4路抢答器
单片机四路抢答器的设计
第一章绪论1.1单片机介绍单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。
单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。
最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。
现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。
手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。
而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。
汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和，甚至比人类的数量还要多。
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。
概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。
数字四路抢答器设计方案
数字四路抢答器设计方案介绍数字四路抢答器是一种常用于教育培训、比赛答题等场合的设备，其作用是指示哪个参赛者按下按钮抢答、以及谁率先抢答成功。
本文档将介绍数字四路抢答器的设计方案。
设计背景基于教育和比赛的需要，越来越多的场合需要使用抢答器来提高效率和公正性。
而数字化的抢答器相比于传统的机械式抢答器具有更高的精度和易用性，因此在市场上越来越受欢迎。
数字四路抢答器是一种常见的数字化抢答器，其能够为教师、裁判提供一种简单、准确、实用的抢答解决方案。
设计思路数字四路抢答器主要由以下部分组成：按钮、指示器、控制器。
具体的设计思路如下：按钮数字四路抢答器需要配备四个按钮，分别对应四个参赛者。
当任意一个参赛者按下按钮后，系统会进行响应，并指示哪个参赛者按下了按钮。
指示器数字四路抢答器需要配备一个指示器，用于指示哪个参赛者率先抢答成功。
指示器可以是LED灯、端口提示音等。
控制器数字四路抢答器需要配备一个控制器，用于控制按钮、指示器等功能的运行。
控制器可以使用单片机、传感器等元件来实现。
通过单片机的编程，可以实现响应按键事件、控制指示灯等功能。
设计要点设计数字四路抢答器的过程中，需注意以下关键点：稳定性抢答系统的稳定性是其最基本的设计要求之一。
在使用过程中，系统必须极具稳定性、可靠性，确保不会出现不必要的故障和错误。
在设计过程中，需要对抢答系统进行充分测试和优化，以保证其高效运行。
实用性数字四路抢答器的实用性是设计的另一项重要目标。
系统需要具备直观、简单、易操作等特点，确保教师、裁判能够方便地使用抢答器。
此外，系统还需要具有较高的适应性，可以扩展适应不同场合。
硬件选型在设计数字四路抢答器时，硬件选型将起到决定性作用。
对于不同的应用场合，不同的硬件选型将产生不同的效果。
因此，在进行硬件选型时，需要充分考虑到项目的实际需求和预算等因素。
设计实现数字四路抢答器的设计实现可以采用以下步骤：1.选用合适的硬件元件，如单片机、开发板、LED灯、按键、电源等。
四路抢答器电路组成及工作原理(含电路图)
电路组成及工作原理四路竞赛抢答器总电路原理图如图1所示。
图1 四路竞赛抢答器原理图1．抢答器电路原理：如图2，IO1，IO2，IO3，IO4分别为抢答器按钮的输入端，开始抢答，假设IO1抢答成功，通过四D触发器输出Q1=1，Q1’=0，而Q 2’=Q3’=Q4’=1,通过四输入与非门后，输出高电平，再经过反相器输出低电平，再经过两输入与非门，输出低电平，此时四D触发器处于保持状态，并且其他按钮的输入不起作用，IO1的抢答信号被锁存。
此时LED1发光并且蜂鸣器发出响声。
其他抢答按钮同理。
图2 抢答器部分电路图2.计时电路原理：计时电路为两片74LS160用置数法构成的31进制计数器，因为可以为了让答题者直观的看到30S这个时间点，所以设置了31进制的计数器。
两片的四个输入端均接低电平，两片的输出端分别接七段译码管直接显示数字，高位的74LS160芯片的Q1Q2接到一个二输入的与非门（U8A）输出到计数器的LD端、三输入与非门端、反相器端。
输出到LD端是为了构成31进制计数器，当高位变为3时，计数器置0。
输出到三输入与非门（U9A）和时钟脉冲、开关的电平信号一起输入到与非门中，这就是为什么能控制计时的开始与暂停了，当开关输入低电平时，无论是否有时钟信号，时钟均不发生改变，此时时钟信号为无效信号；而当开关输入高电平时，U8A输出也为高，因此，时钟信号为有效信号，因此，凭借这样的类似锁存的电路，就可以控制计时的开始与暂停。
而当时间到了30s时，U8A输出为低电平，时钟信号又成为无效信号，时间被停止在30s，此时将U8A信号通过一个反相器输出到蜂鸣器，蜂鸣器发出响声。
