多路智力抢答器程序
毕业设计---多路智力竞赛抢答器设计(含外文翻译)
华北水利水电学院毕业设计任务书设计题目：多路智力竞赛抢答器设计（软件部分）专业：班级学号：姓名:指导教师：一、毕业设计的目的通过本次毕业设计，锻炼学生综合运用所学知识进行实践的能力，提高学生自学知识、掌握技术的能力，提高学生实际动手能力,熟悉硬件电路设计的系统流程，掌握8路多功能抢答器的原理与实现方法。
二、主要设计内容本系统采用模块化设计智能抢答器，在抢答比赛中广泛应用，各组分别有一个抢答按钮。
主持人有开始和显示、复位键。
在后台主持人可以修改，抢答时间和选手回答问题的时间设置，原始状态下抢答时间为30s，回答问题时间为30s。
通过加键和减键修改上述时间，改完后结束键确定。
新时间开始有效，主持人按键开始后，选手开始抢答为有效，数码显示屏显示抢答时间倒计时和选手号，并且发生提示。
主持人可按键结束，新一轮抢答开始。
三、重点研究问题1、如何实现对抢答器的时间和得分控制；2、抢答器功能的完备。
四、其他要求1焊接时注意不要出现不良焊接，以免造成短路。
2尽量做到简化电路板，使其美观。
五、设计成果要求1、设计出8路多功能抢答器，使其能够正常显示时间以及抢答号码。
2、根据电路图焊接电路硬件并调试。
3、撰写8路多功能抢答器设计的报告。
六、其它1、收集资料，设计整个系统硬件原理框图和软件流程图。
2、硬件各个模块功能分析。
3、硬件子单元模块设计。
4、总体测试、调试等。
5、整理文档及外文翻译资料、编写毕业设计说明书。
华北水利水电学院本科生毕业设计开题报告2011 年3 月21 日学生姓名史世昭学号200712305 专业电子信息科学与技术题目名称多路智力竞赛抢答器设计（软件部分）课题来源自选主要内容1、课题背景抢答器是一种应用非常广泛的设备，在各种竞赛、抢答场合中，它能迅速、客观地分辨出最先获得发言权的选手。
早期的抢答器只由几个三极管、可控硅、发光管等组成，能通过发光管的指示辩认出选手号码。
现在大多数抢答器均使用单片机(如MCS-51型)和数字集成电路，并增加了许多新功能，如选手号码显示、抢按前或抢按后的计时、选手得分显示等功能。
题目多路智力竞赛抢答器
题目多路智力竞赛抢答器
一、任务
设计一个多路智力竞赛抢答器，在控制开关（控制系统的清零和抢答的开始）作用下，抢答选手在开始信号作用后开始抢答，显示优先抢答选手的编号同时给出音响的提示。
二、设计要求
1设计一个8路智力竞赛抢答器，主持人可控制系统的清零和抢答的开始，在控制电路控制下，实现最快抢答选手按键抢答的判别功能。
2 抢答选手确定后给出音响的提示和选手编号的显示。
三、报告要求
1、设计方案选取与论证
提出选择所选方案的理由、指出方案的可行性、优缺点，画出整机的原理框图。
2、单元电路设计
画出各单元电路的电路图，简述各单元电路的工作原理，重点是电路主要参数的计算和功能分析。
3、*系统功能仿真验证和印制版图的设计（选做）
简述系统功能仿真验证结果及仿真结果分析；印制版图的设计和印制版图。
4、硬件的装配和调试
装配和调试中的问题和解决办法，简述调试结果。
5、结果分析和总结
系统实现的实际功能指标，达标情况，特点和问题分析。
作品的优缺点、特色和创新点的自我评价。
多路智力竞赛抢答器的设计
多路智力竞赛抢答器的设计多路智力竞赛抢答器是一个用于智力竞赛中的设备，用于记录和管理参赛者的抢答顺序和答题情况。
它可以在比赛中提供公平、公正和高效的抢答环境，确保比赛的公正性和准确性。
下面是一个多路智力竞赛抢答器的设计，包含以下几个方面的内容。
一、硬件设计：1.抢答器主控制模块：用于控制整个抢答器的工作流程，包括参赛者抢答按钮的触发、显示屏的刷新以及结果的显示。
2.抢答按钮模块：每个参赛者都有一个抢答按钮，用于在抢答时触发抢答信号，并将信号传递给主控制模块。
3.显示屏：用于显示当前抢答顺序、参赛者的编号和答题情况等信息。
4.信号接口模块：用于接收和发送抢答信号，确保信号的稳定传输和准确记录。
二、软件设计：1.参赛者管理：可以添加、修改和删除参赛者信息，包括编号、姓名和其他个人信息。
2.抢答顺序生成算法：根据参赛者的编号和抢答时间，生成抢答顺序，确保每个参赛者都有平等的机会。
3.抢答计时器：记录每个参赛者的抢答时间，以毫秒为单位，确保答题时间的准确性。
4.答题结果记录：记录每个参赛者的答题情况，包括答题是否正确、答题时间和得分等信息。
三、工作流程：1.参赛者注册：在比赛开始前，将参赛者的信息录入系统，并为每个参赛者分配一个唯一的编号。
2.抢答顺序生成：根据参赛者的编号和抢答时间，生成抢答顺序，确保每个参赛者都有平等的机会。
3.比赛开始：显示屏上显示第一个参赛者的编号，并开始计时。
4.抢答过程：参赛者可以按下抢答按钮进行抢答，主控制模块接收到抢答信号后，记录抢答时间，并显示下一个参赛者的编号。
5.答题过程：参赛者按照题目进行答题，系统记录答题情况，并根据答题结果给予相应的得分。
6.比赛结束：显示屏上显示比赛结果，包括参赛者的得分和排名等信息。
四、安全性设计：1.数据备份：系统应具备数据备份功能，确保比赛数据在意外情况下的安全性。
2.故障恢复：系统应具备故障恢复功能，如断电恢复、程序崩溃等情况下能够自动恢复并继续比赛。
多路智力竞赛抢答器(二周)
湖南工程学院课程设计课程名称数电课程设计课题名称多路智力竞赛抢答器专业电气工程及其自动化班级 1 1 0 3学号201101010330姓名杨冬指导教师龙泳涛2013年12月28 日湖南工程学院课程设计任务书课程名称：数字电子技术题目：多路智力竞赛抢答器专业班级：电气1103 班学生姓名：杨冬学号：30指导老师：龙泳涛审批：任务书下达日期2013 年12 月16 日设计完成日期2013 年12 月28日设计内容与设计要求一、任务与要求：1．设计一个可容纳8组代表队参赛的智力抢答器，每组设一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应。
2. 抢答器具有第一信号鉴别及数据锁存功能。
主持人将设备复位（清零）后，发出抢答指令，当第一组参赛者触动按钮时，该组指示灯亮。
此后，其他组别触动按钮无效。
3. 设计一个用数码管显示1~8组中最先抢答组别的电路。
4. 抢答器具有定时30S抢答的功能，当主持人发出抢答指令后开始减计时，并用显示器显示时间。
