四人抢答器毕业设计
毕业设计——四路智力竞赛智能抢答器【范本模板】
摘要和关键词本文主要围绕四路选手抢答电路的设计和制作而展开叙述的,叙述了电路设计的过程。
该电路主要包括电源电路、抢答显示电路、倒计时电路和脉冲电路构成。
电源电路提供稳定的5V电源，抢答显示电路能够锁存抢先获得抢答权的选手编号,倒计时电路能够对选手答题时间进行控制，脉冲电路为电路提供秒脉冲信号。
关键词:抢答电路仿真电路板倒计时目录一.绪论..。
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11.1 设计任务与要求.。
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11.2 设计方案.。
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1二。
模块设计及仿真..。
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22。
1 仿真软件介绍。
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22.2 电源电路的设计和仿真...。
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32.3 抢答显示电路。
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42.4 定时电路.....。
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52。
5 脉冲电路..。
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(5)三. 元件及封装选择。
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63.1 74LS279锁存器。
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63.2 优先编码器 74LS148。
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.7 3.3 555定时器。
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..9 3.4 译码器及应用.。
四人抢答器设计报告
四人抢答器设计报告一、设计任务及要求1、设计用于竞赛的四人抢答器（1）有多路抢答器，台数为四；（2）具有抢答开始后20秒倒计时，20秒倒计时后无人抢答显示超时，并报警；（3）能显示超前抢答台号并显示犯规报警；2、系统复位后进入抢答状态，当有一路抢答键按下时，该路抢答信号将其余各路抢答封锁，同时铃声响起，直至该路按键放松，显示牌显示该路抢答台号；3、用VHDL语言设计符合上述功能要求的四人抢答器，并用层次设计方法设计该电路；4、完成电路全部设计后，通过系统实验箱下载验证设计课题的正确性。
二、四人抢答器框图及设计说明系统复位后，反馈信号为一个高电平，K1、K2、K3、K4输入有效。
当抢答开始后，在第一位按键后，保持电路低电平，同时送显示电路，让其保存按键的台号并输出，同时反馈给抢答台，使所有抢答台输入无效，计时电路停止；当在规定的时间内无人抢答时，倒计时电路输出超时信号；当主持人开始说话未说完有人抢先按键时，显示犯规信号。
当选手回答正确时加分，回答错误时减分。
由主持人控制加减分数。
三、设计思路：根据设计框图和设计要求，本次实验可以采用模块化设计方法来实现智力竞赛四人抢答器。
将抢答器划分为抢答鉴别保持模块，倒计时模块，记分模块和判断显示模块。
再利用元件例化语句将这四个模块组成总的抢答器的设计电路。
选用模式五进行程序的下载。
四、VHDL语言设计与分析1、鉴别模块library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity jianbie isport(nu1,nu2,nu3,nu4:in std_logic;clk,en,rst:in std_logic;warn:out std_logic;back:buffer std_logic;s:out std_logic_vector(3 downto 0));end jianbie;architecture jianbiebeh of jianbie issignal num,warnd:std_logic;signal cnt:std_logic_vector(2 downto 0);beginnum<=nu1 or nu2 or nu3 or nu4;p1:process(rst, nu1,nu2,nu3,nu4,back) --判断抢答信号beginif rst='1' then back<='1';s<="0000";elsif back='1' thenif nu1='1' then s<="0001";back<='0'; --一号台抢答，输出S为1 elsif nu2='1' then s<="0010";back<='0'; --二号台抢答，输出S为2elsif nu3='1' then s<="0011";back<='0'; --三号台抢答，输出S为3 elsif nu4='1' then s<="0100";back<='0'; --四号台抢答，输出S为4 else back<='1'; s<="0000"; --无人抢答，输出S为0end if ;end if;end process p1;p2:process(clk,en,back,rst,cnt)beginif rst='1' then cnt<="000";warnd<='0';elsif clk'event and clk='1' thenif en='0' and back='0' thenif cnt<"111" then warnd<=not warnd; cnt<=cnt+1;else warnd<='0';end if; end if;end if;end process p2;warn<=warnd;end jianbiebeh;鉴别保持模块由两个进程组成，进程一主要用于鉴别强大信号，进程二用于鉴别是否为超前抢答，若是超前抢答，则输出报警信号。
4人抢答器设计
