三路抢答器的设计与仿真
三路抢答器设计
数字电路课程设计一、设计任务和要求：1. 抢答器同时供3名选手抢答，分别用3个按钮D1、D2、D3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，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8秒。
当主持人启动"开始"键后，定时器进行计时（0-7）。
5.主持人没有闭合开关之前，有人抢答，数码管显示对应的选手编号，且红灯亮，当所有选手闭合自己对应的开关时，编号数码管清为0。
6. 参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，计数器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间,绿灯亮，并保持到主持人将系统清除为止。
7. 如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，定时显示器上显示8,且黄灯亮以示警告时间已到,若有人抢答，显示抢答人组号并锁存,直到主持人将系统清零，即黄灯灭，两个数码管显示都为0。
二、 实验框图： 1、设计方案 ：抢答器具有锁存、定时、显示功能。
抢答之前，两个数码管显示为0，即主持人没有按下开始按钮之前，有人抢答，亮红灯给以警告，数码管显示对应的选手编号，当选手闭合自己的开关时，对应数码管显示为0；当主持人按下开始按钮后，进行抢答，若有人抢答，锁存器锁存选手号和抢答时的时间，同时亮绿灯，直到主持人清零，系统才能再次正常工作；如果时间已到，没有人回答，黄灯亮，即在8秒的时刻，如果有选手抢答，锁存器锁存选手号，数码管并将选手号显示出来，直到主持人清零。
2、系统框图 ：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计时，并通过译码器在数码管中显示。
当某选手按开关键时，通过控制电路控制锁存器的使能端，并在锁存器中锁存，在输出端产生相应的开关电平信息，然后在译码器中译码，将编码器输出的8421BCD 转换为数码管需要的逻辑状态。
三路抢答2
三路竞赛抢答器仿真设计1.设计要求⑴、制作一个可容纳[1]、[2]、[3]三组参赛者的竞赛抢答器，每组设置一个抢答按钮供参赛者使用。
⑵、电路应具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。
在主持人[X]清零发出抢答指令后，如果某组参赛者在第一时间按动抢答开关抢答成功后，应立即将其输入锁存器锁存，使其他组别的抢答信号无效，并用编码、译码及数码显示电路显示出该组参赛者的组号。
⑶、若同时有两组或两组以上抢答，则所有的抢答信号无效，显示器显示0字符。
2.设计步骤⑴原理框图因“若同时有两组或两组以上抢答，则所有的抢答信号无效，显示器显示0字符”的设计要求涉及时序逻辑电路，所以抢答信号处理电路必须使用触发器构成。
为此，有用四D触发器74LS175、门电路、555定时器、七段数码显示器等器件设计制作的可容纳“1”、“2”、“3”个组别参加的三路竞赛抢答器⑴，设计原理图。
如下；三路竞赛抢答器设计原理框图（2）设计说明当主持人按下清零按钮后，四D 触发器74LS175的0=CLR ,四D 触发器被清零，0321===Q Q Q 、1321===Q ，显示器显示0字符，所有抢答信号无效。
第一抢答信号的鉴别和锁存功能由四D 触发器，三3输入与门74LS11和555定时器构成的多谐振荡器组合完成。
为保证参赛者在按抢答按钮的瞬间，时钟脉冲信号能适时到达，由555定时器构成的多谐振荡器的振荡周期m s 701010324407073212.)(.)(.T R R ≈⨯⨯⨯+⨯=+=-,约为1.4kHZ ，远高于参赛选手的可能抢答频率。
当主持人命令开始抢答后，四D 触发器74LS175的1=CLR ,抢答开始，其他抢答信号有效。
设第一组参赛者在第一时间按下了抢答按钮“1”，于是四D 触发器74LS175的01=Q ，三3输入与门74LS11的输出为0，即是四D 触发器的脉冲信号CLK(上升沿有效）为0，被封锁，即第一抢答信号被鉴别和锁存，并使其后的抢答信号无效。
课程设计三路抢答器
三人抢答计时器一、摘要智力竞赛抢答计时器是一名公正的裁判员，它的任务是从若干名参赛者中确定出最先的抢答者，并要求参赛者在规定的时间里回答完问题。
二、设计要求1.设计一个三人参加的智力竞赛抢答计时器。
2.当有某一参赛者首先按下抢答开关时，相应显示灯亮并伴有声响。
此时，抢答器不再接收其他输入的信号。
3.电路具有回答问题时间控制功能。
要求回答问题的时间小于等于100秒（显示0～99），时间显示采用倒计时方式。
当达到限定时间时，发出声响以示警告。
三、给定条件及元器件1.要求电路主要选用中规模CMOS集成电路CC 4000 系列。
2.电源电压为5 ~ 10 V 。
3.本设计要求在数字电路实验箱上完成。
四、设计内容1.电路各部分的组成和工作原理。
2.元件器的选取及其电路图和功能。
3.电路各部分的调试方法。
4.在整机电路的设计调试过程中，遇到什么问，其原因及解决的办法。
五、电路组成和工作原理图（一）根据上面所说的功能要求，智力竞赛抢答计时系统的组成框如图（一）所示。
它主要由六部分组成；1、抢答器——是三人抢答计时器的核心。
