八路抢答器电路设计1
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。
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。
八路数字抢答器电路的设计
八路数字抢答器电路的设计一、概述本文这次设计的是用与多人竞赛抢答的器件，在现实生活中很常见，尤其是在随着各种益智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，抢答器的好处不仅能够锻炼选手的反应能力，而且能增加节目现场的紧张、活跃的气氛，让观众看得更有情趣，可见抢答器在现实生活中确实很实用运用前景非常广泛。
在知识竞赛中，特别是做抢答题时在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一位选手先答题，必须要有一个系统来完成这个任务，如果在抢答中，只靠人的视觉是很难判断出哪组先答题，这次设计就是用几个触发器以及三极管巧妙的设计抢答器，是以上问题得以解决。
即使两组的时间相差几微妙，也可以分辨出哪组优先抢答。
本文介绍了抢答器的工作原理及设计，以及它的实际用途。
这个抢答器具有锁存显示功能，有主持人控制电路开始，有定时抢答的功能，定时时间为30秒，如在时间内无人抢答系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00.二、方案论证该方案的主要功能是抢答功能、显示抢答成功的选手编号、定时功能。
该方案的原理框图如图1。
图1 八路数字抢答器电路的原理框图按功能要求，抢答器应该由抢答电路、控制电路、锁存电路、译码显示电路、定时电路和报警电路等几部分组成。
其中抢答电路的作用是在外加信号的控制下对抢答者的输入信号进行编码，编码后经锁存电路锁存并送译码显示电路显示出抢答者的编号。
另外，优先编码的优先扩展输出端还可以作为定时电路的控制信号，即当一个抢答者在30秒之内按下抢答按钮时，其余人的强大输入将无效，并且秒计数器也随之停止计数。
这样，当主持人按下开始按钮时，外部清除/起始信号进入门控电路，产生编码选通信号，使编码器开始工作，等待数据输入。
此时一旦强打着按下按钮，则产生的低电平信号立即被优先编码器编码，经过锁存电路锁存并通过显示译码器到LED显示器上显示相应数字，同时发出声音报警。
与此同时，门控电路的输出反相，优先编码电路被禁止工作，知道主持人再次按下开始按钮才进入下一次抢答三、电路设计该设计由秒脉冲发生电路、抢答电路、定时器电路、报警电路等几部分组成。
基于单片机的八路抢答器电路设计
第一部分系统整体方案设计与比较一、实验目的1、掌握系统整体方案设计的方法2、培养分析系统设计方案的能力二、实验内容针对本次课题，提出几种总体设计方案，并比较其优缺点，确定一套方案为本课题采纳的方案。
三、实验原理与方法本次课程设计设计的是一个多路定时抢答器，是一个多于两位选手参赛的一个抢答器，具有锁存和显示功能。
同时有主持人控制系统的清零和抢答的开始。
抢答开始后，若有任何一名选手按动抢答按钮，抢答器就会显示该选手编号直至系统被主持人清零，并有扬声器发出提示，同时其他人再抢答就无效了。
这次设计的抢答器还有自动定时功能，主持人可以设定选手答题的时间。
当主持人启动“开始”键后，定时器会自动减计时，这个会显示在显示器上。
选手只有在抢答时间内抢答才有效，若在答题时间内没有选手答题，时间到时，报警电路就会发出警报亮灯并且禁止抢答。
抢答器由计数器、寄存器、集成定时器和译码显示等组合、时序电路组成。
可分为抢答电路，定时电路，报警电路等几个单元部分。
每个单元电路分别可以处理一些抢答竞赛中的基本问题。
四、实验步骤1、方案设计按照目前的各种技术及要求，要设计一个八路抢答器主要有以下方案：方案一：采用数电技术实现。
方案二：采用编程技术通过设计简单电路实现。
2、方案比较方案一设计的抢答器的电路主要是由抢答器开关电路、触发电路、触发锁存电路、编程器、七段显示译码器几部分构成。
抢答电路主要采用优先编码器74LS148和74LS279完成。
此外还有定时电路，报警电路，时序控制电路等。
方案二设计的电路图简单明了，避免重复，控制起来更加方便。
抢答器对参赛选手的动作的先后有很强的分辨力，即使先后只相差几毫秒，抢答器也能分辨出来，抢答器直接实现了动作选手的编号，并保持到主持人清零为止，且实现的功能较多，比如增设了开启锦囊，回答和抢答时间均可随意调整，故采用方案二。
