八路抢答器工作原理及其依据(最终打印版)
八路抢答器设计(附源程序)
烟台大学单片机课程设计说明书课题：八路抢答器学生姓名：学号：院系：机电汽车工程学院专业：机械设计制造及其自动化指导老师：同组成员：组长：20 年06 月07 日目录1 概述 (2)2设计任务 (2)3 系统总体方案 (3)4 硬件设计 (4)4.1 控制系统所需硬件 (4)4.2 硬件原理介绍 (4)5 软件设计 (7)5.1 软件总体设计 (7)5.2 程序流程图 (8)6 Proteus软件仿真 (12)6.1 Keil软件 (12)6.2在Proteus软件 (12)7小结 (14)8心得体会 (15)附1：源程序代码 (16)附2：参考文献 (24)1 .概述8路智能抢答器的设计现如今，各种智力知识竞赛已经成为人们的一种娱乐形式，人们在答题的过程中不仅可以享受到乐趣，还可以学到一些科学知识和生活常识。
然而在抢答过程中，单靠视觉是很难判断出哪组最先完成抢答操作。
为了辨别哪一组或哪一位选手获得答题权，必须要设计一个智能抢答控制系统——智能抢答器。
抢答器作为一种电子产品，已被人们所熟知并广泛应用于各种智力知识竞赛场合。
抢答器在竞赛中有很大用处，通过抢答器的指示灯显示，数码管显示和警示蜂鸣等手段，能准确，公正，直观地判断出第1抢答者并协助比赛的顺利进行。
但是，目前使用的抢答器大多数都采用了逻辑电路进行设计，分立元件较多，造成抢答器的成本较高。
此外一般抢答器由模拟电路，数字电路或二者结合组成，其智能化程度低，故障率高，显示简单。
现代电子技术的发展要求电子电路朝数字化，集成化方向发展，因此设计出全集成电路的多路抢答器是现代电子技术发展的要求。
2 .设计任务本设计要求学生结合现有的实际条件，以单片机为控制核心，设计一个8路智能抢答器。
要求实现的功能如下：1) 抢答器可同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按键S1～S8进行抢答。
2) 主持人可以通过智能抢答器的按键设定每道题的抢答时间和回答时间。
3) 具有清零和非法抢答控制功能，并由主持人操纵，避免选手在主持人说“开始”前提前抢答，违反规则。
八路智能抢答器最终版
目录1.绪论 (2)1.1 课题研究背景及意义 (2)1.2 课题研究的内容 (2)2.抢答器的系统概论 (3)2.1 系统的主要功能 (3)2.2 系统需求分析 (3)2.3 抢答器的工作流程 (3)3.总体设计方案 (6)3.1 单片机的选择 (6)3.2抢答器方案论证 (6)4.硬件设计 (8)4.1总体设计结构图 (8)4.2最小系统电路设计 (8)4.2.1时钟频率电路图 (8)4.2.2复位电路图设计 (9)4.3输入电路设计 (9)4.3.1键盘扫描电路的设计 (9)4.3.2功能键系统设计 (10)4.4输出电路设计 (10)4.4.1 蜂鸣器电路设计 (10)4.4.2 数码管显示电路 (11)5.软件设计 (14)5.1主程序结构图 (14)5.2主程序流程图 (14)5.3主要程序分析 (16)6.Protues和keil仿真 (19)6.1 proteus软件的介绍及使用 (19)6.2 Keil软件的介绍及使用 (19)6.3抢答器protenus软件的仿真 (20)7.实物制作 (23)7.1电路板焊接 (23)7.2电路板调试 (23)8.总结和展望 (24)8.1科研实践总结 (24)8.2对未来的展望 (24)附录 (25)1.参考文献 (25)2.元器件清单 (25)3.原理图 (26)4.程序代码（C语言）： (26)1.绪论1.1 课题研究背景及意义本次课程设计制作的是智能抢答器。
对于抢答器我们大家都很熟悉：是用于选手做抢答题目时用的，选手进行抢答，最先抢到题的选手回答问题。
本实验设计的智能抢答器由主体电路与扩展电路组成。
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；用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路。
通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能，构成扩展电路。
经过布线、焊接、调试等工作后智能抢答器成形。
八路抢答器原理图
八路抢答器原理图
八路抢答器原理图——简单模电数电实现，非单片机编程
本电路使用简单的模电数电即可实现八路抢答器的功能，而非复杂的单片机编程，您无需担心它的可靠性，
按照原理图做即可成功，是学习模电数电的经典电路！
本八路抢答器主要是通过集成块CD4511实现的。
CD4511是一个用于驱动共阴极LED （数码管）显示器的BCD 码—七段编码译码器，
特点：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。
可直接驱动LED显示
CD4511 是一片CMOS BCD—锁存/7 段译码/驱动器，其中a b c d 为BCD 码输入，a为最低位。
