四路抢答器数字电子电路课程设计
四路抢答器-数电设计性实验报告
课程设计说明书课程名称：数字电子技术课程设计题目：四路智能抢答器学生姓名：专业：电子信息科学与技术班级：电子11-2学号：34指导教师：日期： 2013 年 3 月 29日四路智能抢答器一、设计任务与要求1．当某台参赛者按下抢答开关时，由数码管显示该台编号并伴有声响。
同时，其他参赛者不能再抢答，主持人也不能接收其他输入信号。
2．电路具有定时功能。
要求回答问题的时间≤30秒（显示为29~00），时间显示采用倒计时方式。
当达到限定时间时，发出声响提示。
3．具有计分功能。
每组参赛者起始分为100分，抢答后由主持人计分，答对1次加10分，否则减去10分4．在复位状态下台号数码管不作任何显示（灭灯）。
5．答题时间还剩5s时，每秒发出提示声音。
；二、方案设计与论证对所给出的要求作出以下分析1.主持人有开始键和复位键，按下开始键后才能开始抢答，否则犯规。
2.避免抢答犯规，每个台都装有报警器，在主持人没有开始之前如果发出响声则犯规。
正常抢答，抢答时会显示抢答成功的台号（台号分别为1，2，3，4）。
3.参赛者抢答成功后，答题在30秒之内完成。
有数码管显示时间，和提醒参赛者尽快答题。
4.完成一轮答题之后有主持人给答题者计分，每人刚开始为100分，答对加10分，答错扣10分。
主持人需要一个计分板。
对要求分析，可得到简单的思路：接通电源后，主持人将开关拨到"清零"状态，抢答器处于禁止状态，主持人将开关置;开始"状态，宣布"开始"抢答器工作。
选手在定时时间内抢答时，抢答器完成，抢答后显示台号，答题定时器显示设定时间；定时器倒计时。
优先判断、编号锁存、编号显示。
当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。
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。
三、单元电路设计与参数计算四路抢答器主要分三个电路：抢答电路，计时电路，计分电路。
数字电子线路课程设计-四路数字抢答器
湖南工学院数字电子线路课程设计课题：四路数字抢答器班级：电信系通信0501班设计人:学号：同组人员：设计时间: 2007-06-25前言众所周知，数字电子技术基础是高等学校弱电类各专业的一门重要的技术基础课程。
这门课程发展迅速、实用性和应用性强，侧重于逻辑行为的认知和验证。
为了适应现代电子技术飞速发展的需要，进一步锻炼自己的动手实践能力，为此我们设计了本产品。
通过本产品的设计，培养自己综合运用所学知识正确选用集成器件进行逻辑设计和解决较复杂问题的能力，并逐步学会分析和排除小型数字系统一般故障的方法。
本书可供简单逻辑电路设计的设计者参考。
本书由姜剑萍、李栋、周清龙3人合作编写，在编写过程中，得到俞斌老师和电信系实验室各位老师的大力支持和帮助，在此向他们致以诚挚的谢意。
同时对本书选用的参考文献的著作者表示衷心的感谢。
由于编者水平有限，书中难免有错误和不妥之处，敬请读者批评指正。
目录第1章产品说明 (4)第2章方案的比较,选择与论证 (5)2.1 系统总体功能，结构与方案的分析 (5)2.2 设计方案的确定 (6)2.2.1 优先编码电路模块 (6)2.2.2 控制电路模块 (6)2.2.3 锁存电路 (6)2.2.4 显示译码电路模块 (6)第3章原理说明 (7)3.1 电路设计 (7)3.2 功能块介绍 (8)3.2.1 8线3线优先编码器74LS148 (8)3.2.2 四RS锁存器74LS279 (10)3.2.3 显示译码器74LS48 (11)3.2.4 七段译码显示器 (12)3.2.5 功能扩展电路 (14)附录 (18)第1章、产品说明抢答器是机关、学校、企业开展智力竞赛活动必不可少的设备，为了方便快捷的得到一款性能比较优越、价格低廉的抢答器。
我们设计了这款多路智力竞赛抢答器，可同时供4名选手或4个代表队参加比赛，编号为0、1、2、3、4、5、6、7，各用一个按钮；设置一个主持人控制开关，用来控制系统的清零和抢答的开始。
四位抢答器课程设计
四位抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解四位抢答器的电路原理，掌握基本电子元件的功能及其在电路中的作用。
2. 学生能够描述四位抢答器的工作过程，解释其抢答功能的实现原理。
3. 学生能够运用所学知识分析并解决四位抢答器在实际应用中可能出现的问题。
技能目标：1. 学生能够独立完成四位抢答器的组装和调试，培养动手实践能力。
2. 学生能够运用逻辑思维和问题解决策略，对四位抢答器进行故障排查和维修。
3. 学生能够通过团队合作，共同完成四位抢答器的设计和优化，提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够对电子技术产生兴趣，激发学习热情，培养积极探索的精神。
2. 学生能够在实践中体验成功与失败，培养面对挫折的勇气和解决问题的信心。