五、实验记录与结论方案一将抢答按钮先直接与锁存器而不是优先编码器相连，将最先抢答的选手的编号锁定，再依次经过优先编码器、译码器和七段显示器，最后显示的是抢答选手的编号，经过优先编码器后的信号到单稳态触发器，单稳态触发器又与报警电路直接连接，所以显示编号的同时可以发出报警信号。
八路抢答器电子线路设计(附C语言程序)
电子系统课程设计姓名：___________ 周康学号：___________ 24号_______________专业班级：_________ 嵌入式10指导教师：一=朱水金设计题目：八路抢答器完成时间：2013年07月01日功能(20%实训(60%设计报告(20%总评简易难度(10%控制方式(10%原理图(10%装配图(10%元器件焊接(10%自控质量(10%功能实现(10%质量评估(10%格式(5%内容(15%应用科学学院电子系统课程设计数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。
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。
单片机体积小价格低，应用方便，稳定可靠。
单片机系统的硬件结构给予了抢答系统“身躯”，而单片机的应用程序赋予了其新的“生命”，使其在传统的抢答器面前具有电路简单、成本低、运行可靠等特色。
关键字：抢答电路报警电路倒计时电路目录第一章八路抢答器的概述及制作要求 (4)1.1 数字抢答器的概述 (4)1.2 设计任务与要求 (4)第二章单片机芯片的选择及抢答器方案 (5)2.1单片机芯片的选择 (5)2.2模块性能分析 (7)第三章硬件电路设计 (8)3.1总体设计 (8)3.2外部振荡电路 (9)3.3复位电路的设计 (9)3.4显示电路的设计 (9)3.5按钮输入电路的设计 (9)3.6报警电路的设计 (9)第四章系统软件设计 (12)4.1抢答器流程图 (12)4.2抢答器程序 (12)-1 -第五章产品的样品 (25)4.1实物图 (12)4.2 PCB 版图 (12)4.1实物焊接图 (12)结束语 (25)参考文献 (28)引言：单片机的发展史单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM MCU SoC三大阶段。
1.SCM即单片微型计算机(Single Chip Microcomputer )阶段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。
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 。
八路抢答器的设计
八路抢答器的设计一、设计目的在电视和学校中我们会经常看到一些智力抢答的节目，如果要是让抢答者用举手等方法，主持人很容易误判，会造成抢答的不公平，比赛中为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，所设计的抢答器通常由数码显示、灯光、音响等多种手段指示出第一抢答者。
为了使这种不公平不发生，只有靠电子产品的高准确性来保障抢答的公平性。
方案一〈采用数字电路〉1、原理方框图定时抢答器的总体框图如图1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1图1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。
当定时时间到，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。
当选手在定时时间内按动抢答键时，抢答器要完成以下四项工作：①优先编码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。
当选手将问题回答完毕，主持人操作控制开关，使系统回复到禁止工作状态，以便进行下一轮抢答。
四、设计系统功能1.基本功能：（1）同时供8名选手比赛，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，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除为止。
八路抢答器的设计
抢答者序号显示电路主要由译码驱动电路及数码显示电路组成。 在实际电路设计过程中，译码驱动电路一般可以直接使用专用数字 集成电路，而数码显示电路一般使用七段LED数码管。
LED数码显示器
常用的数字显示器有多种类型，按显示方式分，有字型重叠式、点 阵式、分段式等。按发光物质分，有半导体显示器，又称发光二极管 (LED)显示器、荧光显示器、液晶显示器、气体放电管显示器等。目 前应用最广泛的是由发光二极管构成的七段数码显示器。
