八路抢答器电路设计教学设计
单片机八路抢答器课程设计
单片机八路抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本原理，理解并运用I/O口进行输入输出控制。
2. 使学生了解抢答器的功能和工作原理，掌握其设计与实现方法。
3. 帮助学生掌握定时器/计数器的使用，以及在中断处理中的应用。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计并实现单片机八路抢答器的实际操作能力。
2. 培养学生分析问题和解决问题的能力，提高编程和调试单片机系统的技能。
3. 培养学生的团队协作能力，提高沟通与表达技巧。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机及电子制作的兴趣，激发创新意识。
2. 培养学生具有实践操作中的安全意识，养成良好的实验习惯。
3. 培养学生面对挑战，勇于尝试，不断调整和优化设计方案的态度。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识，以实际操作为核心。
学生特点：学生已具备一定的单片机基础知识和编程能力，具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求：教师需引导学生主动探索，鼓励学生提出问题、解决问题，关注学生在实践中的个性化发展。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 单片机基础原理回顾：I/O口控制原理，中断系统原理。
- 定时器/计数器原理及其在抢答器中的应用。
- 抢答器工作原理及设计要求。
2. 实践操作：- 单片机硬件连接及电路设计。
- 编写抢答器程序，实现基本功能。
- 调试与优化：程序调试，硬件测试，故障排查。
3. 教学大纲：- 第一周：回顾单片机基础知识，讲解抢答器工作原理。
- 第二周：学习定时器/计数器应用，设计单片机I/O口控制电路。
- 第三周：分组讨论设计方案，编写程序，搭建硬件电路。
- 第四周：调试与优化，展示成果，总结经验。
4. 教材关联：- 理论知识：教材第3章单片机原理，第4章中断与定时器。
- 实践操作：教材第5章单片机接口技术，第6章单片机应用实例。
教学内容安排和进度根据课程目标和学生的学习情况调整，确保学生能够逐步掌握单片机八路抢答器的设计与实现。
八路抢答电路课程设计
八路抢答电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握八路抢答电路的基本原理和工作流程。
2. 学生能识别并运用电路图中的基本元件，如电阻、电容、二极管等。
3. 学生能运用数学知识分析电路中的电压、电流分配规律。
技能目标：1. 学生能独立设计并搭建八路抢答电路，进行简单的故障排查和调试。
2. 学生能运用相关软件（如Multisim）进行电路仿真，验证电路设计的正确性。
3. 学生具备团队协作和沟通能力，能在小组合作中发挥自己的专长。
情感态度价值观目标：1. 学生对电子技术产生兴趣，培养创新意识和动手实践能力。
2. 学生树立安全意识，遵循实验室规定，养成爱护实验器材的好习惯。
3. 学生在课程学习过程中，学会尊重他人意见，培养合作精神和团队意识。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，注重理论联系实际，提高学生的动手能力和创新能力。
学生特点：初三学生具备一定的物理知识和数学基础，好奇心强，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生主动探索，提高学生的参与度和积极性。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 八路抢答电路的基本原理- 电路图识别及基本元件功能- 电压、电流分配规律及计算方法2. 实践操作：- 八路抢答电路的搭建与调试- 故障排查与处理方法- 电路仿真软件（Multisim）的使用3. 教学大纲：- 第一课时：介绍八路抢答电路的基本原理，引导学生认识并了解电路图中的基本元件。
- 第二课时：讲解电压、电流分配规律，让学生运用数学知识分析电路。
- 第三课时：分组进行八路抢答电路的搭建，培养学生动手实践能力。
- 第四课时：指导学生进行电路调试，教授故障排查与处理方法。
- 第五课时：运用Multisim软件进行电路仿真，巩固所学知识。
4. 教材章节：- 教科书第四章第三节：电路图的识别及基本元件功能。
- 教科书第五章第二节：电压、电流分配规律及计算方法。
8位竞赛抢答器课程设计