3. 学生能够认识到团队协作的重要性，培养集体荣誉感和责任感。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，注重培养学生的动手能力、逻辑思维能力和团队协作能力。
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，但注意力集中时间有限。
教学要求：教师需结合学生特点，采用启发式教学，引导学生主动探究，注重实践操作，提高学生的参与度和兴趣。
同时，关注学生的个体差异，给予不同层次的学生适当指导，确保课程目标的实现。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际操作中，提高综合运用能力。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 电子元件认识：介绍四位抢答器中所用到的电子元件，如按钮、LED灯、晶体管、继电器等，使学生了解各元件的作用和特点。
2. 电路原理分析：讲解四位抢答器的电路原理，包括基本电路图、触发电路、锁存电路和译码显示电路等，帮助学生掌握抢答器的工作原理。
3. 组装与调试：指导学生进行四位抢答器的组装，学习焊接技术，学会使用万用表等调试工具，进行电路调试，确保抢答器的正常工作。
4. 故障排查与维修：教授学生如何分析四位抢答器可能出现的故障，掌握排查故障的方法，学会简单的维修技巧。
经典四路抢答器课程设计
四路抢答器课程设计设计参考一、数码抢答器1.设计要求（1）8个参赛选手，用0~7号表示，抢答赛中，锁定并显示最先抢答选手号。
（2）报警提醒主持人等功能。
（3）主持人控制电路。
2．课题涵盖的知识点编码器、锁存器、脉冲发生器、译码器、三极管的开关特性应用等知识。
3．设计课题中部分单元电路的原理说明（1图1.1 数码抢答器的整机工作原理构图数码抢答器的整机工作原理构图如图1.1所示。
图1.2 数码抢答器实验板。
图1.3提供了一种供参考用的整机电路图。
电路组成如下：U1组成8线3线编码器，U3、U7A形成锁存脉冲，其中C1有延时作用，74LS175锁存编码信号，S9为主持人复位开关，U6、SMG1组成译码显示电路，U5、U7B组成报警电路。
图1.2 数码抢答器实验板（2）编码器按照预先的约定用文字、数码、图形等字符或图片表示特定对象的过程统称为编码，如学生的学号、考号、邮编等都属于编码，但在数字、微机、单片机等系统中，多利用多位的二进制数码0和1按照某种预先约定的规律排列，组成不同的数码，表示某一具体特定事物或含义，之所以编为二进制码是因为二进制数便于进行存储、运算等各种数字信号处理，而且电路实现简单。
在本项目中为了便于锁存、显示抢答的选手号，可利用二进制编码器将8位选手的按键号编为3信二进制数码。
编码器可以用小规模集成电路设计而成，也可以直接用中规模集成电路如8线-3线编码器74148来实现。
此电路如有74147还可以有10个输入抢答端。
（3）译码显示器本项目可采用七段数码显示译码器。
其作用是将8421BCD码译码后通过数码管显示出来，译码是编码的逆过程。
数码管是由发光二极管显示字段的显示器件，在数字电路和单片机中广泛采用的是七段数码管，这种数码管的显示字段各对应一个发光二极管，根据发光二极管在数码管内部的连接形状不同分为共阴极和共阳极两种。
可编辑修改图1.3 供参考用的整机电路图精品文档驱动共阴数码管的显示译码器可采用MC14511，其功能表如表1.1。
4路抢答器数字电路课程设计
4路抢答器数字电路课程设计课题名称：数显抢答器的设计数字电子课程设计任务书设计题目：数显抢答器的设计1.参加抢答的组数为四组。
2.判别选组电路需要能够迅速准确地判定抢答者，同时能够排除其他组的干扰信号，闭锁其他各路输入。
3.对于优先抢答者，需要有音响提示和数字显示。
任务设计要求：1.调研、查找并收集相关资料。
2.进行总体设计，并画出框图。
3.进行单元电路设计。
4.绘制电器原理图。
5.列写元器件明细表。
6.撰写设计说明书，字数约2500字左右。
7.参考资料目录。
参考资料：XXX主编电子技术基础，高等教育出版社。
XXX主编数字电子技术基础，高等教育出版社。
XXX等编著电子设计技术，XXX。
XXX主编电工实教程，机械工业出版社。
教研室主任签字：年月日目录：1.抢答器电路设计1.1 设计任务和要求1.2 方案比较2.硬件设计2.1 抢答电路2.2 定时电路本文介绍了一个单元电路设计的系统总体方案及硬件设计，包括报警电路和时序控制电路。
在软件设计方面，本文还进行了详细的介绍。
最后，结合本次课程设计的体会，提出了一些改进方案。
在单元电路设计方面，本文详细介绍了报警电路和时序控制电路的设计。
报警电路主要用于监测系统中的异常情况并发出警报，而时序控制电路则用于控制系统中各个部分的时序。
在设计过程中，我们充分考虑了电路的稳定性和可靠性，并进行了多次实验验证。
在系统总体方案及硬件设计方面，本文提出了一个基于嵌入式系统的设计方案。
该方案采用了多种传感器来实现对系统的监测和控制，并通过单片机来实现数据的处理和控制。
同时，我们还进行了硬件电路的设计和搭建，确保系统的正常运行。
在软件设计方面，本文详细介绍了系统的软件设计流程和实现方法。