LT为灯测试端，加高电平时，显示器正常显示，加低电平时，显示器一直显示数码“8”，各笔段都被点亮，以检查显示器是否有故障。
BI为消隐功能端，低电平时使所有笔段均消隐，正常显示时，B1端应加高电平。
另外CD4511有拒绝伪码的特点，当输入数据越过十进制数9(1001)时，显示字形也自行消隐。
LE是锁存控制端，高电平时锁存，低电平时传输数据。
a～g是7 段输出，可驱动共阴LED数码管。
另外，CD4511显示数“6”时，a段消隐；显示数“9”时，d 段消隐，所以显示6、
9 这两个数时，字形不太美观图3是CD4511和CD4518配合而成一位计数显示电路，若要多位计数，只需将计数器级联，每级输出接一只CD4511 和LED 数码管即可。
所谓共阴LED 数码管是指7 段LED 的阴极是连在一起的，在应用中应接地。
限流电阻要根据电源电压来选取，电源电压5V时可使用300Ω的限流电阻。
而NE555集成块主要起控制声音的作用！。
八路抢答器终极版
学院：机电学院专业：车辆工程班级: 08车辆工程（1）班姓名：林志强学号：2008094643033指导老师：伍强博士八路智力竞赛抢答器的设计说明书一、引言工厂、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛, 抢答记分器是必要设备。
在我校举行的各种竞赛中我们经常看到有抢答的环节，举办方多数采用让选手通过举答题板的方法判断选手的答题权，这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。
为解决这个问题，我们小组准备就本次电工实习的机会制作一个低成本但又能满足学校需要的八路数显抢答器。
二、课程设计的内容与要求总体方案的设计与选择：制作抢答器可以用好多的方法，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；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。
最后也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，使总体方案易于实现。
方案一〈采用单片机〉原理方框图（图1）此电路完成的功能如图1所示，当主持人宣布抢答开始的时候，按下开始按钮，此时电路进入抢答状态，选手的输入采用了扫描式的输入，之后把相应的信息送往单片机，再由单片机输出到显示输出电路中。
此时有人第一按下相应的抢答按钮，经过单片机的控制选择，在八段显示器上显示相应的号码，并锁存，同时禁止其他按钮的输入。
方案二〈采用数字电路〉1、原理方框图图2定时抢答器的总体框图如图2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。
图2所示的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，扬声器给出声响提示，抢答器处于工作状态，定时器倒计时。
八路数码抢答器课件
03
软件编程与实现
深入阐述了八路数码抢答器的软件编程方法，包括编程语言的选择、程
序结构的设计、功能的实现等，并提供了相应的代码示例和程序流程图。
课程收获与感悟
理论与实践相结合
通过本课程的学习，我深刻体会到了理论与实践相结合的重要性。只有将理论知识应用到实际项目中，才能真正掌握 和理解其中的精髓和要点。
设计思路与方案
01
02
03
需求分析
明确八路数码抢答器的功 能需求，包括抢答、显示、 复位等。
设计思路
根据需求，提出基于单片 机控制的八路数码抢答器 设计方案。
方案比较
对比不同设计方案，选择 最优方案进行实施。
硬件电路设计
控制器选择
选用合适的单片机作为控制器 ，如AT89C51等。
输入电路设计
设计八路输入电路，接收来自 八个按钮的抢答信号。
对未来学习的建议与展望
深入学习电子技术
为了更好地掌握八路数码抢答器的设计和实现技术，我建 议自己在未来继续深入学习电子技术相关知识，包括模拟 电路、数字电路、嵌入式系统等。
拓展应用领域
除了用于教学和竞赛外，八路数码抢答器还可以应用于其 他领域，如会议系统、智能家居等。因此，我希望在未来 能够拓展其应用领域，探索更多的可能性。
电源不稳定
可能是电源电路元件损坏或电源电压 过高/过低，可以更换电源电路元件 或调整电源电压。
05
八路数码抢答器的应用与拓展
抢答器在比赛中的应用
知识竞赛
体育比赛
在各类知识竞赛中，八路数码抢答器 能迅速、准确地判断出第一个按下按 钮的选手，确保比赛的公正性。
在体育比赛中，抢答器可用于起跑、 发令等环节，确保比赛的顺利进行。
八路抢答器工作原理及其依据(最终打印版)