当参赛者的任意一位首先按下抢答开关时，抢答器即刻接受该信号，指使相应发光二级管亮（或音响电路发出声音），与此同时，封锁住其他参赛者的输入信号。
2、抢答控制电路——由三个开关组成。
三名参赛者各控制一个，拨动开关使相应控制端的信号为高电平或低电平。
3、清零装置——供比赛开始前裁判员使用。
它能保证比赛前触发器统一清零，避免电路的误动作和抢答过程的不公平。
4、显示声响电路——比赛开始，当某一参赛者按下抢答器开关时，触发器接受该信号，在封锁其他开关信号的同时，使该路的发光二极管发出亮光和蜂鸣器发出声响，以引起人们的注意。
5、计时显示声响电路——是对抢答者回答问题时间进行控制的电路。
若规定回答问题时间小于等于100秒（显示为0—99），那么显示装置应该是一个二位数字显示的计数系统。
6、振荡电路——它应该提供给抢答器，计时系统和声响电路工作的控制脉冲。
单片机 课程设计三人抢答器
单片机课程设计三人抢答器在现代电子技术的快速发展中，抢答器作为一种常见的电子设备，广泛应用于各种竞赛、游戏和活动中。
本次课程设计的任务是设计一个三人抢答器，通过单片机的控制实现抢答功能，并具备相应的显示和提示功能。
一、设计要求1、有三个抢答按键，分别对应三位选手。
2、当有选手按下抢答键时，系统能锁定该选手，并在显示屏上显示其编号。
3、同时伴有声音提示，表示抢答成功。
4、抢答成功后，其他选手再按下抢答键无效。
二、硬件设计1、单片机选型我们选择了常见的 51 系列单片机，如 STC89C52 单片机。
它具有价格低廉、性能稳定、易于编程等优点。
2、按键输入使用三个独立按键作为抢答按键，分别连接到单片机的三个I/O 口。
通过检测这些 I/O 口的电平变化来判断是否有按键按下。
3、显示模块采用数码管作为显示模块，用于显示抢答成功选手的编号。
可以选择共阴或共阳数码管，通过单片机的 I/O 口控制数码管的段选和位选，实现数字的显示。
4、声音提示模块使用蜂鸣器作为声音提示装置，连接到单片机的一个 I/O 口。
当抢答成功时，单片机输出高电平驱动蜂鸣器发声。
5、电源模块为整个系统提供稳定的电源，可以使用 5V 直流电源适配器或者通过电池供电。
三、软件设计1、主程序流程系统初始化后，进入循环等待状态，不断检测三个抢答按键的状态。
当有按键按下时，进行相应的处理，包括锁定选手、显示编号、发声提示以及禁止其他选手抢答。
2、按键检测程序通过不断读取与按键连接的 I/O 口的电平状态，判断是否有按键按下。
为了消除按键抖动的影响，需要进行软件消抖处理。
3、显示程序根据抢答成功选手的编号，将对应的数字编码发送到数码管的段选和位选端口，实现数字的显示。
4、声音提示程序当抢答成功时，单片机控制与蜂鸣器连接的 I/O 口输出高电平，使蜂鸣器发声。
四、系统调试1、硬件调试首先检查电路连接是否正确，有无短路、断路等情况。
然后测量各个电源点的电压是否正常，确保硬件电路工作正常。
三路智力竞赛抢答器的设计(14.12.22)
n
J 0 X 1 Q1
n
输入封锁一个输出封锁信号为1时，X2都应为0，故可用或非门实现。
四、选手抢答器功能规划和电路设计 3.电路设计
根据上述分析所设计的电路原理图如图所示。
五、计分器功能和电路设计
1. 计分器应具备基本功能
（1）计数范围为000~990，以10为最小计数单位； （2）采用三位七段显示数码管显示计分值； （3）可用预置脉冲将计数值预置成100分； （4）具有“计分允许”信号输入端，该信号有效时方 可对本计分器进行加分或减分操作； （5）具有“加10分”脉冲信号和“减10分”脉冲信号 输入端。
Q1 n Q0 n X1X2 Q1 n+1Q0 n+1 0 1 0× 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 ×× 0 1 1 0 ×× 1 0 1 1 ×× 0 0 J1 K1 J0 K0 0 × 1 × 0 × 0 × 1 × 0 × 0 ×× 0 × 0 0× × 1 ×1 Y 0 Y 1Y 2
三、数字系统设计的一般方法
数字系统的设计方法有两种，即自上而下的设计方法和 自下而上的设计方法。现代数字系统的设计常采用自上而下 的设计方法。 自上而下的设计方法是针对数字系统层次化结构的特点 ，将系统的设计分层次、分模块进行。通常将整个系统从逻 辑上划分成控制单元和数据处理单元两大部分。如果控制单 元和处理单元仍比较复杂，可以在控制单元和处理单元内部 多重地进行逻辑划分，分解成几个子模块进行逻辑设计，最 后得到所要求的数字系统。
七、撰写报告
电路调试成功后，按照设计报告的格式撰 写实验报告，要求图文并茂，纸张大小选用A4 纸。
二、确定系统的组成
整个系统应包括主持人控制 台、选手抢答台、选手计分器三 部分。 主持人通过主持人控制台上 所设按钮向选手抢答台和选手计 分器发送“预置分值”、“准备 抢答”、“开始抢答”、“加分 ”、“减分”等信号； 抢答选手通过选手抢答台上 所设按钮发送“抢答”信号并封 锁竞争对手的抢答器，同时向自 己的计分器发出“计分允许”信 号。
【精品】三路抢答器实验报告
【精品】三路抢答器实验报告
1. 实验目的
本实验通过设计和制作三路抢答器，加深学生对电子电路的理解和应用，并通过比赛形式加强学生的竞争意识和合作能力。
2. 实验原理
三路抢答器主要由控制电路和触发电路组成。
控制电路是由一个时基电路和一个计数电路组成，整个电路由555定时器芯片、CD4017计数器芯片、四选一多路选择器和触发按键等组成。