当抢答时间到，蜂鸣器鸣叫发出报警信号，并封锁输入电路，禁止选手超时抢答。
二、设计要求：1、设计思路清晰，给出整体设计框图；2、设计各单元电路，给出具体设计思路、电路器件；3、总电路设计；4、安装调试电路；5、写出设计报告；主要设计条件1.提供直流稳压电源、示波器；2.提供TTL或CMOS集成电路芯片、电阻、电容及插接用面包板、导线等。
说明书格式1、课程设计封面；2、课程设计任务书；3、说明书目录；4、设计总体思路，基本原理和框图；5、单元电路设计（各单元电路图）；6、总电路设计（总电路图）；7、安装、调试步骤；8、故障分析与电路改进；9、总结与设计调试体会；10、附录（元器件清单）；11、参考文献；12、课程设计成绩评分表。
进度安排第一周星期一：课题内容介绍和查找资料；星期二：总体电路设计和分电路设计；星期三：电路仿真,修改方案星期四：确定设计方案，拟订调试方案,画出调试电路图,安装电路；星期五：安装、调试电路；第二周星期一~三：安装、调试电路；星期四~五：验收电路,写设计报告，打印相关图纸；星期五下午：带调试电路板及设计报告书进行答辩，整理实验室及其他事情参考文献《电子技术课程设计》历雅萍、易映萍编《电子技术课程设计指导》彭介华主编高等教育出版社《电子线路设计、实验、测试》谢自美主编华中理工出版社。
智力竞赛抢答器课程设计
课程设计报告题目：多路智力竞赛抢答器设计课程名称：电子课程设计学院：信息工程学院专业：电子信息工程班级：学生姓名：学号：指导老师：成绩：开课时间：学年学期多路智力竞赛抢答器的设计[摘要]抢答器常用于知识竞赛、文体娱乐活动中，通过抢答者所处位置的数字显示，能准确、公正、直观地判断出第一抢答成功者。
本次设计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功能，即计时抢答后，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，禁止其它选手抢答。
扩展电路完成定时抢答的功能。
本此设计灵活运用数电知识，利用数字电子技术实验箱，实现多路智能竞赛抢答器的设计。
做到集抢答器和数显倒计时器于一体。
并通过七段数码管显示倒数计时与成功抢答者，并在倒计时到时蜂鸣器报警。
通过本次课设，作为初学者能积累一定的实践经验，掌握一般设计方法与实验步骤，为将来进入更为复杂的应用领域奠定基础。
关键词：抢答器、锁存电路、倒计时、74LS148The Design of Multiple Intelligence Responder Abstract Responder commonly used in knowledge contest, sports and entertainment events, by vies to answer first the position of the digital display, accurate, impartial, intuitive judgment of the first successful answer.This design is composed of two parts, the main circuit and the expansion circuit.. Main circuit completed basic vies to answer first the function, namely time answer. When the players press the answer key, which displays the player number and blocking input circuit to prohibit the other contestant vies to answer first. The expansion of the circuit to complete timing responder function.This design flexibility in the use of the number of electrical knowledge, by means of digital electronic technology experiment box, design and implementation of multichannel intelligence competitions viing to answer first. Do set responder and digital countdown timer in one. And display the countdown and answer by seven digital tube, and in the countdown when the buzzer alarm. Through this course, as a beginner can accumulate some practical experience, master the general design method and the experimental procedure, for the future to enter more complex application areas lay the foundation.Key words Responder Latch circuit Countdown 74LS148第一章绪论 (5)1.1 课题研究的背景 (5)1.2 课题的研究目的和现实意义 (5)1.2.1 研究目的 (5)1.2.2 现实意义 (5)1.3 课题的研究内容 (5)第二章抢答器总方案及原理框图 (7)2.1电路设计原理框图 (7)2.2电路设计方案设计 (7)第三章设计的目的及任务 (8)3.1 课程设计的目的 (8)3.2 课程设计的任务与要求 (8)3.2.1基本功能 (8)3.3时间安排 (9)第四章各部分电路设计 (10)4.1抢答电路设计 (10)4.2定时电路设计 (11)4.3报警电路设计 (12)4.4时序控制电路设计 (12)4.5整机电路设计 (13)第五章电路的安装与调试 (15)5.1 抢答电路的安装与调试 (15)5.1.1 安装抢答电路 (15)5.1.2 调试抢答电路 (15)5.2定时电路设计 (15)5.2.1 安装定时电路 (15)5.2.2 调试定时电路 (15)5.3总电路的安装与调试 (15)5.3.1 安装总电路 (15)5.3.2 调试总电路 (16)5.4 调试中遇到的问题及解决的方法 (16)5.4.1 抢答电路所遇问题及解决方案 (16)5.4.2 计时电路所遇问题及解决方案 (17)5.5 电路的实验结果 (17)5.5.1 抢答电路实验结果 (17)5.5.2 计时电路实验结果 (18)第六章总结 (20)6.1结论 (20)6.2展望 (20)6.3致谢 (20)6.4参考文献 (21)第一章绪论1.1 课题研究的背景信息时代的21世纪，人类开始迈入了数字化和科技化的智能世界。