脚的处理方法一般为接地或者接电源的方法，需要视具体电路作不同的处 理。）。该芯片的15脚为空余端子，在使用时可以不作任何处理。该电路的 输出为十进制编码的反码，为了确保译码显示电路能够正确译码及显示，在实 际电路中还需要对该电路的十进制编码输出端进行取反处理，一般在其每个输 出端接一个非门即可。
2、编码电路
抢
答
抢 答 信 号 输 入
者 序 号 编 码 输 出
锁存及解锁电路
1、电路作用
锁存电路主要用于对抢答者的抢答信息进行锁存，以确保电路只响 应一位抢答者的抢答请求。解锁电路主要用于在本轮抢答后，主持人 解除本轮抢答信息，以便能够进入下一轮抢答。
2、电路组成
在实际电路设计过程中，锁存电路一般可以直接使用触发器构成， 该电路有别于前面使用的数字集成电路。该电路的输出不经取决于电 路的当前输入状态，还与电路的上一个状态有关，称为时序逻辑电路 （前面介绍的为组合逻辑电路）。在本设计中采用74LS373作为锁存 电路。
二、设计任务分析
1、所设计的电路必须存在抢答开关阵列才能实现抢答功能；
2、电路中必须存在能够显示抢答结果的LED数码管，该数码管在 抢答结束后，应当立即显示对应的抢答结果。抢答器复位后，该数 码管显示为“0”，以表明当前状态为待抢答状态；
八路抢答器电路设计教学设计
教学设计模板
聚焦教学重难点的信息化教学设计
课题名称：八路抢答器电路设计
姓名：
刘李丽
工作单位：
陕西省山阳县职教中心
学科年级：
高二
教材版本：
高教版
一、教学内容分析
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30s)。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，同时蜂鸣器发出声响。
2、掌握抢答器电脑设计方法。
三、学习者特征分析
14春学生，基础还可以，面临毕业，学习积极性不高，但是动手能力强。
四、教学策略选择与设计
1、设计总体框
2、单元电路设计方案和原理说明
⒊报警电路设计
五、教学重点及难点
1、重点：数码显示管的使用。
2、难点：安装调试
六、教学过程
1设计内容
a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1、2、3、4、5、6、7、8，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S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。
如图（二）所示为八路智力竞赛抢答器的抢答电路单元图，
b定时电路设计
主持人设定抢答器时间，通过预置时间电路对计数器进行预置，计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供，可预置时间进行倒计时电路选十进制同步可逆，计数器74LS192进行设计，倒计时到零时，定时电路输出低电平有效的“定时到信号”。
如图（三）所示为八路智力竞赛抢答器的定时电路单元图。
教师活动
预设学生动
设计意图
教师讲10分钟，开始布置任务
学生分析，再焊接
七、教学评价设计
心得体会
8路抢答器电路设计
8路抢答器电路设计一、前言抢答器是一种常见的电子竞赛设备，它可以用于各种比赛中，如知识竞赛、游戏竞赛等。
本文将介绍一种8路抢答器电路设计方案。
二、电路原理8路抢答器电路主要由以下部分组成：1. 信号发生器：用于产生触发信号，触发抢答器工作。
2. 抢答器控制模块：用于控制抢答器的工作状态，包括开始、停止、重置等功能。
3. 抢答器显示模块：用于显示哪个选手先按下了按钮。
4. 按钮模块：每个选手都有一个按钮，用于按下后触发抢答器工作。
三、硬件设计1. 信号发生器信号发生器可以采用 NE555 定时器芯片来实现。
NE555 可以产生稳定的方波信号，频率可通过改变 RC 确定。
在本设计中，我们将频率设置为 1kHz。
此外，在输出端加上一个 NPN 晶体管来放大输出信号，并驱动后面的控制模块和显示模块。
2. 抢答器控制模块控制模块采用 AT89C2051 单片机来实现。
AT89C2051 是一种低功耗、高性能的 8 位 CMOS 微控制器，具有 2K 字节的 Flash 可编程存储器、128 字节的 RAM 和 15 个 I/O 引脚。
在本设计中，我们将使用其中的定时器和外部中断功能。
定时器用于计时选手按下按钮到触发信号到达控制模块的时间差，以确定哪个选手先按下了按钮。
外部中断用于检测选手是否按下了按钮。
3. 抢答器显示模块显示模块采用共阳极数码管来实现。