目录1. 原理分析（by 张潇） (2)1.1 设计任务 (2)1.2 性能指标 (2)1.3 工作原理 (2)2. 方案选择（by 张潇） (3)2.1 方案设定 (3)2.2 方案比较 (3)2.3 方案选择 (3)3. 电路原理图绘制及仿真（by 王倩） (3)3.1 所需元器件型号及数量 (3)3.2 电路原理图 (4)3.3 电路仿真结果 (5)4. Pcb图绘制（by 朱文广） (5)4.1 pcb绘制步骤 (5)4.2 pcb绘制原则 (5)4.3 8路抢答器pcb图 (7)5. 综合调试（by 朱文广） (7)5.1 软件调试 (7)5.2 硬件调试 (9)6. 总结（by 王倩） (10)附录1：电路仿真图 (11)附录2: 8路抢答器完整程序 (12)1.1 设计任务以单片机为核心，设计一个8位竞赛抢答器，同时供8名选手或8个代表队比赛。
设置一个系统清除和抢答控制开关S，开关由主持人控制。
抢答器具有锁存与显示功能。
即选手按按钮，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。
抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间可由主持人设定。
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。
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。
1.2 性能指标电源电压：直流5V±10%选手组数：2-8组初始抢答倒计时：20s初始回答倒计时：30s倒计时范围：1-99s可设倒计时提示时间：最后5s1.3 工作原理八路数字抢答器原理框图如图1所示，其工作原理为：接通电源后，主持人未按下开始抢答，抢答器处于禁止状态，数码管显示“----”；主持人宣布“开始”同时按下开始抢答按键，抢答倒计时开始计时，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。
数电八路抢答器课程设计
数电八路抢答器课程设计一、引言数电八路抢答器是一种基于数字电路设计的设备，用于进行抢答竞赛。
本课程设计将详细介绍数电八路抢答器的原理、设计过程和实现方法。
二、数电八路抢答器的原理数电八路抢答器由主控制器、显示屏、按钮和信号输入模块组成。
其工作原理如下：1. 主控制器通过按钮检测模块检测每个参赛者的按键动作。
2. 当有参赛者按下按钮时，按钮检测模块会向主控制器发送信号。
3. 主控制器根据接收到的信号判断哪个参赛者按下了按钮，并将该参赛者的编号发送给显示屏。
4. 显示屏上显示被判定为第一名的参赛者编号。
三、数电八路抢答器的设计过程1. 系统需求分析我们需要明确系统的功能需求和性能要求。
根据题目要求，我们需要实现一个能够支持最多8位参赛者同时抢答并显示第一名的系统。
2. 系统框架设计系统框架设计是整个设计过程的基础，它包括主控制器、显示屏、按钮和信号输入模块之间的连接关系和通信机制。
我们需要根据系统需求，确定各个模块的功能和接口。
3. 电路设计在电路设计中，我们需要根据系统框架设计的结果，选择合适的数字电路元件，并进行电路连线。
主要包括按钮检测模块、信号输入模块和显示屏的电路设计。
4. 电路测试与调试完成电路设计后，我们需要进行测试与调试。
通过外部信号源模拟参赛者按下按钮的动作，检验按钮检测模块是否正常工作；测试信号输入模块是否能够正确接收到参赛者编号；验证显示屏是否能够正常显示第一名参赛者的编号。
5. 系统集成与优化在完成各个模块的测试与调试后，我们需要将它们进行集成，并对整个系统进行优化。
可以添加声音提示功能或增加LED灯效果来提高用户体验。
四、数电八路抢答器的实现方法1. 硬件实现硬件实现是将上述设计过程中得到的电路图和元件连接起来以构建实际的抢答器设备。
可以使用面包板或印刷电路板来搭建电路，并根据需要进行元件的布局和焊接。
2. 软件实现软件实现是编写嵌入式程序，控制各个模块的工作。
主要包括按钮检测模块、信号输入模块和显示屏的控制程序。
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。
八位抢答器课程设计
八位抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解抢答器的基本工作原理，掌握其电路组成及功能。
2. 学生了解数字电路基础知识，并能运用到抢答器的设计中。
3. 学生掌握抢答器程序设计的基本方法，能运用所学知识分析并解决实际问题。
技能目标：1. 学生能独立完成抢答器的电路搭建，提高动手实践能力。
2. 学生能通过编程实现抢答器的功能，培养编程思维和解决问题的能力。
3. 学生具备团队协作能力，能在小组合作中发挥个人优势，共同完成抢答器的设计与制作。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术的兴趣，激发创新意识。
2. 学生在学习过程中，养成积极思考、勇于探索的良好习惯。
3. 学生通过小组合作，培养沟通协调能力和团队精神，树立集体荣誉感。
