八人抢答器
八位多路抢答器
题目: 多路抢答器的设计与实现初始条件：本设计主要选用集成计数器、寄存器、脉冲发生器和必要的门电路等来实现。
要求用蜂鸣器和光电二极管作声光报警器件。
要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、课程设计工作量：1周。
2、技术要求：1）同时供8名选手参赛，其编号分别是1到8，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应；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。
2）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。
此外，要封锁输入电路，禁止其它选手抢答。
优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
3）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，要求定时器立即进行减法计时，并用显示器进行显示，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续时间0.5秒左右。
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时刻的时间，并保持到主持人将系统清零为止。
5）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，系统进行短暂的报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，定时显示器上显示00。
目录摘要 (1)Abstract (2)1引言 (3)1.1 多路抢答器简介 (3)1.2 多路抢答器工作原理 (3)1.3 课程设计的目的 (4)2设计方案 (5)方案选择 (5)2.1抢答电路设计 (6)2.2计时电路设计 (7)2.3报警电路设计 (8)2.4时序控制电路设计 (9)3单元电路仿真 (10)3.1抢答电路 (10)3.2计时电路 (11)3.3报警电路 (13)4总结 (14)4.1课程设计中遇到的困难和不足 (14)4.2课程设计的收获 (14)5参考文献 (16)附录 (17)抢答器整体电路图 (17)整体电路图................................................................................................................... 错误!未定义书签。
八人智力竞赛抢答器
摘要本报告设计的八路智力竞赛抢答器电路主要采由74系列常用集成电路组成，涉及到触发器、编码器、加法器、译码器和RC电路组成的多谐振荡电路。
该抢答器具有基本的抢答功能，通过共阴极数码管显示选手的号码。
当一轮抢答开始后，首先抢答的人由触发器保持状态并阻止其他任何选手输入状态，此次设计的抢答器在选手输入信号后先经过D触发器，再经过优先编码器编码，所有选手没有优先级之分，真正做到比赛的公平公正性。
编码后的信号经过加法器后输出合适的的二进制码，再经过显示译码器的作用，驱动共阴极数码管显示抢答选手的编号。
主持人可以通过控制按钮结束本轮的抢答并可以从新开始下一轮抢答。
本次设计的抢答器运用74LS148上升沿D触发器记录第一个抢答人的状态；运用47LS279控制触发器的工作，从而使第一个抢答者的状态保持，而其他人无法再抢答；运用优先编码器编码加0001，输出合适的二进制数；最后采用BCD-显示选手编号。
关键词: 抢答器触发器编码器加法器显示译码器八人智力竞赛抢答器1、设计任务及要求：设计任务：设计一个8人竞赛抢答电路。
要求：1.1 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1~ 8表示。
每个参赛者控制一个按钮，用按动按钮发出抢答信号。
1.2 设置一个系统清除和抢答控制开关，该开关由主持人控制。
1.3 抢答器具有锁存与显示功能。
竞赛开始后，先由主持人将“开始/清零”按键按下，然后先按动按钮的参赛者将被显示器显示出来，此后其他三人参赛者再按动按钮对电路不起作用。
优先抢答的参赛者编号将一直被显示直至主持人将系统清零。
另外，在主持人按下“开始/清零”键时，计时器开始计时，时间为三十秒，在规定的时间内，仍无人作答，系统将发出蜂鸣声示警，抢答结束。