我们采用了C语言进行程序编写，并通过仿真和调试确保程序的正确性和稳定性。
同时，我们还实现了一些额外的功能，如数据存储和远程控制等。
在课程设计体会中，我们总结了本次设计中的经验教训，并提出了一些改进方案。
四路数字抢答器数电课程设计
课程设计成果说明书题目：四路数字抢答器设计学生姓名：***学号：*********院系：船舶与海洋工程学院班级：A14电气1班****：***浙江海洋学院教务处２０１６年０６月０9日目录论文封面 (1)目录 (2)一、摘要 (3)二、总体方案的设计与实现 (3)三、单元电路的设计 (4)3.1、倒计时模块 (4)3.2、脉冲产生模块 (5)3.3、抢答模块 (6)3.4、小灯模块 (7)四、四路数字抢答器总电路图 (8)五、元件清单 (8)六、设计心得与体会 (9)七、参考文献 (9)一、摘要很多智力竞赛等的电视节目常常会用到抢答器来判断哪支参赛队伍抢先获得回答机会，从而引发众多节目效果。
而本次课程设计，便是以此为原型设计四路数字抢答器。
由主持人（HOST）控制抢答开始与重置复位按钮，而四支参赛选手（TEAM）分别控制其一个按钮在抢答开始后进行抢答。
整个设计电路通过倒计时模块，脉冲产生模块，抢答模块，以及小灯模块组成，倒计时模块核心芯片为74HC190同步BCD码可逆计数器，使用两块74HC190来实现两位倒计时，再从数码管显示。
脉冲产生模块利用555定时器产生稳定需要脉冲。
抢答模块通过74HC175四输入D触发器以及一系列门电路实现抢答控制。
二、总体方案的设计与实现四路数字抢答器由四个基本模块组成：倒计时模块、脉冲产生模块、抢答模块和小灯模块。
其原理框图如下：由原理框图：首先开始抢答时，主持人必须先将开始/复位开关打到开始处，且同时保证选手抢答开关未按下。
然后由555定时器组成的脉冲产生模块电路为倒计时模块电路提供稳定的1Hz 频率的方波脉冲信号，开始倒计时时，由预置的20s开始倒计时，两片74HC190计数器开始工作，并输出相应数码信号至两个4位数码管显示。
在此时间内，选手可按抢答开关抢答，此时控制小灯绿灯亮红灯灭。
选手抢答最先按下开关，将送入锁存器一个高电平信号，再通过众多门电路编码转换，并且反馈锁存信号，送入4位数码管显示抢答的组号（1.2.3.4）（无人抢答时显示为0），同时送入一个电平信号至倒计时模块中断倒计时，再送入小灯模块信号使绿灯灭红灯亮；若无人抢答，倒计时为零时由计数器借位端输出电平信号返回控制计数器使能端中断计数，并输入小灯模块，是红灯亮绿灯亮。
数字电路课程设计—四路抢答器
数字逻辑课程设计报告——数字抢答器学院名称：通信与信息工程工程学院学生姓名：专业名称：信息工程班级：信息工程实习时间：2012年6月18 日——2012年6月29 日课程设计报告一．课程设计题目：四路数字抢答器二．任务和要求：设计一个数字式抢答器，具体要求如下：1．要求至少控制四人抢答，允许抢答时间为10秒，输入抢答信号实在“抢答开始”命令后的规定时间内，显示抢先抢答者的序号，绿灯亮。
2．在“抢答开始”命令前抢答者，显示违规抢答者的序号；红灯亮。
3．选做：在“抢答开始”命令发出后，超过规定的时间无人抢答，显示无用字符（可自行确定）。
4．选做：不仅能显示抢答者的序号并且能显示抢答次序。
三．总体方案的选择方案一：其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨接地，抢答器处于禁止状态，组号显示器显示“0”，定时器显示时间(0秒)；若有队员在此时抢答，则表示犯规，违规报警电路的红灯亮，并显示其组号；由于锁存电路的原因，只记录下第一组的组号。
在主持人读完题目后，将开关接上电源，宣布"开始"抢答，定时器开始计时，选手在10秒内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、绿灯提示。
当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示经过的时间。
如果再次抢答必须由主持人再次操作“清零”和“开始”状态开关。
方案二：方案二与方案一的原理大致相同，区别在于方案二是“先锁后编”，后者是“先编后锁”：方案一的实现要用148优先编码器，实IN管脚的控制却比较复杂，还要设法控制75的使能端；方际中其7案二则直接将抢答信号作为75锁存器的输入信号，再使用或非门来实现编码，且其只受锁存电路的控制，所以只需控制好75 的使能端即可。
故采用方案二。
四．单元电路的设计1.脉冲电路：由555电路提供CP脉冲信号2.抢答锁存电路：在这一部分，最主要的是锁存电路，锁存电路主要由7475来实现，当74LS75的4，13号管角的信号为“0”时，它将保持原来的状态：74LS75真值表：D C Q1 1 174LS75的管脚图为：7475功能表E2-3D2D3D0Vcc当有一组队员按下开关后（高电平有效），Q1,Q2,Q3,Q4中有一个信号为1，则它们四个通过与非门后的信号为1，在通过非门后，它变为0，接入G12,G34,7475实现锁存功能，保持状态不变。
数电课程设计-四路抢答器..