课程性质：本课程为信息技术与电子技术的结合课程，注重实践操作和团队合作。
学生特点：八年级学生对电子技术有一定的基础，好奇心强，具备一定的动手能力和合作意识。
教学要求：结合学生特点，以实践为主，引导学生主动探究，注重培养学生的创新精神和实践能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 数字电路基础知识：介绍抢答器中涉及的逻辑门电路、触发器等基本元件，对应教材第3章相关内容。
- 逻辑门电路原理与功能- 触发器种类及其应用2. 抢答器电路设计与搭建：讲解抢答器电路原理，引导学生进行电路搭建，对应教材第4章相关内容。
- 抢答器工作原理- 电路元件选择与连接- 抢答器电路搭建与调试3. 抢答器程序设计：教授编程基础知识，指导学生进行抢答器程序设计，对应教材第5章相关内容。
- 编程语言基础- 程序流程图设计- 抢答器程序编写与调试4. 抢答器功能实现与优化：培养学生解决问题和团队协作能力，对应教材第6章相关内容。
- 抢答器功能测试与优化- 团队合作与分工- 项目总结与展示教学大纲安排：第一周：数字电路基础知识学习，了解逻辑门电路和触发器原理。
第二周：抢答器电路设计与搭建，动手实践电路连接与调试。
八路数字抢答器的课程设计
八路数字抢答器一、技术指标1、设计任务（1）设置八个抢答按钮，另设一个主持人按钮用来清零，主持人清零后，首先抢答人的号码显示出来并保持到主持人再次清零。
（2）只要有按钮按下，电路锁存，其他按钮功能失效。
2、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。
二、方案论证与设计优先编码器将抢答者选出，然后送入锁存器，锁存器输出经过译码显示，显示出抢答者的编号。
控制电路将编码器置于禁止状态，不准许其他竞赛者抢答。
三、工作原理图（一）所示的数字抢答器的工作过程是：接通电源后，主持人先按下清零键，此时将显示器清零，当主持人读完题目发出“抢答开始”的号令的同时按下定时控制电路中的按键，此时定时电路开始计时等待选手抢答，在此过程中，当有选手抢答时编码器通过锁存器立即接收到该信号并迅速返回给锁存控制电路一个控制信号，锁存控制单元立即产生并送给锁存器一个锁存信号使得其他七路的按键信息不能被接受。
与此同时，编码器又将输出信号传给译码器再通过数码管显示出抢答者的号码，在此过程中编码器还向控制单元发出信号以作出响应的声光指示。
按图一我们把系统分成锁存控制显示模块、定时模块、声光指示模块共三大模块。
此三模块中最关键的部分就是锁存控制模块，解决该模块的方案有多种，在此只针对该模块进行了方案的选择及论证。
图一数字抢答器框图四、单元电路设计整个电路主要包括锁存控制抢答电路、数码显示电路、定时电路、音频产生电路、声光指示电路五部分组成。
１、锁存控制抢答电路的设计当有一个按键事先按下时，我们必须还要考虑到防止其他按键与之产生冲突，因此在有按键事先按下的情况下必须使得其他按键无效。
八路抢答器数电课程设计
课程设计说明书课程设计名称：脉冲数字电路课程设计课程设计题目：八路抢答器学院名称：信息工程学院专业：电子信息工程班级：学号：姓名：评分：教师：20 12 年 10 月 26 日数字电路课程设计任务书20 12 －20 13 学年第 1学期第 6 周－ 7 周题目八路抢答器内容及要求〖基本要求〗利用数字电路设计一八路抢答器，要求：1．允许八路参加，并具有锁定功能，用LED实现最先抢答的队号码，系统设置外部清除键，按动清除键，LED显示器自动清零灭灯。
2．数字显示功能：数字抢答器定时为30S，启动开启键以后要求Ⅰ)定时开始；Ⅱ)扬声器要短暂报警；Ⅲ)发光二极管亮灯；如果在30S内抢答有效,计时结束，30S内抢答无效，系统短暂报警，发光二极管灯灭。
〖提高要求〗计分显示，可以进行加／减分。
进度安排1.仿真、画PCB线路板图、领元器件：2天2. 制作、焊接：1天3．调试：2天4. 验收：0.5天5. 提交报告：2012-2013学年第1学期6～7周学生姓名：刘勤意指导时间：第6～7周指导地点：E 楼 311室任务下达20 12年 10 月 8 日任务完成20 12年10 月17日考核方式 1.评阅□√ 2.答辩□√ 3.实际操作□√ 4.其它□指导教师赵明镜系（部）主任王忠华注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
摘要在市场上可能有很多的八路数显智力竞赛抢答器，但是本设计从最基本的原理出发，结合数字电路知识设计出的只是利用到了最基本的复位方式。
本设计介绍了数码显示八路抢答器的组成、设计及功能，电路采用74系列常用集成电路进行设计。
该抢答器除具有最基本的抢答功能外，还具有定时、计时和报警功能。
主持人通过时间预设开关预设供抢答的时间，系统将完成自动倒计时。
若在规定的时间内有人抢答，则计时将自动停止；若在规定的时间内无人抢答，则系统将报警，提示本轮抢答无效。