抢答器设计电路目录1设计介绍 (3)1.1 设计任务 (3)1.2 设计要求 (3)2系统方案的选择及系统方框图 (3)2.1 系统方案的选择 (3)2.2 系统方框图 (4)3电路具体设计 (5)3．1 555定时器构成的多谐振荡器 (5)3．2 D触发器抢答部分电路 (6)3．3 抢答组别显示功能 (6)3．4 总体设计电路 (7)4 系统单元电路测试 (7)4．1 测试555定时器电路 (7)4．2 D触发器抢答部分电路 (8)4．3 抢答组别显示功能 (9)4．4 其他单元电路的测试 (10)5设计体会 (13)附录 1 元器件清单 (14)1设计介绍1.1 设计任务设计制作一个可容纳四组参赛的数字式抢答器。
1.2 设计要求①提供四个抢答按钮，供抢答者使用；②电路具有第一抢答信号的鉴别功能，即在主持人将系统复位并发出抢答指令后，若有参赛者按抢答开关，则提醒主持人（音频提示或信号灯亮），同时显示出抢答者的组别；③电路具有锁存功能，当第一个抢答信号发出后，其它抢答按钮开关无法再发出抢答信号；④电路具有抢答问题的时间控制功能，即要求抢答操作的时间<10s （显示0-9），时间显示采用倒计时方式，在规定时间内若有人抢答，则停止计时。
2系统方案的选择及系统方框图2.1 系统方案的选择方案一、采用74LS175构成四路抢答器，555定时器接成多谐振荡电路，提供脉冲信号，74LS148与 74LS48译码器接到七段显示数码管显示出选手编号，74LS192设计成倒计时与计分部分电路。
方案二、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、编号进直接把锁存器的输出转化8421BCD码，数码管显示先抢答者的编号，同时四路抢答器发出响声；主持人通过“复位”按钮清除数码管的显示和停止响声。
结论：通过比较可以得，方案一更可行，相对来说，74系列芯片在Protues仿真软件中能够找到，且现实中比较容易购买。
电子技术自主设计实验报告 ——四人抢答器
自主设计实验5.6智力竞赛抢答器设计1.实验目的1）熟悉74LS174 D触发器的管脚排列及功能。
2）熟悉74LS00、74LS20与非门的管脚排列及功能。
3）设计相应的电路图，标注元器件参数，并进行实验。
2.总体设计方案或技术路线利用74LS175 D触发器设计供四人用的智力竞赛抢答器，用以判断抢答优先权。
抢答开始之前，由主持人按下复位开关清除信号，所有的指示灯和数码管均熄灭。
当主持人宣布“开始抢答”后，首先做出判断的参赛者立即按下按钮，对应的指示灯点亮，同时数码管显示该选手的序号，而其余三个参赛者的按钮将不起作用，信号也不再被输出，直到支持人再次清除信号为止。
数码管显示要求利用试验箱上的CD4511数码管实现。
但由于没有买到74LS175 D 触发器，故选择了74LS174 D触发器为六上升沿D触发器来替代作为实验中的主要器件。
74LS174 D触发器输出仅有Q没有Q__，为实现功能通过74LS04非门或74LS00与非门来实现。
3.实验电路图(1)芯片管脚排列图74LS174(2)初步设计电路（3）改进后电路完全用芯片连接4. 仪器设备名称、型号1）直流稳压电源 1台2）数字万用表 1只3）EEL-69模拟、数字电子技术实验箱 1台74LS174D触发器，74LS00、74LS20与非门，74LS04非门，CD4511数码管，电阻，电容，导线若干。
5.理论分析或仿真分析结果（1）理论分析清零端R__D和时钟脉冲C是六个D触发器共用的。
抢答前先清零，1Q-4Q均为“0”，相应的发光二极管LED1-LED4都不亮；1Q__-4Q__均为“1”,与非门G1输出为“0”，扬声器不响。
同时G2输出为“1”，将G3打开，时钟脉冲C可以经过G3进入D触发器的C端。
此时，由于S1-S4均未按下，1D-4D均为“0”，所以触发器的状态不变。
抢答开始，若S1首先被按下，1D和1Q均变为“1”，相应的发光二极管LED1亮；1Q__变为“0”，G1的输出为“1”，扬声器发响。
四人抢答器毕业设计报告
四人抢答器的设计摘要本设计借助于QuartusⅡ软件在计算机上仿真制作了四人抢答器。
在抢答类竞赛中，通过选手按动按键的先后，判定由哪位选手回答问题，并且实现倒计时和对选手加减分的功能。
本设计分为四个模块分别设计，每个模块完成不同的功能，分别实现抢答器的不同功能，各个模块共同作用，以实现整个设计的总体功能。
然后在QuartusⅡ软件中通过波形仿真，检验该设计的具体功能与要求相一致，实现了四人抢答器的相关功能关键词：QuartusⅡ抢答器仿真抢答器电路、倒计时电路、报警电路、时序控制目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 抢答器设计要求 (2)1.2 基本功能 ............................................... 错误！未定义书签。
1.3 扩展功能 ............................................... 错误！未定义书签。
第2章单元电路. (3)2.1 主控制模块 (3)2.1.1 主要功能 (3)2.1.2 电路图 (3)2.1.3 电路图分析 ................................ 错误！未定义书签。
2.2 计分模块 (3)2.2.1 主要功能.................................... 错误！未定义书签。
2.2.2 电路图 (5)2.2.3 电路图分析 (6)2.3 10s倒计时模块 (7)2.3.1 主要功能 (7)2.3.2 电路图 (7)2.3.3 电路图分析 (7)2.4 100s倒计时模块 (7)2.4.1 主要功能 (7)2.4.2 电路图 (8)2.4.3 电路图分析 (8)2.5 警示音模块 (9)2.5.1 主要功能 (9)2.5.2 电路图 (9)2.5.3 电路图分析 (9)第3章总体设计图 (10)3.1 抢答器总设计图 (10)3.2 抢答器工作原理图 (11)结论 (12)谢辞 (15)参考文献 (15)前言现今，形式多样、功能完备的抢答器已广泛应用于电视台、商业机构、学校、企事业单位及社会团体组织中，它为各种知识竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活。
课程设计报告(四人智力抢答器)
智力竞赛抢答计时器一、设计要求与任务1设计任务智力竞赛抢答器是一名裁判员，他的任务是从若干竞赛者中确定最先抢答者，并要求参赛者在规定的时间里回答完问题。