数字电子技术基础课程设计二、设计任务与要求1、设计任务设计一个由四人参加的智力竞赛抢答电路，当主持人宣布“开始”，显示出首先作出判断的参加竞赛者。
功能:(1)清零功能：可用触发器的异步复位端实现，由主持人控制。
(2)抢答键控功能：可用触发器和门电路实现。
(3)显示功能：可用发光二极管显示，用蜂呜器发声。
2、设计要求(1)选择适当的元器件，设计该电路。
以实现上述功能。
(2)利用Protel99绘制其电路原理图。
(3)对每个元器件选择合适的封装，形成网络表文件。
(4)选择正确的布线规则，形成该电路的PCB板图。
二、总体方案设计1、抢答器结构框图抢答器的结构框图如下图所示，主要由开关按钮、触发锁存电路、脉冲信号发生器、LED显示电路和蜂鸣器报警电路组成。
2、总体方案设计采用74LS175为主芯片的设计方案抢答器的电路设计图使用Protel绘制，结果如图2 所示。
图2抢答器电路设计方案该电路由四D 触发器、与非门及脉冲触发电路等组 成。
74LS175为四D 触发器，其内部具有四个独立的 D 触发器。
74LS20为四输入端的与非门，一块芯片中有两 个独立的与非门。
74LS00为二输入端的与非门，在一块 芯片中有4个独立的与非门。
优先判决电路用来判断哪 一个预定状态优先发生的电路，如判断知识竞赛中谁先 抢答。
当有选手抢答时，首先锁存，阻止其他选手抢答， 然后编码对应的LED 灯变亮同时蜂鸣器产生音响。
主持 人按钮实现复位，开始下一题抢答。
3、电路工作原理电路上电后，按下复位按键S5实现清零功能，/Q1〜 /Q4输出高电平，与之相连接的指示用的四个 LED 全熄IIVIItTFKLSM.L&4』汀 bi------------- ], 赢.-- I -------irtr*.KZt^—— ViX]曲1/±也心H灭。
同时以Q1〜Q4作为输入的或非门输出为高电平，经非门输出低电平，蜂鸣器不响；经与门使脉冲正常输入。
电子技术课程设计《数字显示4路抢答器》
数字显示4路抢答器
小组成员：杨祺杰 温宇轩 刘强
指导老师：陈龙
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。由主持人控制，
• • • •
抢答前锁定抢答器，抢答时开启电路；用发光二极管LED显示哪个选 手抢到。 2．设计要求 （1）4名选手编号为：1，2，3，4。各有一个抢答按钮和发光二极管， 按钮和发光二极管的编号都与选手的编号对应，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，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。
主要元器件
• 器件列表
锁存/译码/驱动器CD4511
• 锁存/译码/驱动器CD4511具有以下功能： • BI：4脚是消隐输入控制端，当BI=0 时，不
管其它输入端状态如何，七段数码管均处于 熄灭（消隐）状态，不显示数字。 • LT：3脚是测试输入端，当BI=1，LT=0 时， 译码输出全为1，不管输入 DCBA 状态如何， 七段均发亮，显示“8”。它主要用来检测 数码管是否损坏。 • LE：锁定控制端，当LE=0时，允许译码输 出。 LE=1时译码器是锁定保持状态，译码 器输出被保持在LE=0时的数值
设计方案
• 电路设计
• 电路由开关阵列电路、触发锁存电路、解
锁电路、编码电路、译码电路和显示电路 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。 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。
四路抢答器课程设计报告
一、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数码管的显示和停止响声。
CD4511是具有锁存功能的BCD码4—7线译码区动器。
CD4511能将输入的二一十进制码(8421BCD码)译成七段码(a～g)，驱动共阴极LED数码管。
它是16脚双列直插式CMOS的集成器件，引脚排列如图1所示。
其各引脚功能如下：●U∞、Uss分别是正、负电源端，电源电压范围是3～18V。
●A、B、C、D是8421BCD码输入端。
A 是低位，D是高位。
i圈1cD4511的管脚排列圈：●a～g是七段译码输出，高电平有效。
●LT是灯测试端。
当LT=0时，无论其他输入端状态如何，此时a～g全为1，LED所有段全亮。
可利用此来检查数码管的好坏。
●BI是消隐控制端。
当Bl=O，且LT=1时，a～g全为0，数码管不亮。
●LE是锁存控制端。
当LE=0时选通，LE=1 时锁存。
时钟脉冲产生电路二、设计目的抢答器对于我们来说都不陌生，它应用于很多竞赛场合，是参赛者用来抢答的工具，真正实现先抢先答，让最先抢到的选手来回答问题。
依靠抢答器来断定抢答的先后，更好地实现公平公正的原则。
本系统可以供四名选手进行抢答，主持人使能抢答器工作后，当第一个选手按下按键时，相应的指示灯亮和蜂鸣器响，同时锁住抢答器，即其他选手按下按键不起作用，从而实现先抢先答的功能，直到主持人重新复位后方可抢答。
使用中小型集成电路和门电路设计四人抢答器。
功能：•可同时供4名选手参加比赛，各用一个抢答按钮，按钮编号和选手的编号相对应；•用发光二极管显示第一抢答者对应的指示灯亮；并使其余抢答开关不起作用；•主持人用一个控制开关，用来控制抢答器的清零和抢答开始；•使用555定时器产生一个1KHz的周期信号作为时钟信号。