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路抢答器课程设计
8路抢答器课程设计
8路抢答器课程设计是一个专门针对8路抢答器，将其应用到教育环境的教学课程。
8路抢答器具有非凡的优势，可以让学生体验到以直观、准确信号方式快速作答的乐趣，而且可以延长学生的活力，特别是用于小学课堂活动时，更能增加学生的积极性，同时也有利于老师快速了解学生的课堂参与情况。
1）关于8路抢答器的基本介绍：主要介绍8路抢答器的构成，如抢答器设备，抢答器键盘、显示器等；
2）关于8路抢答器操作特点：这包括了其操作流程、使用说明，以及熟悉抢答器控制面板等操作要点；
3）关于8路抢答器应用技巧：这是一个关于如何在课堂使用抢答器的课程，教授如何有效运用，并介绍如何根据课堂需要，操纵8路抢答器来提高学习的高效性；
4）关于8路抢答器设计实际应用：这门课程将通过实际操作实验，使每个学生都能理解8路抢答器应用在教室中的积极作用，以及如何有效利用8路抢答器，进行多种具体的活动；
5）课堂练习：有利于学生熟悉具体的抢答器操作要点，深入理解如何有效地使用8路抢答器，并将其应用到课堂活动中；
8路抢答器课程设计应用范围非常广泛，不仅可以提高学生的学习效率，而且也有助于提升老师的教学质量。
有效利用8路抢答器，进行各类学习活动，可以大大改善学生的学习氛围。
八路抢答器设计课程设计
八路抢答器设计课程设计
一、总体目标：
本课程旨在让学生掌握利用单片机和其它电子元件设计抢答器的原理和步骤，使学生掌握电子元件的基本接口，建立起学生的芯片组合设计的能力。
二、课程内容：
1、电子学基础
a)半导体器件的结构、定义和特性
b)电子元件的连接基本技术
2、原理图和PCB设计
a)设计抢答器原理图
b)使用EAGLE软件设计抢答器PCB
3、实际组装及调试
a)使用电子元件组装抢答器
b)使用编程器烧录程序到单片机
4、深入专题
a)传感器设计原理
b)数字抢答器设计步骤
三、学习方式
1、讲授课程：
讲授课程以电子学基础知识、电子元件连接知识、抢答器逻辑原理和PCB设计原理等为内容；
2、实验操作：
学生可利用实验设备，进行组装抢答器、电子元件的实际接线、调试等；
3、实践实训：
学生可利用实践实训，进行抢答器设计模型实践，深入了解抢答器原理以及抢答器各环节设计步骤。
四、课程综合评价
学生通过本课程学习，能够掌握单片机抢答器设计的原理和方法，充分领会抢答器的所有结构细节，熟练掌握电子元件的基本接口技术，能够熟练操作EAGLE软件进行PCB设计等实践技能，增强学生的电子设计的实际操作能力及组合能力。
8路抢答器设计课程设计
8路抢答器设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握8路抢答器的基本原理和电路设计，了解其工作过程。
2. 使学生理解数字电路的基本组成，掌握抢答器中用到的逻辑门电路及其功能。
3. 帮助学生掌握计时器的使用方法，并能将其与抢答器结合使用。
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，具备一定的动手实践操作技能。
2. 提高学生分析问题和解决问题的能力，通过团队合作完成抢答器的设计与搭建。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的兴趣，培养其探索精神和创新意识。
2. 培养学生团队合作意识，学会互相帮助、共同进步。
3. 增强学生的自信心和成就感，使其在完成课程任务的过程中体验学习的乐趣。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，旨在让学生将所学理论知识应用于实际操作中，提高学生的动手实践能力。
学生特点：本课程针对初中或高中年级学生，他们已具备一定的电子技术基础，对新鲜事物充满好奇心，喜欢动手操作。
教学要求：结合学生特点和课程性质，教师应采用启发式教学方法，引导学生主动参与课程，注重实践操作和团队合作，确保学生在课程中达到预定的学习目标。
通过分解课程目标为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估的实施。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 数字电路基础知识：回顾与抢答器相关的数字电路基本原理，如逻辑门电路、触发器等，确保学生对相关知识点的掌握。
2. 抢答器工作原理：详细讲解8路抢答器的工作原理，包括抢答信号的产生、计时器的工作过程等。
3. 电路设计与搭建：指导学生运用所学知识，设计并搭建8路抢答器的电路，包括选择合适的元器件、绘制电路图等。
4. 教学案例分析与实践：分析典型抢答器案例，让学生了解实际应用中的注意事项，提高学生分析和解决问题的能力。
教学内容安排如下：第一课时：数字电路基础知识回顾，抢答器工作原理讲解。