触发电路由触发按键、继电器、信号灯等组成。
实验中，数码管会显示一个数字，当抢答按键按下，控制电路会判断哪个按键先被按下，然后触发电路会点亮相应的信号灯并发出声音，同时也会关闭其它两个按键，使用者便可以判断哪个队伍抢答成功。
3. 实验设备及器材
（1）三路抢答器电路板
（2）CD4017计数器芯片
（3）555定时器芯片
（4）四选一多路选择器
（5）继电器
（6）信号灯
（7）按键
（8）数码管
（9）电源电缆
（10）麦克风
4. 实验步骤
（1）根据电路原理图，连接各个元件和电路板。
（2）调试电路，检查每个部件是否正常。
（3）测试抢答器功能的正确性和可靠性。
（4）使用不同的测试场景和情况，测试抢答器的表现。
5. 实验结果
本实验通过精心设计和制作，成功实现了三路抢答器的功能，可以稳定、可靠地应用在各种技术比赛和活动中。
6. 实验结论
本实验是一次电子电路的综合性实验，不仅加深了学生对电路的理解，更培养了学生合作和竞争的能力。
而三路抢答器不仅可以用作技术比赛的工具，也可以用于各种学校活动，增加活动的趣味性和生动性。
3路抢答器课程设计
3路抢答器 课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解并掌握3路抢答器的基本原理与设计思路。
2. 使学生掌握数字电路基础知识，包括逻辑门、触发器等，并能将这些知识应用于3路抢答器的电路设计中。
3. 让学生了解抢答器在实际应用中的优点和局限性。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力。
2. 提高学生的动手实践能力，使其能够独立完成3路抢答器的搭建和调试。
3. 培养学生团队合作精神，提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣和爱好，激发其探索精神和创新意识。
2. 培养学生严谨、踏实的科学态度，使其在学习过程中养成良好的学习习惯。
3. 引导学生关注科技发展，认识电子技术在现实生活中的应用，提高其社会责任感。
课程性质分析：本课程为电子技术基础课程，以实践性、应用性为主，旨在让学生通过动手实践，掌握数字电路基础知识，并能够将其应用于实际项目中。
学生特点分析：学生为初中生，具备一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇，但可能缺乏系统的电子技术知识和实践经验。
教学要求：1. 注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 创设情境，激发学生兴趣，引导学生主动参与学习过程。
3. 分组合作，培养学生的团队协作能力和沟通能力。
4. 关注个体差异，因材施教，使每个学生都能在课程中收获成长。
二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾：逻辑门、触发器、时钟信号等基本概念和原理。
- 教材章节：第三章《数字电路基础》2. 3路抢答器工作原理：介绍抢答器的功能、电路构成、工作流程。
- 教材章节：第四章《触发器及其应用》3. 3路抢答器电路设计：- 教材章节：第五章《数字电路设计》- 抢答器电路图绘制- 元器件选择与参数计算- 电路搭建与调试4. 抢答器编程设计：- 教材章节：第六章《数字电路编程》- 基本逻辑编程- 抢答器程序设计- 程序下载与调试5. 实践操作与团队协作：- 教材章节：实验教程- 学生分组进行3路抢答器搭建- 团队合作，沟通交流- 撰写实验报告，总结经验教学内容安排与进度：第一课时：回顾数字电路基础知识，介绍3路抢答器工作原理。
基于PLC的三路智力抢答器的设计与实现
金肯职业技术学院毕业设计（论文）题目基于数字电路4路智力抢答器的设计与实现计算机通信工程系电气自动化技术专业 09 级姓名焦双银学号0703040404指导教师顾亚文二 0一 0年一月十三日目录第一章概述 (5)1.1数字电路简介 (5)1.2抢答器简介 (6)第二章方案的选择 (7)2.1系统的任务需求 (7)2.2系统设计方案分析 (7)2.2.1基于单片机的方案 (8)2.2.2基于PLC的方案 (9)2.3方案的确定 (10)2.4本章小结 (10)第三章抢答器硬件系统的设计 (11)3.1硬件总体方案 (11)3.2 器件的选择 (12)3.2.1 主器件的选择 (12)3.2.2其它器件的选择 (13)3.3 I/O分配与电气接口图 (13)3.4硬件接线图 (16)3.5本章小结 (16)第四章抢答器软件系统的设计 (17)4.1 软件的总体方案 (17)4.2 灯控系统的软件方案 (18)4.2.1 灯控波形图 (18)4.2.2 灯控梯形图程序 (19)4.3 数码管显示系统的软件方案 (20)4.3.1真值表与逻辑表达 (20)4.3.2数码管的梯形图 (22)4.4本章小结 (25)第五章抢答器硬件电路板的制作和软硬件的调试 (26)5.1电路板的制作过程 (26)5.2调试过程与成果展示 (26)5.3本章小结 (27)总结 (28)致谢 (29)参考文献 (30)基于PLC的三路智力抢答器的设计与实现专业班级：电气自动化技术四班学生姓名：项超超指导教师：顾亚文摘要本文利用三菱FX2N系列PLC对知识竞赛抢答器的控制,阐述了控制方案。
实现抢答器功能的方式有多种，可以采用早期的模拟电路、数字电路或模数混合电路。