本设计要求设计一个四人参加的智力竞赛抢答器，每个参赛者控制一个按钮，用按动按钮发出抢答信号；竞赛主持人另有一个按钮，用于将电路复位，竞赛开始后，先按动按钮者将对应的一个发光二级管点亮，此后其他三人再按动按钮对电路不起作用，同时电路具有回答问题时间控制功能，要求回答时间小于60秒（显示0~59），时间显示选用倒计时方式，当达到规定时间时给出警告（警告灯闪烁）。
2设计要求1）4名选手编号分别为1，2，3，4；各有一个按钮，按钮的编号与选手编号灯对应，也分别为1，2，3，4；2）给主持人设置一个控制开关按钮，用来控制系统清零（抢答显示灯，数码管灭灯）和抢答的开始。
3）抢答器具有数据锁存和显示功能。
抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即补锁存，并输入编码电器，并在抢答显示器上显示时钟倒计时，封锁其他选手抢答。
直到抢答倒计时回到“0”后，回答时间到，由主持人将系统清零；4）抢答器具有定时（60秒）回答功能，当主持人按下开始按钮，并有选手第一时间抢答时，定时器开始计时，并在数码管上显示倒计时时间，倒计时结束时，回答时间到，蜂鸣器音响持续1秒，由主持人手动清零，进入下一道题的抢答环节；5）计时器采用频率为1HZ的脉冲信号作为定时计数器的CP信号，抢答电路中74LS161，CP则采用1KHZ，观察较为明显些。
二、硬件电路设计及描述由于设计任务是倒计时器，所以要用到减法器，又因为是十进制的所以我选择的主要芯片是74LS192两片，抢答功能，我利用了74LS161的预置功能，若有选手抢答时，74LS161不断反馈，不断循环预置功能，预置后，其他选手再按下抢答开关，也显示不出来，被封锁；接下来是实现显示的功能，我用的是74LS48芯片和共阴极七段显示器个两片，再根据需要我还用了74LS00（与非门）、74LS04（非门）。
毕业设计157湖南商学院4人智力竞赛抢答器
4人智力竞赛抢答器摘要：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；主持人按开始按钮示意开始，以上两部分组成主体电路。
通过定时电路实现计时功能，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。
在抢答电路中利用一个优先编码器译出最先选手再抢答。
当选手问答完成后，主持人将系统恢复至零。
关键词：抢答、计时1、设计内容及要求：1. 设计内容抢到答题权的选手的编号并经LED显示器显示出来，同时还要封锁电路以防其他：本课题要求设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。
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（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，改选手编号立即锁存，并在编号显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，同时封锁输入编码电路，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。
（4）抢答器具有定时（9秒）抢答的功能。
当主持人按下开始按钮后，要求定时器开始倒计时，并用定时显示器显示倒计时时间，同时扬声器发出音响，音响持续0.5秒。
参赛选手在设定时间（9秒）内抢答，抢答有效，扬声器发出音响，音响持续0.5秒，同时定时器停止倒计时，编号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）如果定时抢答时间已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。
系统扬声器报警（音响持续0.5秒），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。
（6）石英晶体振荡器产生频率为1Hz的脉冲信号，作为定时计数器的CP 信号。
2、电路工作原理：电路由脉冲产生电路，锁存电路，编码及译码显示电路，倒计时电路和音响产生电路组成。
基于PLC四路抢答器的设计毕业论文
基于PLC四路抢答器的设计毕业论文目录摘要 ................................................. 错误!未定义书签。
1 PLC四路抢答器概述 (1)1.1PLC四路抢答器概述 (1)1.2PLC智能抢答器的工作原理 (3)2 PLC概述 (4)2.1PLC的产生、定义、组成、特点及发展趋势 (4)2.2PLC工作原理 (9)2.3PLC的编程语言 (10)2.4PLC的分类及性能指标 (10)3 系统硬件设计 (12)3.1控制系统选取 (12)3.2控制系统的硬件组成 (12)3.3系统控制要求 (13)3.4控制系统I/O分配表 (14)3.5系统硬件连接图 (15)4 系统软件设计 (17)4.1整体设计 (17)4.2PLC控制程序 (18)5 模拟运行与调试过程 (36)5.1程序的模拟运行 (36)5.2程序的现场调试 (37)致谢 (43)参考文献 (44)1 PLC四路抢答器概述1.1 PLC四路抢答器概述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。
本文介绍一种数字式抢答器，能使四个队同时参加抢答,赛场中设有1个裁判台，4个参赛台，分别为1号、2号、3号、4号参赛台.总体设计选用西门子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。
目前, 形式多样、功能完备的抢答器已广泛应用于电视台、商业机构、学校及企事业单位, 它为各种竞赛增添了刺激性、娱乐性, 在一定程度上丰富了人们的业余生活。
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。
PLC智能抢答器与单片机抢答器相比，在许多方面都显示出优越性.首先说一下单片机抢答器，所谓单片机系统就是采用目前市场上的单片机CPU及其它外围芯片，根据不同系统设计电路板，最终设计成一台简易的计算机系统，并在此基础上设计程序以达到所要求的控制功能。
四路抢答器的毕业设计(论文) - 副本
如图2.2所示是用PLC控制的梯形图程序，可完成与同的功能。
图2.2PLC控制的梯形图程序
特殊功能单元有模拟量、模糊控制连网等功能。
3 系统硬件设计
3.1控制系统选取
抢答器对时间间隔的要求很高，而且多在会议、答辩赛等一些正规的需要进行抢答的场合中使用，所以对设备的精准性和可靠性要求很高。为此，我们对将采用的控制系统进行了全面的分析对比。可编程控制器（PLC）是由工业微型计算机、输入,输出设备、保护及抗干扰隔离电路等构成的微机控制装置，具有顺序、周期性工作的特征，从应用角度看可编程控制器具有如下特点：