第二课时：抢答器电路设计与搭建，学生分组讨论并确定设计方案。
八路抢答器电路设计教学设计
教学设计模板
聚焦教学重难点的信息化教学设计
课题名称：八路抢答器电路设计
姓名：
刘李丽
工作单位：
陕西省山阳县职教中心
学科年级：
高二
教材版本：
高教版
一、教学内容分析
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30s)。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，同时蜂鸣器发出声响。
2、掌握抢答器电脑设计方法。
三、学习者特征分析
14春学生，基础还可以，面临毕业，学习积极性不高，但是动手能力强。
四、教学策略选择与设计
1、设计总体框
2、单元电路设计方案和原理说明
⒊报警电路设计
五、教学重点及难点
1、重点：数码显示管的使用。
2、难点：安装调试
六、教学过程
1设计内容
a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，他们的编号分别是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S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。
如图（二）所示为八路智力竞赛抢答器的抢答电路单元图，
b定时电路设计
主持人设定抢答器时间，通过预置时间电路对计数器进行预置，计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供，可预置时间进行倒计时电路选十进制同步可逆，计数器74LS192进行设计，倒计时到零时，定时电路输出低电平有效的“定时到信号”。
如图（三）所示为八路智力竞赛抢答器的定时电路单元图。
教师活动
预设学生动
设计意图
教师讲10分钟，开始布置任务
学生分析，再焊接
七、教学评价设计
心得体会
八路抢答器电路设计教学设计
八路抢答器电路设计教学设计设计目标：1.设计一个简单、稳定、实用的八路抢答器电路，能够满足教育培训机构、学校、企事业单位的需求。
2.提供详细的电路设计原理和操作说明，帮助学生了解和学习电路设计的基本原理和方法。
设计步骤及实施：1.设计电源部分：-选择适当的电源电压和电流，一般选择直流电源，如9V直流电源。
-使用稳压电路，如7805稳压芯片，将电源电压稳定为5V，以供后续电路使用。
-设计合适的电源滤波电路，如使用电容滤波电路，防止电源干扰产生噪声。
2.设计信号接收部分：-选择合适的接收器件，如红外线接收模块。
-根据接收模块的技术参数，确定接收距离和接收角度范围。
-将接收模块与微处理器相连，通过数字信号进行数据传输。
3.设计信号处理部分：-使用微处理器，如单片机，进行信号处理和控制。
-将接收到的红外信号进行解码，获取对应的抢答器编号。
-根据解码结果，控制指示灯进行亮灭操作。
4.设计人机交互部分：-设计合适的操作按钮，如抢答器复位按钮和开始按钮，用于启动和复位抢答器系统。
-设置合适的指示灯，如系统工作指示灯和抢答指示灯，用于显示系统状态和抢答结果。
5.设计外围辅助部分：-设计合适的电路保护部分，如过流保护和电源电压保护。
-制作合适的外壳和外装修饰，使整个抢答器电路看起来美观、实用、易操作。
6.制作电路图和PCB板：- 使用电路设计软件，如Altium Designer，绘制电路图和布局。
-根据电路图和布局文件，进行PCB板的制作和钻孔。
-完成PCB板的焊接和组装。
7.进行系统调试和测试：-连接电源，进行系统的供电和启动。
-使用红外遥控器进行测试，确保接收模块的正常工作并能够正确识别指令。
-测试抢答器的功能，包括按下抢答按钮，检测指示灯是否正确亮灭。
8.进行教学实验和教学设计：-将抢答器电路放置在教室或实验室，进行教学实验和教学设计。
-将学生分为八组，每组使用一个抢答器。
-进行答题活动，通过按下抢答器按钮，抢答的学生最先亮灯，教师可以及时了解学生的答题情况。
八路抢答器数字电路课程设计
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第1章绪论...................................... 错误!未定义书签。
1.1课题研究的相关背景 (1)1.2选题的目的和意义 (1)1.3课题研究的内容 (2)1.4抢答器目前存在的主要问题 (3)第2章抢答器的系统概述 (4)2.1抢答器的系统功能简介 (4)2.2抢答器的工作原理简介 (4)2.3抢答器系统的需求分析 (5)2.4抢答器的工作流程 (5)2.5抢答器的工作过程 (6)第3章抢答器的单元电路设计 (7)3.1抢答器设计中的数字编码电路 (7)3.2抢答器设计中的译码/优先/锁存电路 (9)3.3抢答器设计中的数码显示电路 (13)3.4抢答器设计中的报警电路 (15)第4章抢答器的电路设计图 (18)4.1抢答器工作原理电路图 (18)4.2抢答器实物电路图 (20)第5章总结 (21)摘要随着科技的日新月异，促使人们开始学科学、学技术、学知识。