近年来随着科技的飞速发展，单片机、PLC的应用不断地走向深入，同时带动传统的控制检测技术的不断更新。
本文采用日本三菱公司生产的FX2N-48MR型PLC 作为核心控制器进行三路抢答器系统的设计，并且设计出了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案。
PLC课程设计三路抢答器
PLC课程设计三路抢答器1 引言1.1设计任务与要求一、控制要求设计三路抢答器控制系统，其控制要求如下：一个三路抢答器，任意一组抢先按下后，显示器能及时显示该组的编号并且指示灯开始闪烁，同时锁住抢答器，使其他组按下无效，抢答器复位后才可重新抢答。
二、设计I/O点分配三、画出PLC的外部接线图四、设计完整的梯形图五、编译、下载、运行六、工作流程如图1所示图1.1工作流程图1.2实用价值与理论意义目前国内外市场上已有很多类型的知识竞赛抢答器，其大致采用模拟电路、数字电路、单片机或者PLC芯片、计算机控制系统等四类产品。
对于采用模拟电路或者数字电路的产品，其技术相当成熟。
但是随着功能的增多，电路也越复杂，并且成本偏高，故障率高，显示方式简单或者没有。
而对于科技飞速发展的今天，PLC、单片机应用的不断深入，带动了传统控制检测技术的不断更新，并鉴于其本身具有的优点，以PLC、单片机为核心的部件成为主流。
可编程控制器是以计算机为核心的通用自动控制装置，它的功能强、可靠性极强、编程简单、使用方便、体积小。
现已广泛应用于工业控制的各个领域，它以微处理器为核心，用编写的程序进行逻辑控制、定时、记数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程.抢答器广泛用于电视台、商业机构及学校，为竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活。
本文介绍一种抢答器，能使三个人同时参加抢答,赛场中设有1个裁判台，三个参赛台.总体设计选用施耐德PLC控制,抢答操作方便，在很多的场所都可以使用，并且给人的视觉效果非常好。
抢答器，顾名思义就是用于比赛时，跟对手比反应时间，思维运转快慢的新型电器。
随着社会科技技术的不断发展，他的应用场合也随之增加；技术含量大大提升；更加方便可靠。
用PLC进行知识竞赛抢答器设计，其控制方便，灵活，只要改变输入PLC的控制程序，便可改变竞赛抢答器的抢答方案。
三路抢答器有三个抢答按钮，最先按下按钮有效，显示器能及时显示该组的编号并且指示灯开始闪烁，同时锁住抢答器，使其他组按下无效，抢答器复位后才可重新抢答。
三人抢答器获奖课件
试验任务：⑴设置1个主持人按键，3个抢答人按键。 ⑵主持人按键能清除此前旳抢答成果。 ⑶一人抢答成功后，其别人再抢无效。
设计要求：设计3种抢答器电路，分别论述抢答旳工作 原理，绘制电路图，比较多种电路旳特征。
注：原理论述时要注明主持人按键和抢答人按键旳逻辑值，即 ⑴主持人按键在清0和不清0时，分别处于什么电平位置； ⑵抢答人按键平时处于什么电平位置，抢答时处于什么电 平位置。
三人抢答器参照电路1
三人抢答器参照电路2
三人抢答器参照电路3
三人抢答器参照电路4
主持人开关 原理: 抢答者合上抢答开关（＝1），同步产生数据D和CP脉
冲。同步封锁其他抢答人旳CP脉冲。 设计缺陷：第一种抢答人合上开关后，不能拉下来，不然其他
人能再次抢: 抢答者合上抢答开关（＝1），产生CP脉冲。抢答成功后 Q’＝0封锁其他抢答人旳CP脉冲。
数字逻辑三路抢答器课程设计报告
数字逻辑三路抢答器课程设计报告
随着科学技术的迅速发展和普及，数字抢答器成为许多课堂上常用的教学设备。
本次课程设计的目的是设计一个数字逻辑三路抢答器，利用学习的理论知识和技术，实现
抢答器的基本功能。
在设计过程中，通过绘制流程图和原理图的结合，详细描述抢答器的功能和主要
电路，并且将功能电路部分进行综合调试验证，确保抢答器按设计要求正常工作。
在抢答器硬件结构上，使用3个数字电路按钮，使用有源数字计数器，当1、2、
3号人激活抢答器时，则有源数字计数器依次增加1，同时通过3路继电器控制LED灯输出，表示其计数顺序及按键状态。
设计完成后，在实验室进行了详细的测试和校验，最终测试数据也比较符合系统
运作要求，证明设计的系统功能是详细完备的，同时还能通过扩充功能实现新的功能需求。
设计中有一些内容和内容之间的关系过于复杂，需要细致的分析和理清；有些细
节理解上也遇到一些困难，也得到了正确的解决；总的来说，本次课程设计对我的技能和
思维能力有了很大的提升，是一次挺有意义的实践体验。
Arduino三路抢答器设计原理和设计想法
Arduino三路抢答器设计原理和设计想法设计原理
抢答器系统设计原理图如下所示。
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倒记时，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，可通过触发锁存电路被触发并锁存，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。
然后在译码器中译码，将触发器输出的数据转换为数码管需要的逻辑状态。
最后在显示电路中显示出所按键选手的号码。
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。
设计想法
Arduino三路抢答器的设计想法是：通过抢答器上面的按键控制保证最先抢答的选手的按钮控制的电路正常运行，使主持人得到最先抢答的选手的序号，以此完成抢答排序。