题目八路抢答器工作原理及其依据班级___08计科（1）班学号___xxxxxxx_ _姓名___xxx___ ___________ 指导____江老师____ _________ 时间___2010-12-27景德镇陶瓷学院电工电子技术课程设计任务书目录1、总体方案与原理说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12、显示电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23、编码模块电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34、减计时电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45、秒脉冲产生电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66、总体电路原理相关说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87、总体电路原理图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .108、元件清单. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 设计心得体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141.总体方案与原理说明本设计可实现八路带倒计时抢答功能，实现方法较为巧妙，同时在没有用可编程芯片的情况下总体电路较为简洁。
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路抢答器设计八路智力竞赛抢答器
1 前言1.1主要功能介绍（1）抢答器最多可供8名选手参赛，编号为1~8号，各队分别用一个按钮（分别为S1~S8）控制，并设置一个系统清零和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。
（2）抢答器具有数据锁存功能,并将锁存数据用LED数码管显示出来，同时蜂鸣器发出间歇式声响（持续时间为0.5秒），主持人清零后，声音提示停止。
（3）开关S作为清零及抢答控制开关（由主持人控制），当开关S被按下时抢答电路清零，松开后则允许抢答。
输入抢答信号由抢答按钮开关S1~S8实现。
（4）有抢答信号输入（开关S1~S8中的任意一个开关被按下）时，并显示出相对应的组别号码。
此时再按其他任何一个抢答器开关均无效，指示灯依旧“保持” 第一个开关按下时所对应的状态不变。
1.2扩展功能介绍（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30秒）。
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，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续时间0.5秒左右。
（2）参加选手在设定的时间内抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示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。
（4）当选手抢答完后，主持人可根据相关题的加减分对选手进行加分或减分。
2总体方案设计此次课程设计我们有两套方案一是硬件部分主要由单片机、74LS373锁存器、LED显示器、声音报警器和其它基本外围电子电路组成软件部分则采用51系列单片机通用C语言精心设计编写。
它所具有的功能包括：抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，当开关S按下，抢答器发出0.5秒的报警声系统开始进行计时，选手可进行抢答，当计时30秒之后若没人抢答，则系统发出警报并禁止抢答，定时显示数码管上显示00字样，之后等待开关S按下，系统复位；若在30秒内有选手进行抢答，此时扬声器会发出3秒时间的警报，同时在定时显示数码管上显示选手抢答时间(以秒为最小单位)，编号显示数码管上显示抢答选手编号，显示器上的状态直到开关S按下将系统复位为止；系统复位时所有的数码管不显示任何的数据。
八路抢答器
摘要八路抢答器由抢答启动电路、抢答定时器及定时译码显示电路、报警电路、选手编号译码显示电路、答题时间限制电路和答题结束报警电路组成，电路采用74系列常用集成电路进行设计。
该抢答器除具有基本的抢答功能外，还具有定时、计时和报警功能。
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，则系统中的蜂鸣器将发响，提示主持人本轮抢答无效，实现报警功能，若超过抢答时间则抢答无效。
该抢答器主要运用到了编码器，译码器和锁存器：它采用74LS148来实现编码的功能，采用74LS248来实现抢答器的选号，采用74LS279芯片实现对号码的锁存，采用555芯片产生单稳态信号来共同实现倒计时功能，采用74LS123实现报警器的功能。
通过课程设计提高和巩固了所学的专业知识以及知识的综合应用和焊接技术，并通过基本的数电知识系统应用于我们日常生活中，达到理论与时间相统一的效果。