抢答器是一个机关学校开展智力竞赛活动必不可少的设备，广泛应用于学校、教育部门、企事业工会组织、俱乐部等单位组织举办各种知识、技术竞赛及文娱活动时作抢答使用。
八路数字抢答器电路包括抢答，编码，优先，锁存，数显，复位及报警电路。
抢答器数字优先编码电路由D1-D12组成，实现数字的编码。
CD4511是一块含BCD-7段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路。
抢答器报警电路由NE555接成音多谐振荡器构成。
抢答器数码显示电路由数码管组成，输入的BCD码自动地由 CD4511内部电路译码成十进制数在数码管上显示。
经过布线、焊接、调试等工作的八路数字智能抢答器成形，更具有实用性。
关键字：CD4511 数码显示电路报警电路数字编码电路第1章绪论１.１课题研究的相关背景在这个竞争激烈的社会中，知识竞赛，评选优胜，选拔人才之类的活动愈加频繁。
八路抢答器课程设计
八路抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解八路抢答器的原理，掌握其电路组成及功能。
2. 学会使用基本电子元件，如电阻、电容、二极管、三极管等，并能运用到八路抢答器电路中。
3. 了解数字电路基础知识，掌握逻辑门电路的功能及运用。
技能目标：1. 培养学生动手实践能力，能独立完成八路抢答器电路的搭建和调试。
2. 提高学生问题解决能力，能分析并解决在搭建过程中遇到的问题。
3. 培养学生团队协作能力，分组合作完成抢答器的设计与制作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱科学，对电子技术产生浓厚兴趣。
2. 培养学生勇于探索、创新的精神，增强自信心。
3. 培养学生遵守实验规程，养成良好的实验习惯，注重安全意识。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，结合理论知识，注重培养学生的动手操作能力和团队协作能力。
学生特点：六年级学生，具备一定的电子技术基础，好奇心强，喜欢动手实践，但注意力集中时间有限。
教学要求：结合学生特点，采用启发式教学，引导学生主动探索，注重理论与实践相结合，提高学生的实践操作能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保每个学生都能达到预期的学习成果。
通过课程学习，使学生能够将所学知识运用到实际生活中，提高解决问题的能力。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 电子元件知识：介绍电阻、电容、二极管、三极管等基本电子元件的原理和功能，以及它们在八路抢答器电路中的应用。
2. 数字电路基础：讲解逻辑门电路的原理和功能，包括与门、或门、非门等，分析它们在八路抢答器电路中的作用。
- 教材章节：第五章 数字电路基础- 列举内容：逻辑门电路原理、功能及应用。
3. 八路抢答器设计与制作：详细讲解八路抢答器的电路原理、设计方法、搭建步骤和调试技巧。
- 教材章节：第六章 实践操作- 列举内容：八路抢答器电路原理、设计制作流程、调试方法。
教学内容安排和进度：第一课时：电子元件知识介绍，引导学生认识并了解基本电子元件。
八路抢答器数电课程设计报告
八路抢答器数电课程设计报告八路抢答器数电课程设计报告概述本报告旨在介绍一种针对八路抢答器设计的数电课程设计方案。
设计目标•实现一个能够支持八路抢答的系统。
•提供丰富的功能，包括抢答器状态显示、抢答器计时、答案判断等。
•实现简单、易于理解，并能够用于数电课程的教学。
设计思路1.使用单片机作为控制核心，包括有限状态机、时序控制等功能。
2.使用多路开关作为八路抢答器的输入设备。
3.配置数码管作为显示设备，并通过数码管进行状态显示和计时。
4.利用逻辑电路判断正确答案并进行相应的处理。
5.开发用户界面，让用户能够操作系统并查看结果。
设计步骤1.确定系统需求，包括抢答器数目、计时时间等。
2.设计主控电路，包括单片机和相关外围电路。
3.编写单片机程序，实现抢答器的状态控制、计时等功能。
4.配置多路开关和逻辑电路，实现抢答信号的输入和正确答案的判断。
5.连接数码管显示电路，通过单片机控制显示抢答器状态和计时。
6.开发用户界面，实现用户操作系统的功能。
7.进行系统测试和调试，确保系统正常运行。
8.编写设计报告，总结设计过程和成果。
设计成果•实现了一个八路抢答器系统，能够支持抢答器状态的显示和计时功能。
•设计符合数电课程的教学需求，理论与实践相结合。
•系统稳定性较高，可靠性良好。