图3 计时器电路3.555函数发生器：输出高电平时间：T1=(R1+R2)Cln2 输出低电平时间：T2=R2Cln2 振荡周期：T=(R1+2R2)Cln2图4 555函数发生器。
四路抢答器实验报告总结精简版
四路抢答器实验报告总结(精简版)一、实验目标本实验旨在通过电路设计及实践，掌握抢答器的工作原理及电路实现，理解并掌握基本的时间竞争和优先级判决原理。
二、实验原理抢答器是一种具有时间竞争特性的电路，其核心原理是优先级判决。
在抢答器中，每个参赛者都有一个独立的按钮和一个LED灯，当其中任意一个按钮被按下时，相应的LED灯会亮起，同时其他按钮即使被按下也不会有反应，直到下一次按下按钮为止。
三、实验步骤与问题解决1.电路设计：首先，我们根据抢答器的功能需求设计了电路图。
在设计中，我们采用了四个独立按键和四个LED灯，以及一个四输入的与非门。
与非门的作用是当任意一个输入为低电平时，输出为高电平。
2.电路搭建：按照设计的电路图，我们使用电子元器件在实验板上进行了搭建。
在搭建过程中，我们确保每个部件的连接都正确无误。
3.编程实现：我们使用微处理器对电路进行控制。
当按键被按下时，微处理器通过读取输入状态，控制与非门和LED灯的工作状态。
4.调试与测试：在完成电路搭建和编程后，我们对电路进行了调试和测试。
我们发现，当多个按钮同时被按下时，可能会出现LED灯闪烁或部分不亮的情况。
经过分析，我们发现这是由于微处理器的处理速度限制，无法同时处理所有按键的信号。
为了解决这个问题，我们优化了编程代码，采用轮询方式逐个处理按键信号，从而解决了同时按下多个按钮可能引起的闪烁和不亮问题。
四、实验结果与分析经过实验验证，我们的四路抢答器能够实现预期的功能。
在实验过程中，我们通过不断调整和优化电路设计和编程代码，解决了多个按键同时按下可能引起的闪烁和不亮问题。
这表明我们的抢答器在实现时间竞争和优先级判决方面具有较高的可靠性。
五、实验总结与展望通过本次实验，我们深入了解了抢答器的工作原理及电路实现方法，掌握了基本的时间竞争和优先级判决原理。
同时，我们也发现了一些可以进一步改进的地方。
例如，我们可以考虑采用更先进的微处理器或优化现有的编程算法，以提高抢答器的响应速度和处理能力。
四路抢答器EDA课程设计
EDA课程设计报告——四路抢答器一方案设计将该任务分成七个模块进行设计，分别为：抢答器鉴别模块、抢答器计时模块、抢答器记分模块、分频模块、译码模块、数选模块、报警模块，最后是顶层文件。
1.抢答器鉴别模块：在这个模块中主要实现抢答过程中的抢答功能，并能对超前抢答进行警告，还能记录无论是正常抢答还是朝前抢答者的台号，并且能实现当有一路抢答按键按下时，该路抢答信号将其余个绿抢答封锁的功能。
其中有四个抢答信号s0、s1、s2、s3；抢答使能信号s；抢答状态显示信号states；抢答与警报时钟信号clk2；系统复位信号rst；警报信号tmp。
2.抢答器计时模块：在这个模块中主要实现抢答过程中的计时功能，在有抢答开始后进行30秒的倒计时，并且在30秒倒计时后无人抢答显示超时并报警。
其中有抢答时钟信号clk2；系统复位信号rst；抢答使能信号s；抢答状态显示信号states；无人抢答警报信号warn；计时中止信号stop；计时十位和个位信号tb，ta。
3.数据选择模块：在这个模块中主要实现抢答过程中的数据输入功能，输入信号a[3..0]、b[3..0]、c[3..0]；计数输出信号s；数据输出信号y；计数脉冲clk2，实现a、b、c按脉冲轮流选通，在数码管上显示。
4.报警模块：在这个模块中主要实现抢答过程中的报警功能，当主持人按下控制键，有限时间内人抢答或是计数到时蜂鸣器开始报警，有效电平输入信号i；状态输出信号q；计数脉冲clk2。
5.译码模块：在这个模块中主要实现抢答过程中将BCD码转换成7段的功能。
6.分频模块：在这个模块中主要实现抢答过程中实现输出双脉冲的功能。
7.顶层文件：在这个模块中是对前七个模块的综合编写的顶层文件。
二单元电路设计（一）抢答模块1.VHDL源程序LIBRARY IEEE;--抢答鉴别模块USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY qdjb ISPORT(rst,clk2:IN STD_LOGIC;s0,s1,s2,s3:IN STD_LOGIC;states:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);tmp:OUT STD_LOGIC);END qdjb;ARCHITECTURE ONE OF qdjb ISSIGNAL ST:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);BEGINP1:PROCESS(S0,RST,S1,S2,S3,CLK2)BEGINIF RST='0' THENTMP<='0';ST<="0000";ELSIF CLK2'EVENT AND CLK2='1' THENIF (S0='1' OR ST(0)='1')AND NOT( ST(1)='1' OR ST(2)='1' OR