三，电路设计方案a,无人抢答时所有的输出为零b按下抢答按钮c触发器翻转d显示电路：LED发光e报警电路：蜂鸣器发声f脉冲封锁以实现优先判决g主持人控制开关控制电路四、电路原理图及单元电路设计及参数计算(A)选手按键设计如图1(B)LED显示如图2CD4511是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码—七段码译码器，特点如下：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱1. CD4511的引脚CD4511具有锁存、译码、消隐功能，通常以反相器作输出级，通常用以驱动LED。
四路抢答器课程设计
四路抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解并掌握四路抢答器的基本工作原理；2. 学生能够描述四路抢答器的电路组成及其功能；3. 学生掌握数字电路中基本逻辑门的使用，并了解其在抢答器中的应用。
技能目标：1. 学生能够独立完成四路抢答器的电路搭建；2. 学生能够通过实际操作，解决抢答器电路中出现的问题；3. 学生能够运用所学知识，设计简单的数字电路。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术的兴趣，提高学习主动性和积极性；2. 学生在团队合作中，学会相互尊重、沟通与协作；3. 学生在课程学习过程中，树立正确的价值观，认识到科技发展对国家和社会的重要性。
课程性质：本课程属于电子技术领域，结合物理知识与实际操作，提高学生的动手能力和解决问题的能力。
学生特点：初三学生，具备一定的物理知识和动手能力，对电子技术有一定的好奇心。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，提高学生的创新意识和团队协作能力。
通过课程目标的分解，将预期学习成果具体化，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 数字电路基础知识- 逻辑门原理及种类（与门、或门、非门等）- 四路抢答器电路原理2. 四路抢答器电路组成- 抢答信号发生器- 逻辑判断电路- 锁定电路- 指示灯电路3. 电路搭建与调试- 数字电路元件的识别与使用- 四路抢答器电路搭建方法- 电路调试技巧及故障排查4. 教学大纲- 第一章：数字电路基础知识（1课时）- 第二章：四路抢答器电路组成（1课时）- 第三章：电路搭建与调试（2课时）5. 教材关联- 《电子技术基础》第四章：数字电路基础- 《电子技术基础》第五章：数字电路应用实例教学内容安排和进度：第一周：数字电路基础知识学习，了解逻辑门原理及种类；第二周：学习四路抢答器电路组成，分析各部分功能；第三周：动手搭建四路抢答器电路，进行调试与故障排查；第四周：巩固所学知识，开展小组合作，设计并展示创新性数字电路作品。
设计四路抢答器课程设计
设计四路抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握四路抢答器的电路原理，理解并能够描述其工作过程。
2. 使学生了解抢答器中各个电子元件的功能和作用，如按钮、晶体管、继电器等。
3. 让学生掌握数字电路的基本知识，能够运用逻辑门设计简单的数字电路。
技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能够独立完成四路抢答器的搭建和调试。
2. 提高学生的问题解决能力，能够分析并排除抢答器故障。
3. 培养学生的团队协作能力，通过小组合作完成抢答器的设计和制作。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的兴趣，培养其创新意识和探索精神。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践操作的安全性和准确性。
3. 增强学生的竞争意识，培养良好的比赛道德和团队精神。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，结合理论教学，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
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，好奇心强，喜欢动手操作。
教学要求：教师需提供详细的电路原理讲解，指导学生动手实践，注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，给予个性化指导。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，提高其综合素养。
二、教学内容1. 电路基础知识回顾：包括电路的组成部分、电路图的识别、基本电路类型等，关联教材第二章内容。
2. 四路抢答器电路原理：详细讲解抢答器的电路构成、工作原理及各部分功能，关联教材第四章第三节。
- 按钮开关的作用与使用方法- 晶体管放大电路的原理- 继电器的工作原理及其在抢答器中的应用3. 数字电路基础：介绍与门、非门、或门等基本逻辑门的功能和应用，关联教材第五章内容。
4. 抢答器设计与制作：- 设计抢答器电路图，明确各元件连接方式- 动手搭建和调试抢答器，关联教材实验操作部分- 故障分析与排除，提高问题解决能力5. 抢答器应用与拓展：探讨抢答器在实际生活中的应用，如知识竞赛等，激发学生创新思维。
四路抢答器课程设计报告