三人抢答器课程设计报告
三人抢答器课程设计报告:课程设计报告抢答器抢答器电路图三人抢答器梯形图解释设计一个三人抢答器篇一:3 八位竞赛抢答器课程设计报告目录摘要 (2)1 设计意义及要求 (3)1.1 设计意义 (3)1.2 设计要求 (3)2 方案设计 (4)2.1 设计思路 (4)2.1.1 模块化设计框架图 (4)2.1.2 各个模块的实现 (4)2.1.3 关于实现功能拓展的设计思路 (5)2.2 总体功能框图 (5)2.3元器件清单 (6)3 硬件设计 (7)3.1 元器件及其作用 (7)3.2原理图设计 (8)4软件设计 (9)4.1软件设计思路 (9)4.2 C语言源程序 (10)5 软件仿真调试 (20)6 总结 (21)7 参考文献 (22)摘要数字技术作为当今世界上发展最快的一门科学，已被广泛地应用于计算机、自动控制、电子测量仪表、通信等各个领域。
例如，在生活中，很多关于智力竞赛的电视节目的抢答环节就很好的应用了数字技术。
关于竞赛抢答器的设计，最重要的是完成当参赛选手们可以开始抢答后，每次只可能有一个人抢答成功这一功能。
本实验设计中，以八位竞赛抢答器为例，从设计思路、方案的选择与论证、设计基本原理以及仿真结果等系统的介绍这种抢答器实现相应功能的全部过程，并会在实现基本功能的基础上实现部分的拓展功能。
关键字:单片机、抢答器、89C51、C语言八路竞赛抢答器设计1 设计意义及要求1.1 设计意义在很多关于智力竞赛的电视节目上，经常会出现抢答环节，参赛选手们在得到主持人发出的特定口令之后，都会争先恐后地按下抢答器，但每次抢答环节只有可能产生一位抢答成功的选手，同时可以断定这位参赛选手肯定是反应最快按下抢答器的。
设计一个功能类似的八位抢答器不仅能够让大家进一步了解这种抢答器的工作原理，而且还能在功能上提出一些好的想法和思想，甚至可以实现部分新的功能，如果人们不断的进行具有创新性的设计实验，也许过不久那些竞赛类的电视的抢答模式就会发生一定的改变和创新，从而增加了节目的观赏性，进一步丰富大家的娱乐生活。
三路抢答器的设计
课程设计说明书课程名称：数字逻辑设计及应用题目：三路抢答器的设计学生：专业：信息显示与光电技术_班级：___11090401______学号：__指导教师：___ _____日期：2012 年6 月24日课程设计任务书一、设计题目三路抢答器的设计二、主要容及要求要现逻辑功能：1.抢答器同时供3名选手或3个代表队比赛，分别用3个按钮S1 ~ S3表示。
2.设置一个系统清除和抢答控制开关S0，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，同时扬声器发出音乐提示。
先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
4.下一答题环节，主持人按下复位键，抢答器再次处于可抢答状态。
三、进度安排6月14日选题，确定设计容；6月15日设计电路，实现相应逻辑功能；6月24日导师指导并答辩；6月26日提交纸质设计论文。
四、总评成绩目录一、设计任务与要求 (4)二、方案设计与论证 (4)1、分解任务要求 (4)2、主要单元电路 (5)2.1 二输入4与非门74LS00 (5)2.2 三输入3与非门74LS10 (6)2.3 四D触发器74LS175 (7)2.4 555定时器构成的多谐振荡器 (8)2.5 抢答器按键部分 (10)2.6抢答器指示及发声部分 (11)3、主电路设计 (12)三、仿真调试与分析 (12)四、结论与心得 (14)五、参考文献 (14)三路抢答器的设计一、设计任务与要求（1)主持人能通过复位键将抢答器置于重新抢答状态。
（2）选手按下抢答器，二极管发光，扬声器响起。
（3）最先按下抢答器的同时通过与非门电路将抢答信号反馈回来，锁住抢答器主体，获得答题权。
（4）下一答题环节，主持人按下复位键，抢答器再次处于可抢答状态。
二、方案设计与论证1、分解任务要求（1）二输入4与非门74LS00(2)三输入3与非门74LS10(3)四D触发器74LS175(4) 555定时器构成的多谐振荡器(5)抢答器按键部分(6)抢答器指示部分2、主要单元电路2.1 二输入4与非门74LS00图2-1 二输入4与非门74LS00的部逻辑图74LS00有外部14个管脚，部由四个二输入与非门电路构成。
三路智力竞赛抢答器设计实验报告
工程系2011级计算机应用技术专业《数字电子》课程设计报告（2011/2012学年第二学期）设计题目：三路智力竞赛抢答器设计制作人：舒乐实验者：舒乐殷超浩陈秋龙陈驰（2011级计算机数字电子实践第三小组）指导老师：杨莉实验时间：2012/6/12 报告制作时间：2012/6/13 ☆版权所有☆☆仿冒必究☆三路智力竞赛抢答器设计目录一．设计题目 (3)二．设计目的及要求 (3)三．设计原理 (3)四．系统框图 (5)五．各功能部分设计电路图及说明 (6)六．总电路图 (8)七．实物图 (11)八．调试过程 (13)九．元件清单 (13)十．电路优缺点及改进 (14)十一. 心得体会 (14)一、设计题目三路抢答器设计二、设计目的及要求目的：主要目的是通过指导学生循序渐进地独立完成数字电路的设计任务，加深学生对理论知识的理解，提高学生的动手能力，独立分析、解决问题能力，协调能力和创造性思维能力。