多路智力竞赛抢答器
摘要转眼大三即将结束，一直以来都在不停的问自己3年来到底学到了什么，我也一直很迷惘，很为自己毕业后着急。
站在人来人往的校园里完全没有一个立足点去审视自己的能力，一直在等待着能自己实践的机会。
我们的专业老师明白学生的心理，安排了毕业论文的选题，由学生自己选择课题，自己设计，自己制出产品。
这样的一个安排我很是高兴，听到这消息我就暗暗的告诉自己一定好好努力做这次设计，我选择的课题是用单片机实现智能数字抢答器，在论文要求的基础上又增加了一些功能。
关键词：80C51 定时器调试ABSTRACTIt is three is coming to an end and has been continuously ask yourself what exactly learned for three years, I have been very lost, very for himself after the graduation worry. Standing in the campus of people come and go completely without a foothold to examine his own ability, had been waiting for the chance to his practice. Our professional teachers understand the student's psychology, arrange the topic of the graduation thesis, by the students themselves, their design, select subjects made their products. Such an arrangement, I am glad to hear the news I secretly tell myself must work hard to do the design, I chose the task is to use microcomputer intelligent digital vies to implement, in the paper based on the requirements of the increased again some function.Key words：80C51 timer debugging目录引言 (1)1.数字抢答器的总体设计 (1)1.1 原理图的确定 (1)1.2 抢答器的工作原理 (3)1.3 抢答器的总体设计 (3)1.4 抢答器实现功能 (3)2.硬件电路详细设计 (3)2.1硬件的选择与电路设计 (3)2.2芯片的选择 (3)2.3复位电路的设计 (3)2.4晶振电路的设计 (4)2.5 数码显示管的选择 (5)3.软件详细设计 (5)3.1主程序的设计 (5)3.2 显示子程序的设计 (5)3.3定时器T0、T1中断服务程序的设计 (6)3.4 抢答处理程序的设计 (6)4.试验结果及结论 (6)结论 (7)致谢 (7)参考文献 (8)附录………………………………………………………………………………………引言1、如果想调节抢答时间或答题时间,按"抢答时间调节"键或"答题时间调节"键进入调节状态,此时会显示现在设定的抢答时间或回答时间值,如想加一秒按一下"加1s"键,如果想减一秒按一下"-1s"键，时间LED上会显示改变后的时间，调整范围为0s~99s, 0s 时再减1s会跳到99，99s时再加1s会变到0s。
多路智力抢答器课程设计
多路智力抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解多路智力抢答器的基本工作原理，掌握相关电子元件的功能和连接方式。
2. 学生能描述抢答器中涉及的数字电路知识，包括触发器、计数器等。
3. 学生了解多路智力抢答器的应用场景，并能结合实际需求进行设计和改进。
技能目标：1. 学生能独立完成多路智力抢答器的搭建，提高动手实践能力。
2. 学生能通过编程实现对抢答器的控制，培养编程思维和问题解决能力。
3. 学生能运用所学知识，对多路智力抢答器进行故障排查和维修。
情感态度价值观目标：1. 学生在课程学习中，培养团队协作精神和竞争意识，提高沟通与表达能力。
2. 学生通过实践操作，体会科技带来的乐趣，激发对电子技术的兴趣和热情。
3. 学生认识到科技发展对社会进步的重要性，增强创新意识和责任感。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，结合理论知识与动手操作，提高学生的综合运用能力。
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，但注意力容易分散。
教学要求：注重理论与实践相结合，引导学生主动参与，提高学生的动手能力和创新能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，培养解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于后续教学设计和评估。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 电子元件及工作原理：- 学习常用电子元件如电阻、电容、二极管、三极管等的功能和特点。
- 探究触发器、计数器等数字电路的工作原理及其在抢答器中的应用。
2. 多路智力抢答器设计与搭建：- 分析多路智力抢答器的电路图，理解各部分电路的功能及相互关系。