2、实验原理：2.1 八人竞赛抢答器电路的总体设计方案2.2 工作原理当抢答比赛开始时，主持人按下“开始/清零”开关，接通电源，抢答器开始工作，定时器倒计时，如选手在规定的时间内抢答，则抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示等一系列动作，当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答。
8人抢答器PLC控制系统设计
8人抢答器PLC控制系统设计电气工程学院课程设计说明书设计题目: 8人抢答器PLC控制系统设计系别: 电气工程及自动化系年级专业:学号:学生姓名:指导教师: 郭忠南等燕山大学课程设计说明书电气工程学院《课程设计》任务书课程名称: 电气控制与PLC课程设计基层教学单位:电气工程及自动化系指导教师: 郭忠南等学号学生姓名 (专业)班级设计题目 8人抢答器PLC控制系统设计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设表示。
计 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。
技 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，并术在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。
选手抢答实行优参先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
数其他要求查阅相关文献。
1) 根据控制要求，进行电气控制系统硬件电路设计，包括PLC硬件配置设电路。
计 2) 根据控制要求，编制PLC控制程序要 3) 按要求编写设计说明书并绘制A1幅面图纸一张。
求参 1、《PLC电气控制技术》漆汉宏主编机械工业出版社 2008 考 2、图书馆各类期刊文献相关数据库资 3、相关电气设计手册料周次第一周第二周应完成全部方案设计: 完周一、二:完成设计说明书周一、二:查、阅相关参考资料成周三、四:绘制A1设计图纸周二至周五:方案设计内周五:答辩考核周六、日:设计方案完善容指导教基层教学单师签字位主任签字说明:1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。
2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。
电气工程学院教务科燕山大学课程设计说明书摘要随着我国经济和文化实业的发展，在很多公开竞争场合要求有公正的竞争裁决，诸如证券、股票交易及各种智力竞赛等，因此出现了抢答器。
最初的抢答器是由优先权编码器构成的逻辑电路，其运算速度慢，线路复杂，可靠性不高，功能也比较简单，特别是当抢答路数很多时，实现起来就更加困难。
PLC控制八路抢答器
控制要求1抢答器同时共8名选手或8个代表团比赛，分别用8个按钮SB1-SB8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抢答器具有锁存于显示功能。
即选手按动按钮，锁存相应的编号，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，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间为0.5秒。
5参赛选手在设定时间内进行抢答，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时间，并保持到主持人将系统清除为止。
6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。
四设计梯形图程序0.01 0.00 CNTRD0 10.01 10.02 10.03 10.04 10.05 10.06 10.0710.0010.00根据系统控制0要求CN TR I/O 通0道0分配02设计弟形.64如下0510.06 10.070.01 0.00 CNTR0 0 10.01 10.°210.03 10.04 10.05 10.06 10.07 0.01 0.00 CNTR0 0 10.01 10.02 10.03 10.04 10.05 10.06 10.07段0 10.00-~0' 0.0刃0 切辟^00).。