提高学生在数字电路应用方面的实践技能，树立严谨的科学作风，培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。
要求：设计一个可容纳1、2、3，三组参赛者的竞赛抢答器，每组设置一个抢答按钮开关供参加竞赛者使用。
如果某组参赛者在第一时间按动抢答开关，则LED显示器显示出该组参赛者的组号。
在某组参赛者在第一时间抢答成功后，其他组不能继续抢答。
抢答成功时，每组译码显示器显示该组数字的同时，该组的灯也同时亮。
该组关闭抢答按钮时，译码显示器显示为0，且同时灯灭。
三、设计原理1．三路智力抢答器有三部分组成：控制电路，自显电路和译码器显示电路。
原理框图如下：5控制电路：作用是封锁其它抢答者的序号通过，只允许抢答者显示自己的序号。
自显电路：当自显电路红灯亮时，表示该抢答者抢答成功。
译码显示电路：显示抢答者的序号。
没有开始抢答以前，控制电路中的抢答者的按钮接点处于接地状态，使得每个控制电路的输出都是高电平。
自显电路和译码器显示电路都没有显示。
三路抢答器的设计
课程设计说明书课程名称：数字逻辑设计及应用题目：三路抢答器的设计学生姓名：专业：信息显示与光电技术_班级： ___11090401______学号： __指导教师： ___ _____日期： 2012 年 6 月 24日课程设计任务书一、设计题目三路抢答器的设计二、主要内容及要求要求实现逻辑功能：1.抢答器同时供3名选手或3个代表队比赛，分别用3个按钮S1 ~ S3表示。
2.设置一个系统清除和抢答控制开关S0，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，同时扬声器发出音乐提示。
先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
4.下一答题环节，主持人按下复位键，抢答器再次处于可抢答状态。
三、进度安排6月14日选题，确定设计内容；6月15日设计电路，实现相应逻辑功能；6月24日导师指导并答辩；6月26日提交纸质设计论文。
四、总评成绩目录一、设计任务与要求 (4)二、方案设计与论证 (4)1、分解任务要求 (4)2、主要单元电路 (5)2.1 二输入4与非门74LS00 (5)2.2 三输入3与非门74LS10 (6)2.3 四D触发器74LS175 (7)2.4 555定时器构成的多谐振荡器 (8)2.5 抢答器按键部分 (10)2.6抢答器指示及发声部分 (10)3、主电路设计 (11)三、仿真调试与分析 (11)四、结论与心得 (13)五、参考文献 (13)三路抢答器的设计一、设计任务与要求（1)主持人能通过复位键将抢答器置于重新抢答状态。
（2）选手按下抢答器，二极管发光，扬声器响起。
（3）最先按下抢答器的同时通过与非门电路将抢答信号反馈回来，锁住抢答器主体，获得答题权。
（4）下一答题环节，主持人按下复位键，抢答器再次处于可抢答状态。
二、方案设计与论证1、分解任务要求（1）二输入4与非门74LS00(2)三输入3与非门74LS10(3)四D触发器74LS175(4) 555定时器构成的多谐振荡器(5)抢答器按键部分(6)抢答器指示部分2、主要单元电路2.1 二输入4与非门74LS00图2-1 二输入4与非门74LS00的内部逻辑图74LS00有外部14个管脚，内部由四个二输入与非门电路构成。
三路竞赛抢答器仿真设计
三路竞赛抢答器仿真设计一、赛题：1.1 设计要求1、设计一个可容纳三组参赛者的竞赛抢答器，每组设置一个抢答按钮供参加竞赛者使用。
2、电路应具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。
在主持人清零发出抢答指令后，如果某组参赛者在第一时间按动抢答开关，则显示器显示出该组参赛者的组号。
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，其他组别参赛者的抢答应无效。
1.2 设计整体方案1、本设计的重要任务是准确判断第一时间抢答者的信号并将其锁存。
实现这一功能可用触发器或锁存器等。
在得到第一抢答信号后，应立即将其输入锁存，并使其他组别的抢答信号无效。
2、当电路锁存第一抢答信号后，用编码、译码及数码显示电路显示出抢答组别的符号。
3、若同时有两组或两组以上抢答，则所有的抢答信号无效，显示器显示0字符。
二、参考答案：1.3 抢答器设计方案一用1块四D 触发器74LS175、2块三3输入与非门74LS10、1块555电路、1块四2输入与门74LS08、1个七段LED 数码显示器和若干按钮开关等器件设计一个可容纳1、2、3，三组参赛者的竞赛抢答器。
1、主持人[X]有一个清零按钮。
清零后，显示器清零，抢答开始。
2、三组参赛者分别为：1、2、3组。
每组有一个抢答按钮。
抢答时，第一时间抢答成功者的组别符号被显示器L 显示。
3、若同时有两组或两组以上抢答，则所有的抢答信号无效，显示器L 显示0字符。
4、四D 触发器74LS175、三3输入与非门74LS10和四2输入与门74LS08的逻辑图和功能表分别如图1.1、图1.2和图1.3所示。
三路竞赛抢答器设计电路（一），如图1.4所示。
其中，图1.1 四D 触发器图1.2 三3输入与非门74LS10［X ］：为主持人清零信号，低电平有效。
［1］、［2］、［3］：分别为三个参赛组的组别符号，抢答高电平有效。
当主持人按下清零按钮后，FF 1的0=CLR ，FF 1被清零，Q 1＝Q 2＝Q 3＝0，显示器L 显示0字符，所有的抢答无效。