ST(3)='1' ) THEN ST(0)<='1';END IF ;IF (S1='1' OR ST(1)='1')AND NOT( ST(0)='1' OR ST(2)='1' OR ST(3)='1' ) THEN ST(1)<='1';END IF ;IF (S2='1' OR ST(2)='1')AND NOT( ST(0)='1' OR ST(1)='1' OR ST(3)='1' ) THEN ST(2)<='1';END IF ;IF (S3='1' OR ST(3)='1')AND NOT( ST(0)='1' OR ST(1)='1' OR ST(2)='1' ) THEN ST(3)<='1';END IF ;TMP<=S0 OR S1 OR S2 OR S3;END IF ;END PROCESS P1;P2:PROCESS(STATES(0),STATES(1),STATES(2),STATES(3))BEGINIF (ST="0000") THEN STATES<="0000";ELSIF (ST<="0001") THEN STATES<="0001";ELSIF (ST<="0010") THEN STATES<="0010";ELSIF (ST<="0100") THEN STATES<="0011";ELSIF (ST<="1000") THEN STATES<="0100";END IF;END PROCESS P2;END ONE;2.仿真图：3.抢答鉴别模块符号图在这个模块中主要实现抢答过程中的抢答功能，并能对超前抢答进行警告，还能记录无论是正常抢答还是朝前抢答者的台号，并且能实现当有一路抢答按键按下时，该路抢答信号将其余个绿抢答封锁的功能。
四路抢答器电路组成及工作原理(含电路图)
电路组成及工作原理四路竞赛抢答器总电路原理图如图1所示。
图1 四路竞赛抢答器原理图1．抢答器电路原理：如图2，IO1，IO2，IO3，IO4分别为抢答器按钮的输入端，开始抢答，假设IO1抢答成功，通过四D触发器输出Q1=1，Q1’=0，而Q 2’=Q3’=Q4’=1,通过四输入与非门后，输出高电平，再经过反相器输出低电平，再经过两输入与非门，输出低电平，此时四D触发器处于保持状态，并且其他按钮的输入不起作用，IO1的抢答信号被锁存。
此时LED1发光并且蜂鸣器发出响声。
其他抢答按钮同理。
图2 抢答器部分电路图2.计时电路原理：计时电路为两片74LS160用置数法构成的31进制计数器，因为可以为了让答题者直观的看到30S这个时间点，所以设置了31进制的计数器。
两片的四个输入端均接低电平，两片的输出端分别接七段译码管直接显示数字，高位的74LS160芯片的Q1Q2接到一个二输入的与非门（U8A）输出到计数器的LD端、三输入与非门端、反相器端。
输出到LD端是为了构成31进制计数器，当高位变为3时，计数器置0。
输出到三输入与非门（U9A）和时钟脉冲、开关的电平信号一起输入到与非门中，这就是为什么能控制计时的开始与暂停了，当开关输入低电平时，无论是否有时钟信号，时钟均不发生改变，此时时钟信号为无效信号；而当开关输入高电平时，U8A输出也为高，因此，时钟信号为有效信号，因此，凭借这样的类似锁存的电路，就可以控制计时的开始与暂停。
而当时间到了30s时，U8A输出为低电平，时钟信号又成为无效信号，时间被停止在30s，此时将U8A信号通过一个反相器输出到蜂鸣器，蜂鸣器发出响声。
图3 计时器电路3.555函数发生器：输出高电平时间：T1=(R1+R2)Cln2输出低电平时间：T2=R2Cln2振荡周期：T=(R1+2R2)Cln2图4 555函数发生器。
四路抢答器原理
四路抢答器原理
四路抢答器是一种常见的教学辅助设备，它可以在教学、培训、考试等场合中起到很好的作用。
它的原理是通过电子技术实现多路同时抢答的功能，下面我们来详细介绍一下四路抢答器的原理。
四路抢答器由主控模块、无线接收模块、手柄模块和显示模块组成。
主控模块是整个抢答器的核心部分，它负责控制整个系统的工作。
无线接收模块负责接收来自手柄模块的信号，并将抢答结果传输给主控模块。
手柄模块是供学生使用的，学生可以通过手柄模块进行抢答。
显示模块用于显示抢答结果。
在使用四路抢答器时，首先需要将主控模块和无线接收模块进行配对，然后将手柄模块与无线接收模块进行配对。
接下来，学生可以通过手柄模块进行抢答，当学生按下手柄上的按钮时，手柄模块会发送信号给无线接收模块，无线接收模块再将信号传输给主控模块。
主控模块接收到信号后，会根据抢答时间的先后顺序进行排序，并将结果显示在显示模块上。
四路抢答器的原理实际上是利用了无线通信技术和微处理器技术。
无线通信技术使得手柄模块和无线接收模块之间可以进行远程通信，而微处理器技术则使得主控模块能够对接收到的信号进行处理和排序。
通过这些技术的应用，四路抢答器可以实现多路同时抢答的功能，为教学和考试等场合提供了便利。
总的来说，四路抢答器原理是通过无线通信技术和微处理器技术实现多路同时抢答的功能。