四路抢答器课程设计报告绪言为了加深对数字电子技术课程理论知识的理解，有效地提高动手能力，独立分析问题、解决问题能力，协调能力和创造性思维能力，树立严谨的科学作风，培养综合运用理论知识解决实际问题的能力。
现设计一个四人智能抢答器，通过电路的设计、安装、调试、整理资料等环节，初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。
四人智力竞赛抢答器一、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。
由主持人控制，抢答前锁定抢答器，抢答时开启电路；用发光二极管LED显示哪个选手抢到。
2．设计要求（1）4名选手编号为：1，2，3，4。
各有一个抢答按钮和发光二极管，按钮和发光二极管的编号都与选手的编号对应，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，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。
、电路原理分析下图为供4人用的智力竞赛抢答装置电路，用以判断抢答优先权。
图中F1为4D触发器74LS175，它具有公共置0端和公共CP端；F2为双4输入与非门74LS20；F3是由74LS00组成的多谐振荡器；F4是由74LS74组成的4分频电路。
F3，F4组成抢答电路中的CP时钟脉冲源。
抢答开始时，由主持人清除信号，按下复位开关S5，74LS175的输出Q1~Q4全为0，所有发光二极管LED均熄灭。
当主持人宣布“抢答开始”后，首先做出判断的参赛者立即按下开关，对应的发光二极管点亮，同时，通过与非门F2送出的信号锁住其余3个抢答者的电路，不再接受其他信号，直到主持人再次清除信号为止。
四人智力抢答器原理图三、电路设计与单元电路分析1.电路设计电路由选手开关电路、主持人开关电路、触发锁存电路、时间脉冲电路、抢答鉴别电路和显示电路组成。
数字电路课程设计四路抢答器
数字电路课程设计——四路抢答器专业：班级：姓名：学号：组员：指导教师：数字电子技术课设——四路抢答器一、设计题目四路竞赛抢答器二、设计目标1、掌握四路竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。
熟悉数字集成电路的设计和使用方法。
2、三、设计任务1、抢答器参赛者分为4组，每组序号分别为1、2、3、4，按键SB0~SB3分别对应4个组，抢答者按动本组按键，组号立即在LED显示器上显示，同时封锁其他组的按键信号。
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、3若有选手按动抢、抢答器具有数据锁存和显示的功能。
抢答开始后，LED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，禁止其他显示）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。
4抢答器具有定时（30秒）抢答的功能。
当主持人按下开始按钮后，、秒的时候，定时器开始计时，显示时间，若无人抢答，计时到30秒内有人抢答，若参赛选手在30扬声器发出声响，声响持续1秒。
灯亮，并保持到主持人将系统清零为止。
扬声器响，同时LED5定时器和一定数值的电阻和电容产生频率为可用5551KHz的脉冲，、CLK信号。
再经分频器输出秒脉冲作为定时器的CLK作为触发器的信号。
四、进度安排五、设计方案1、所需电路元器件：74LS74×2555定时器×15×74LS160．74LS20×174LS00×274LS04×12、各芯片的引脚图及功能表74LS74引脚图及其功能真值表555定时器的引脚排列图74LS160引脚图管脚图74LS160的功能真值表引脚图及其功能真值表74LS2074LS00引脚图及其功能真值表74LS04引脚图及其功能真值表六、各部分电路设计原理1、判别电路：需要74LS74两个芯片，74LS20,74LS00,74LS04各一个，开关5个K1,K2,K3,K4,K5，1KHZ的脉冲，指示灯等，按照总体设计电路图（见七、总体电路分析设计四路及过程）连接，首先使每个芯片都正常工作，在第一个D触发器中，2接K1,12接K2，5和9分别接指示灯，6、8接到四输入的非门上，第二个D触发器中，2接K3，12接K4，5和9分别接指示灯，6、8也接到四输入的非门上，而两个D触发器中的1和13共四个口分别连在一起接开关，然后L1都连在一起，接出一根红线11和3触发器中D，两个K5．在将74LS20的输出端接在74LS04的输入端，其中的输出端接74LS00输入一端，另一个输入端接1KHZ的脉冲，它的输出正好接在红线L1上，此时完成了抢答器。
4路抢答器课程设计
4路抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握4路抢答器的电路原理和设计方法；2. 学生能掌握抢答器的基本组成部分，如按钮、指示灯、锁存器等；3. 学生了解数字电路的基础知识，如逻辑门、触发器等。
技能目标：1. 学生能独立完成4路抢答器的组装和调试；2. 学生能运用所学知识解决抢答器在实际应用中遇到的问题；3. 学生通过实际操作，提高动手能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对电子技术产生兴趣，培养探索精神和创新意识；2. 学生在团队协作中，学会尊重他人、沟通与合作，培养集体荣誉感；3. 学生意识到科技发展对国家和社会的重要性，增强社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，以培养学生的动手能力和创新能力为主。