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《基础强化训练》报告书题目：三路抢答器专业班级：电子0903学生姓名：指导教师：武汉理工大学信息工程学院2011 年7 月8 日基础强化训练任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：武汉理工大学题目：三路抢答器的PCB板设计一、训练目的主要目的就是对学生进行基础课程、基本技能、基本动手能力的强化训练，提高学生的基础理论知识、基本动手能力，提高人才培养的基本素质。
二、训练内容和要求1、基础课程和基本技能强化训练(1)设计一个三路抢答器电路；(2)对所设计电路的基本原理进行分析；2、文献检索与利用、论文撰写规范强化训练要求学生掌握基本的文献检索方法，科学查找和利用文献资料，同时要求学生获得正确地撰写论文的基本能力，其中包括基本格式、基本排版技巧和文献参考资料的写法、公式编排、图表规范制作、中英文摘要的写法等训练。
3、基本动手能力和知识应用能力强化训练(1)学习PROTEL软件；(2)绘制电路的原理图和PCB版图，要求图纸绘制清晰、布线合理、符合绘图规范；4、查阅至少5篇参考文献，按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写基础强化训练报告书，全文用A4纸打印。
三、初始条件计算机；Microsoft Office Word 软件；PROTEL软件四、时间安排1、2011年7 月11日集中，作基础强化训练具体实施计划与报告格式要求的说明；学生查阅相关资料，学习电路的工作原理。
2、2011 年7 月11 日，电路设计与分析。
3、2011 年7 月12日至2011 年7 月14日，相关电路原理图和PCB版图的绘制。
4、2011年7 月15日上交基础强化训练成果及报告，进行答辩。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (II)绪论 (1)1.设计内容及要求 (2)1.1 设计的目的 (2)1.2 设计任务及主要要求 (3)2.方案选择论证和设计原理 (4)2.1方案论证及选择 (4)2.2设计电路原理 (5)3.protel绘图 (6)3.1准备工作 (6)3.2 绘图 (6)4.PCB板制作 (11)5.注意事项 (13)6.心得体会 (14)参考文献 (15)附录Ⅰ总原理图 (16)附录Ⅱ PCB图 (17)摘要PROTEL是PORTEL公司在80年代末推出的软件，率先将EDA环境引入到Windows环境中。
在电子行业的CAD软件中，它当之无愧地排在众多EDA 软件的前面，是电子设计者的首选软件，它具有原理图设计、印刷电路板（PCB）、设计层次原理图设计、报表制作、电路仿真以及逻辑器件设计等功能，在国内已经很流行，许多公司都要用到它。
从2000年成功推出Protel 99se后，2001年Protel公司更名为Altium公司并相继推出Protel DXP和Protel 2004。
2006年初，公司推出了Protel系列的最新高端版本Altium Designer 6。
本次强化训练所采用的是Protel 99se。
Protel 是业界首例将设计流程、集成化PCB 设计和基于处理器设计的嵌入式软件开发功能整合在一起的产品，具有将设计方案从概念转变为最终成品所需的全部功能。
本次强化训练实现自行车防盗报警器的原理图绘制，PCB板图制作，以及电路的仿真。
关键词：Protel99SE 软件绘图印刷板AbstactPROTEL is a software produced by PROTEL company in the late 80's, the first time to introduce EDA environment to the Windows environment. CAD software in the electronics industry, and it deservedly came in front of many EDA software is the software of choice for electronic designers, it has the schematic design, printed circuit board (PCB), design-level schematic design, report production, the circuit design, simulation and logic functions, have been very popular in China, many companies have to use it.From 2000 99se Protel successfully launched in 2001, after the name of Protel Altium company and launched DXP Protel Protel and 2004. In 2006, the company introduced the latest version of high-end Protel series Altium out 6. This intensive training 99se Protel is