2.2.2 PLC中的存储器
PLC中的存储器按用途分为系统程序存储器、用户程序存储器以及工作数据存储器。
1、用户程序存储器用来存储根据控制要求而编制的用户应用程序。
2、用来存储工作数据的区域称为工作数据区。
3、系统程序存储器中存放的是厂家根据其选用的PLC的指令的系统编写的系统程序，它决定了PLC的功能，用户不能更改其内容。
PLC的可扩展性：要增加一个功能只要增加相应的模块和修正对应的程序，而PLC的编程相对比较简单，这样对于开发周期会缩短。
PLC的可维护性：PLC本身有很强的自诊断功能，一旦系统出现故障，根据自诊断很容易诊断出故障元件，即使非专业人员也能维修，如果故障由于程序设计不合理引起，由于它提供完善的调试工具，要找出故障也较为简单。
5．抢答限时：当主持人按下开始按钮后，定时器T0开始计时（设定30S）。若30S时限到仍无人抢答，则黄灯亮、音响电路3发出声响，以示选手放弃该题。
6．答题限时：在抢答成功后，主持人按下答题计时开始按钮，同时数码管2、3上显示答题倒计时时间（该时间设定为50S），选手必须在设定的时间内完成答题。否则，音响电路发出答题超时报警信号
PLC控制四组抢答器
山东吃扒鸡学院毕业设计（论文）题目 PLC构成四组抢答器院系名称机电工程系班级学生姓名123学号***********************指导教师、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、答辩教师时间摘要抢答器作为一种电子产品，早已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合，是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，其中包括了组合逻辑电路和时序逻辑电路．电路结构形式多种多样，可以利用简单的与非门构成，也可以利用触发器构成，也可以利用单片机来完成．利用单片机来设计抢答器，使得结果更简单，功能更优越。
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，满时后系统计时自动复位及主控强制复位；按键锁定，在有效状态下，按键无效非法。
关键词：抢答器ABSTRACTAnswer devices as an electronic products, has long been widely used in a variety of occasions, intelligence and knowledge competitions, quiz contests are essential in a commonly used device; from the principle, it is a typical digital circuit, including a combination of logic circuits and sequential logic circuit. Circuit structure of a variety of forms, can make use of simple and non-gate structure can also be used to trigger composition, can also be used to complete single-chip microcomputer. Answer the use of single-chip design, and makes the results more simple function better.correct button prompt after the music; Answer question time and time show full time after the system automatically reset and master reset mandatory; keys locked in the effective state, the key is invalid illegal.Keywords：Answer devices目录摘要............................................................. I ABSTRACT ............................................................ II1绪论 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2选题的目的和意义 (1)1.3课题研究内容 (1)1.4国内外研究状况 (2)1.5抢答器目前存在的主要问题 (2)2 PLC 概况简介 (4)2.1 PLC功能特点 (4)2.2 PLC的应用领域 (5)2.3PLC发展前景 (6)2.4PLC的构成 (6)3 抢答器功能设计 (10)3.1抢答器的控制要求 (10)3.2系统硬件配置及原理图 (10)3.3 系统的主要功能 (10)4 硬件设计 (12)4.1 I/O 分配表 (12)4.2 外部接线图 (13)5软件设计 (14)5.1CX-Programmer软件简介 (14)5.2用CX-Programmer 编写梯形图 (15)5.2.1主持人控制程序 (15)5.2．2 四组抢答程序设计 (15)5.3 CX Developer 传输程序调试 (16)5.4抢答器程序框图 (16)结论 (18)致谢 (19)参考文献 (20)附录1 (21)附录2 (23)附录3 (24)山东吃学院毕业论文绪论1绪论1.1课题研究背景在竞赛、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的机器。
[四路,抢答器,控制]四路抢答器的PLC控制毕业设计任务书
![[四路,抢答器,控制]四路抢答器的PLC控制毕业设计任务书](https://img.taocdn.com/s3/m/5aa25ddc1a37f111f0855b36.png)
四路抢答器的PLC控制毕业设计任务书设计题目：四路抢答器的PLC控制设计要求竞赛者若要回答主持人所提问题时，必须先按下桌上的抢答按钮（SB1—SB4）。
