三路抢答器设计
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。
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。
三路抢答器课程设计
设计题目三路抢答器的PLC控制1 主要容该抢答器作为智力竞赛的品判装置，根据应答者抢答情况自动设定答题时间，并根据答题情况用灯光、声音显示其答题正确、错误及违规，在主持人的操作下，对答题者所显示的分数值进行加分、减分或违规扣分。
2 具体要求1.主持人提出问题按下启动按钮（开始抢答）后，若10s无人抢答，则有声音提示，说明该题无人抢答，自动作废。
2.主持人提出问题在未按下启动按钮（开始抢答）之前抢答，则违规，抢答器报出违规信号，并作减分处理。
3.主持人提出问题按下启动按钮（开始抢答）后，第一个按下按钮的信号有效，后按下的按钮信号无效。
4.主持人按下计时按钮，开始计时。
答题时间为1min，答题过程中有灯光提示时间，时间到并有声音指示。
5.抢答器有数码显示器显示各答题者的分数，由主持人控制，答对者加10分，答错者减10分，违规者扣5分，减分计算中若出现负分作0分处理。
6.答题完毕按下复位按钮，恢复抢答器原始状态，为下一轮抢答做好准备。
答题过程中灯光、音响的安排及注意事项见课程设计指导书。
在上述具体的要求下，完成硬件电路的制作和接线，PLC控制程序的设计及联机调试，直至满足要求。
3 进度安排1.理解课程设计容及设计要求，查阅资料（第一周的星期一）。
2. PLC外围硬件电路的制作和接线，构思设计方案（第一周的星期二至星期三）。
3. PLC控制程序设计、程序调试及系统的总体调试，撰写课程设计报告（第一周的星期四至第二周星期四）。
4. 课程设计答辩、批改设计报告，登载成绩（第二周星期五）。
4 完成后应上交的材料PLC外围硬件连接电路、程序清单及课程设计总结报告。
6 总评成绩指导教师签名日期年月日系主任审核日期年月日目录绪论 (3)第一章系统设计容及要求 (1)第二章硬件设计 (3)2.1硬件选取 (3)2.1.1 三菱PLC可编程控制器 (3)2.1.2 按钮板块 (3)2.1.3 数码显示电路 (4)2.1.4 八字数码管. (4)2.1.5 CD4511简介 (4)2.1.6 数码管显示电路 (5)第三章软件设计 (6)3.1编程辅助器说明 (6)3.2梯形图说明 (7)3.2.1初始化 (7)3.2.2抢答前计时 (8)3.2.3答题时间 (9)3.2.4抢答标志 (10)3.2.5抢答灯控制 (11)3.2.6蜂鸣器 (12)3.2.7数据处理 (13)3.2.8分数加减 (14)3.2.9显示控制 (16)3.2.10防过显示 (18)3.2.11复位 (18)3.2.12违规标志位 (19)参考文献 (20)总结 (21)致 (22)附录 (23)绪论该抢答器可作为智力竞赛的评判装置。
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. 学生理解3路抢答器的电路原理，掌握基本电子元件的功能和使用方法。
2. 学生掌握数字电路的基本知识，了解抢答器中计数器、锁存器等元器件的工作原理。
3. 学生了解抢答器的应用场景，掌握相关电子产品的设计规范。
技能目标：1. 学生能够独立完成3路抢答器的电路搭建，具备实际操作能力。
2. 学生能够分析并解决抢答器电路中可能出现的问题，具备一定的故障排查能力。
3. 学生能够运用所学知识，设计简单的电子电路，培养创新能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过动手实践，培养对电子技术的兴趣和热情，提高学习积极性。
2. 学生在团队协作中，学会相互尊重、沟通和合作，培养团队精神。
3. 学生了解电子产品在现实生活中的应用，认识到科技对社会发展的作用，增强社会责任感。
课程性质：本课程属于电子技术实践课程，以项目式教学为主，注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：本课程面向初中生，学生对电子技术有一定的基础知识，好奇心强，喜欢动手实践。