- 学习电路搭建方法，动手搭建多路智力抢答器，并进行调试与优化。
3. 编程与控制：- 学习抢答器控制程序的设计与编写，掌握基本编程语句和逻辑结构。
- 结合实际需求，对抢答器程序进行修改和优化，实现功能扩展。
教学大纲安排：1. 电子元件及工作原理（1课时）2. 多路智力抢答器设计与搭建（2课时）3. 编程与控制（2课时）教材章节及内容：- 第四章：数字电路基础，涉及触发器、计数器等知识点。
多路智能抢答器概要
library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_arith.all; entity cnt20 is port (stop,start,reset,clk:in std_logic; q:out std_logic_vector(7 downto 0); yellow,green,red:out std_logic); end;
OUTPUT OUTPUT OUTPUT OUTPUT
q[7..0]
yellow
green red
clkin clkout
clk
inst
inst2
start
INPUT VCC
仿真结果
下载端口设置
设计中遇到的问题
在程序设计时由于对VHDL语言并不是很熟悉， 所以设计中会出现一些错误，在端口设置时 也弄不明白。 在将程序下载到实验箱的过程中出现了很多 问题，经常是在实验箱上一点反应也没有。 虽然反复修改程序但效果不明显。
PROCESS (clk) BEGIN IF reset='1' THEN c<="0000"; lock<='0'; ELSIF clk'event and clk='1' THEN if lock='0' then c<=a; lock<='1'; end if; END IF; END PROCESS process_label; firstman<="001" when c="1000" else "010" when c="0100" else "011" when c="0010" else "100" when c="0001" else "000"; end behavioral;
四人智力抢答器电路
四人智力抢答电路一、设计任务与要求1.设计任务设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。
用数字显示抢答倒计时间，由“9”倒计到“0”时，无人抢答，蜂鸣器鸣响。
选手抢答时，数码显示选手组号，同时蜂鸣器鸣响，倒计时停止。
2.设计要求（1）4名选手编号为：1，2，3，4。
各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1，2，3，4。
（2）给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始。
（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，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。
抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
抢答器具有定时抢答的功能。
（4）当主持人按下开始按钮后，定时器开始倒计时，定时显示器显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响。
参赛选手在设定时间（10秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，同时定时器停止倒计时，抢答显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。
(5)如果抢答定时已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。
系统扬声器报警，并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示0。
二、总体方案1.工作原理：本电路图是用D触发器和与非门组成的，555电路提供CP脉冲，主要提供给倒计时的脉冲。
1,2,3,4按钮为抢答者按钮，Space按钮为主持人复位按钮。
当没有人抢答时，按钮1,2,3,4均为高电平，这时芯片虽然有连续脉冲输入,但74LS373的输出端Q1-Q4均为1，发光二极管不亮，蜂鸣器输入端为高电平，所以发声。
当有人抢答时，例如1键被按下时，在CP脉冲作用下，Q1立即变为0，发光二极管被点亮，同时蜂鸣器发声，在经反向后，控制脉冲不能再作用到触发器，即使其他抢答者按下按钮也将不起作用。
倒计时结束时，在没人回答的情况下，74LS192芯片通过反馈给蜂鸣器，蜂鸣器再次发声。
多路智力抢答器(微机控制课程设计)
10/11学年第一学期微机控制技术课程设计任务书指导教师：刘文洲蔡长青班级：自动0741.2 地点：1708、1709教室课程设计题目：多路智力抢答器一、课程设计目的本课程设计的目的在于培养学生运用已学的微机控制技术的基础知识和基本理论，加以综合运用，进行微机控制系统设计的初等训练，掌握运用微机控制技术的原理、设计内容和设计步骤，为从事相关的毕业设计或今后的工作需要打下良好的基础。
二、课程设计内容（包括技术指标）1.设计8路抢答器，编号与参赛选手一一对应。
2.具体优先显示抢答者序号及时间的功能并禁止其他选手抢答。
3.主持人预置抢答时间，控制比赛开始和结束。
4.报警电路：主持人按下“开始”键时报警并进入抢答状态；当抢答者发出抢答信号时报警提示；在规定抢答终止时间到时报警。
开始抢答后，当选手安东抢答键时，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。
定时抢答器的总体框图如下所示定时抢答器的总体框图三、课程设计原则1、尽可能地满足被控对象的控制要求；2、在满足控制的前提下，力求使控制系统简单、经济；3、保证控制系统安全可靠；四、课程设计步骤1、对控制系统任务和要求作深入的调查研究，明确控制任务；2、对多个可行方案进行比较，选出最佳方案3、进行详细的设计与论证4、给出理论分析与计算5、给出系统总体框图、6、给出核心电路原理图、7、给出主要流程图、8、给出程序清单及有关设计文件9、撰写设计说明书五、时间安排六、基本要求1、课程设计过程中保证出勤；2、态度认真，积极动脑，主动工作；3、最后按平时表现、报告质量、答辩成绩，其权重分别为0.2、0.4、0.4综合评定成绩，分优、良、中、及、不及格五个等级。