0®0?100)110.03 10?°)5)4101.0605101.0706 10.07 0.02 八/CC _ J 屮・01U2 ] 10.01 10.00.00 CNTF0 0 10.00 10.02 10.03 10.04 10.05 10.06 10.07 10.01 210.010.U------ 00^ 0.00.006^；冊巳10).001000011 100013 1^02 11(0；04 10005 叫0706 10.07 0.03 0.00 CNTR0 0 10.00 10.01 10.03 10.04 10.05 10.06 10.07 1 0.04 0.00 CNTF0 0 10.00 10.01 10.02 10.04 10.05 10.06 0.04)5 0.00)0 10.0310.031W004 0.05 0.00 CNTF0 0 10.00 10.01 10.02 10.03 10.05 10.06 10.07 ~o M U NTFU U o M )oU H o H u H u fc^fc 曦10.04--- 10.06050.00 CNTR0010.00 10.01 10.02 10.03 10.04 10.06 10.07 ——.0^~^0圧1^0^04^0^40&404^01^10^够C" ——10.05 10071 .0610.0410015)7 ----- . 0.00 CNTR00 10.00 10.01 10.02 10.03 10.04 CJTRDO 10.00 10.01 10.02 10.03 10.04 10.05 0.00 CNTR0010.00 10.01 10.02 10.03 10.04 10.05 10'. 0610.060.08 0^8070.01 10.07O.OO CNTR0010.00 10.01 10.02 10.03 10.04 10.05 10.07 」(0|0^ 0.00 0.00CMPXC MP Xi 1d #010100 #00003.140706 10.007CNTR7CNTR00 00.00 0.0000#3 0 4 410.0110.0210.0310.0410.0510.0610.07CMPX 10 11 #0000CNTR 00 #3 0#3^0 25353.150.00卜253.15200.00 200.0010.000.00MOV#3 00.00 253.15200.00。
八人数字抢答器
目录一、设计任务与要求二、设计目的三、抢答器的系统概述3.1 抢答器的工作原理3.2 抢答器的系统需求分析3.3 抢答器的工作流程3.4 抢答器的工作过程四、抢答器的电路设计4.1 抢答器的总体结构4.2 优先判断与编号锁存电路五、抢答器的单元设计电路5.1 抢答器设计中的优先编码电路5.2 抢答器设计中的定时电路5.3 抢答器设计中的报警电路5.4 抢答器设计中的时序控制电路5.5 七段显示译码器与数码管5.6 抢答器的优点及组成六、总结与体会参考文献一、设计任务与要求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。
4. 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，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。
5. 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。
6. 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。
二、设计目的通过课程设计，对数字逻辑的基本内容有进一步的了解，特别是时序逻辑电路的设计。
能把上学期学到的数字逻辑理论知识进行实践，操作。
在提高动手能力的同时对常用的集成芯片有一定的了解，在电路设计方面有感性的认识。
而且在进行电路设计的时候遇到问题，通过独立的思考有利于提高解决问题的能力。
在经过课程设计后，更明白数字逻辑电路设计的一般方法，以及在遇到困难怎么排除问题。
三、抢答器的系统概述3.1抢答器的工作原理简介如图3-1所示为抢答器的结构框图，它由主体电路和扩展电路两部分组成。
基于触发器设计的8人抢答器(带作弊功能)
基于触发器设计的8人抢答器（带作弊功能）一、本抢答器具有以下功能：1：抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个开关按钮K0～ K7表示。
设置一个系统复位控制开关S，该开关由主持人控制。
2．抢答器具有封锁功能，即一旦有选手按动开关按钮，此选手的抢答指示灯发亮，可以优先抢答，其他选手按动开关后抢答指示灯将不予反应，优先抢答选手抢答指示灯发亮一直保持到主持人将系统复位为止。
3：本抢答器具有内部选手抢答作弊功能。
二、利用Multisim11.0绘制的具体电路图：说明：由于元件较多，这里只绘制了四个触发器，8人抢答器可在此电路的基础上增加4只触发器。
4只触发器为上升沿触发的边沿JK触发器。