教学要求：教师需引导学生掌握基本电路原理，关注学生实践操作过程，及时解答学生疑问，鼓励学生创新思维，提高学生的综合素养。
通过课程目标的分解，使学生在实践中达成具体学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本节教学内容依据课程目标，结合教材第十五章“数字电路及其应用”展开，主要包括以下三个方面：1. 数字电路基础知识：回顾并巩固与非门、或非门、非门等基本逻辑门电路原理，使学生掌握数字电路的基本概念。
2. 3路抢答器电路原理及搭建：- 讲解3路抢答器的电路原理，包括按键输入、锁存器、计数器等部分的功能和作用。
- 分析教材中提供的3路抢答器电路图，使学生了解电路的连接方法。
- 引导学生动手搭建3路抢答器电路，熟悉各元器件的安装和使用。
3. 故障排查与产品优化：- 指导学生进行电路测试，分析可能出现的故障原因，培养学生解决问题的能力。
- 讨论如何优化抢答器设计，提高产品性能，激发学生的创新思维。
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。
三路抢答器PLC程序设计
目录一、前言 (2)二、课程设计分析与解决思路 (3)2.1、控制任务 (3)2.2、分析及解决思路 (3)三、控制系统设计 (4)3.1、PLC机型选择 (4)3.2、控制程序流程图 (4)3.3、输入输出点分配图 (5)3.4、梯形图设计 (6)3.5、设计指令 (8)3.6、外部接线图 (11)四、程序调试说明 (12)五、总结 (13)参考资料 (14)一、前言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，无法准确判断抢按按钮的行为，也不便于参数调节及其功能的升级换代。
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。
它对采样获得的各种抢答信号进行分析。
但仅有抢答功能的抢答器已经不能满足当今社会的需要。
该设计不但有抢答功能，而且还有一个计分系统，能分别对四个选手进行计分，并能够对分数进行加、减。
带计分功能的智能抢答器将会取代一般的智能抢答器，更好的服务于社会。
本设计将以PLC为核心设计了系统结构图、梯形图以及输入输出端子的分配方案，实现了三路抢答的功能，抢答人员按下抢答器后，七段显示器显示抢答成功的相应的位置号。
主持人只需按一下即可达到初始状态继续答题。
从而使得竞赛不断完善其公平、公正性。
二、课程设计分析与解决思路1、控制任务：（1）、有3个抢答席（分别为1~3号）和1个主持人席，每个抢答席上各有1个抢答按钮和一盏抢答指示灯。
（2）、参赛者在允许抢答时，第一个按下抢答按钮的抢答席上的指示灯将会亮，七段显示器显示抢答成功的相应的位置号，且释放抢答按钮后，指示灯仍然亮；此后另外两个抢答席上即使在按各自的抢答按钮，其指示灯也不会亮。
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。
三路抢答器课程设计报告
单片机综合设计汇报专业：电气工程及其自动化年级：20XX 级学号：20XX2213112姓名：刘伟成绩：指导老师：陈勇三路路抢答器1.内容概述抢答器是一个应用很广泛设备，在多种竞赛、抢答场所中，它能快速、客观地分辨出最先取得讲话权选手。
现在大多数抢答器均使用单片机和数字集成电路。
本设计利用C51单片机及外围接口实现多路抢答系统，利用单片机定时器/计数器定时和记数原理，将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，同时使液晶屏能够正确地显示计时时间。
现在电视节目日益丰富，其中竞赛步骤也越来越多，其中抢答器是不可或缺器材。
它能正确、公正、直观地判定出第一抢答者。
此次设计用STC12C5A60S2单片机作为关键控制元件，设计一个简易抢答器，并经过利用KeilC软件编辑程序，仿真验证。
使系统能够完成多路抢答，且系统实用性强，判定正确，操作简单。
2．设计方案及原理此次设计抢答过程关键分为准备抢答，开始抢答，开始答题三个阶段。