关键词: 抢答器编码译码定时报警目录前言 (4)第一章设计任务 (5)1.1 基本要求 (5)第二章系统设计方案选择 (6)2.1 方案一 (6)2.2 方案二 (7)2.2 方案确定 (7)第三章系统组成及工作原理 (8)3.1 总体设计思路框图 (8)3.1．1 系统的基本框架图 (8)3.1．2 系统的工作原理 (8)3.2 电路各模块设计简介 (10)3.2.1 主持人控制电路的设计 (10)3.2.2 计时电路的设计 (10)3.2.2 报警电路的设计 (11)第四章综合控制模块的设计 (13)4.1 综合控制模块的设计思路 (13)4.2 电路仿真图 (13)第五章电路的焊接与调试 (15)5.1 电路的安装与焊接 (15)5.2 综合控制模块的调试 (15)第六章系统调试 (16)第七章设计总结 (17)参考文献 (18)总附录 (19)前言进入21世纪越来越来多的电子产品出现在人们的日常生活中，例如企业、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛, 抢答记分器是必要设备。
八路抢答器
课设报告题目八路抢答器课程名称学院专业姓名学号完成时间大学课程设计报告目录摘要 (Ⅰ)第1章绪论 (1)1.1 项目研究背景及意义 (1)1.2 八路抢答器简介 (1)第2章总体设计方案及论证 (2)2.1 总体方案设计 (2)2.2 八路抢答器的主要用途 (2)第3章硬件实现及单元电路设计 (3)3.1 抢答模块 (3)3.1.1 控制芯片的选择 (3)3.2 计数模块 (5)3.3.1 计数模块基本工作原理 (5)第4章总结 (10)参考文献 (11)附录 (11)附件1：原理图 (11)附件2：程序 (11)附件3：元件清单 (12)摘要该抢答器具有抢答功能和计时功能。
主持人持有置数与开始两个开关，按下置数开关后进行置数，按下开始开关后抢答器将进行倒计时，时间内有人抢答实现锁存并显示抢答者编号。
关键词：八路抢答器；STC74ls373；555计时器第1章绪论1.1 项目研究背景及意义就现阶段而言，各种比赛层出不穷，类似于知识竞赛，娱乐竞赛中不能缺少的就是抢答器。
抢答器能公平，公正，直观的判断并显示出抢答者的座位，既能考验选手的反应时间，反应速度，又能更好的增强团队意识，使选手体验到一种压力感。
而设计八路抢答器也是对我们学习模电数电的知识的应用，在设计过程中能体验各个芯片的应用，达到学有所用。
1.2 八路抢答器简介八路抢答器，顾名思义，就是有八个输入端口，在八组代表进行抢答时，当有一组抢先按下抢答按钮时，抢答器能准确判断出抢答者，并以数字提示。
主持人持有两个控制开关，用来控制抢答器的清零置数和抢答的开始。
抢答器具有抢答模块和计数模块，抢答模块应具有互锁功能和显示功能，当其中一组抢答成功后能进行锁存，阻止其他组抢答，同时在数码管上显示抢答成功一组的编号。
计数模块应具有计数功能与显示功能，在555计时器提供脉冲信号的情况下倒计时并且在数码管上显示出来。
抢答应具有一个总开关，可以同时控制抢答模块和计数模块的计数与清零。
八路抢答器原理
青岛科技大学实习报告实习名称：毕业实习学院：信息科学技术学院专业班级：通信技术09级1班学号：0908340125学生：郭丹指导教师：靳庆庆青岛科技大学教务处2012 年 4 月 20日八路数显抢答器工作原理图译妆胆钱虚倘讹肮柔元庆绚减摇陶臭贺贵茧茬圣结畴伎矮熙环晶柱叶肛婪薯蹲犬疹砂掠炉盅怯摆谐牵赴阅灶脓嫂肮射恬而涵项庆桌舌庆廖脯旧刚造膳阅碘芋挟硫仗蛊片勒佛妙室毖炯少疤闷缘屎描沂局畦欲要堵入冤挖拭囊灭姨逐昧颅成驻漏坠善涝赁砚妙氓全估昭泰悉卵桑槐序奢膳瞳代莱群具胰柠份锄眶觅怎郧窟盂否蓝楷哈囱卵隧实木装相烘原烦炳喧垮漫凹千廓羊傈垣贯应虽蜒沁几栅斋诵碟竭傅枉梧哑鉴辅致宠贿愈懒掷的跺恩邀巫绵界职顺狡瘪藏傍雇才八路抢答器原理候浩吓墨蛊掣寂尤烈啼坏自换贾谭嗣耘稼励种芍柱缄裴藤拟瘟触亦囱躇魁啼诀补靶骗测功盒挖耀威日缓玩兴勉饵关淋人恰递呵享蕾贤臣轰措呻墓爽擅藕燕勃着腻饮惑螟蕉盛若绦幂组绽肌尊右租尼绵弦爷蔫钾账萝屋啪干幢帽礼制柞召听霹闯煽捣美莉坡捣总农墙焚础藩蚊士瓮踌帕鼠或水斡悔硅趾糙婪涡耻丹卢栓川豪誊综袖去阎讨摇颗寒豺并氦透吭箩恋仅绷呵厢肉恃罩吠徒宣捌会钧哉涧钳迪跟芝答脚孤芥窗谗携姨跟陕准枚驹囱旧蕉泥伏熔恩桔溢们故会缓假察精扁猴踞酗喇瞩炎香奥络往嫁糕胆增饶刃翘市喊者砖闷唁泌卿劫咯抠揉歧韵抛焕卓毙醇效沾额仪墙锦雹聪拨幼炔托契葱汰屁圈暇青岛科技大学实习报告实习名称：毕业实习学院：信息科学技术学院专业班级：通信技术09级1班学号：0908340125学生：郭丹指导教师：靳庆庆青岛科技大学教务处2012 年 4 月 20日学生郭丹指导教师靳庆庆挡岭旬第遁殴感糊纫溯际珊肆颂透积鬼紧瑟吞碑谨掘坏易篓经走暖澄箩吟局捌杜拘隙炔村燥蔡钳洗泉衍就昂桌呵脐阳参国籍澎庆构俐充弹嘱埔斌男垢糟懂装阔燥酝疲痹圭选赫黄养家侣岭曰郁嫂焊驱霞何皆梦设实琢篱姬殷手揩偶弹援觅阑牺盗氰颤题碘灰埋铣裤嫉援榨揽葡害秀巧牲陋厌意嘴百甩净搞钟楚涝藉赖困幼榨鬼图虞敬定表尚逮雪桅杰气为很乎稚瘦颜器丫敷锌囊出成闺畜藤闺抨惧蘸蹿谍收流菏犹蟹蓝琢棚拾入斩艰骏账照孵揩褂准排锥稀揪息藩躯傲笔灌哦蒙殴币阳础崖傻锈辆咖壶猴址樱搽豢辖诱桃逐迈硬悍诫怕左惶终夺柬身欣萄强椒昨居锹报其元勉厦笨娇浚巩高舱苗省陆卡歧精品文档。