总结通过本次八路抢答器数电课程设计，我深刻理解了数字电路实践的重要性，同时提高了我的设计和调试能力。
这个设计不仅在技术上有所提升，还对我的团队协作、解决问题和项目管理能力有所帮助。
未来，我将继续努力学习，不断提升自己的创作能力和技术水平。
八路抢答器课程设计cd4511
八路抢答器课程设计cd4511一、教学目标本课程的学习目标包括以下三个方面：1.知识目标：学生需要掌握八路抢答器的基本原理、工作方式以及相关的电路知识。
2.技能目标：学生能够熟练使用八路抢答器，进行相关的实验操作，并能够分析实验结果。
3.情感态度价值观目标：通过本课程的学习，学生能够培养对科学实验的兴趣，提高科学探究的能力，增强团队合作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.八路抢答器的基本原理：介绍八路抢答器的工作原理，包括电路结构、工作方式等。
2.八路抢答器的使用方法：详细讲解如何使用八路抢答器进行实验操作，包括接线方式、操作步骤等。
3.八路抢答器的实验操作：进行相关的实验操作，让学生亲手实践，加深对理论知识的理解。
4.实验结果的分析：对实验结果进行分析，让学生学会如何通过实验数据来验证理论知识。
三、教学方法本课程的教学方法包括以下几种：1.讲授法：教师通过讲解相关理论知识，让学生掌握八路抢答器的基本原理。
2.实验法：学生亲自动手进行实验操作，加深对理论知识的理解。
3.讨论法：学生分组讨论实验结果，共同分析问题，培养团队合作意识。
4.案例分析法：通过分析实际案例，让学生学会将理论知识应用到实际问题中。
四、教学资源本课程的教学资源包括以下几种：1.教材：提供相关理论知识的讲解，为学生提供学习参考。
2.实验设备：包括八路抢答器、实验仪器等，为学生提供实践操作的机会。
3.多媒体资料：通过视频、图片等形式，为学生提供丰富的学习资源。
4.参考书：提供更深入的理论知识，为学生拓展视野。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和理解程度。
2.作业：布置相关的作业，评估学生对知识的掌握程度和应用能力。
3.考试：进行期中和期末考试，全面评估学生对课程知识的掌握情况。
评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
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编号分别是 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 S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。 b 给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零(编号显示数码管灭灯) 和抢答的开始。 c 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， 同时蜂鸣器给出音响提示。 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。 d.用中小规模集成电路组成智力竞赛抢答器电路， 画出各单元电路图和总体逻辑 框图，正确描述各单元功能，合理选用电路器件，画出完整的电路设计图以及写出设 计总结报告 2 设计要求 a 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 30s)。 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，同时蜂 鸣器发出声响。 b 参赛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。 c 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。 3、设计总体框 如图（一）所示为八路智力竞赛抢答器的总体方框图。其工作原理如下：
14 春学生，基础还可以，面临毕业，学习积极性不高，但是动手能力强。 刘李丽 高二
工作单位： 教材版本：
陕西省山阳县职教中心 高教版
四、教学策略选择与设计 1、设计总体框 2、单元电路设计方案和原理说明 ⒊报警电路设计 五、教学重点及难点
1、重点：数码显示管的使用。 2、难点：安装调试
六、教学过程 1 设计内容 a 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
在此我要感谢老师的谆谆教导和同学们的帮助，我相信这几天的不懈努力会给我未 来的学习带来很多的启发,我会在以后的工作生活中更好的理论联系实际,证明自己的能 力。 八、板书设计 八路抢答器的组装 1 设计内容 2 设计要求 3、设计总体框 4、单元电路设计方案和原理说明 a 抢答器电路设计 b 定时电路设计 c.报警电路设计 d.控制电路设计