由于本设计只需要显示哪个选手先按下了按钮，因此只需要一个数码管即可。
同时，为了方便区分哪个选手是第几名，我们在数码管前面加上一个 LED 灯来指示当前是第几名选手。
4. 按钮模块按钮模块采用常闭型按钮开关来实现。
每个选手都有一个按钮开关，当选手按下自己的按钮后，抢答器就会开始工作。
四、软件设计1. AT89C2051 端口配置在软件设计之前，需要先配置 AT89C2051 的端口。
由于本设计使用了定时器和外部中断功能，因此需要配置相应的引脚。
具体配置如下：P1.0：用于控制信号发生器的触发信号输出。
八路抢答器电路设计教学设计
八路抢答器电路设计教学设计设计目标：1.设计一个简单、稳定、实用的八路抢答器电路，能够满足教育培训机构、学校、企事业单位的需求。
2.提供详细的电路设计原理和操作说明，帮助学生了解和学习电路设计的基本原理和方法。
设计步骤及实施：1.设计电源部分：-选择适当的电源电压和电流，一般选择直流电源，如9V直流电源。
-使用稳压电路，如7805稳压芯片，将电源电压稳定为5V，以供后续电路使用。
-设计合适的电源滤波电路，如使用电容滤波电路，防止电源干扰产生噪声。
2.设计信号接收部分：-选择合适的接收器件，如红外线接收模块。
-根据接收模块的技术参数，确定接收距离和接收角度范围。
-将接收模块与微处理器相连，通过数字信号进行数据传输。
3.设计信号处理部分：-使用微处理器，如单片机，进行信号处理和控制。
-将接收到的红外信号进行解码，获取对应的抢答器编号。
-根据解码结果，控制指示灯进行亮灭操作。
4.设计人机交互部分：-设计合适的操作按钮，如抢答器复位按钮和开始按钮，用于启动和复位抢答器系统。
-设置合适的指示灯，如系统工作指示灯和抢答指示灯，用于显示系统状态和抢答结果。
5.设计外围辅助部分：-设计合适的电路保护部分，如过流保护和电源电压保护。
-制作合适的外壳和外装修饰，使整个抢答器电路看起来美观、实用、易操作。
6.制作电路图和PCB板：- 使用电路设计软件，如Altium Designer，绘制电路图和布局。
-根据电路图和布局文件，进行PCB板的制作和钻孔。
-完成PCB板的焊接和组装。
7.进行系统调试和测试：-连接电源，进行系统的供电和启动。
-使用红外遥控器进行测试，确保接收模块的正常工作并能够正确识别指令。
-测试抢答器的功能，包括按下抢答按钮，检测指示灯是否正确亮灭。
8.进行教学实验和教学设计：-将抢答器电路放置在教室或实验室，进行教学实验和教学设计。
-将学生分为八组，每组使用一个抢答器。
-进行答题活动，通过按下抢答器按钮，抢答的学生最先亮灯，教师可以及时了解学生的答题情况。
8路抢答器电路设计
8路抢答器电路设计电路设计指的是对电路进行设计和组装，以实现特定功能或满足特定需求。
而8路抢答器电路设计指的是设计一种可以同时连接8个抢答器的电路，并能够实现一套完整的抢答系统。
以下是一个可能的8路抢答器电路设计。
首先，我们需要设计一个中心控制器，它将负责控制整个抢答器系统的工作流程。
该中心控制器需要能够接收抢答器的信号，并根据信号的先后顺序确定抢答器的胜出者。
在中心控制器中，可以使用一片微控制器（MCU）作为核心芯片。
MCU可以通过GPIO（通用输入输出）引脚接收来自抢答器的信号，然后通过软件编程来判断信号的顺序。
使用MCU的优势在于可以轻松实现复杂的逻辑判断。
接下来，我们需要设计8个抢答器。
每个抢答器都需要具备以下功能：1. 发送信号：当抢答器被按下时，它将产生一个电平信号，表明它已被触发。
2. 指示灯显示：通过一个LED指示灯来显示抢答器是否已经被触发。
3. 连接线：通过一根连接线将抢答器与中心控制器连接起来，以传输信号。
对于发送信号，我们可以使用一个按钮来实现。
当按钮按下时，按钮脚与电源正极之间形成闭合回路，导致信号发送。
为了实现指示灯显示，我们可以通过一个发光二极管（LED）与抢答器按钮并联连接。
当按钮按下时，电流将通过LED，使其发光，从而显示抢答器是否已被触发。
至于连接线，可以使用一般的导线进行连接。
连接线的两端分别与中心控制器和抢答器相连。
在整个8路抢答器电路设计中，需要注意以下几点：1.电源：需要为中心控制器和抢答器提供稳定的电源。
可以使用一个电池盒作为电源供应器。
2.抗干扰：电路应具备一定的抗干扰能力，以避免外部干扰对抢答器系统的影响。
可以使用一些隔离设备和滤波电路来加强抗干扰性能。
3.安全性：电路中的电压和电流应在安全范围内。
应避免过高电压或电流对人体产生伤害。
可以使用限流器和保护电路来确保安全。
总之，设计8路抢答器电路需要考虑中心控制器、抢答器本身的功能和连接线的设计。