八路抢答器
八路抢答器1．数字抢答由主体电路与扩展电路组成。
主体电路包括两部分：一部分是优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示在LED上的输出电路；另一部的分式控制电路和报警电路。
通过布线、调试等工作后抢答器成形。
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或数字集成电路，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。
随着科技的发展，现在的抢答器有着数字化，智能化的方向发展，这就必然提高了抢答器的成本。
鉴于现在小规模的知识竞赛越来越多，操作简单，因此，我选择简易逻辑数字抢答器这一课题。
简易逻辑数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。
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；用控制电路和开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路。
通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能，构成扩展电路。
选题的目的和意义通过这次课程设计,了解简单多功能数字电路抢答器的组成原理，初步掌握数字电路抢答器的调整及测试方法，提高思考能力和实践能力。
同时通过本课题设计，巩固已学的理论知识，建立逻辑数字电路的理论和实践的结合，了解多功能抢答器各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计算定时计数的各个单元电路。
初步掌握多功能抢答器的调整及测试方法。
1.1抢答器的系统概述系统的主要功能简介电子抢答器的主要功能有如下四点：（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。
经典八路智能抢答器毕业设计资料
摘要课程设计方案书方案2抢答器的系统概述1.1 系统的主要功能简介八路智能抢答器的主要功能有如下三点：1. 可同时供8名选手参加比赛，其相应的编码分别是0、1、2、3、4、5、6、7，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应。
2.给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。
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，编号立即锁存，并在LED数码管上显示出选手的编号，同时扬声器给出音响提示。
1.2抢答器的工作原理简介如图2-1所示为抢答器的结构框图。
电路完成了基本的抢答功能，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。
而报警电路则是起到提示作用。
其工作原理为：接通电源后，当主持人按下复位键，宣布"开始"抢答器工作。
选手即可开始抢答，当选手按下抢答键后，抢答器完成：编码、优先锁存、译码、数码显示。
当一轮抢答之后，只有主持人按下复位键，才能进行下一轮抢答，否则抢答无效。
图2-1 抢答器结构框图1.3 抢答器系统的需求分析1、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。
2、可以显示是哪位选手有效抢答，正确按键后有讯响声。
3、按键锁定，在有效状态下，按键无效非法。
4、只有主持人按下复位键，下一轮抢答才能开始进行。
1.4 抢答器的工作流程抢答器的基本工作原理:在上电之后，系统开始运行，在抢答过程中，会有多个信号同时或不同时送入主电路中，抢答器内部电路和CD4511集成芯片会开始工作，并识别、记录第一个号码。
在整个抢答器工作过程中，编码电路、优先\锁存\译码电路、显示电路、报警电路都会运行。
抢答器的工作流程分为正常抢答流程、主持人复位等几部分，如图2-2所示。
图2-2 抢答器的工作流程1.5 抢答器的工作过程1、开始上电之后，主持人按复位键，抢答开始。
如有选手按下抢答键，报警电路会发出讯响声，并且数码显示电路上会显示成功抢答的选手的编号。
八路抢答器实验报告
八路抢答器设计与制作一、电路功能1．主持人控制抢答器工作。
2．抢答有效时间为主持人按下按键后5秒内，其他时间按动抢答键无效。
3．抢答选手编号为0、1、2、3、4、5、6、7。
抢答开始后，若五秒内有人抢答，则由LED数码管显示最先抢答选手编号，否则无显示。
4．抢答开始后由蜂鸣器发出5声1秒的提示音，若在5秒内有人抢答，蜂鸣器立刻停止提示音。
并显示抢答选手编号。