它的应用为教学和考试等场合提供了便利，可以有效提高教学和考试的效率，是一种非常实用的教学辅助设备。
四路抢答器的工作原理
四路抢答器的工作原理
四路抢答器是一种用于比赛或课堂互动的设备，它的工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 选择器工作原理：四路抢答器通常由一台主机和多个从机组成。
主机负责控制整个系统的运行，具有选题的功能。
从机用于抢答者按键进行抢答。
当选中一个从机进行答题时，主机通过选择器的工作原理确定并显示出抢答者的答题结果。
2. 按键传输原理：抢答者按下从机上的按钮，会产生一个电信号。
此信号通过电路传输给主机。
通常使用的是串行传输方式，通过数据线将按键信息传送给主机。
3. 选择器工作原理：主机内部有一个选择器，负责识别从机的信号。
选择器会扫描每个从机，当检测到有按键信号输出时，就会确定该从机为答题者，并停止扫描其他从机。
这样可以确保答题者能够被准确地识别和显示。
4.结果显示原理：当选择器确定答题者后，主机会根据答题者
信息，在显示屏上显示答题者的编号或名称，以确定答题者的身份。
通过上述步骤，四路抢答器能够准确地选择和显示答题者的答题结果，实现比赛或课堂互动的目的。
四路抢答器PLC控制
职业中专学校公开课教案
板书四组抢答器PLC控制
任务一复习相关知识
复习继电器控制的四路抢答器控制电路设计
应用“起”、“保”、“停”和“互锁”等控制环节设计一个由继电器实现的四路抢答器。
任务二进行I/O分配，绘制外部接线图并进行接线
I/O分配表
输入输出
设备名称输入端子编号设备名称输出端子编号抢答开始按钮SBO X0 1组抢答成功指示Y1
1组抢答按钮SB1 X1 2组抢答成功指示Y2
2组抢答按钮SB2 X2 3组抢答成功指示Y3
3组抢答按钮SB3 X3 4组抢答成功指示Y4
4组抢答按钮SB4 X4
复位按钮SB5 X5
绘制外部接线图并进行接线
任务三编写梯形图程序
应用翻译法编写梯形图程序。
四路抢答器ppt
四路抢答器制作人：程杰珊
于丰源
王琪
柴德良
李林峰
抢答器作用
1.在竞赛、文体娱乐活动（抢答活动）中，能准确、公正、直观地判断出抢答者。
2.通过抢答者的指示灯显示、数码显示和警示显示等手段指示出第一抢答者和犯规选手。
四路抢答器的工作原理
1. 本电路采用单片机AT89S51作为控制芯片，
单片机的外接四个发光二极管,作为四位选手的犯规信号指示灯，P2口接入一个犯规报警装置，选用嗡鸣器。
抢答按键选择独立式键盘。
2.数码管采用共阳极七段显示，其内部发光二极管为共阳极接高电平，用PNP型三极管驱动，当对应发光二极管一端为低电平时发光二极管点亮，显示的数字由送入的字节数据控制。
• 3. 软件设计分析首先在程序的开始为选手设置了一段违规程序，该程序的作用是为了防止选手在主持人没有按下抢答键时，有的选手已经提前抢答了，本次抢答为无效抢答，并有报警和指示灯显示该位选手的选号，做违规处理，if(kaishi==1)//当开始没按下时
•{ if(s1==0)
•{ c1=0;
•1b=0;//灯亮
•delay_ms(50);//响起警报
•}
•}。
4.抢答完毕之后按复位开关开始到复位状
态。
主要原器件
作品效果图
四路抢答器的电路图
心得体会
•一份汗水一份收获，经过我们两周的努力终于将作品展现在各位老师的面前。
经过这一次的实训我们收获了很多很多。
•通过这次我们体验到了成功的快乐，其次提高了我们的动手能力和团队合作精神，我们也学到了不少的专业知识。
获得了很多在课本上学不到的知识！。
四路抢答器的设计和制作
HANDS ON PROJECTS
作者 广西水利电力职业技术学院
韦穗林
四路抢答器的设计和制作
一、电路设计
1.设计要求
用 组 合 逻 辑 器 件 CD4511 构 成 四 路 抢 答 器。
CD4511 实现优先抢答的锁存、译码输出驱动 LED
数码管显示先抢答者的号码，同时四路抢答器发出
响声 ；主持人通过“复位”按钮清除 LED 数码管
D
C
B
A
d
c
b
a
0
0
0
0
0
X
X
X
0
0
0
1
0
0
0
1
0பைடு நூலகம்
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
备注
无人抢答，BI ＝ 0，LED 不亮 A 抢答，显示 1 B 抢答，显示 2 C 抢答，显示 3 D 抢答，显示 4
用卡诺图化简输出 a、b、c、d 与输入 A、B、C、 D 的逻辑函数表达式为 ：
a=A+C，b=B+C，c=D，d=0 根据化简后逻辑函数表达式，用二极管 D1 和 D2 分别实现 a=A+C 和 b=B+C。 用 CMOS 的 集 成 或 非 门 CD4001 构 成 RS 触发器。其①脚为 S 输入端，⑥脚为 R 输入 端。用二极管 D3、D4、 D5、D6 和电阻 R5 组 成 4 输入或门电路，实 现 S=A+B+C+D。用集 成 555 定时器构成多谐 振荡器。采用蜂鸣器作 为 发 音 器 件。CD4511 译码输出经 220~330Ω
四路抢答器原理