如果文档中电路图较小，不易观察，可以将电路图片提取出来，放大观看。
三：电路分析：1：电路实际使用四只JK触发器，J、K端接在一起并接高电平，由Q*=JQ’+K’Q知Q*=Q’,故由JK触发器构成T’触发器，当T’触发器的输入由低电平转换为高电平时，相当于输入一个上升沿时钟信号，输出将为高电平，发光二极管发亮。
2：功能实现：主持人复位清零后，Q1~Q4输出为“0000”，4只发光二极管灭，或非门输出为“1”，四个与门均由选手开关控制。
抢答前，4个与门输出为“0000”，有抢答时，假定选手1抢答，则该与门输出一瞬间的“1”，JK触发器1得到上升沿触发，由Q*=Q’,输出反转，由“0”→“1”，然后或非门输出“0”，各JK 触发器的时钟输入为“0”，各用户被封锁，注意此过程时间极短，远远小于其他选手按下开关的反应时间。
然后直到主持人异步清零（跟各时钟信号无关），使Q1~Q4重新等于“0000”才能重新让JK触发器工作。
3：一个重要细节是：JK触发器的输出是与上升沿时钟信号紧密相关的，而不是电平信号控制的，不能说输入为“0”时输出就一定为“1”，或是输入为“1”时输出就一定为“0”，也就是说触发器工作方式为边沿触发方式。
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。
八路抢答器原理
八路抢答器原理八路抢答器是一种用于教学、培训和考试等场合的电子设备，它能够实现多人同时抢答、自动计分等功能。
那么，八路抢答器的原理是什么呢？下面就让我们来详细了解一下。
首先，八路抢答器由主机和多个抢答器组成。
主机通过无线信号与抢答器进行通讯，实现信息的传输和控制。
而抢答器则是参与者手中的设备，用于进行抢答和答题。
其次，八路抢答器的工作原理是基于无线通讯技术的。
主机和抢答器之间通过预先设定的无线频率进行通讯，主机发送问题信号，抢答器接收并发送答案信号，主机再进行答案的判断和计分。
这种无线通讯技术使得抢答器可以实现多人同时抢答的功能，大大提高了教学和考试的效率。
另外，八路抢答器还采用了微电脑控制技术。
主机内置微处理器，能够实现对抢答器的控制和答题数据的处理。
抢答器内部也有微控制芯片，能够实现对信号的接收和发送，以及对按键操作的响应。
微电脑控制技术使得八路抢答器更加智能化，能够实现自动计分、答题时间统计等功能。
最后，八路抢答器的原理还涉及到电源管理技术。
主机和抢答器通常采用电池供电，因此需要对电源进行有效管理，以确保设备的稳定运行和长时间使用。
同时，为了节约能源和延长电池寿命，八路抢答器通常会采用低功耗设计，使得设备在保证性能的情况下能够尽可能地减少能耗。
综上所述，八路抢答器的原理主要包括无线通讯技术、微电脑控制技术和电源管理技术。
这些技术的应用使得八路抢答器成为一种功能强大、操作简便的教学和考试辅助设备，受到了广泛的应用和好评。
希望通过本文的介绍，能够帮助大家更加深入地了解八路抢答器的原理和工作方式。
8路智能抢答器
一、作品介绍1、基本功能①抢答器同时供8名选手，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。
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（如20秒）。
当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时。
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。
②设置一个计分电路，具有加减分功能，加减分以10分为基准，并在数码管上显示得分情况。
二、系统工作1、电源部分①、原理输入交流220V通过电压变压器，再通过桥式整流电路和极性电容滤波，在固定式三端稳压器的Vin和GND两端形成一个并不十分稳定的直流电压(该电压常常会因为市电电压的波动或负载的变化等原因而发生变化)。
此直流电压经过三端稳压器的稳压和其后的极性电容滤波便在稳压电源的输出端产生了精度高、稳定度好的直流输出电压。
②、测试结果1、不接负载时2、抢答器部分①、原理当开关S置于闭合时，RS触发器的R、S端均为0，4个触发器输出置0，使74LS148的优先编码工作标志端（图中5号端）＝0，使之处于工作状态。
当开关S置于断开时，抢答器处于等待工作状态，当有选手将抢答按键按下时（如按下S5），74LS148的输出经RS锁存后，CTR=1,RBO(图中4端) =1，七段显示电路74LS48处于工作状态，4Q3Q2Q=101,经译码显示为“5”。