绿色指示灯亮后，须等主持人按下复位按钮SB5后，指示灯才熄灭；如果竞赛者在主持人打开 SA1开关10s内抢先按下按钮，电磁线圈将使彩球摇动，以示竞赛者得到一次幸运的机会；如果在主持人打开SA1 开关10s内无人抢答，则必须有声音警示，同时红色指示灯亮，以示竞赛者放弃该题；在竞赛者抢答成功后应限定一定的时间回答问题，根据题目难易可设定时间（如2 min）；当主持人打开SA2开关后计时开始，如果竞赛者在回答问题时超出设定时限，则红色指示灯亮并伴有声音提示，竞赛者停止回答问题。
设计任务画出该抢答系统示意图（A2） .画出PLC的I/O接线图（A2）画出梯形图（A2）说明工作原理。
编写30000字左右的设计说明书。
参考资料黄净主编，《电器及PLC控制技术》，机械工业出版社，2002.廖常初主编，《FX系列PLC编程及应用》，机械工业出版社，2006.扬长能、林小峰主编，《可编程序控制器例题习题及实验指导》，重庆大学出版社，2001. 前言在电气控制系统中，控制装置主要有两类：一类是传统的由继电器构成的控制系统；另一类是以微处理器为基础的可编程控制器。
但由于可编程控制器具有可靠性高、通用性强、程序设计简单及便于安装调试等优点。
它在工业中的各个领域中得到了广泛的应用。
可编程控制器的机型较多，但其基本结构和工作原理相同，基本指令、控制功能和编程方法类似。
本设计书以PLC控制的四路抢答器为例，主要介绍了可编程控制器的基础知识、基本结构、指令系统、程序设计、控制系统等知识。
本设计书结合了大量的图形，使设计一目了然。
最后给出了主要的流程图、梯形图、详细注释及助记符语言等。
本设计书参考了众多可编程序控制器教学用书，结合自己所掌握的知识，并在韩金玲教师的认真帮助下完成。
综合实验四人竞赛抢答器设计
各芯片PIN脚介绍
74LS175
74LS00
13
各芯片PIN脚介绍
3、4、5三个PIN脚接高电平
C9013
14
各芯片PIN脚介绍
74LS20
74LS192
CD/BO：TCD RD：MR
LD：PL
15
74LS192
74LS192
16
八段数码管
17
电源线 或地线
面包板
18
6
三、实验要求
画出电路原理图，并弄懂各部分的工作原理及作用； 按原理图接线，并认真检查电路； 按要求调试电路，实现各部分电路功能； 列出元件清单，给出芯片管脚； 分析调试中发现的问题及故障排除方法
7
抢答并锁存
8
编码
输入
输出
Q DC B A
Q1 0 0 0 1
Q2 0 0 1 0
Q3 0 0 1 1
3
二、实验内容
1、设计任务： 设计制作一个可容纳四组参赛的数字式抢答器。
2、设计要求：
每组设置一个抢答按钮，供抢答者使用；
基 电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。 本 在主持人将系统复位并发出抢答指令后，若有参赛者按抢答开关， 要 则提醒主持人（音频提示或信号灯亮），同时显示出抢答者的组别。 求 同时电路应具备自锁功能，使别组的抢答开关不起作用；
5
设计要点
抢答显示、提示电路： 抢答器显示电路可由数码管实现（4组共用） ，显示字形代表抢答
组号(含编码---与非门，如74LS00、译码---74LS48、显示----)； 提示电路为4组共用，只要有抢答者出现，都会发出提示（扬声器---
555电路或LED---三极管驱动)
课程设计(四人抢答器)实验报告
课题：四人智力抢答器专业：班级：学号：姓名：指导教师：设计日期：成绩：电气学院四人智力抢答器设计报告一、设计目的作用1.掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。
2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。
二、设计要求设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。
当主持人说开始时，四人开始抢答，电路能判别出四路输入信号中哪一路是最先输入信号，并给出声、光、数码显示。
(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，用来控制系统清零和抢答的开始。
(3) 抢答器具有数据锁存的功能。
抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手指示灯亮并立即锁存，同时扬声器给出音响提示，禁止其他选手抢答。
抢答选手的指示灯一直保持到主持人将系统清零为止。
（4）选择B题的除了具有上述功能外，还要在声、光显示的同时，在数码管上显示选手的编号，编号一直保持到主持人将系统清零为止。
三、设计的具体实现1、系统概述电路主要由脉冲产生电路，锁存电路，编码及译码显示电路和音响产生电路。
当有选手抢答时首先锁存，防止其他选手抢答，然后编码，再经4线7段译码器将数字显示到显示器上同时产生音响，电路结构系统如图：(1)以锁存其为中心的编码显示器抢答信号的判断和锁存可以采用触发器或锁存器。
若以四D触发器74LS175为中心构成编码锁存系统，编码的作用是把锁存器的输出转化为8421BCD码，进而送给7段显示译码器。
其真值表为：锁存器输出编码器输出Q4 Q3 Q2 Q1 D C B A0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 1 0 0 0 10 0 1 0 0 0 1 00 1 0 0 0 0 1 11 0 0 0 0 1 0 0(2)脉冲产生电路：采用555组成的振荡器做触发器的时钟脉冲。
(3)音响电路：可以利用555组成的振荡器输出脉冲，接入蜂鸣器，当选手按下按键时鸣叫，知道主持人清零为止。
四人抢答器设计报告
抢答器实验设计报告姓名：班级：学号：一、设计目的1、学习数字电路中的优先编码器、锁存器、多谐振荡器、译码器、数据显示管的综合应用。
2、熟悉抢答器的工作原理3、了解数字系统设计，调试及故障排除方法。
二、设计要求（1）抢答器同时供4名选手比赛，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，扬声器发出声响提示，并在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除为止。
三、拓展要求（1）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。
当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时。
（2）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。
（3）在设定的抢答时间内如果定时时间已到，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。