四路抢答器原理
四路抢答器是指可以同时连接四个组别的抢答器设备，用于课堂和会议等场合。
其原理是通过一个中央控制器将四个抢答器连接在一起，并控制抢答器的工作状态。
通常，中央控制器会发出信号，使四个抢答器同时开始工作，等待用户抢答。
当用户按下抢答器上的按钮时，抢答器会向中央控制器发送信号，表示该用户抢到了答题权。
中央控制器会记录下抢答器的编号，并在显示屏上显示出来。
同时，中央控制器会停止向其他抢答器发送信号，以保证只有一个用户能够回答问题。
如果出现多个用户同时按下按钮的情况，中央控制器会根据设定的规则来确定答题权的归属。
例如，可以按照时间顺序或者随机顺序来判断先后顺序，以保证公平性和准确性。
总之，四路抢答器通过中央控制器实现了多个用户同时抢答的功能，方便了课堂和会议的管理，并提高了答题的效率和准确率。
四路抢答器的实训报告
四路抢答器的实训报告一、实训目的本次实训的目的是学习和掌握四路抢答器的工作原理、组装方法以及使用技巧，提高学生们对电子电路的理解和实践能力。
二、实训内容1. 抢答器原理四路抢答器是一种常用于比赛、考试等场合的设备，其原理是通过控制电路中继电器的开关状态，使得只有按下按钮的选手才能够发出声音。
具体来说，当选手按下按钮时，按钮上方的微动开关会闭合，使得对应的继电器吸合，从而将该选手对应的喇叭接通。
同时，其他选手所按下的按钮则不能接通喇叭。
2. 抢答器组装为了完成本次实训，我们需要准备以下材料：四路抢答器PCB板、继电器、按钮开关、LED灯等元件。
首先，在PCB板上焊接好所有元件，并按照原理图连接好各个部分之间的线路。
然后进行调试，在确保各个部分正常工作之后，将整个电路固定在盒子内，并安装好外部开关和喇叭。
3. 抢答器使用在使用过程中，首先需要将四个喇叭和电源线连接好，并将整个设备接通电源。
然后，选手按下自己对应的按钮，如果该选手先按下，则他的喇叭会发出声音，其他选手则不能发声。
在比赛或考试中，可以通过这种方式来进行抢答。
三、实训过程1. 抢答器原理在实训开始前，我们首先学习了四路抢答器的原理。
通过学习原理图和电路图，我们了解到抢答器是如何工作的，并且明白了各个部分之间的联系和作用。
2. 抢答器组装在熟悉了抢答器的原理之后，我们开始进行组装。
首先，我们需要准备好所有元件，并根据原理图焊接好PCB板上的元件。
然后，我们将各个部分之间的线路连接起来，并进行调试。
在调试过程中，我们发现有些元件没有焊接好或者连接不良等问题，需要及时修复。
3. 抢答器使用在完成组装和调试之后，我们开始使用抢答器进行实践操作。
首先需要将四个喇叭和电源线连接好，并将整个设备接通电源。
然后，在按下按钮时可以听到对应喇叭发出声音。
通过多次测试和比较，我们发现抢答器的响应速度很快，而且稳定性也非常好。
四、实训总结通过本次实训，我们不仅学习了四路抢答器的工作原理和组装方法，还掌握了其使用技巧和注意事项。
四路竞赛抢答器实习报告
一、实习目的通过本次实习，使学生掌握四路竞赛抢答器的原理和设计方法，提高学生的动手能力和实践能力，培养学生的创新思维和团队合作精神。
二、实习内容本次实习主要涉及以下内容：1. 四路竞赛抢答器原理分析四路竞赛抢答器是一种具有优先输出的电子电路，主要用于各类竞赛中的抢答。
在四路抢答器中，每组选手有一个抢答按钮，当主持人按下开始按钮后，选手按下抢答按钮，抢答器会显示抢答成功的选手编号，并发出音响提示。
2. 四路竞赛抢答器硬件设计四路竞赛抢答器的硬件设计主要包括以下几个部分：（1）按键电路：包括四个选手抢答按钮和一个主持人开始按钮。
（2）锁存电路：用于锁存抢答成功的选手编号。
（3）译码显示电路：将锁存的选手编号转换为数码管显示。
（4）音响电路：用于发出音响提示。
（5）定时电路：用于设定抢答时间。
3. 四路竞赛抢答器软件设计四路竞赛抢答器的软件设计主要包括以下几个部分：（1）按键扫描：扫描选手抢答按钮和主持人开始按钮的状态。
（2）锁存处理：当抢答按钮被按下时，将抢答成功的选手编号锁存。
（3）译码显示：将锁存的选手编号转换为数码管显示。
（4）音响提示：当抢答成功时，发出音响提示。
（5）定时处理：设定抢答时间，并在时间到时发出音响提示。
三、实习过程1. 理论学习首先，我们学习了四路竞赛抢答器的原理和设计方法，了解了硬件设计和软件设计的具体内容。
2. 硬件制作根据设计图纸，我们按照以下步骤制作了四路竞赛抢答器的硬件：（1）焊接按键电路：焊接四个选手抢答按钮和一个主持人开始按钮。
（2）焊接锁存电路：焊接锁存电路所需的元器件。
（3）焊接译码显示电路：焊接译码显示电路所需的元器件。
（4）焊接音响电路：焊接音响电路所需的元器件。
（5）焊接定时电路：焊接定时电路所需的元器件。
3. 软件编写根据设计要求，我们编写了四路竞赛抢答器的软件，包括按键扫描、锁存处理、译码显示、音响提示和定时处理等功能。
4. 系统调试在硬件制作和软件编写完成后，我们对四路竞赛抢答器进行了系统调试，确保各个功能正常运行。
四路抢答器设计讲义ppt课件
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