学生特点：学生为初中生，具备一定的物理知识和动手能力，对电子技术有一定的好奇心。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重实践操作，引导学生主动探索，培养团队协作能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便在教学设计和评估中有的放矢。
二、教学内容1. 电子技术基础知识：介绍抢答器涉及的电子元件，如电阻、电容、二极管、三极管等，以及基本电路原理；教材章节：第一章 电子元件与基本电路2. 逻辑门电路：讲解与门、非门、或门等逻辑门的工作原理及应用；教材章节：第二章 逻辑门电路3. 触发器与锁存器：介绍RS触发器、D锁存器等数字电路元件的工作原理和功能；教材章节：第三章 触发器与锁存器4. 抢答器电路设计：分析4路抢答器电路图，讲解各部分电路功能及连接方法；教材章节：第四章 抢答器电路设计5. 抢答器组装与调试：指导学生进行抢答器组装，讲解调试方法及注意事项；教材章节：第五章 抢答器组装与调试6. 故障分析与维修：介绍抢答器常见故障分析及维修方法；教材章节：第六章 故障分析与维修教学安排与进度：1. 电子技术基础知识（2课时）2. 逻辑门电路（2课时）3. 触发器与锁存器（2课时）4. 抢答器电路设计（3课时）5. 抢答器组装与调试（3课时）6. 故障分析与维修（2课时）教学内容的选择和组织遵循科学性和系统性原则，结合课程目标和教材内容，确保学生能够逐步掌握电子技术知识，提高实践操作能力。
数字逻辑电路课程设计报告_4路抢答器
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（1）一, 设计目的（2）本设计是利用已学过的数电知识, 设计的4人抢答器。
（3）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。
（一）二, 整体设计（二）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。
（三）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。
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。
数电课程设计四路抢答器
课程设计说明书（小初号字距4磅黑体加黑居中）课程名称：数字电子技术课程设计题目：四路抢答器学生姓名：李时川专业：电子信息科学与技术班级： 11-2学号： 18指导教师：杨艳日期： 2013 年 3 月 29日四路抢答器一、设计任务与要求设计一个四组参赛的智力竞赛抢答器基本要求：（1）当某台参赛者按下抢答开关时，由数码管显示该台编号并伴有声响。
此时，抢答器不再接收其他输入信号。
（2）电路具有定时功能。
要求回答问题的时间≤30秒（显示为29~00），时间显示采用倒计时方式。
当达到限定时间时，发出声响提示。
（3）具有计分功能。
每组参赛者起始分为100分，抢答后由主持人计分，答对1次加10分，否则减去10分（4）在复位状态下台号数码管不作任何显示（灭灯）。
提高要求：（5）答题时间还剩5s时，每秒发出提示声音。
二、方案设计与论证抢答器的基本工作原理：1.当主持人按下“开关”按钮后，选手可以通过按按钮的快慢来决定由谁来回答，按得快的选手的编号显示在电子显示管上并该选手桌上的发光二极管亮灯。
2.此后选手输入被锁住，如果主持人按下复位键则编号显示处不作任何显示。
3.然后主持人就按下计时开关，选手开始作答，作答的时间少于30秒，以倒数的方式进行，而且通过显示屏把时间显示出来。
4.当选手作答仅剩5秒时，开始通过喇叭响来做提示。
如果到了显示“00”时，计时器不再进行倒数而停留在“00”状态。
5.此时选手仍没有作答成功，则主持人会对该选手进行减分处理，如果在“00”之前作答成功则加分，分数也是通过计分器显示出来。
每位选手初始分数为100分，加减分每次10分。
6.之后主持人按下开关，所有的显示及工作状态回到初始状态以便进行下一次答题。
原理框架图方案一、对照上面原理框架图，各个主要的部分选用对应功能的芯片进行设计。
方案二、对照框架图，选用各种逻辑站以及相关的逻辑函数进行设计，编号进直接把锁存器的输出转化8421BCD码，并通过逻辑函数表达式的方式输入到显示译码器中让其显示出来。
数字电子课程设计_4路抢答器课程设计报告
四人智力竞赛抢答器课程设计报告一、设计题目题目：四人智力竞赛抢答器二、设计任务和要求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，蜂鸣器连续响1秒。
选手抢答时，数码显示选手组号，同时蜂鸣器响1秒，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。
(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，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，音响持续1秒。
参赛选手在设定时间（9秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，音响持续1秒，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（音响持续1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)可用石英晶体振荡器或者555定时器产生频率为1H z的脉冲信号，作为定时计数器的CP信号。