本方案以STC12C5A60S2单片机作为主控关键，和晶振、液晶屏等组成三路抢答器，利用了单片机电源电路、按键复位电路、时钟电路、定时电路等。
具体系统设计方框图图1所表示。
图1 系统原理方框图三抢答器由三个按键控制，程序一致判定是否有按键按下，若没有按键按下则循环判定，直到有按键按下后，立即把经过按键输入信号储存起来然后对3路输入信号进行扫描判定，发光二极管亮闪，液晶显示器显示抢答到人，表示抢答成功。
软件设计利用中止系统基础组成原理编写中止服程序，其信号由按键电路提供，由CPU响应中止，并输出响应。
用到了定时器模块、显示时间模块、计数器模块等。
程序步骤图图2所表示。
图2系统步骤图3．原理分析在抢答中，只有要求开始后抢答才有效，假如在开始抢答前抢答为无效；液晶屏能够显示是哪位选手有效抢答，抢答时间和回复问题时间倒计时显示在液晶屏上。
若选手回复完成，主持人按下准备按钮，液晶屏清零，能够进入下一提抢答。
三路抢答器的设计与制作
三路抢答器的设计与制作
三路抢答器是一种可以在会议、教学环境等场景中实现抢答功能的设备，它可以实现
三个用户同时按下按钮抢答的效果，使得抢答的通过率更快。
本文将对三路抢答器的设计
与制作流程进行详细介绍。
一、设计准备：
1、先查阅相关文献及了解市场上三路抢答器的结构与功能，确定本设备的功能参数;
2、分析本设备的工作原理，结合实际需求确定电路结构和材料;
3、确定本设备的外壳尺寸和外观，根据设计需要准备材料;
4、确认主功能按钮的位置与大小，根据用户体验准备按钮材料。
二、制作流程：
1、首先确认电路的布线状态，根据图纸将继电器、微处理器和显示器电源等产品进
行连接，形成一个稳定的电路系统；
2、准备外壳材料，根据设计图纸对外壳进行折弯、切割及焊接，完成外壳结构；
3、安装三个按钮到外壳中，将主功能按钮、副功能按钮固定到外壳中，并完成电源、继电器及显示器等部件组件；
4、完成电路部件的调试，使用正确的方式调试按钮、显示器和其他电路部件，保证
设备的正常工作；
5、完成电路调试后，安装设备存放箱，使本设备美观大方，方便移动，为抢答活动
增添更多的乐趣。
三、三路抢答器的制作流程已结束，此设备可以满足不同场景中抢答需求，可以准确、快速的识别用户的抢答，有效提升抢答效率。
三路抢答器课程设计目的
三路抢答器课程设计目的一、教学目标本课程旨在通过学习三路抢答器的相关知识，让学生掌握电子技术的基本原理和应用，提高学生的动手能力和创新能力。
在知识目标方面，要求学生了解三路抢答器的工作原理、电路构成和编程方法。
在技能目标方面，要求学生能够独立搭建三路抢答器电路，并进行调试和优化。
在情感态度价值观目标方面，通过团队合作完成项目，培养学生的团队合作意识和解决问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括三部分：第一部分是电子技术基础知识，包括电路原理、电子元件等；第二部分是三路抢答器的工作原理和电路构成，包括电路图的识读、电路搭建和调试等；第三部分是编程方法和应用，包括编程语言的选择、编程技巧和实际应用等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法。
包括讲授法，用于讲解基本原理和知识点；讨论法，用于探讨问题和分享经验；案例分析法，用于分析实际案例和解决问题；实验法，用于动手实践和验证理论。
通过多样化教学方法，激发学生的学习兴趣，提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备适当的教学资源。
包括教材《电子技术基础》、参考书《电子电路设计与应用》、多媒体资料《三路抢答器电路设计与实践》以及实验设备如电路实验板、编程软件等。
这些教学资源将有助于学生更好地理解和掌握三路抢答器的相关知识。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用多种评估方式。
平时表现将占30%的比重，包括课堂参与度、提问回答等；作业将占20%的比重，包括课后练习、实验报告等；考试将占50%的比重，包括期中和期末考试。