（5）元器件列表
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
5、四路抢答器总电路图
• （1）抢答电路 • 电路如图2所示。该电路完成两个功能：一是分辨出选手
按键的先后，并锁定74LS175的功能真值表即优先抢答者 的编号，同时译码显示电路显示选手编号；二是要使其他 选手随后的按键操作无效。
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
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（3）报警电路
• 由74ls121和蜂鸣器构成的报警 电路，但仿真中没有74ls121， 因此用功能相同的 MONOSTABLE VIRTUAL（后 文简称
• A1）来代替仿真，如图4所示。 其中A1的脉冲输入端是由复位 信号和Q非的与信号和借位信号 与在一起来提供的。当其中一 个信号为低电平时，使得A1得 到一个下降沿脉冲，从而使A1 的Q端输出一个宽度为一秒的高 电平，那么蜂鸣器就会响一秒。 反之，电路停振，蜂鸣器不响。
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（4）时序控制电路
• 时序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。
四路智力抢答器逻辑功能的演示实验,四路抢答器PLC梯形图
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“四路智力抢答器”的“抢答”功能。
设计“四路智力抢答器”的关键：四路信号优先择一，拒绝其余。
四路抢答器PLC梯形图设计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、将如下程序语句写入PLC中：“0 LD X0 1 ANI Y1 2 ANI Y2 3 ANI Y3 4 OUT Y0 5 LD X1 6 ANI Y0 7 ANI Y2 8 ANI Y3 9 OUT Y1 10 LD X2 11 ANI Y0 12 ANI Y1 13 ANI Y3 14 OUT Y2 15 LD X3 16 ANI Y0 17 ANI Y1 18 ANI Y2 19 OUT Y3 20 END”2、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，否则，将造成电源短路，烧坏保险丝。
因本实验台本身没有电铃，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。
3、接线完毕，检查无误方可机运行。
运行调试时，应验证“程序”否具有“抢答”功能，即在按下一键有效的情况下，看看其它键否失效，如果这样，说明“程序”正确的，否则，就要查一查原因，看什么问题。
4、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。
基于PLC四路抢答器的设计
基于PLC四路抢答器的设计PLC四路抢答器设计是一种基于可编程逻辑控制器（PLC）的系统，用于实现多人抢答游戏的设备。
该系统可以用于教育培训、智力竞赛等各种场景，提高参与者的反应能力和竞争意识。
下面将详细介绍PLC四路抢答器的设计。
1.系统结构PLC四路抢答器由主控单元、按键单元、显示单元和声音模块组成。
主控单元负责抢答器的控制和信号处理，按键单元用于参与者进行抢答，显示单元显示参与者的得分情况，声音模块用于发出抢答和答案正确的提示音。
2.主控单元设计主控单元采用PLC进行控制，具有较高的稳定性和可靠性。
它通过读取按键单元的信号，控制显示单元和声音模块的状态，并根据参与者的抢答顺序和答案是否正确进行得分计算。
主控单元还可以设置游戏的时间限制、参与者数量等参数。
3.按键单元设计按键单元由若干个按钮组成，每个按钮代表一个参与者。
当参与者准备抢答时，他们可以按下自己对应的按钮。
主控单元根据按键的信号进行响应，记录抢答的顺序和答题的正确性。
4.显示单元设计显示单元用于显示参与者的得分情况和答案的正确与否。
对于每个参与者，显示单元可以显示其抢答的顺序和得分。
当参与者抢答成功或答案正确时，显示单元可以发出相应的提示，如闪烁、改变颜色等。
5.声音模块设计声音模块用于发出抢答和答案正确的提示音。
当参与者抢答成功或者答案正确时，声音模块可以发出嘈杂的声音作为奖励。
同时，在一些参与者抢答时间结束或者所有题目答完后，声音模块可以发出结束的提示音。
6.系统功能PLC四路抢答器可以实现以下功能：-支持多人同时抢答，提高参与者的竞争意识和反应能力。
-可以设置游戏的时间限制和参与者数量，适用于不同规模和需求的竞赛活动。
-可以显示参与者的得分情况，提供公平公正的竞赛环境。
-提供声音提示，增加游戏的趣味性和紧张感。
7.系统优势与传统的抢答器相比，PLC四路抢答器具有以下优势：-PLC控制的稳定性高，不易受到外界干扰，保证系统的可靠性。