此外，CTR＝1，使74LS148 优先编码工作标志端（图中5号端）＝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CTR＝1，使优先编码工作标志端（图中5号端）＝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。
八人抢答器的课程设计
汇报人：
单击输入目录标题 课程设计背景 课程设计需求分析 课程设计总体方案 课程设计的硬件部分 课程设计的软件部分
添加章节标题
课程设计背景
课程设计的目的和意义
提高学生的实践能力
培养学生的创新思维和团队协 作能力
提高学生的电子技术应用能力
培养学生的工程实践能力和解 决问题的能力
课程设计的挑战： 在设计过程中， 需要解决硬件和 软件方面的问题， 如电路设计、程 序编写等，同时 还需要考虑到产 品的实用性和趣 味性。
课程设计需求分析
用户需求分析
用户需求：需要一款能够支持八人同时抢答的设备 功能需求：抢答器需要具备抢答、计分、计时等功能 性能需求：抢答器需要具备稳定性、准确性和响应速度 外观需求：抢答器需要具备美观、易操作和便携性
电路原理图设计
电源模块：提供稳 定的电源电压
控制模块：控制抢 答器的启动和停止
输入模块：接收抢 答信号
输出模块：显示抢 答结果
保护模块：防止过 载和短路
连接模块：连接各 个模块，实现信号
传输
电路板制作与焊接
电路板设计：根 据电路原理图设 计电路板
电路板制作：使 用PCB软件进行 电路板制作
电路板焊接：使 用电烙铁进行电 路板焊接
系统设计：确定硬件和软件 架构，选择合适的元器件和 编程语言
需求分析：明确八人抢答器 的功能需求
程序设计：编写程序代码， 实现抢答器的功能
测试与调试：对抢答器进行 测试，发现问题并进行调试
撰写报告：撰写课程设计报 告，总结设计过程和成果
课程设计的硬件部分
硬件设备选择
微控制器：选择Arduino UNO作为主控芯片 按键模块：选择8个独立按键作为输入设备 显示模块：选择LCD1602作为输出设备 电源模块：选择5V电源适配器作为电源供应 连接线：选择杜邦线作为硬件设备之间的连接线
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 。
第九讲八人抢答器设计(课时)
U10
11 12 13 1 2 3 4 5 10 HPRI/BCD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D 9 7 6 14
3 4 7 8 13 14 17 18
U3D
74LS04N
U4C
74LS04N
4511BD_5V
74LS147N
U5D
74LS04N
74LS373N
VCC
5V
R2 100 R3 100 R4 100 R5 100
二、抢答器的设计与调试
2.4 八人抢答器
做一做 项目：8路触发锁存电路功能仿真测试 项目编号：SZS2-1 设计指标： ① 8路开关输入； ② 稳定显示与输入开关编号相对应的数字1~8； ③ 输出具有唯一性和时序第一的特征； ④ 一轮抢答完成后通过解锁电路进行解锁，准备进入 下一轮抢答。 任务要求： ①绘制八人抢答器原理图或直接绘制仿真电路图； ②列出八人抢答器的元器件清单； ③对电路进行仿真调试；
2.4 八人抢答器
抢答器的组成框图：
解锁 电路
开关 阵列 电路
触发 锁存 电路
编码 电路
译码 显示 电路
抢答器的一般组成框图如上图所示。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。
二、抢答器的设计与调试
2.4 八人抢答器
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。
单片机报告八人抢答器
一、题目：八人抢答器（自拟）二、问题的提出通过延时程序设计倒计时，外部中断实现手动复位，键盘功能实现抢答并LED显示器的输出，设计成一个供最多八人使用的抢答器。
三、总体设计1、问题功能：用于多人抢答的抢答器2、系统总体结构设计1）硬件设计： MCS-51单片机、P3接口、键盘，LED显示器、外部中断INT0等；2）软件设计：首先我们的软件设计中包含了软件延时模块，用于读题倒计时和回答问题的时间控制。
其次我们软件设计还包括LED的控制模块用于控制LED。
我们还包括按键控制模块控制按键。
四、详细设计：1、硬件详细设计：2）进行硬件资源分配：8000H 硬件入口地址导线P1.0 P3.0 P1.0 P3.1 P1.2 /INT0 P1.3 /INT1 SDA SCL RSTKEY18003H /INTO 中断入口地址使用导线连接：P3.0-→ SDA ,P3.1-→ SCL , P3.4-→ RST-L 外部中断连线：使用导线将A2区的/INT0与D1区J53的KEY1口连接 2、软件详细设计：我们用软件延时程序控制延时。