考试内容将涵盖本课程的所有知识点，旨在检验学生对知识的掌握程度。
通过这些评估方式，我们将全面了解学生的学习成果，为后续教学提供参考。
六、教学安排本课程的教学安排将分为16周，每周2课时。
教学地点为实验室，以便学生动手实践。
教学进度将按照教学大纲进行，确保在有限的时间内完成所有教学任务。
基于单片机的三路抢答器的设计 王辉
基于单片机的三路抢答器的设计1课程设计的任务与要求1.1 课程设计的任务（1）设计一个可供3人进行的抢答器。
（2）系统设置复位按钮，按动后，重新开始抢答。
（3）抢答器开始时数码管显示序号00，选手抢答实行优先显示，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
抢答后显示优先抢答者序号，同时发出音响，并且不出现其他抢答者的序号。
（4）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间有主持人设定，本抢答器的时间设定为30秒，当主持人启动“开始”开关后，定时器开始减计时。
（5）设定的抢答时间内，选手可以抢答，这时定时器停止工作，显示器上显示选手的号码和抢答时间。
并保持到主持人按复位键。
1.2 课程设计的要求（1）基于单片机的三路抢答器的设计，并用Proteus设计与仿真出来。
（2）程序用Keil编程出来，并且生成Hex文件。
（3）设计的方案要能够长期，有效，稳定的运行。
（4）力求简单实用。
1.3 课程设计的研究基础本设计是以三路抢答为基本理念。
考虑到依需设定限时回答的功能，利用AT89C51单片机及外围接口实现的抢答系统，利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，同时使数码管能够正确地显示时间。
用开关做键盘输出，扬声器发生提示。
同时系统能够实现：在抢答中，只有开始后抢答才有效，如果在开始抢答前抢答为无效；抢答时间和回答问题时间倒记时显示，满时后系统计时手动复位。
2 基于单片机三路抢答器系统方案制定2.1 方案提出方案一：图1 方案一设计方案方案二：图2 方案二设计方案2.2 方案比较第一个方案比第二个方案多了一个驱动电路，所以第一个方案的电路会比较复杂。
2.3 方案论证该系统采用51系列单片机AT89C52作为控制核心，该系统可以完成运算控制、信号识别以及显示功能的实现。
由于用了单片机，使其技术比较成熟，应用起来方便、简单并且单片机周围的辅助电路也比较少，便于控制和实现。
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。
三路智力竞赛抢答器的设计ppt课件
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
数字系统设计实例
--三路智力竞赛抢答器的设计
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
J0
X
1
Q
n 1
K 0 Q 1n
输入封锁信号X2为0时起封锁作用，其他选手抢答器中 任一个输出封锁信号为1时，X2都应为0，故可用或非门实现。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
数字系统设计
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。
第四步：主持人按“开始抢答”按钮，宣布开始抢答。
第五步：选选手手按自己的选手抢答台上所设的“抢答”按钮抢答。抢到 答题权的选手抢答台上所设的绿灯发亮并发出声音，经主持人允许后答 题。
第六步：若选手答题正确，主持人宣布选手得得分分，并按“加10分” 按钮给选手加10分或者按“减10分”按钮给选手减10分。
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。
三路抢答器课程设计报告
单片机综合设计报告专业：电气工程及其自动化年级：2012 级学号：20122213112姓名：刘伟成绩：指导教师：陈勇三路路抢答器1.内容概述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。