四、电路的设计方案抢答器具有锁存、定时、显示和报警功能。
即当抢答开始后，选手抢答按动按钮，锁存器锁存相应的选手编码，同时用LED数码管把选手的编码显示出来，并且开始抢答时间的计时。
而在选手按键抢答的时候都有报警以提醒主持人和选手。
抢答时间设定9秒。
接通电源后，主持人将开关拨到“清除”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示0,开始计时，到9秒停止；主持人将开关置“开始”状态，宣布“开始”抢答器工作。
计时器计时，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。
如果再次抢答必须由主持人再次操作“清除”和“开始”状态开关。
计分操作是由选手自行连续按按键进行加分。
五、实验各个模块图1、按键除颤按键去抖动的关键在于提取稳定的低电平状态。
滤除前沿、后沿抖动毛刺。
设计一个四名选手抢答器
03.设计一个四名选手抢答器一、设计要求设计一个四名选手竞赛抢答电路要求：四个选手每人有一个抢答按键，并对应各有的一只指示灯。
主持人有一个用于控制指示灯和报警声的复位键和一个抢答开始允许控制键。
另外还设有一个犯规指示灯。
抢答开始时，当某个选手先按下抢答键后其相应的指示灯点亮，其余的选手再按无效。
如果选手在主持人的抢答允许控制键按下之前按抢答键，其对应指示灯亮，发出报警声，同时犯规指示灯点亮。
二、设计方案：1.设计原理根据题目要求，在第一个选手按下抢答器后，其他的选手按下抢答器后，不再点亮。
这个功能的实现可以通过与门实现。
当第一个选手抢答后，对应的按钮按下，输出一个高电平，对这个高电平取反，再通过一个与门，把其他选手的亮灯的信号封锁住，让其他的选手的按钮失去作用。
指示灯和蜂鸣器则可以对应的取出电平信号输入蜂鸣器和指示灯。
2.工作原理空格键：允许抢答键，按下后，允许抢答，否则抢答视为犯规，对应的蜂鸣器报警，指示灯亮。
A、B、C、D键：四名选手的抢答键。
在抢答允许按钮按下后，第一个抢答的选手对应的指示灯点亮，其他的选手的指示灯被封锁。
E键：复位按钮。
当该开关闭合时为抢答状态，打开该开关，即可实现对抢答指示灯的复位。
（与正常的理解有点不同）综述：工作时，E键应该为闭合状态。
当空格键没有按下时，抢答为犯规，蜂鸣器会报警，指示灯点亮；当空格键按下时，抢答允许，第一个抢答的选手的对应的指示灯点亮。
3.所用元器件D触发器 1个74LS21四路与门 1个74LS00与非门若干1KΩ电阻若干按钮若干开关若干蜂鸣器 1个彩灯 5只三、设计电路：四、设计总结：1.设计过程中碰到的问题：（1）在抢答器的设计过程中还算顺利，遇到的一点小麻烦就是蜂鸣器的报警和报警指示灯的设计。
反复设计了好多种方案，都不是很理想，而且仿真中蜂鸣器总是不响。
2.解决处理问题的办法：（1）经过查找资料，在网上搜索，最后发现，笔记本电脑的蜂鸣器有较大的差异，跟设定的蜂鸣器的频率有关系，最后把蜂鸣器的频率设定在10kHz，能听到很小声的鸣响声。
四人竞赛抢答器电路设计
四人竞赛抢答器的设计
一、电路设计框图
二、电路设计总图
三、电路各部分的设计
四人竞赛抢答器的设计
技能目标
1．能根据需要选用适当的触发器进行设计。
2．能正确使用逻辑分析仪或示波器进行数字信号分析。
知识目标
1. 集成触发器的使用。
2. 组合逻辑电路和实序电路的综合设计。
3. 逻辑分析仪的使用方法。
0
1
1
0
0
1
0
2
0
0
1
1
3
0
1
0
0
4
三、电路各部分的设计
5. 数码显示电路
A、B 、C 、 用组合逻辑电路设计方法设计一个由抢答的逻辑状态到
8421BCD码的转换电路。
D分别表示
第1、2、3、
4 队对应的
JK触发器的输出 Q
JK触发器
（U1A、U1B、
U2A、U2B）
的输出
，
Q
用Y3、Y2、Y1、Y0分
4. 声音报警电路设计
蜂鸣器是一种一体化结构的电子音响器，采用直流电压
供电，广泛应用于计算机、报警器、电子玩具、汽车电子设
备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。
分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。
三、电路各部分的设计
5. 数码显示电路
Y3
Y2
Y1
Y0
显示
Y3 Y2 Y1 Y0
0
0
0
0
0
0
0
数码管显示队号
三、电路各部分的设计
1. 按键输入部分：抢答键
主持人按键：
抢答键：
三、电路各部分的设计
毕业设计-四路智力竞赛抢答器的设计总结
摘要本文设计可供四人抢答的抢答器电路并对其进行仿真。
首先本文提出了一种控制以及计时电路的方案，并对其进行了论证。
设计方案先利用D触发器及优先编码器74LS148N组成的抢答电路实施抢答电路的运行，然后利用555集成电路构成秒脉冲发生器；然后用其产生的矩形波触发倒计时计数器；运用输出的进位电压控制计时器的停止，并发生警报。
然后用Multisim9对电路进行仿真和整体的性能指标测试。
经过测验，得到了比较符合要求的仿真结果。
关键字：D触发器、优先编码器74LS148、七段显示译码器74LS48、555集成电路目录摘要 (I)目录 .............................................................................................................................. I I 绪论 . (1)第1章方案与论证 (2)1.1 设计要求 (2)1.2 方案论证 (2)第2章单元电路设计 (4)2.1 抢答器按键保持与封锁电路 (4)2.1.1 74LS74D触发器 (4)2.2 选手号码显示电路 (6)2.2.1 74LS148优先编码器 (6)2.2.2 74LS248七段译码器 (8)2.3 脉冲发生器电路 (10)2.3.1 555定时器 (10)2.4 8421BCD码递减计数器电路 (12)2.4.1 十进制可逆计数器74LS192 (12)2.5 抢答及限时鸣响电路 (14)2.5.1 74LS04非门 (14)2.5.2 74LS02与非门 (15)总结 (17)参考文献 (18)附录Ⅰ总电路图 (19)附录Ⅱ元器件清单 (20)绪论关于这次设计的用于多人竞赛抢答的器件，在现实生活中很常见，尤其是在随着各种智益电视节目的不断发展，越来越多的竞赛抢答器被用在了其中，这种抢答器的好处是不仅能够锻炼参赛选手的反应能力，而且能增加节目现场的紧张、活跃气氛，让观众看得更有情趣。
四人智力竞赛抢答器课程设计报告（最终5篇）