多路智力抢答器程序
实验四多路智力抢答器一、实验目的1.熟悉智力竞赛抢答器的工作原理2.掌握抢答电路、优先编码电路、锁存电路、定时电路、报警电路、时序控制电路、译码电路、显示电路及报警电路的设计方法二、实验任务基本功能1.设计一个多路智力竞赛抢答器，同时供8个选手参赛，编号分别为0到7，每个用一抢答按键。
2.给节目主持人一个控制开关，实现系统清零和抢答的开始。
3.具有数据锁存和显示功能。
抢答开始后，如果有选手按下抢答按键，其编号立即锁存并显示在LED上，同时扬声器报警。
此外，禁止其他选手再次抢答。
选手编号一直保存到主持人清除。
扩展功能1.具有定时抢答功能，可由主持人设定抢答时间。
当抢答开始后，定时器开始倒计时，并显示在LED上，同时扬声器发声提醒。
2.选手在规定时间内抢答有效，停止倒计时，并将倒计时时间显示在LED上，同时报警。
3.在规定时间内，无人抢答时，电路报警提醒主持人，次后的抢答按键无效。
三、方案设计1.原理框图：2.原理简述定时抢答器的总体框图如上图所示，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。
扩展电路完成定时抢答的功能。
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。
当选手在定时时间内按动抢答键时，抢答器要完成以下四项工作：①优先缎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扬声器发出短暂声响，提醒节目主持人注意；③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控制电路要使定时器停止工作，时间显示器上显示剩余的抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。
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。
毕业设计34多路智力抢答器的设计
上饶职业技术学院电子工程系课程设计课程名称：电子技术应用模块题目名称：多路智力抢答器的设计年级：学生专业：应用电子技术学生学号：指导教师：学生姓名：技术职称：高级工程师2008年5月30日课程设计任务1课程名称电子技术应用模块2 课程性质必选专业课3 适用年级 06级4 适用专业应用电子技术5 设计题目多路智力抢答器的设计6 实验要求必开7 选题要求最多组数2组每组最多人数1人8 指导老师吴国辉职称高级工程师9 设计目的9.1 进一步掌握模拟电子技术，数字电子技术等课程的知识在本课程设计中的应用9.2 熟悉电路的设计过程及设计方法9.3 掌握课程设计的基本过程和课程设计报告的撰写方法10 设计要求10.1 设计一个八路智力抢答器10.2 具有数字显示功能，同时设有音响提示10.3 节目主持人设有系统清零10.4 采用DC；+5V或-5V电源11 课程设计的进度安排11.1 2008年五月9日～17日，完成初稿11.2 2008年五月18日～30日，上交课程设计报告及实验样品12 参考书目12.1 黄永定主编电子线路实验与课程设计北京机械工业出版社2005.812.2 谢自美电子线路设计、实验、测试武汉华中科技大学出版社12.3 高吉祥全国大学生电子设计竞赛培训系列教程北京电子工业出版社 2000年13 任务书下达时间 2008年4月28课程设计评分标准（必开实验）姓名：年级：06 级专业：应用电子技术班级：（1）班总分：评分教师：评分时间：年月日课程设计报告年级06级专业应用电子技术班级1班姓名梁水梅指导老师职称高级工程师课程名称电子技术应用模块课程性质必修专业课设计项目多路抢答器的设计实验要求必开1 设计目的1.1进一步掌握模拟电子技术、数字电子技术等课程的知识在本课程设计中的应用1.2 熟悉电路的设计过程及设计方法1.3 掌握课程设计的基本过程和课程设计报告的撰写方法2 设计要求2.1 设计一个八路智力抢答器2.2 具有数字显示功能，同时设有音响提示2.3 节目主持人设有系统清零2.4 采用DC；+5V或-5V电源3 课程设计的进度安排3.1 2008年五月9号～17号，完成初稿3.2 2008五月18号～30号，上交课程设计报告及实验样品多路智力抢答器摘要数显抢答器时候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，其中包括组合逻辑电路和时序逻辑电路，数显抢答器在生活中应用广泛，可以应用于各种竞赛抢答中。
多路(十路)智力竞赛抢答器设计报告(完全版)
多路智力竞赛抢答器设计报告一、题目：任务设计一个多路智力竞赛抢答器。
设计要求1、基本要求（1）设计一个4路（1～4）智力竞赛抢答器，主持人可控制系统的清零和抢答的开始，控制电路可实现最快抢答选手按键抢答的判别和锁定功能，并禁止后续其他选手抢答。
（2）抢答选手确定后给出一声音响的提示和选手编号的显示，抢答选手的编号显示保持到系统被清零为止。
2、发挥部分（1）扩展为10路（1～10）智力竞赛抢答器。
（2）设计抢答最长时间（30秒）限制和倒计时显示。
二、设计方案选取与论证：获得如图所示十路30秒倒计时抢答器的原理图。
原理图由倒计时部分和抢答器部分组成。
1、原理分析抢答器部分原理：用10个选手按键通过二极管直接控制4511输入端，一旦按键接通，4511则使7段数码管显示相应的数字。
初始状态个位和十位数码管均显示“10”，其锁存端电位为0。
在显示数字1—9时，十位数码管保持显示“0”，a 段输出是高电平，与个位数码管的f 端输出进行运算后接入4511的锁存端。
将个位数码管的g 端输出也接至此锁存端。
观察4511真值表：可知，和g 端输出在1—10的显示过程中至少其中之一输出高电平。
故，当抢答器部分因为按键的输入导致4511输出使得数码管显示从“00”跳变到“01”—“10”的数字时，使得两个4511连接起来的锁存端电位同时从低电平跳变为高电平，从而实现锁存功能。