目前大多数抢答器均使用单片机和数字集成电路。
本设计利用C51单片机及外围接口实现多路抢答系统，利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，同时使液晶屏能够正确地显示计时时间。
目前电视节目日益丰富，其中的竞赛环节也越来越多，其中抢答器是不可或缺的器材。
它能准确、公正、直观地判断出第一抢答者。
本次设计用STC12C5A60S2单片机作为核心控制元件，设计一个简易的抢答器，并通过利用KeilC软件编辑程序，仿真验证。
使系统能够完成多路抢答，且系统实用性强，判断精准，操作简单。
2．设计方案及原理本次设计的抢答过程主要分为准备抢答，开始抢答，开始答题三个阶段。
本方案以STC12C5A60S2单片机作为主控核心，与晶振、液晶屏等构成三路抢答器，利用了单片机的电源电路、按键复位电路、时钟电路、定时电路等。
具体系统设计方框图如图1所示。
图1 系统原理方框图三抢答器由三个按键控制，程序一致判断是否有按键按下，若没有按键按下则循环判断，直到有按键按下后，立即把通过按键输入的信号储存起来然后对3路输入信号进行扫描判断，发光二极管亮闪，液晶显示屏显示抢答到的人，表示抢答成功。
软件设计利用中断系统的基本构成原理编写中断服程序，其信号由按键电路提供，由CPU响应中断，并输出响应。
用到了定时器模块、显示时间模块、计数器模块等。
程序流程图如图2所示。
图2系统流程图3．原理分析在抢答中，只有规定开始后抢答才有效，如果在开始抢答前抢答为无效；液晶屏可以显示是哪位选手有效抢答，抢答时间和回答问题时间倒计时显示在液晶屏上。
若选手回答完毕，主持人按下准备按钮，液晶屏清零，可以进入下一提的抢答。
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河北联合大学2010级本科课程设计三路抢答器的设计姓名：徐来立学院：电气工程学院专业：10表2学号：7指导教师：刘丽萍2012年12 月11日目录第一章实验目的 (3)第二章设计要求与内容 (4)第三章设计及原理 (5)3.1 总体方案设计 (5)3.1.1 设计思路 (5)3.1.2 总电路框图 (5)3.2 各模块设计方案及原理说明 (5)3.2.1 抢答电路 (5)3.2.2 倒计时电路 (9)第四章电路仿真 (12)4.1 抢答电路 (12)4.2 倒计时电路 (12)第五章收获、体会和建议 (15)附录 (15)1.总电路图 (15)2.元件引脚图 (16)3.元器件清单 (19)4.参考文献 (20)第一章实验目的通过三路数字抢答器的设计实验，要求学生回顾所学数字电子技术的基础理论和基础实验，掌握组合电路、时序电路、编程器件和任意集成电路的综合使用及设计方法，熟悉掌握优先编码器、触发器、计数器、单脉冲触发器、555 电路、译码/驱动电路的应用方法，熟悉掌握时序电路的设计方法。
达到数字实验课程大纲所要求掌握的基本内容。
第二章设计要求与内容〖基本要求〗利用数字电路设计—三路抢答器，要求：1）允许三人参加，并且有锁定功能，用LED 实现最先抢答的队员号码，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〗1）按钮到控制中心距离20M2）计分显示。
可以进行加/减分第三章设计及原理3.1 总体方案设计3.1.1设计思路①本题的根本任务是准确判断出第一抢答者的信号并将其锁存。
实现这一功能可选择使用触发器或锁存器等。
在得到第一信号之后应立即将电路的输入封锁，即使其他组的抢答信号无效。
同时还必须注意，第一抢答信号应该在主持人发出抢答命令之后才有效。
②当电路形成第一抢答信号之后，用编码、译码及数码显示电路显示出抢答者的组别，也可以用发光二极管直接指示出组别。
③在主持人没有按下开始抢答按钮前，参赛者的抢答开关无效；当主持人按下开始抢答按钮后，开始进行30 秒倒计时，此时，若有组别抢答，显示该组别并使抢答指示灯亮表示“已有人抢答”；当计时时间到，仍无组别抢答，则计时指示灯灭表示“时间已到”，主持人清零后开始新一轮抢答。