四人智力竞赛抢答器课程设计报告（最终5篇）第一篇：四人智力竞赛抢答器课程设计报告一、设计题目四人电子抢答器二、设计功能1．基本功能（1）抢答器同时供4名选手比赛，分别用4个按钮key5 ~ key8表示。
（2）设置一个系统重置和抢答控制开关start（key1），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，扬声器发出声响提示，并在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除为止。
2.扩展功能（1）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（30秒）。
当主持人启动“开始”键后，定时器进行减计时。
（2）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。
（3）在设定的抢答时间内如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，3.自主功能（1）抢答器具有自动计时功能，当有选手抢答答题时间（10秒）自动开始。
（2）报警电路设计：当答题时间和抢答时间将到或结束（还剩3秒时）发出蜂鸣声结束答题。
（3）每个选手有一个记分板，答对题目可以由主持人控制start 键给予加分。
每加一分响一次。
（4）长按start可以自动准备计时和系统清零，短按开始计时和暂停。
三、原理电路设计：1、方案抢答电路：使用74175作为锁存电路，当有人抢答时，利用锁存器的输出信号号将时钟脉冲置零，74175立即被锁存，同时蜂鸣器鸣叫1s，这时抢答无效，使用74148作为编码器，对输入的型号进行编码。
输出在共阳数码管显示主持人电路：（1）利用2个74168计数器作为倒计时的芯片，当主持人按下抢答按钮时，2个74168被置29，同时将开始倒计时。
假如在30秒内有人抢答，则计数器停止倒计时，将锁存器锁存，禁止选手抢答，蜂鸣器鸣叫一秒，停止倒计时。
（2）利用4个74160分别控制4位选手的得分，分别显示在4个共阳数码管。
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毕业论文题目：四人抢答器院系机电工程系班级学生姓名指导教师2015年5月20日四人抢答器的设计摘要本设计借助于QuartusⅡ软件在计算机上仿真制作了四人抢答器。
在抢答类竞赛中，通过选手按动按键的先后，判定由哪位选手回答问题，并且实现倒计时和对选手加减分的功能。
本设计分为四个模块分别设计，每个模块完成不同的功能，分别实现抢答器的不同功能，各个模块共同作用，以实现整个设计的总体功能。
然后在QuartusⅡ软件中通过波形仿真，检验该设计的具体功能与要求相一致，实现了四人抢答器的相关功能关键词：QuartusⅡ抢答器仿真抢答器电路、倒计时电路、报警电路、时序控制目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1抢答器设计要求 (2)1.2基本功能 (2)1.3扩展功能 (2)第2章单元电路 (3)2.1主控制模块： (3)2.1.1主要功能 (3)2.1.2电路图： (3)2.1.3 电路图分析： (4)2.2计分模块 (4)2.3 10s倒计时模块 (7)2.4 100s计时模块 (7)2.5 警示音模块 (9)第3章总体设计图 (10)3.1 抢答器总设计图 (10)3.2 抢答器工作原理 (11)结论 (14)谢辞 (15)参考文献 (16)前言现今，形式多样、功能完备的抢答器已广泛应用于电视台、商业机构、学校、企事业单位及社会团体组织中，它为各种知识竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活。
对于抢答器我们大家都知道那是用于选手做抢答题时用的，选手进行抢答，抢到题的选手来回答问题。
抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。
选手们都站在同一个起跑线上，体现了公平公正的原则。
本文介绍了一种用74系列常用集成电路设计的高分辨率的4路抢答器。
该抢答器为全数字集成电路设计，具有分组数多、分辨率高等优点。
该抢答器除具有基本的抢答功能外，还具有优先能力、定时功能及复位功能。
主持人通过控制开关使抢答器达到定时、复位的功能第1章绪论1.1抢答器设计要求实现4人抢答时每人的分数累加，倒计时显示答题时间：①每人设置一个抢答按钮。
②显示最快抢答选手的编号，并响铃。
③选手分数预置为50分，主持人控制加减分数，每次加减都是1分。
④提前抢答和超时抢答响铃，并显示选手编号。
1.2基本功能1、可同时4名选手参赛，他们的编号分别为1、2、3、4，各用一个抢答按钮，按钮编号与选手编号相对应分别为S1、S2、S3、S4。
2、节目支持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答3、数字抢答器的应具有数码锁存、显示功能。
抢答开始后，如果有选手抢答按钮，编号立即锁存，并在数码管上显示选手的编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入电路，禁止其他选手抢答。
先抢答的选手编号一直保持到主持人将系统清零为止1.3扩展功能1、定时抢答器功能。
抢答器定时为10秒，主持按下开始键后，定时器开始工作，开始倒计时，并在显示器上显示出来，同时扬声器发出声响。
2、参赛选手在设定时间内抢答（10s），抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示的选手编号和抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。
3、当定时抢答时间已到，还没人抢答，本次抢答无效，系统报警，并封锁输入电路，禁止选手抢答，时间显示00第2章单元电路2.1主控制模块：2.1.1主要功能主控制电路的主要功能有两个：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示电路用：二是要使其他选手的按键操作无效。
2.1.2电路图：图2-1-1 主控制部分电路图图2-1-2 主控制部分电路图的封装图2.1.3 电路图分析：该电路有四个输入和三个输出：EN为使能端，只有当EN为1时，该电路才能正常工作，为0时输出保持EN端变化前的值不变；KCLR端为清零端，在新一轮抢答之前给它一段时间高电平，是输出选手号为0；START端为开始控制，当清零后，给该端口一个上升沿脉冲，“JISHI”端口变为高电平，控制10s计时器开始计时，选手就可以抢答了，否则选手按键无效；S[3..0]为四个选手的抢答端口，当有选手按下键时，q[3..0]端口输出选手的号码，sound置为高电平，控制声音输出。
