原来没有掌握的理论教科书上的知识，更多是学到了一些理论书上没有的，如设计各种功能电路的方法、修改电路等。
在平时的学习中基本不会遇到错误的电路，但现在是自己设计，还要自己发现错误，再自己修改，所以这需要很好的知识基础。
课程设计基本结束了，它对我来说有很大的意义，锻炼了我独立思考和解决问题的能力，还培养了我的耐心，最后我收获的不仅是一份完整的设计方案，更是完成一项设计的自豪和自信，它使我变得更相信自己，也更认真的对待事情，更加务实和有耐心。
参考文献1.伍时和主编《数字电子技术基础》，清华大学出版社，伍时和主编2.谢自美主编《电子线路设计，实验，测试》华中科技大学出版社3.康华光主编《电子技术基础数字部分》高等教育出版社4.李海主编《74系列芯片手册》重庆大学出版社5.孙梅生主编《电子技术基础课程设计》高等教育出版社6.冯根生主编《数字电子技术基础》中国科技大学出版社。