3.1.2 总电路框图图3-1 总电路框图3.2各模块设计方案及原理说明3.2.1 抢答电路此部分电路主要完成的功能是实现三路选手抢答并进行锁存，同时有相应发光二极管点亮和数码显示。
使用优先编码器74LS148 和锁存器74LS297 来完成。
该电路主要完成两个功能：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（显示电路采用七段数字数码显示管）；二是禁止其他选手按键，其按键操作无效。
工作过程：开关S 置于"清除"端时，RS 触发器的R、S 端均为0，4 个触发器输出置0，使74LS148 的优先编码工作标志端＝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，当有选手将抢答按键按下时（如按下S5），74LS148 的输出经RS 锁存后，CTR=1,RBO =1, 七段显示电路74LS48 处于工作状态，4Q3Q2Q=101,经译码显示为“5”。
此外，CTR＝1，使74LS148 优先编码工作标志端＝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CTR＝1，使优先编码工作标志端＝1， 5 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。
只要有一组选手先按下抢答器，就会将编码器锁死，不再对其他组进行编码。
通过74LS48 译码器使抢答组别数字显示1-3。
如有再次抢答需由主持人将S 开关重新置“清除”然后再进行下一轮抢答。
原理图如下：图3-2 抢答模块原理图RS 触发器：1. 保持状态。
当输入端接入S‘= R’=1 的电平时，如果基本SR 触发器现态Q =1、Q‘=0，则触发器次态Q =1、Q‘=0；若基本SR 触发器的现态Q =0、Q’=1，则触发器次态Q =0、Q‘=1。
即S’= R‘=1 时，触发器保持原状态不变。
2. 置0 状态。
当S‘=1，R‘=0 时，如果基本SR 触发器现态为Q =1、Q’=0，因R‘=0，会使Q’=1，而Q‘=1 与S’=1 共同作用使Q 端翻转为0；如果基本SR 触发器现态为Q =0、Q‘=1，同理会使Q =0，Q’=1。
只要输入信号S ‘=1，R’=0，无论基本SR 触发器的输出现态如何，均会使输出次态置为0 态。
3. 置1 状态。
当S‘=0、R’=1 时，如果触发器现态为Q =0、Q‘=1，因S’=0，会使G1 的输出端次态翻转为1，而Q =1 和R‘=1 共同使G2 的输出端Q’=0；同理当Q =1、Q‘=0，也会使触发器的次态输出为Q =1、Q’=0；只要S ‘=0、R’=1，无论触发器现态如何，均会将触发器置1。
4. 不定状态。
当S‘=R’=0 时，无论触发器的原状态如何，均会使Q =1，Q‘=1。
当脉冲去掉后，S‘和R‘同时恢复高电平后，触发器的新状态要看G1 和G2 两个门翻转速度快慢，所以称S’=R‘=0 是不定状态，在实际电路中要避免此状态出现。
基本RS 触发器的逻辑图、逻辑符号和波形图如图3-3 所示。
4LS148 的输入端和输出端低电平有效。
I0‘~ I7‘是输入信号，Y2’~ Y0‘为三位二进制编码输出信号，Is’＝1 时，编码器禁止编码，当Is‘＝0 时，允许编码。
Ys’是技能输出端，只有在Is‘＝0，而I0’~ I7‘均无编码输入信号时为0。
Yex’为优先编码输出端，在Is‘＝0 而I0’~ I7‘的其中之一有信号时，Yex’＝0。
I0‘~ I7’各输入端的优先顺序为：I7‘级别最高，I0’级别最低。
如果I7‘＝0（有信号），则其它输入端即使有输入信号，均不起作用，此时输出只按7 I 编码，Y2’Y1‘Y0’＝000。
优先编码被广泛用于计算机控制系统中，当有多个外设申请中断时，优先编码器总是给优先级别高的设备先编码。
图3-4 译码显示电路二进制译码器是将输入的二进制代码的各种状态按特定含义翻译成对应输出信号的电路。
也称为变量译码器。
若输入端有n 位，代码组合就有2n 个，当然可译出2n 个输出信号。
显示译码器由译码输出和显示器配合使用，最常用的是BCD 七段译码器。