锁存以后，无论按键如何输入，也不会改变数码管显示，仅当清零按键清零之后才可使锁存端电位置零。
倒计时部分原理：倒计时部分与抢答器部分的连接控制（1）抢答器部分4511的锁存端（2）倒计时部分555的端。
倒计时部分由555定时器组成多些振荡器，产生时间脉冲，由两片74LS192计数器芯片实现减法计数。
当主持人开关打开时，倒计时预置初始数值为30减数至0，当计数至0时，锁存555使振荡器不再输出脉冲，并通过与抢答器部分的连接使抢答器部分4511的锁存端置高电平，因此当计时器从30秒倒计时至0期间无按键输入后，会同时锁存倒计时部分和抢答器部分，知道主持人开关清零为止。
智力竞赛抢答器设计(附有程序)
智力竞赛抢答器设计摘要随着我国经济和文化事业的发展，在很多公开竞争场合要求有公正的竞争裁决，诸如证券、股票交易及各种智力竞赛等,因此出现了抢答器。
抢答器一般是由很多电路组成的，线路复杂，可靠性不高，功能也比较简单，特别是当抢答路数很多时，实现起来就更为困难。
因此我们设计了以单片机为核心的新型智能的抢答器，在保留原始抢答器的基本功能的同时又增加了数码管显示电路实现了其它功能。
抢答器又称为第一信号鉴别器，其主要应用于各种知识竞赛、文艺等场合。
本次设计的4路抢答器主要是采用AT89C51单片机作为核心，实现控制4个独立式键盘抢答按钮，单位静态数码显示，手动复位等功能。
控制系统的四个模块分别为：单片机最小系统、显示模块、抢答开关模块和音频输出模块。
通过本设计后，可以很快的判断出是谁最快抢答成功，并且马上进入答题倒计时，比赛即将结束时，能发出报警声，同时在显示模块上显示出倒计时时间的提示。
整体设计方案一各功能模块介绍1单片机模块单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
尽管它的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统。
单片机是将中央处理器，随机存储器。
只读存储器，定时器芯片和I/O接口电路集成于一个芯片上的微控制器。
本设计采用的是由PDIP40封装的AT89C51单片机，此单片机由40个引脚组成，40个引脚按功能分为3个部分，即电源和时钟引脚（Vcc和GND,时钟引脚XTAL1 和XTAL2），编程控制引脚（RST,PSEN,ALE/PROG,EA）以及I/O口引脚（P0,P1,P2,P3四组8位I/O口）。
下图为AT89C51单片机及引脚封装图AT89C51单片机的各引脚功能如下：（1）Vcc：供电电压（2）GND：接地。
（3）P0口：P9口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
《数字逻辑电路》多路电子抢答器的设计
《数字逻辑电路》多路电子抢答器的设计1 整机设计1.1 设计要求结合所学数电知识设计一个智力竞赛抢答器，供八个选手参加比赛使用，且主持人可控制抢答的开始。
1.1.1设计任务根据要求设计制作一个八人抢答器。
1.1.2性能指标要求给主持人一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答开始(蜂鸣器响)。
抢答器具有数据锁存和显示功能，有选手按动抢答按钮（停止蜂鸣），编号立即锁存，并在LED数码管上显示选手编号，此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。
1.2 整机实现的基本原理及框图1.2.1基本原理SW2到SW9为八位选手的抢答开关，SW1单刀双掷开关设为主持人控制开关。
当主持人控制开关置于清零状态时，RS触发器的R端为低电平，输出端全部为低电平。
于是4511的BI为高，显示器灭灯；74LS148处于工作状态，此时锁存电路不工作。
当SW1置于开始状态，优先编码电路和锁存电路同时处于工作状态。
74LS279的1R、1S均为高电平，由真值表可知，输出1Q为低电平，从而使74LS148输入使能端为低电平有效，即抢答器处于等待工作状态。
若有选手（假设为3号选手）按动抢答开关（即闭合SW4），此时优先编码器74LS148输入端I3接低电平有效，则输出A2A1A0为100，A2A1A0分别接至3S、2S、1S，根据RS锁存器真值表，1Q2Q3Q输出分别为110，从而4511的输入端DCBA为0011，经4511译码，显示器上显示“3”。
与此同时，当74LS148输入端有一个为低电平时，GS为低电平有效，即标志译码器处于工作状态，从而使4S为0，此时4Q输出为高电平，致使EI为高电平，74LS148处于禁止工作状态，其他选手抢答按钮的输入信号不会被接受。
这就保证了抢答者优先性以及抢答电路的准确性。
抢答结束后，主持人开关置于清零状态，数码管变灰，一切恢复初始状态，以便进入下一轮抢答环节。
1.2.2总体框图2 各功能电路实现原理及电路设计74LS148优先编码器此芯片为8线-3线优先编码器，在优先编码器电路中，允许同时输入两个以上编码信号。
四路抢答器PLC程序
四路抢答器PLC程序
设智力测验时分四个组，每一组前面放一个按钮，当某一组先按下按钮时，其对应的指示灯亮，电铃响，此时其它按钮均失效。
这样，先按下按钮的那一组，就抢到了“答题权”。
这就是“四路智力抢答器”的“抢答”功能。
设计“四路智力抢答器”的关键是：四路信号优先择一，拒绝其余。
如果用逻辑门来实现的话，可以用五个四输入与非门和一级输出驱动电路来实现。
但在这里仅介绍用PLC“程序”来实现“四路智力抢答器”逻辑功能的方法：
1、按照I/O分配接线图接线。
I/O分配接线图如图3所示，图中P0—P3为四个按钮，X0—X3为输入继电器接口，Y0—Y3为输出继电器接口，COM为输入继电器的公共端，在内部已接电源负极，COM1为输出继电器分区的公共端，应接24V直流电源的正极。
千万注意不能将COM和COM1连接在一起，否则，将造成电源短路，烧坏保险丝。
因本实验台本身没有提供电铃，所以电铃在图中未画出，实际应用时可用相应的输出接继电器再控制电铃。
2、接线完毕，检查无误方可开机运行。
运行调试时，应验证“程序”是否具有“抢答”功能，即在按下一键有效的情况下，看看其它键是否失效，如果是这样，说明“程序”是正确的，否则，就要查一查原因，看是什么问题。
3、为了帮助初学者了解“四路智力抢答器”的工作原理，特附上梯形图如图4所示。