此外，还需要关注电源、抗干扰和安全性等方面。
八路抢答器的电路设计
一．设计题目 (2)二．设计要求 (2)三．设计方案 (2)四、具体设计过程 (3)(一)设计采用元件 (3)（二）主要单元电路的设计 (3)1.抢答电路设计 (3)2.报警电路设计 (4)3.分数显示，预置、加减分数电路设计 (4)五、主要元器件介绍 (6)（1）74HC573 (6)（2）74LS148 (7)（3）数码显示译码器 (9)（4）555 (11)（5）74LS190 (13)六、调试过程及问题 (14)七、参考书目 (15)八.电路总图 (16)一．设计题目设计一个8路抢答器二．设计要求1．给定的主要器件：74LS148 、74LS573 、555 、计数器2. 功能要求：设计一个智力竞赛抢答器，可同时共8名选手参加比赛，并具有定时抢答功能。
具体功能要求如下：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，（2）主持人可以进行预置分数和加/减分控制。
（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。
三．设计方案多路智力竞赛抢答器的组成框该设计抢答器的电路主要是由抢答开关电路、触发电路、触发锁存电路、编码器、七段显示译码器几部分构成。
工作原理为：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，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置“开始”状态，宣布"开始"抢答器工作。
定时器倒计时，扬声器给出声响提示。
当定时时间到，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。
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。
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。
八路抢答器电路设计
数字电子技术课程设计任务书班级：通信二班（2010060602）姓名：冯鹏飞学号：105060640058指导教师：徐春雨八路抢答器电路设计任务书一、题目八路数字抢答器二、目的要求本课题介绍一款采用 D 触发器数字集成电路制成的数字显示八路抢答器 , 它利用数字集成电路的锁存特性。
在单向晶闸管的控制下。
实现优先抢答、音响提示和数字显示等功能，要求如下：1、计一个可供8名选手参加比赛的8路数字显示抢答器。
他们的编号分别为“1”“2”“3”“4”┅┅各用一个抢答按钮，编号与参赛者的号码一一对应，此外还有一个按钮给主持人用来清零。
2、抢答器具有数据锁存功能，并将锁存的数据用LED数码管显示出来。
在主持人将系统清零后，若有参赛者按动按钮，数码管立即显示出最先动作的选手的编号，（也可同时用蜂鸣器发出间歇声响，并保持到主持人清零以后。
3、抢答器对抢答选手动作的先后有很强的分辨能力，即使他们的动作仅相差几毫秒，也能分辨出抢答者的先后来，即不显示后动作的选手编号。
4、主持人有控制开关，可以手动清零复位。
三、主要内容及实现的功能（1）基本功能可同时8名选手参加比赛，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S0，S1，S2，S3，S4，S5，S6，S7。
A、节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答的开始。
B、数字抢答器应具有数码锁存、显示功能。
抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示选手的编号，同时扬声器给出音响提示。
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。
四、主要参考资料阎石数字电子技术基础.（第五版）高等教育出版社。
八路抢答器电路设计报告单一、课题分析二、设计文档1.概况锁存器输入信号均为同一电平时，控制电路输出控制信号使锁存器打开，这时锁存器输入端的电平送往相应的输出端，当有一输入端电平发生跳变时，其对应输出端电平也随着变，此变化的输出电平送入控制电路，控制电路产生使锁存器锁存的控制信号，锁存器一旦进入锁存工作状态，无论哪个输入端电平发生变化，各输出端电平均保持不变，与其它输出端电平不同的那个输出端的电平经编码器编码后送入数码显示译码器，控制驱动器驱动七段数码管进行数码显示。
八路抢答器数电课程设计报告(一)