其输出是驱动七段字形的七个信号，常见产品型号有74LS48、74LS47 等。
字符显示器：分段式显示是将字符由分布在同一平面上的若干段发光笔划组成。
电子计算器，数字万用表等显示器都是显示分段式数字。
而LED 数码显示器是最常见的。
通常有红、绿、黄等颜色。
LED 的死区电压较高，工作电压大约1.5~3V，驱动电流为几十毫安。
图附3-4 是七段LED 数码管的引线图和显示数字情况。
74LS47 译码驱动器输出是低电平有效，所以配接的数码管须采用共阳极接法；而74LS48 译码驱动器输出是高电平有效，所以，配接的数码管须采用共阴极接法。
数码管常用型号有BS201、BS202 等。
图附2-6（a）是共阴式LED 数码管的原理图，使用时，公阴极接地，7 个阳极a~g 由相应的BCD 七段译码器来驱动。
3.2.2 倒计时电路原理图如下：图3-5 倒计时模块原理图该部分主要由555 定时器秒脉冲产生电路、十进制同步加减计数器74LS192减法计数电路、74LS48 译码电路和2 个7 段数码管即相关电路组成。
完成的功能是当主持人按下开始抢答按钮后，进行30s 倒计时，到0s 时倒计时指示灯亮。
当有人抢答时，计时停止。
两块74LS192 实现减法计数，通过译码电路74LS48 显示到数码管上，其时钟信号由时钟产生电路提供。
74LS192 的预置数控制端实现预置数30s，计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。
按键弹起后，计数器开始减法计数工作，并将时间显示在共阴极七段数码显示管上，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，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。
图3-6 555 定时器连接图由555 定时器和三极管构成报警电路。
其中555 构成多谐振荡器，振荡频率fo＝1.43／［（RI＋2R2）C］，其输出信号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。
控制输入信号为经过编码的抢答选手的信号，当有人在有效时间内抢答时，定时时间到时无人抢答时，输入信号为高电平，报警电路发出报警信号；反之，输入信号为低电平时，报警器不工作。
将连接好的555 定时器的输出端接在示波器上，呈现如下符合要求的方波。
图3 -7 555 定时器输出波形第四章电路仿真4.1 抢答电路第2 路抢答器抢答后的显示，同时发光二极管指示灯发光，如下图：图4-1 抢答电路仿真CTR 端的示波器波形：如图，拨动开关后，CTR 上跳，有人抢答时，CTR 下跳图4-2 CTR 端仿真曲线4.2 倒计时电路倒计时开始后开始计数，同时倒计时指示灯亮直到倒数到0 秒熄灭，如下图：图4-3 倒计时电路仿真在BO1 和BO2 端放置示波器，波形如图：计时器个位减到0 时，BO1 出现一个下跳；计时器十位减到0 时，BO2 出现一个下跳。
图4-4 BO1 端仿真曲线图4-5 BO2 端仿真曲线第五章收获、体会和建议这次课程设计的电路是比较复杂的。
虽然以前课程设计中接触过一些电子电路，但在初期还是感到无从下手。
在整个电路的设计过程中，花费时间最多的是各个单元电路的连接及电路的仿真上，在多种方案的选择中，我们仔细比较分析其原理以及可行的原因，最后还是在通多次对电路的改进，上机仿真，终于使整个电路可稳定工作。
设计过程中，我深刻的体会到在设计过程中，需要反复实践，其过程很可能相当烦琐，有时花很长时间设计出来的电路还是需要重做，那时心中未免有点灰心，有时还特别想放弃，此时更加需要静下心，查找原因。
设计思路是最重要的，只要你的设计思路是成功的，那你的设计已经成功了一半。
因此我们应该在设计前做好充分的准备，像查找详细的资料，为我们设计的成功打下坚实的基础。
设计单元电路阶段，这个阶段可以说是考察数电书本知识的阶段。
所有的设计方法还有步骤在数电书上都有，而且还有例题。
这个阶段遇到的主要问题就是以前的知识忘记不少，所以做设计的时候要常随手翻阅课本，等于是做了几道数电作业题。