智力测试抢答器的课程设计报告及程序
正文：一、课程设计题目：智力测验抢答器二、课程设计任务与要求：1、设计并制作出智力测验抢答器。
2、所设计的抢答器允许3人参加。
没有出题时，每个参赛队员的LED数码管都显示当前的积分值。
初始积分值为“9”，此时每个参赛者前面的红色发光二极管点亮，闪动3次后全灭。
3、在出题后，主持人按下“开始按钮”，表示抢答开始。
4、计时开始后，若A、B、C、三人中有人按下“抢答按钮”时，LED数码管显示当前的积分值，先按下按钮的红灯保持亮的状态，其余3人的红灯全灭。
5、抢答对错由主持人判定，“答对按钮”按下时加1分，“答错按钮”按下时减1分，直到积分值减为0时为止。
不论该队员获得的是加分还是减分，其LED数码管都要显示当前的新积分值，并闪烁3次，其余选手的LED数码管则保持不变，并回到未出题时的状态，从新开始。
6、在抢答未开始时，若A、B、C、三人中有人按下按钮，则按下按钮参赛队员的红灯闪烁，并减1分作为惩罚。
三、设计过程：1、方案论证：硬件选择及说明：选用8255A、键盘及数码管显示单元、系统总线、开关及LED显示单元。
8255A作为并行输入输出：工作方式0，A 口输出，B 口输出，C口输入，A口接键盘及数码管显示区，C口接开关及LED显示模块，B口输出位码，键盘显示区由两个LED数码管和5个按键组成：两个LED数码管分别显示两个抢答人员各状态的分数，5个拨码开关中分别代表A、B、主持人、加分、减分。
LED显示器显示的内容与选手号对应，抢答成功或违规都要显示。
2、设计原理：利用8255A、键盘显示区共同实现，其中8255A作为并行输入输出。
关键是准确判断出最先抢答者的信号并锁存，而同时不理睬其他抢答者的信号。
为此，可将2个抢答按钮信号通过一个并行输入口接至微机中。
当主持人启动抢答按钮后，微机通过该并行输入口循环对各路抢答信号进行采样。
当采样到那一组的抢答信号已经发出，则立即停止采样，并记录下该组的组号。
当判断有抢答钮被按下时，需要判断启动标志是否为1，如果系统还没有启动，则抢答结果为无效，且判断该抢答组犯规用TEST指令来查询并进行扣分操作。
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实验四多路智力抢答器一、实验目的1.熟悉智力竞赛抢答器的工作原理2.掌握抢答电路、优先编码电路、锁存电路、定时电路、报警电路、时序控制电路、译码电路、显示电路及报警电路的设计方法二、实验任务基本功能1.设计一个多路智力竞赛抢答器，同时供8个选手参赛，编号分别为0到7，每个用一抢答按键。
2.给节目主持人一个控制开关，实现系统清零和抢答的开始。
3.具有数据锁存和显示功能。
抢答开始后，如果有选手按下抢答按键，其编号立即锁存并显示在LED上，同时扬声器报警。
此外，禁止其他选手再次抢答。
选手编号一直保存到主持人清除。
扩展功能1.具有定时抢答功能，可由主持人设定抢答时间。
当抢答开始后，定时器开始倒计时，并显示在LED上，同时扬声器发声提醒。
2.选手在规定时间内抢答有效，停止倒计时，并将倒计时时间显示在LED上，同时报警。
3.在规定时间内，无人抢答时，电路报警提醒主持人，次后的抢答按键无效。
三、方案设计1.原理框图：抢答按键优先编码器数据锁存器显示译码抢答显示主持人时序控制电路报警电路控制开关脉冲产生电路定时电路显示译码定时显示2.原理简述定时抢答器的总体框图如上图所示，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。
扩展电路完成定时抢答的功能。
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。
当选手在定时时间内按动抢答键时，抢答器要完成以下四项工作：①优先缎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扬声器发出短暂声响，提醒节目主持人注意；③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控制电路要使定时器停止工作，时间显示器上显示剩余的抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。
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。
四、电路设计1.抢答部分电路功能：一是将抢答选手的编号识别出并锁存显示到数码管上，二是使其他选手按键无效；三是有人抢答时输出时序控制信号，使计数电路停止工作并报警。
原理图：与其他电路的接口：S：输入，与主持人总控相接，此处控制数码管的清零；/ST：输入，74148的使能控制端（由7400输入）；/YEX：输出，报警时序控制（与74121相连）；CTR：输出，报警时序控制（与7400相连）；具体原理：该部分主要由74148优先编码器、锁存器74279、译码器7448组成和按键、7段数码管组成。
如图所示，抢答输入端为74148的/I7到/I0脚，当有选手按键时，74148的相应的引脚为低电平，电路完成以下动作：（1）、74148将编码输入到锁存其中，并通过锁存器由7448译码后显示到数码管上；（2）、74148译码输出端/YEX＝0，通过控制时序电路使74148的使能端/ST为1，74148停在译码工作，使以后其他选手的按键无效；（3）、时序信号/YEX=0，CTR=1，通过控制时序电路使计时电路停止工作，报警电路报警。
2.定时电路电路功能：主要实现抢答倒计时，同时通过输出接口与时序控制电路相接，实现时序控制，当无人抢答且时间到时，报警。
原理图：与其他电路接口：CLCK：输入，计数脉冲，时序控制电路产生，由7411输出；S：输入，主持人总控，此处控制计数器74192的预置数；BO2：输出，倒计时时间到时输出低电平0，与时序电路74121相接，控制报警；具体原理：该部分主要由555脉冲产生电路、74192减法计数电路、7448译码电路和2个7段数码管即相关电路组成。
两块74192实现减法计数，通过译码电路7448显示到数码管上，其时钟信号由时钟产生电路提供。
74192的预置数控制端实现预置数，当主持人按下控制按键S时，实现预置。