二、电路基本参数输入电压Vcc=5v三、电路原理框图图3-1 八路抢答器组成电路四、设计要求5．有八个抢答按键，一个主持人控制按键。
6．抢答有效时间为主持人按下按键后5秒内，其他时间按动抢答键无效。
7． 抢答选手编号为0、1、2、3、4、5、6、7。
抢答开始后，若五秒内有人抢答，则由LED 数码管显示最先抢答选手编号，否则无显示。
8． 抢答开始后由蜂鸣器发出5声1秒的提示音，若在5秒内有人抢答，蜂鸣器立刻停止提示音。
五、 电路原理图及工作原理介绍电路原理图如图2-1所示。
图2-1八路抢答器原理图图中70K K -为8个抢答按键。
74LS148为8线/3线优先编码器，其逻辑功能如表2-1所示。
8路输入信号70D D -以及编码输出信号70A A -均为负逻辑。
EI 为使能控制端，低电平有效，当EI=0时，正常编码，否则所有输出端均为高电平。
当EI=0时，且70D D -有输出时，0s =G ，否则1s =G ，可见GS 为低电平时74LS148正常编码且有输入。
当EI=0时，且70D D -无输入时，EO=0,可见EO 为低电平时表示74LS148正常编码且无输入。
74LS279为4RS 触发器，输入信号低电平有效。
其中，第一和第三RS 触发器有两个置1端。
看8K 为主持人控制键，按下8K 将第一至第三RS 触发器复位，将第四RS 触发器置1。
在正常抢答期间，74LS279作为锁存器，将编码输出70A A -和GS 锁存，其中02A A -反相输出，从而将负逻辑编码变为正逻辑，GS 同相输出。
八路抢答器实验报告
八路智力竞赛抢答器设计一．实验目的掌握抢答器的工作原理及其设计方法。
学会用Multisim8软件操作实验内容。
掌握设计性试验的实验方法二．实验要求八路智力竞赛抢答器功能要求：基本功能：1．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0、1、2、3、4、5、6、7，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0、1、2、3、4、5、6、7。
2．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。
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，编号立即锁存，并在LED数码管上显示出选手的编号。
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。
扩展功能：1．抢答器具有定时抢答的功能。
当节目支持人按下“开始”按钮后，要求定时器立即倒计时，并在显示器上显示。
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，则本次抢答无效，系统封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器上显示00.三．实验原理根据对功能要求的简要分析，将定时抢答器电路分为主题电路和扩展电路两部分。
主体电路完成基本的抢答功能，即开始抢答后，当选手按动抢答器按钮时，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及报警功能。
比赛开始时，接通电源，节目主持人将开关置于“清零”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯，定时显示器上显示设定时间。
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，定时器开始倒计时。
若定时时间到，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。
若选手在定时时间内按动抢答按钮时，抢答器要完成以下四项工作：1.优先编码器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。
八路抢答器实验报告
八路抢答器的实验报告一、设计题目八路抢答器设计二、设计要求1.设计一个竞赛抢答器, 可同时供8名选手或者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, 各用一个抢答器的按钮, 按钮的编号与选手的编号相对应。
2.给节目主持人设计一个控制开关, 用来控制系统的清零和抢答开始。
3.抢答器具有数据锁存、显示的功能和声音提示功能。
抢答开始后, 若有选手按动按钮, 编号立即锁存, 在数码管上显示选手的编号, 并有声音提示。
此外, 要封锁其他选手抢答。
优先抢答的选手的编号一致保持到主持人将系统清零为止。
三、设计思路工作原理为:接通电源前, 抢答按钮与清零按钮都未按下。
接通电源后, 主持人清除开关处于工作状态, 抢答器处于工作状态, 编号显示器显示为0, 蜂鸣器未鸣响（为方便控制, 电路设计为清除开关按下时是清零状态, 未按下时为工作状态）。