四路抢答器
电子技术课程设计题目：四路抢答器项目:四路抢答器总体功能介绍1、四路抢答器可以分别出四位选手抢答的第一信号并且具有所存功能，第一选手抢答时其对应的指示灯会亮。
2、电路可以针对答题的正误实现加分，并显示在液晶屏幕上。
3、电路设置有控制抢答开始的按钮，当抢答开始时会有99秒的倒计时，当倒计时结束时开始端会自动失效，在开始抢答之前或者倒计时结束后（开始前和开始失效后）抢答的人都算做犯规抢答。
设计方案根据以上分析，我们可将整个系统分为四个主要模块：抢答鉴别模块，抢答计时模块，抢答计分模块和抢答译码显示模块。
对于需显示的信息，需增加或外接译码器，进行显示译码。
器件介绍1、鉴别模块：抢答器是整个电路中的第一个元件，其功能主要是将选手的抢答信号输入到抢答判断器中，它有6个输入，6个输出，输入分别是清零、选手抢答按钮和主持人控制的START键，当主持人按下STA时选手的抢答信号从前4个输入端口输出到抢答判断器。
输出分别接到与A、B、C、D四组和开始信号相对应的LED指示灯以及抢答组别的信息STA TES。
从抢答器得到的四位选手的抢答信号、时钟脉冲输入。
输出中的前四位即选手的抢答信号，最后一个是一个4位总线输出状态量，“0000”代表没有选手抢答，从“0001”、“0010”、“0100”、“1000”按二进制递增分别代表四位选手的抢答状态。
此器件通过一个中间变量p实现第一信号的锁存（当p为0时允许输入，当有第一个输入时，p变为1，不允许输入）2、计分模块此元件是一个简单元件，工作原理是先将系统清零并给各组预置初始分值，然后将前面鉴别模块判断器的状态信号输出到计分器的输入端。
再给加分输入信号，根据CHOSE的输入选择给相应的组加分。
它有3个输入，12个输出，输入分别为：清零、加分控制、状态输入（四位二进制）。
输出分别是4位选手的分数，每一位选手有3位分数，每一位分数都为四位二进制。
我们将计分器的加分控制端连到拨动开关，以便确定分数加状态。
单片机四路抢答器的设计
单片机四路抢答器的设计一、设计需求分析在设计四路抢答器之前，我们首先需要明确其功能需求。
1、能够同时支持四路选手进行抢答。
2、当有选手按下抢答按钮时，能够迅速锁定并显示抢答者的编号。
3、具备倒计时功能，在规定时间内无人抢答则显示超时。
4、要有声音提示，如抢答成功、违规抢答、倒计时结束等。
二、硬件设计1、单片机选择我们选用常见的 51 系列单片机，如 STC89C52 单片机。
它具有性能稳定、价格低廉、编程方便等优点。
2、输入模块使用四个独立按键作为四路选手的抢答按钮，分别连接到单片机的四个 I/O 口。
3、显示模块采用数码管显示抢答者的编号和倒计时时间。
可以选择共阴极或共阳极数码管，通过单片机的 I/O 口进行驱动。
4、声音模块使用蜂鸣器来实现声音提示功能。
通过单片机控制蜂鸣器的通断，产生不同频率的声音。
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。
三、软件设计1、编程语言选择 C 语言进行编程，C 语言具有语法简洁、可读性强、可移植性好等优点。
2、主程序流程系统初始化后，进入等待抢答状态。
当有选手按下抢答按钮时，判断是否违规抢答（即在倒计时未结束前抢答）。
如果是合法抢答，锁定抢答者编号并显示，同时发出抢答成功的声音提示；如果是违规抢答，则发出违规提示音并显示违规者编号。
在抢答成功后，开始倒计时，倒计时结束时发出超时提示音。
3、中断处理利用单片机的外部中断功能，实现对抢答按钮按下事件的快速响应。
4、计时与显示程序通过定时器实现倒计时功能，并将剩余时间实时显示在数码管上。
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，确保硬件工作在稳定的状态。
2、软件调试将编写好的程序下载到单片机中，通过单步调试、断点调试等方式，检查程序的执行流程和逻辑是否正确。
同时观察数码管显示和蜂鸣器发声是否符合预期。
五、设计优化与拓展1、增加更多的抢答通道，以满足更多选手参与的需求。
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数字逻辑电路课程设计报告
题目名称：4路抢答器
系院：
专业班级：
学生姓名：
完成日期：
摘要
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、调试等工作后数字抢答器成形。
关键字：开关阵列电路；触发锁存电路；解锁电路；编码电路；显示电路
一，设计目的
本设计是利用已学过的数电知识，设计的4人抢答器。
（1）重温自己已学过的数电知识；
（2）掌握数字集成电路的设计方法和原理；
（3）通过完成该设计任务掌握实际问题的逻辑分析，学会对实际问题进行逻辑状态分配、化简；
（4）掌握数字电路各部分电路与总体电路的设计、调试、模拟仿真方法。
二，整体设计
（一）设计任务与要求：
1.抢答器同时供4名选手或4个代表队比赛，分别用4个按钮S0