adopted. Protel is industry's first will design process, integrated PCB design and the design of embedded processor based on software development function together with the product, from concept design scheme for the final of the function.This intensive training realization principle of bike theft alarm drawing, PCB making, and circuit simulation.Keywords: Protel99SE software drawing printing plate绪论本基础强化训练报告书通过运用所学的《电子技术基础模拟部分》和《电子技术基础数字部分》以及protrel软件和相关知识设计了一个三路抢答器基础强化训练中用到了许多以前学的元器件。
比如说与门，与非门，三极管，二级管，和相关电阻等等。
电路原理图是用protel画的，还用了protel软件制了PCB板。
基础强化训练报告书中还对自行车防盗报警器的原理进行了说明以及原理图用protel的画法。
以及电气检查，生成网络表，PCB板的制作。
1设计内容及要求1.1设计的目的1）主要目的就是对学生进行基础课程、基本技能、基本动手能力的强化训练，提高学生的基础理论知识、基本动手能力，提高人才培养的基本素质。
2）学习protel软件的应用。
能熟练地用protel找元件，编新的元器件绘制原理图；会熟练地利用protel软件对元器件进行封装；更改其属性；对整个电路图进行ERC电气规则检查；对整个电路生成网络表格如果有错误进行检查和改正；PCB印刷电路板的制作。
3）对word进一步的熟练和精通，更快，刚好的利用word进行文字处理和编辑。
比如文字的大小段落的间隔，图片的位置，页眉页脚的添加，目录的自动生成等。
4）基础课程和基本技能强化训练，对所学的《电子技术基础模拟部分》，以及相关的电路和物理知识进行加强和巩固。
把所学的理论知识加以利用。
使得理论和实践相联系，把抽象的理论和具体的实际相结合，使学以致用。
1.2 设计任务及主要要求1）、基础课程和基本技能强化训练(1)设计一个具有一定功能的电路；但电路不能太简单。
(2)对所设计电路的基本原理进行分析；2）、文献检索与利用、论文撰写规范强化训练要求学生掌握基本的文献检索方法，科学查找和利用文献资料，同时要求学生获得正确地撰写论文的基本能力，其中包括基本格式、基本排版技巧和文献参考资料的写法、公式编排、图表规范制作、中英文摘要的写法等训练。
3）、基本动手能力和知识应用能力强化训练(1)学习PROTEL软件；(2)绘制电路的原理图和PCB版图，要求图纸绘制清晰、布线合理、符合绘图规范；4）、查阅至少5篇参考文献，按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写基础强化训练报告书，全文用A4纸打印。
2 方案的选择论证及设计原理2.1方案论证及选择目前已有两种方案可供选择。
方案一：用单片机控制外部电路，当按下选择键时，由程序控制单片机做出选择，实现三路抢答器的功能。
方案二：用所学的数电知识做，主要用与门，与非门，发光二极管，单刀双掷开关，电阻等元器件实现三路抢答器的功能。
选择方案二：理由：第一个方案所用到了的单片机，目前对其掌握的程度比较低，不能很好运用，而第二个方案全部用到了数电课程中所学到的知识，并且这学期已经做了数电的课设，用数电知识做可以使我们很好复习到这学期已经学完的数电方面知识。
2.2 设计电路原理图2-1 总原理图图2-1接通电源后，主持人将总开关拨到清零状态，抢答器处于静止状态，当要开始抢答时，再由主持人按下复位开关同时宣布抢答开始，此时，抢答器处于工作状态，同时选手进行抢答，当其中一位选手抢先按下开关后，它对应的发光二极管会亮，其他选手按下开关是无效的也就是说其他选手按下开关时，对应的发光二极管不亮。
只有主持人再次按下复位键复位后，才能进行下一次的抢答。
3 protel绘图PROTEL是PORTEL公司在80年代末推出的EDA软件，在电子行业的CAD软件中，它当之无愧地排在众多EDA软件的前面，是电子设计者的首选软件，它较早就在国内开始使用，在国内的普及率也最高，有些高校的电子专业还专门开设了课程来学习它，几乎所有的电子公司都要用到它，许多大公司在招聘电子设计人才时在其条件栏上常会写着要求会使用PROTEL。
3.2绘图1）打开protel，建立项目，选择Schematic.Document来创建一个电路原理图设计文件sheet.ddb。
双击sheet.ddb进入原理图设计主界面。
2）a熟悉工具条b熟悉快捷键的利用c 选择元器件，元件库里没有的元件自己编辑后放入原理图界面，编辑元件是从书上学的。
3）摆放元件Space键：让元件作90°的旋转；X键：元件左右对调。
Y键：元件上下对换。
图3-2放置元器件4）元件连线当预拉线的指针移动到元件的引脚或其他电器特性线时，指针的中心将会出现一个黑点，她提示我们在当前状态下单击鼠标左键就会形成一个有效的电气连接。
5）更改元件属性更改元件属性要注意元器件的封装号及footprint；设置元件的序号；设置元件的有效数值。