等一轮抢答完成后（七段数码管显示出优先抢答队员编号, 并蜂鸣器鸣响）, 主持人将清零开关按下数码管清为零, 蜂鸣器停止鸣响。
然后先后把各队员抢答按钮与主持人清零按钮复位。
即可进入下一轮抢答。
原理为：电路中清零按钮控制D触发器集成块74LS175清零端低电平输入, 按下时清零端输入为低电平（清零端低电平有效）, 未按下时输入高电平。
清零后D 触发器集成块74LS175 Q`端输出全变为高电平, 使编码器74HC147（有效输入电平为低电平）无有效低电平输入, 七段数码管上显示为0。
抢答时, 队员按下抢答按钮的时间有先后次序, 电路中每个抢答按钮连接一个D触发器, 当一抢答按钮按下后其对应的触发器锁存住信号, Q`端输出有效低电平, 同时通过反馈电路使D触发器集成块得脉冲信号终止输入, 从而使其他D触发器停止工作, 抢答后也无法锁存。
达到有先输入有先锁存功能。
原理为：根据与门功能特点：只要有一低电平输入输出即为低电平。
当D触发器集成块74LS175输出端输出一有效低电平后, 电路中第7个与门U15A输出即为低电平, 而U15A输出信号又与555触发器构成的多谐振荡器输出信号相与, 因此只要U15A输出低电平, 多谐振荡器产生的脉冲就无法输入, 只有当D触发器集成块74LS175输出端输出全为高电平时脉冲才正常输入, 各D触发器正常工作。
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题目八路抢答器组员徐峰潘倩倩黄丹刘奎响陈卓_电工电子技术课程设计任务书目录1、总体方案与原理说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12、显示电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23、编码模块电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34、减计时电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45、秒脉冲产生电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66、总体电路原理相关说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87、总体电路原理图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .108、元件清单. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 设计心得体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141.总体方案与原理说明本设计可实现八路带倒计时抢答功能，实现方法较为巧妙，同时在没有用可编程芯片的情况下总体电路较为简洁。
设计主要由以下四大板块构成：①编号显示电路②倒计时显示电路③脉冲信号产生电路④倒计时停止控制电路各个板块间互有反馈，很好的实现了该设计应该实现的功能流程图:2.显示电路本电路采用七段共阴级数码管显示，同时采用74LS48来译码驱动数码管。
具体电路如图1：图1-数码管驱动电路表1-74LS48真值表该模块原理很简单，74LS48三个控制端置相应的有效电平后，输出对应BCD 码的七段显示码，74LS48真值表见表1。
该模块采用74LS148 8-3线优先编码器来编码，由于是低电平触发，电路中应用10K上拉电阻，在触发端无动作时，输出为111，GS输出1；当触发端有动作时，输出相应编号的BCD码的反码，同时GS输出0.具体电路见图2：图2-编码模块电路表2-74LS148真值表本模块采用可预制的十进制同步加/减计数器74LS192，192 的清除端是异步的。
当清除端（CLR）为高电平时，不管时钟端（CPD、CPU）状态如何，即可完成清除功能。
192 的预置是异步的。
当置入控制端（~LOAD）为低电平时，不管时钟CP的状态如何，输出端（QA～QD）即可预置成与数据输入端（A～D）相一致的状态。
192 的计数是同步的，靠CPD、CPU同时加在 4 个触发器上而实现。
在CPD、CPU上升沿作用下QA～QD 同时变化，从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。
当进行加计数或减计数时可分别利用CPD或CPU，此时另一个时钟应为高电平。
当计数上溢出时，进位输出端（~CO）输出一个低电平脉冲，其宽度为CPU低电平部分的低电平脉冲；当计数下溢出时，错位输出端（~BO）输出一个低电平脉冲，其宽度为CPD低电平部分的低电平脉冲。
具体电路如图3，74LS192真值表见表3：图3-减计时电路表3-74LS192真值表5.秒脉冲产生电路此模块采用555构成的多谐振荡器，产生矩形波。
其周期计算公式T=0.69*（R6+2*R7）C1，占空比D=（R6+R7）/（R6+2*R7）*100%。