~ S3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。
4.参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。
5.如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效。
（二） 设计原理与参考电路
抢答器的组成框图
抢答器的一般组成框图如下图所示。
它主要由开关阵列电路、触发锁存电路、解锁电路、编码电路和显示电路等几部分组成。
1、开关阵列电路：该电路由多路开关所组成，每一名竞赛者与一组开关相对应。
开关应为常开型，当按下开关时，开关闭合；当松开开关时，开关自动弹出断开。
开关阵列电路触发锁存电路
编码电路
译码显示电路
解锁
电路
2、触发锁存电路：当某一组开关首先被按下时，触发锁存电路被触发，在对应的输出端上产生开关电平信息
同时为防止其他开关随后触发而造成输出紊乱，最先产生的输出电平反馈到使能端上，将触发电路封锁。
3、解锁电路：一轮抢答完成后，应将触发器使能端强迫置1或置0（根据芯片具体情况而定），解除触发锁存电路的封锁，使锁存器重新处于等待接收状态，以便进行下一轮的抢答。
4、编码电路：将触发锁存电路输出端上产生的开关电平信息转换为相应的8421BCD码。
5、显示电路：将编码电路输出的8421BCD码经显示译码驱动器，转换为数码管所需的逻辑状态，驱动LED数码管显示相应的十进制数码。
（1）开关阵列电路的设计
下图所示为4路开关阵列电路。
当任一开关按下时，对应输出为低电平，否则为高电平。
J1Key = A
J2Key = B
J3Key = C
J4Key = D
R1100 R2100 R3100 R4100 VCC
5V
IO1
IO2
IO3
IO4
开关阵列电路 （2）触发锁存电路的设计
下图所示为4路触发锁存电路。
图中，74LS373为8D 锁存器，74LS20为双-4输入与非门，74LS04为六-反相器。
开关阵列电路连接在锁存器输入端，当所有开关均未按下时，锁存器输出全为高电平， 的输出经4输入与非门和非门后的反馈信号为高电平，作用于锁存器使能端，使锁存器处于等待接受触发输入的状态；当任一开关按下时，输出信号中相应一路为低电平，则反馈信号变为低电平，作用于锁存器使能端，使锁存器被封锁，不再继续接受触发输入，输出保持在封锁前的状态。
四路触发锁存电路
（3）解锁电路的设计
U1A
74LS20N
&
U2
74LS373N
1D 32D 43D 74D 85D 136D 147D 178D
18
~OC 1
ENG 11
1Q 22Q 53Q 64Q 95Q 126Q 157Q 168Q
19
J1Key = A J2Key = B J3Key = C J4
Key = D
R1100 R2100 R3100 R4100
VCC
5V
U3A
74LS04N
下图所示为解锁电路，开关为常开开关。
当开关打开时，中的低电平输出经4输入与非门和非门，再经过2输入或门后反馈至锁存器使能端，使锁存器被封锁；当开关闭合后，2输入或门的输出被强制设为高电平，送至锁存器使能端使得锁存器重新处于等待接受触发输入的状态。
解锁电路
（4）编码电路的设计
下图所示为编码电路。
图中74LS147为二-十进制优先编码器，当任意输入为低电平时，输出为相应输入编号的8421BCD 码的反码，再经非门后被转换为8421BCD 码。
U1
74LS147N
HPRI/BCD A 9B 7C 6D
14
31341522121118574639
10
U2A
74LS04N
U2B
74LS04N
U2C
74LS04N
U2D
74LS04N
U4A
74LS32D
>=1
VCC
5V
R9
100
J9
Key = Space
OUT
IN
非门输出信号
至锁存器使能端
编码电路
（5）译码显示电路的设计
下图所示为译码显示电路。
图中CD4511为显示译码驱动器，LC5011为共阴极数码管。
输入的8421BCD 码经显示译码后驱动数码管，显示相应的十进制数码。
译码显示电路
4人抢答器总体电路
GND
U10
74LS47N
A 7
B 1
C 2
D 6
OA 13OD 10OE 9OF 15OC 11OB 12OG
14
~LT 3
~RBI 5
~BI/RBO 4GND
8
VCC 16U11
A B C D E F G
CA
32
313029201917VCC
22GND
VCC
三，实验总结
经过这一次的课程设计，我对数字电子这门课程及相关知识有了更深入的理解和体会，同时也很好的把握理论知识并将其应用于实践当中。
在此次的抢答器设计过程中，我更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法。
也锻炼了自己独立思考问题的能力和通过查看相关资料来解决问题的习惯。
通过这一次的课程设计，使自己清楚的知道了学以致用的真正含意。
我们学生必须要有实践的能力，而这一次的课程设计，使我看到
了自己在这个方面有很大的不足，必须加以提高。