按键弹起后，计数器开始减法计数工作，并将时间显示在LED 上，当有人抢答时，停止计数并显示此时的倒计时时间；如果没有人抢答，且倒计时时间到时，BO2输出低电平到时序控制电路，控制报警电路报警，同时以后选手抢答无效。
3.时钟产生和时序控制电路电路功能：为计数电路提供计数脉冲，同时完成主持人控制以及以上各部分的逻辑控制协调，使电路正常工作。
原理图：与其他电路接口：BO2： 输入，由计数电路产生；CTR ： 输入，由抢答电路产生；/ST ： 输出，控制抢答电路；CLCK ： 输出，提供给计数电路；具体原理：该部分主要由定时器555、单稳态触发器74121、与非门7400、三段输入与门7411和相关电路组成。
由555产生计数脉冲，通过7400和7411结合控制信号BO2、CTR 控制输入到计数电路的脉冲有无。
脉冲周期2ln )2(21C R R t +=，选择电容为10uF ，电阻)2(21R R +的值为144.44时t 为一秒，本设计中选取1R ＝20K ，2R ＝62K ，t ＝0.998S 。
输出到计数电路的脉冲为CP BO CTR CLCK *2*=，抢答开始时，BO2=/ST=1，故CLCK=CP ，计数器正常工作，CTR BO ST *2=，当计数时间到时（BO2=0）或者有人抢答时（CTR=1），/ST=1，74148使能端为高电平，禁止编码，即此后的抢答无效。
4. 报警控制电路电路功能：完成抢答开始、枪答选种的报警提示和控制时间结束的报警提示。
原理图：与其他电路接口：/YEX ： 输入，由抢答电路提供BO2： 输入，由计数电路提供S ： 输入，来自主持人按键PR ： 来自74121的/Q ，与555的RST 脚相接，控制555的振荡振荡与否。
具体原理：主要由555时钟电路（用于控制报警声音频率）、蜂鸣器即相关的延时电路和控制电路组成。
单稳态触发器74121通过信号/YEX 、BO2、S 控制报警与否和报警时间，555时钟电路产生脉冲时钟。
当74121输出单稳态触发器的输出延时：2ln EXT EXT w C R t =。
取EXT C ＝10uF, EXT R =620K,有2ln EXT EXT w C R t =＝4.3秒。
上电时，74121的状态为○1，PR=1，555振荡，蜂鸣器按时钟频率鸣叫，表示电路正常工作；当主持人按下键时，不能报警提醒选手，由于121不能实现次功能，这是本设计的缺陷；在规定的时间有人抢答时，/YEX 由1跳变到0，74121有状态2，即/Q 输出暂态低电平，蜂鸣器连续发声报警，持续时间为w t =4.3秒；如果在规定时间内无人抢答，BO2由1跳变到0，74121有状态2，/Q 输出暂态低电平，蜂鸣器连续发声报警持续时间为w t五、电路制作与调试根据需求选择电路的设计单元进行组合，完成系统的原理图设计与PCB 设计，对制作好的PCB 板，或准备好的面包板，按照装配图或原理图进行器件装配，装配好之后进行电路的调试。
调试规则为：1.通电准备 打开电源之前，先按照系统原理图检查制作好的电路板的通断情况，并取下PCB 上的集成块，然后接通电源，用万用表检查板上的各点的电源电压值，完好之后再关掉电源，插上集成块。
2.单元电路检测抢答电路 把主持人的控制开关设置为“清除”位置，用万用表检查RS 触发器的R 端为低电平，输出端（4Q~1Q ）全部为低电平。
于是74LS48的BI=0，显示器灭灯；74LS148的选通输入端ST=0，74LS148处于工作状态，此时锁存电路不工作。
然后把主持人的控制开关拨到“开始”位置，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，给8路抢答端口即输入端7I …0I 给上低电平的输入信号，如当有选手将键按下时（如按下5S ），74LS148的输出2Y 1Y 0Y =010，EX Y =0，经RS 锁存器后，CTR=1，BI=1，74LS279处于工作状态，4Q3Q2Q=101，EX Y =0，经RS 锁存器后，出“5”。
此外，CTR=1，使74LS148仍处于禁止工作状态，其它按键的输入信号不会被接收。
定时电路用示波器检查555的输出波形是否为1Hz 的方波信号，如不是对555的外围电路进行调整达到要求为止。
给74LS192的数据输入端设定一次抢答的时间，如35秒（00110101）的八位数据。
观察显示器的显示时间是否进行减一的计数。
有问题按原理进行修改。
时序控制及报警电路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。
3. 整机调试①开始时，主持人将控制开关接地，抢答电路部分锁存器74LS279的状态输出全为0，74LS48的灭灯输入与锁存器74LS279的Q1相接，故抢答电路无显示（清除）；与此同时，在计时电路部分，减法计数器74LS192的预置数端为0，将事先的预置数送入减法计数器中。
当主持人按键弹起时，计数器开始计数工作，抢答开始。
②在没有人按键且抢答时间没到时，优先编码器/YEX 输出为1，计数器BO2输出为1，CTR BO ST *2=＝0, CP BO CTR CLCK *2*=优先编码器和计数器都正常工作；③当在规定时间有人按下抢答按键时，/YEX 输出为“0”， CTR=1，/ST=1，优先编码器停止工作，此后选手的抢答无效，电路将按键者的编号显示在LED 上；同时，CTR=1，计数部分的计数脉冲CP BO CTR CLCK *2* =0，计数器停止工作，此时的倒计时时间记录并显示在LED 上；/YEX 由1跳变到0，74121有状态2，即/Q 输出暂态低电平，蜂鸣器连续发声报警，持续时间为w t =4.3秒。
○4如果在规定时间内无人抢答，BO2由1跳变到0，74121有状态2，/Q 输出暂态低电平，蜂鸣器连续发声报警持续时间为w t =4.3 秒；ST=1，抢答电路停止工作，此后的抢答按键无效六、 报告要求1. 项目的任务与要求设计题目任务与要2. 系统概述针对设计任务及指标提出两种设计方案方案比较：对选取的方案作可行性论证列出系统框图，介绍设计思路及工作原理3. 电路设计与分析介绍各单元电路的选型、工作原理、指标考虑及计算元件参数、提出型号。
电路优化、仿真结果及是否需要改进、改进的方法。
4. 电路、安装调试与测试介绍测量仪器的名称、型号及测量数据的图表和果分析介绍测试方法介绍安装调试中的技术问题、记录现象、波形及分析原因和解决、方法及效果。