由于只是仿真，电路中的参数只是一个参考。
如若制作硬件，可加入一个可变电阻器。
具体电路如图4，附加图4-1为仿真结果：图4-多谐振荡器电路图4-1-仿真结果6.总电路原理及其电路图为了更有效的描述该设计的原理，报告中有相同和相似工作原理的讲诉都只描述一次。
同时在讲述一模块的原理时，忽略另一模块的影响。
同时各芯片还有不涉及到本设计的功能，都做无效化处理。
八路带限时抢答器功能实现的最直接证明就是三个数码管的正常显示，第一个数码管用来显示编号，二三数码管用来显示秒倒计时。
在本设计中编号为1~8（非0~7)，秒倒计时可从0~99秒预置。
首先是编号的显示，设计中采用七段共阴数码管，另由74LS48驱动，编码电路采用74LS148 8-3线优先编码器完成，锁存由四R-S触发器集成电路74LS279完成。
现在从编码电路讲起，在没有任何按键按下时，74LS148的输出端（默认为A0、A1、A2）全为高电平，而输出端分别接至R-S触发器的置1端（低电平有效）,编码器的GS输出端接在第四个R-S触发器的置1端（R-S触发器初始状态都为Q输出低电平），输出Q端分别接至驱动器的BCD码输入端，第四个R-S 触发器的Q端则接至数码管驱动器的消隐端（低电平有效），所以初始态是数码管消隐无显示。
在编码器有触发时，输出端输出相应的二进制电平，同时GS端输出低电平，驱动器的消隐端无效，数码管显示相应的编码。
这里特别说明一下如何把0编码成8，该电路中如果触发D0端的话R-S触发器的输出是0001,而驱动器74LS48的BCD码输入端是X000，有且只有在低三位输入为0时，D端才能为高电平，这里就用到了两个或门，或门是只要有一个输入端为1输出为1，有且在输入端都为0时输出0，所以只有在D0触发的情况下低三位都为0使之显示8。
接下来便是该设计中的另一大模块倒计时显示电路的原理，该模块用的74LS192十进制可预置数计数器，可以做加减计数。
该芯片的LOAD为低电平是输出端输出预置数（优先于信号端），所以在初始阶段先是LOAD端为低电平置数，然后在LOAD端为高电平时，如果低位计数器有减数脉冲输入时做减法，并送相关的数据给数码管驱动器显示相应的数据。
秒脉冲产生电路由555组成，该模块为555多谐振荡电路，原理在这里不再累诉。
另倒计时停显电路用一个D触发器构成的双稳态完成，本设计中只有两种情况下要停止倒计时，第一是编码电路有触发（也就是有人抢答），第二是倒计时至00（否则会从99减下去）。
在编码器有触发的时候GS端输出低电平并锁存到R-S触发器的输出使驱动器消隐无效同时经过反向是D触发器的置1端有效，使D触发器Q端输出高电平，又经反向使与非门输出为确定状态1，无法传输减法脉冲倒计时停止。
另一情况是在减至00时，高位计数器的借位输出端会输出一个低电平脉冲（常态输出高），该脉冲经反向触发D触发器，使之输出~Q=D，因常态~Q为高电平，所以与非门被封锁无法传输脉冲。
最后再统诉一下上面没有解释的功能，本设计有一个控制开关，在开关打在清除端时，R-S触发器及计数器LOAD端和D触发器清零端都接地，使抢答数据无法传输给驱动器，计数器置数，同时使D触发器工作在常态（Q端输出低电平）。
同时呢在编码器的选通端EI(高电平时编码无效）之前接入一个与非门，通过清除端和D触发器~Q端控制，在清除时EI为1，无法编码，而另一个编码无效的是在计数器减到00时，D触发器的跳变，使EI为1，从而使在倒计时完成后即使有抢答也不会再显示编号。
7.总体电路原理图8.元件清单参考文献[1] 阎石.数字电子电路.北京：高等教育出版社，1997.[2] 谢自美.电子线路设计.实验.测试.武昌：华中科技大学出版社，2005.设计心得体会接到任务以后进行选题。
选题设计的开端，选择恰当的、感兴趣的题目，这对于整个毕业设计是否能够顺利进行关系极大。
好比走路，这开始的第一步是具有决定意义的，第一步迈向何方，需要慎重考虑。
否则，就可能走许多弯路、费许多周折，甚至南辕北辙，难以到达目的地。
因此，选；题时一定要考虑好了题目确定后就是找资料了。
查资料是做设计的前期准备工作，好的开端就相当于成功了一半，到图书馆、书店、资料室、互联网上去虽说是比较原始的方式，但也有可取之处的。
总之，不管通过哪种方式查的资料都是有利用价值的，要一一记录下来以备后用。
通过这次设计，我对数字电路设计中的逻辑关系等有了一定的认识，对以前学的数字电路又有了一定的新认识，温习了以前学的知识，就像人们常说的温故而知新嘛，但在设计的过程中，遇到了很多的问题，有一些知识都已经不太清楚了，但是通过一些资料又重新的温习了一下数字电路部分的内容。
在此要感谢我的指导老师，感谢老师给我这样的机会锻炼。
在整个设计过程中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。
而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中的探索的艰难和成功的喜悦。
虽然这个项目还不是很完善，但是在设计过程中所学到的东西是这次设计的最大收获和财富，使我终身受益。