三、原理电路设计：1、方案比较；方案一：抢答电路：使用74ls175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零，74ls175立即被锁存，同时蜂鸣器鸣叫1s，这时抢答无效，使用74ls148作为编码器，对输入的型号进行编码，输出4位的BCD码，再将这四位的BCD码输入共阴数码管里显示出抢答者的编号。
主持人电路：；利用74ls190计数器作为倒计时的芯片，当主持人按下抢答按钮时，74ls190被置九，同时将显示上次抢到题目的选手编号的数码管清零，并开始倒计时，，并通过74ls48编码器将即时时间进行编码，并送到7段共阴数码管，显示此时的时间。
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目录
1、设计目的与要求 (2)
1.1 目的 (2)
1.2 设计任务与要求 (2)
2、洗衣机控制电路原理及电路设计 (2)
2.1原理图 (2)
2.2 LED显示电机的正反转 (3)
2.3 蜂鸣器电路 (3)
2.4 正反转逻辑 (4)
2.5 置数电路 (5)
2.6 脉冲信号电路 (6)
2.7 总的电路图 (6)
3 元件的选择 (7)
4 电路的焊接 (8)
5 性能测试 (9)
6 讨论于总结 (9)
7 参考文献 (9)
一实验目的和要求设计性
1.1目的
1. 学习数字逻辑等电路设计方法，熟知计时计数器、译码显示和计时门控电路的工作
原理及特点。
2. 掌握洗衣机控制电路的设计、组装与调试方法。
3. 熟悉数字和模拟集成电路的设计和使用方法。
4. 培养勤奋认真、分析故障和解决问题的能力。
1.2设计任务与要求
设计制作一个洗衣机控制器，具有如下功能：
1)采用中小规模集成芯片设计洗衣机的控制定时器，控制洗衣机电机作如下运转：
2)洗涤电机用两个继电器控制。
3)用两位数码管显示洗涤的预置时间（分钟数），按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，
直至时间到而停机。
洗涤定时时间在0~10min内用户任意设定。
4)当定时时间到达终点时，一方面使电机停转，同时发出音响信号提醒用户注意。
5)洗涤过程在送入预置时间后即开始运转。
二洗衣机控制电路原理及电路设计
2.1原理图
两级定时电路
本定时器包括两级定时：一是总洗涤过程的；二是在总洗涤过程中包含电机的正转、反转和暂停三种定时，并且这三种定时是反复循环直至总定时时间到为止。
由驱动电路控制表2可得：
当总定时时间在0~10min以内设定一个数值后T为高电平，然后用倒计时方法每分钟减1，直至T变为0。
实现定时的方法很多，比如采用单稳电路实现，又如将定时初值预置到计数器中，使计数器运行在减计数状态，当减到全零时，则定时时间到。
本电路就可采用这种方法。
当秒脉冲发生器的时钟信号经60分频后，得到分脉冲信号。
洗涤定时时间的初值先通过拨盘或数码开关设置到洗涤时间计数器中，每当分脉冲到来计数器减1，直至减到定时时间到为止。
运行中间，剩余时间经译码后在数码管上进行显示。
2.2 电机的正反转用LED灯代替
红灯代表正传，黄灯代表暂停，绿灯代表反转，如图1
图1
2.3蜂鸣器电路
2.4 正反转逻辑图
本次实验中的正反转是由产生秒的计数器实现的，如图
从0到7这8秒里74ls192的D输出引脚与74ls90的A输出引脚都是输出低电平，为正转显示红灯，从8到9的这两秒里，D为高，A 为低，为暂停，显示黄灯，从10到17这8秒里，为反转，显示绿灯，D为低，A为高，然后又到暂停2秒，如此循环下去，其逻辑图如图
2.5置数电路
74ls192的load输入引脚为低电平时置数，为高电平时计数，通过按键开关选择A , B, C, D的高低电平就可以实现置数，置数后将J5的开关打到高电平，计数器就可以开始计数。
2.6秒冲信号电路图
1-GND 2-Trigger 3-Output 4-Reset
5-Control voltage 6-Threshold
7-Discharge 8-Vcc
图三555定时器的引脚图
图四555定时器组成的多谐振荡器
2.6总的电路图
三元器件的选择
四电路的焊接
根据电路图将元件焊接在万能板上，如图
通过电路图的原理，在保证功能的前提下，科学合理的进行了整体的布局，尽量的使实物图看起来更加美观。
焊接好后通过对电位器，可调电容等的调节。
使得输出脉冲达到1赫兹
五性能测试
接上直流电源（用三个1.5v的电池），调节电位器使得输入脉冲信号达到1Hz，设置洗衣机的工作时间，计数器开始减数计数，LED灯显示正反转，减到0的时候，蜂鸣器报警，LED灯熄灭，洗衣机工作停止，符合设计要求。
六讨论与总结
该电路的调试的难点主要是在如何获得比较稳定的1Hz的脉冲信号源输入，可以通过分频的晶振电路实现本次数字电子课程设计，考虑到成本的因素和便于调试，本次设计选择的555时基电路。
本次设计有不少经验教训的，例如刚刚开始的时候，由于焊接的不小心，使得焊脚上的焊丝过多，滚热的焊丝液体穿过焊板与正面的跳线接触，造成了正负短路。
将课本的理论知识真正的运用到实际的设计中去，在提高我们的实际的动手能力的同时，更好的掌握课本的理论知识。
七参考文献
潘明潘松《数字电子技术基础》
蒋力立《电工电子技术实验》
张宪《电子电路制作》
章忠全《电子技术基础》。