部分波形图如下：图2-1-3 主控制部分电路图2.2计分模块2.2.1 主要功能该部分电路主要是给选手加分或者减分，并将分数保持到下次变更以前，实现分数的累加、累减。
2.2.2 电路原理图图2-2-1 计分部分电路图图2-2-2 计分部分封装电路图2.2.3 电路原理图分析该部分电路主要实现对相应选手加分、减分。
主要部分用两个74190组成了一个模100计数器，和其他器件共同实现了所要求的功能。
其中，REST是复位端口，比赛开始时，由主持人（点击按键即可）控制给其一段时间高电平，使四位选手的分数置为50。
CHOSE端口是选手选择键，选择抢到答题机会的选手。
DNUP键是加分、减分选择端口，和CLK 端口配合，实现对选手的加分、减分，当DUNP为0时，点击CLK键对所选选手加分，DUNP为1时，点击CLK键对所选选手减分。
部分仿真波形图如下：图2-2-3 计分部分波形图2.3 10s倒计时模块2.3.1 主要功能：主持人按下“START”键时，10s倒计时开始，当显示0s时表示10s 内无人抢答，则保持0不变，并输出一个报警信号。
2.3.2 10s计时部分电路图图2-3-1 10s计时部分电路图图2-2-2 10s计时部分封装电路图2.3.3 电路图分析该部分由一个74192组成，实现10s倒计时，当EN为1时开始计时，当显示0时，SOUND输出高电平，控制声音电路发声。
2.4 100s计时模块2.4.1 主要功能主有选手按下抢答键时，100s倒计时开始，当显示00s时表示100s 答题时间已到，则保持00不变，并输出一个报警信号。
若在100s内答题完毕，由主持人按下主控制电路的CLR键，计时器重置为99。
2.4.2 计时部分电路图：VCCCLKINPUT VCC en INPUT L[3..0]OUTPUTH[3..0]OUTPUTSOUNDOUTPUTCOUNTERD C B A CLRUP DN LDN QB QA CON QD QC BON 74193inst1G N DN A N D 4i n s t 6COUNTERD C B A CLRUP DN LDN QB QA CON QD QC BON 74193inst2G N DN A N D 4i n s t 8AND2inst9A N D 2i n s t 10AND3inst11O R 2i n s t 13NOTinst5VCCVCCH0H1H2H3L0L2L3L1图2-4-1 100s 计时部分电路图en CLK L[3..0]SOUNDH[3..0]jishiqiinst1图2-4-2 100s 计时部分封装电路图2.4.3 电路图分析：该部分电路主要是由两个74193计数器组成的模100计数器，其时钟输入端通过一个与门与EN 端口共同配合，控制计时器计时的开始和复位，H 、L 端口分别显示时间的高位和地位，当计时器显示00时，表示答题时间已到，SOUND 端口输出高电平。
其部分波形图如下：图2-4-3 计时部分波形图2.5 警示音模块 2.5.1 主要功能输入信号0 1，只输出小于一个时钟周期的高电平。
2.5.2电路图VCC in INPUT VCCclkINPUT soundOUTPUTCLRN DPRN QDFFinstXORinst1AND2inst3VCC图2-4-1 警示音部分电路图in clksoundsoundinst3图2-4-2 警示音部分封装电路图2.5.3 电路图分析clk 为脉冲信号输入端，当in 由低电平变为高电平后，在第一个时钟脉冲的上升沿时，sound 端口开始输出一个段半个时钟周期的高电平，其后又变为低电平，以驱动扬声器发出一声警示音。
其部分电路图如下：图2-4-3警示音部分波形图第3章总体设计图3.1 抢答器总设计图图3-1-1抢答器总体设计图图3-1-2抢答器总体设计封装图3.2 抢答器工作原理3.2.1 各个端口的含义：表3-2-1 各端口的含义3.2.2 操作流程及相应波形图首先，比赛开始时，由主持人按下EN键，然后按下CLR键和REST 键，分别使选手号为0和分数显示为50，此时选手按键不起作用。
然后主持人按下START键，抢答开始，10s倒计时开始计时，当有选手抢答时，10s倒计时结束，重置为9，当没有选手抢答时，则计时器显示0时，停止，扬声器发出一个警示音。
由主持人按下START键，置为9，开始下一轮抢答。
当某个选手第一个按下抢答按钮时，100s倒计时器开始计时，当选手在规定时间内答题正确时，主持将DNUP键置0，然后按一下NOP键，给这位选手加一分，若答题错误或超出限定时间，则主持人将DNUP置1，然后按一下NOP，给这位选手减一分。
另外，当超出答题时间时，将会输出一个高脉冲，使扬声器发出一个警示音。
本轮结束后，由主持人按下START键，开始下一轮比赛。
其工作波形图如下：图3-2-1四号选手抢答加一分波形图图3-2-2三号选手抢答减一分波形图图3-2-3无选手抢答波形图图3-2-4选手答题超时波形图结论这次的课程设计，让我受到了很大的挑战，从原来基础薄弱，通过对知识的理解，对器件的仿真论证，使我对一些器件的功能和使用有了很大的认识。
课设时分析了好多电路，设计了很多才选出想要的组合，通过仿真、实验，最终达到了设计的指标，实现了四人抢答，包括抢答部分，答题倒计时，主持人加减分等。
由于本抢答器牵涉知识面广，再加上时间的仓促，水平的不足，系统中难免有漏洞和不足之处。
例如没能在仿真时加上报警的声音控制，也没能很好的控制每个模块的始终端等。
下一阶段的主要工作：将以现有的结果为基础进一步综合完善，使其性能更好、控制准确度更高，而且进行实物焊接，制作出实物的抢答器元件。
谢辞通过本次设计，我深刻体会到学术研究的严谨性、规范性，掌握了基本的研究方法，逐渐形成了较强的自主学习能力。
本设计是在刘老师精心指导下完成的。
在设计过程中，从选题到查阅资料，论文提纲的确定，中期论文的修改，后期论文格式调整等各个环节都给予了精心指导；提出了许多宝贵意见，多次询问设计进程；付出了大量的时间和精力，在此表达真诚的谢意和衷心的感谢！老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响很大，并将积极影响我今后的学习和工作。
本设计的顺利完成，离不开各位老师、同学、朋友的支持、帮助。
王静、朱文杰同学在整个设计过程中给予了鼓励和支持，大家多次进行设计难题的讨论与分析，这样为本设计的进一步完善提供了帮助。