八路抢答器数电课程设计报告(一)八路抢答器数电课程设计报告1. 简介本报告是针对八路抢答器数电课程设计进行的总结和评估。
2. 设计目标本次课程设计的目标是设计一个八路抢答器，实现对多个用户的抢答功能，并通过数电电路进行控制。
3. 设计思路•采用数字电路设计，以实现高效的抢答功能。
•使用多路选择器和触发器构建抢答器系统。
•利用开关、指示灯等元件反馈用户操作和系统状态。
4. 设计流程1.确定系统需求和功能。
2.分析抢答器的硬件设计和逻辑电路。
–使用多路选择器实现对多个用户的抢答控制。
–利用触发器实现抢答状态的锁定和显示。
3.根据电路设计原理，进行电路图的设计与布线。
4.进行仿真和调试，确保电路功能正常。
5.制作抢答器的外壳，安装电路板和元件。
6.进行整体测试，验证抢答器系统的性能。
5. 实施情况•设计了包括多路选择器、触发器、LED指示灯和按钮等元件的电路图。
•使用电路仿真软件进行了仿真和调试，验证了电路的正确性。
•制作了抢答器的外壳，并安装了电路板和元件。
•进行了全面的测试，包括抢答功能、指示灯显示和按键响应等。
6. 评估与改进•评估：经过测试，抢答器系统的功能正常，满足设计要求。
•改进：可以考虑增加更多的交互功能，如声音提示、显示屏等，提升用户体验。
7. 总结本次八路抢答器数电课程设计旨在通过数字电路设计实现多用户的抢答功能。
在设计过程中，我们根据硬件设计和逻辑电路的原理，完成了电路设计、仿真和调试的工作，并成功制作了外壳并安装了电路板和元件。
最终，经过全面的测试和评估，抢答器系统表现出良好的性能，达到了预期的设计目标。
以上是本次八路抢答器数电课程设计的报告。
8. 参考资料•数字电路与逻辑设计教程，刘程著，机械工业出版社•《电子电路与系统设计原理》第三版，王思伟著，北京大学出版社9. 致谢在这个项目的实施过程中，我要特别感谢以下的人和组织： * 导师和教授：感谢他们的指导和支持，使得这个项目能够成功完成。
课程设计---八路智力竞赛抢答器的设计
摘要抢答器是一种常见的电子产品，尤其是在各类智力竞猜中，为了实现选手的公平性，性能优良的抢答器往往更能得到各单位的青睐。
这里通过两种设计方案的对比，最终选定了用单片机实现抢答器电路。
由于单片机具有可编程定时器和中断设备，便于实现编程和时间的精确控制。
所用方案电路结构简单，易于实现，它用4个七段数码管来显示，且具有简单精准的报警电路。
所选方案的一个很重要的特点在于具有灵活性，主持人可以根据题目难易进行时间设定，这样进一步保证了公平性。
由于它具有成本低廉，结构简单，且性能优良的诸多优点，必定会得到广泛的应用。
关键词：抢答器，单片机，七段数码管，时间设定目录一方案的概述 (1)1.1 设计内容及要求 (1)1.1.1 设计内容 (1)1.1.2 设计要求 (1)1.2 设计方框图 (2)1.3 抢答器的程序流程 (3)二抢答器单元设计及其说明 (8)2.1主要芯片的介绍 (8)2.2程序流程图 (10)2.3 MAX7219 (12)2.3.1 MAX7219引脚说明 (12)2.3.2 基本的工作方法 (13)2.3.3 MAX7219初始化 (14)2.3.4 部分程序功能介绍 (14)2.4LCD简介 (16)2.4.1LCD和LED的区别 (16)2.4.3显示电路设计和LCD的引脚功能说明 (17)2.4.4液晶显示模块 (18)三抢答器电路原图及仿真 (20)3.1抢答器原理图 (20)3.2仿真软件介绍 (21)3.3仿真测试效果 (22)设计小结............................................ 错误！未定义书签。
参考文献............................................ 错误！未定义书签。
附录一.............................................. 错误！未定义书签。
附录二.............................................. 错误！未定义书签。
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八路定时抢答器的设计一、设计题目八路智力竞赛抢答器二﹑设计要求1. 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按键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。
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。