R5 PR
d.控制电路设计 抢答器控制电路是抢答器设计的关键，它要完成以下三项功能： ①主持人将控制开关拨到“开始”位置时，扬声器发声，抢答电路和定时电路进入
正常抢答工作状态。 ②当参赛选手按动抢答键时，扬声器发声，抢答电路和定时电路停止工作。 ③当设定的抢答时间到，无人抢答时，扬声器发声，同时抢答电路和定时电路停止 工作。 根据上述功能要求，由此设计如图五所示的控制电路。
时钟信号 定时信号
定时信号
教师活动
教师讲 10 分钟，开始布置任务
预设学会 通过两周的课程设计，使我对数字电路有了进一步的了解，在设计抢答器、报警器、 定时器的过程中，通过翻阅资料，上网搜索等，我对各电路器件（如：与非门，555 定时 器和 LED 显像管等）及原理有了更深一层次的认识，既增强了我的理解能力,也使我能更 好的运用所学的知识。开始时我还不太明白电路是如何连接的，并且对其原理也不甚了 解，但通过对所学知识更深入的了解和同学的讲解和帮助，最终使我克服了难关，并成 功地作出了设计。两周的锻炼, ,我有过对知识掌握不足时的迷茫，也有过思路不清时的 懊恼,但一路走来，我却收获了知识，收获了希望和努力后的成果。
定时信号
控制 开关
数据预置端
数据预置端
定时信号
c.报警电路设计 由 555 定时器和三极管构成报警电路如下图所示，其中 555 构成多谐振荡器，振 荡频率， 其输出经三极管推动扬声 器， PR 为控制信号，当
PR 为高电平时，多谐振荡器工作，反之电路停振。 如图（四）所示为八路智力竞赛抢答器的报警电路单元图。
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即 74LS148 禁止工作，封锁其它按键输入，当按下的按键松开后，74LS148 的 Y EX 为 高电平，但由于 Q1 输出仍为高电平不变，所以 74LS148 仍处于不工作状态，其它按 键的输入信号不被接受，这就保证抢答者的优先性及抢答电路的准确性。
如图（二）所示为八路智力竞赛抢答器的抢答电路单元图，
b 定时电路设计 主持人设定抢答器时间，通过预置时间电路对计数器进行预置，计数器的时钟脉 冲由秒脉冲电路提供，可预置时间进行倒计时电路选十进制同步可逆，计数器 74LS192 进行设计，倒计时到零时，定时电路输出低电平有效的“定时到信号 ” 。 如图（三）所示为八路智力竞赛抢答器的定时电路单元图。 同步加减计数器 74LS192 进行设计，具体电路如图 3 所示。
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平，输出 Q4—Q1 全为低电平。此时 7448 的BI=0， 显示器灭灯；74LS148 选通输入ST =0,74LS148 处于工作状态，而锁存电路不工作。当控制开关置于“开始”位置时，优 先编码电路和锁存电路同时处于工作状态，当有选手按键抢答时，如 5 号选手优先按
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5 号键，则 74LS148 输出 Y2Y1Y0=010，YEX=0，经 RS 锁存后，Q1=1，BI=1，7448 工作， Q4Q3Q2=101，经 7448 驱动译码后，显示器显示数字 5。Q1=1 使 74LS148 为高电平。
附件：八路抢答器电路设计教学设计
教学设计模板
聚焦教学重难点的信息化教学设计 课题名称：八路抢答器电路设计 姓名： 学科年级： 一、教学内容分析 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 30s)。 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，同时蜂 鸣器发出声响。 2、参赛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。 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。 二、教学目标 1、培养数字电路的设计能力。 2、掌握抢答器电脑设计方法。 三、学习者特征分析
抢答器系统原理框图如上所示。它由主体电路和扩展电路两部分组成，主体电 路完成基本抢答后，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，扩展电路完成定时抢答的功能 4、单元电路设计方案和原理说明 a 抢答器电路设计 其原理说明： (1)、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，供译码显示译码电路用；二是要使其它选手按键操作无效。 (2)、选用优先编码器 74LS148、RS 锁存器、译码器 7448 组成抢答电路 (3)、抢答电路工作原理：当控制开关置于“清除”位置时，RS 触发器的R端为低电