三﹑设计方案我们组在经过一番讨论之后，决定在完成基本的抢答功能的前提下对其进行进一步的功能扩展。
加入了定时和报警的功能，这样我们的电路就由抢答电路﹑定时电路﹑报警电路和最重要的时序控制电路四部分组成，抢答器就具有了其他的功能。
例如由主持人设定抢答时间（定时电路），定时器倒计时，选手在规定时间内抢答，按键有效则定时器停止工作显示器显示选手编号并阻止其后选手的编号（抢答电路）。
超过抢答时间无人抢答则报警器短暂发声（报警电路），并锁存电路。
拓展之后的逻辑框图组成如下：四﹑各部分具体设计及原理分析1﹑主体部分抢答电路参考电路如图一所示。
该电路完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号；二是禁止其他选手按键操作无效。
工作过程：开关S置于"清除"端时，RS触发器的端均为０，４个触发器输出置０，使74LS148的＝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，当有选手按下按键时（如按下S5），74LS148的输出经RS 锁存后，1Q=1, =1,74LS48处于工作状态，４Q３Q２Q=101,经译码显示为"５"。
此外，1Ｑ＝１，使74LS148 ＝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１Ｑ＝１，使＝１，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。
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。
74LS148为８线—３线优先编码器，具体功能描述后面详述。
图一:2﹑定时电路的设计主持人设定每次的抢答的时间，通过预置时间电路对计数器进行预置，计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。
可预置时间的电路选用十进制同步加减计数器74LS192进行设计，在其数据预置端预置时间。
例如时间为30秒，可在两片74LS192的数据预置端接入电平LLHH LLLL。
具体电路如图二所示。
图二：3﹑报警电路的设计这部分我们由555定时器和三极管构成，如图三所示。
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输出推动扬声器。
PR为控制信号，当PR为高电平时，多谐振荡器工作，而PR为低电平时，电路停振。
具体电路如图三所示.图三：4﹑时序控制电路的设计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人正常抢答工作状态。
(2)当参赛选手按动抢答键时，扬声器发声，抢答电路和定时电路停止工作。
(3)当设定的抢答时间到而无人抢答时，报警器短暂发声并锁存抢答电路和定时电路根据上面的功能要求以及抢答器电路，我们设计的时序控制电路如图四所示。
图中，门G1 的作用是控制时钟信号CP的放行与禁止，门G2的作用是控制74LS148的输人使能端ST的非。
电路图的工作原理是：主持人控制开关从"清除"位置拨到"开始"位置时，来自于抢答电路中的74LS279的输出 CTR=0，经G3反相， A＝1，则从555输出端来的时钟信号CP能够加到74LS192的CPD时钟输入端，定时电路进行递减计时。
同时，在定时时间未到时，来自于定时电路的74LS192的错位输入端BO2的非=1，门G2的输出ST的非 =0，使 74LS148处于正常工作状态，从而实现功能①的要求。
当选手在定时时间内按动抢答键时，CTR＝1，经 G3反相， A＝0，封锁 CP信号，定时器处于保持工作状态；同时，门G2的输出ST的非 =1，74LS148处于禁止工作状态，从而实现功能②的要求。
当定时时间到时，来自74LS192的BO2的非=0，ST的非 =1，74LS148处于禁止工作状态，禁止选手进行抢答。
同时，门G1处于关门状态，封锁 CP 信号，使定时电路保持00状态不变，从而实现功能③的要求。
同理，可分析设计将集成单稳态触发器74LS121用于控制报警电路及发声的时间。
关于参数：发声延迟0.5秒，fo＝1．43／［（R1＋2R2）C］，权衡考虑到元器件的成本和74LS121的相关性质（下文有说明），最终选择的电阻值为R1=15K，R2=68K，C=10uF。
整机电路的设计通过上面各单元电路的设计，可以画出设计的八路抢答器的整机电路，整机电路如附页图所示。
五﹑各集成芯片功能介绍（1）74LS4874LS48是输出高电平有效的中规模集成BCD七段显示译码驱动器，其真值表见表一所示，它的功能简图和管脚引线图如A图所示。
A图：表一、表一： 74LS48BCD七段译码驱动器真值表74LS192具有下述功能： ①异步清零：CR=1，Q 3Q 2Q 1Q 0=0000 ②异步置数：CR=0，LD =0，Q 3Q 2Q 1Q 0=D 3D 2D 1D 0 ③保持： CR=0，LD =1，CP U =CP D =1,Q 3Q 2Q 1Q 0保持原态④加计数：CR=0, LD =1，CP U =CP ，CP D =1，Q 3Q 2Q 1Q 0按加法规律计数 ⑤减计数：CR=0, LD =1，CP U =1，CP D = CP ，Q 3Q 2Q 1Q 0按减法规律计数（异步级联方式的特点是：用前级计数器的输出作为后级计数器的时钟信号。
）如图所示，用两片74LS192构成M=100的计数器。
74LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器。
CP U 为加计数时钟输入端，CP D 为减计数时钟输入端。
LD 为预置输入控制端，异步预置。
CR 为复位输入端，高电平有效，异步清除。
CO 为进位输出：1001状态后，负脉冲输出 BO 为借位输出：0000状态后，负脉冲输出。
74LS148是8--3线优先编码器。
它允许多个输入信号同时有效，但只对一个优先级最高的输入信号进行编码。
(4)74LS279TTL集成触发器74LS279逻辑符号如图B所示。
每个74LS279包含四个独立的用与非门组成的基本RS触发器。
R=1,S=0时，Q n+1=1,触发器置1状态R=0,S=1时，Q n+1=0,触发器置0状态R=1,S=1时，Q n+1=Q n,触发器保持原来状态R=0,S=0时，触发器状态不稳（不允许这种输入存在）（5）74LS121TTL集成器件74121是一种不可重复触发集成单稳态触发器关于定时：单稳态电路的定时取决于定时电阻和定时电容的数值。
74121的定时电容连接在芯片的10、11引脚之间。
若输出脉宽较宽，而采用电解电容时，电容C 的正极连接在Cext输出端（10脚）。
对于定时电阻，使用者可以有两种选择：·采用内部定时电阻（2 kΩ），此时将9号引脚（Rint ）接至电源VCC（14脚）。
·采用外接定时电阻（阻值在1.4～40kΩ之间），此时9脚应悬空，电阻接在11、14脚之间。
74121的输出脉冲宽度tW≈0.7RC。
通常R的数值取在2～30kΩ之间，C 的数值取在10pF～10μF之间，得到的取值范围可达到20ns～200ms。
该式中的R可以是外接电阻Rext ，也可以是芯片内部电阻Rint(约2kΩ)，如希望得到较宽的输出脉冲，一般使用外接电阻。
（6）NE555NE555是时基集成电路，它在应用和工作方式上一般可归纳为3类。
每类工作方式又有很多个不同的电路。
在实际应用中，除了单一品种的电路外，还可组合出很多不同电路，如：多个单稳、多个双稳、单稳和无稳，双稳态和无稳态的组合等。
NE555时基电路封装形式有两种，一是DIP双列直插8脚封装，另一种是SOP-8小型（SMD）封装形式。
其他HA17555、LM555、CA555分属不同的公司生产的产品。
内部结构和工作原理都相同。
下图是它的内部等效电路。
NE555的内部中心电路是三极管Q15和Q17加正反馈组成的RS触发器。
输入控制端有直接复位Reset端，通过比较器A1，复位控制端的TH、比较器A2置位控制的T。
输出端为F，另外还有集电极开路的放电管DIS。
它们控制的优先权是R、T、TH六、经验总结通过这次对八路抢答器电路的设计分析学习，我们初步掌握了八路定时器的基本原理，了解了设计一个电路所要经历的基本流程。
并认真学习了有关的芯片资料，如中规模集成BCD七段显示译码驱动器74LS48、8线-3线优先编码器74LS148、四S-Ｒ锁存器74LS279、同步可逆十进制计数器74LS192、集成单稳态触发器74LS121及ＮＥ５５５的基本功能、管脚用法等。
这对我们以后的学习是大有裨益的。
在这过程中除了理论上的知识进一步深入的学习以外，更重要的是我们在实践上锻炼了自己。
我们清楚的意识到了理论与实践的关系和差异，认识到知识不是用来说的，而是用来实践的。
“实践出真知”是永恒的真理。
在实践的过程中，我们深刻体会到团队合作的精神。
从设计初期的查阅资料、争执讨论、确定方案，到后来的分工合作、相互交流、精诚团结，这过程并不是想象中那么一帆风顺的。
在调试抢答电路各单元电路时出了很多问题，队友们就相互检查，交流资料，找出问题关键并对其改进。
最终我们的电路取得了成功。