软件流程图：3、设计中的主要困难及解决方案在这部分论述设计中遇到的主要困难及解决方案。
1）困难1：开始不会用LED 显示器，然后参考试验14的程序进行研究，完成了LED 的控制。
2）困难2：我们开始不能让答题时间结束后自动恢复到下一次抢答。
三、程序清单SDA BIT P3.0 SCL BIT P3.1 RST BIT P3.4 INT_KEY BIT P3.3 MTD EQU 40H进入下一轮抢答8000H 开始设置参数读题时间答题时间抢答时间本轮循环结束当前循环结束 /INTY0中断响应倒计时19秒倒计时10秒MRD EQU 48HDisBuf EQU 38H ;定义ZLG7290器件地址及子地址ZLG7290 EQU 70HACK BIT 10HSLA DA TA 50HSUBA DA TA 51HNUMBYTE DA TA 52HKey DATA 53HSystemReg EQU 00HKeyReg EQU 01HCmdBuf0 EQU 07HCmdBuf1 EQU 08HDpRam EQU 10HORG 8000HLJMP MAINORG 8003HLJMP INT0SVORG 8100H;-------主程序如下：MAIN: MOV DisBuf+2,#0MOV DisBuf+3,#0MOV DisBuf+4,#0MOV DisBuf+5,#0MOV DisBuf+6,#0MOV DisBuf+7,#0MOV SP,#60HSETB EASETB IT0SETB EX0CLR RSTLCALL DELAYSETB RSTLCALL DELAYLCALL ClsDispNBTC:MOV R2,#01HN1: MOV A,R2MOV DisBuf+1,ALCALL DisplayMOV R3,#09HN2:MOV A,R3MOV DisBuf+0,ALCALL Display编号：自拟MOV R6,#32HLCALL DELAY1DJNZ R3,N2MOV A,R2DEC R2JZ WaitKeyMOV DisBuf+0,#0LJMP N1WaitKey: JB INT_KEY,WaitKeyLCALL GetKeyMOV A,KeyJZ WaitKeyMOV DisBuf+0,AMOV DisBuf+1,#0LCALL DisplayDJS: MOV R2,#09HN3: MOV A,R2MOV DisBuf+4,ALCALL DisplayMOV R6,#32HLCALL DELAY1DJNZ R2,N3MOV R2,#0MOV A,R2MOV DisBuf+4,ALJMP NBTCNOKEY: LJMP DJSMOV DisBuf+0,#0MOV DisBuf+1,#0LCALL DisplayORG 8200HDELAY1: push 06HL1: push 06HL2: push 06HL3: DJNZ R6,L3POP 06HDJNZ R6,L2POP 06HDJNZ R6,L1POP 06HDJNZ R6,DELAY1RET;子程序名:GetKey;功能：获取用户按键值（Key）;调用：VI2C_ASM.INC;入口参数:无;出口参数:Key;占用资源: R0，R1，R2，R3（工作寄存器组1），ACC，CyGetKey: MOV SLA,#ZLG7290 ;指定器件地址MOV SUBA,#01H ;指定子地址MOV NUMBYTE,#01H ;读1字节数据push ACC ;保护ACCpush PSW ;保护PSWsetb RS0 ;切换工作寄存器，I2C通信软件使用工作寄存器组1clr RS1LCALL IRDNBYTE ;调用读1字节数据程序pop PSW ;恢复PSWpop ACC ;恢复ACCmov Key,MRD ;读取的数据送Keyret ;子程序返回;子程序名:ClsDisp;功能：清除显示内容;调用：VI2C_ASM.INC;入口参数:无;出口参数:无;占用资源: R0，R1，R2，R3（工作寄存器组1），ACC，Cy，R5（当前工作寄存器组）ClsDisp: MOV R5,#8MOV A,#01100000BCls1: MOV SLA,#ZLG7290MOV SUBA,#CmdBuf0MOV MTD,AMov MTD+1,#1FHMOV NUMBYTE,#02HPUSH ACCPUSH PSWSETB RS0CLR RS1LCALL IWRNBYTEPOP PSWPOP ACCINC ALCALL DELAYDJNZ R5,Cls1RET;子程序名:Display;功能：在8段LED数码管显示;调用：VI2C_ASM.INC;入口参数: Disbuf+0~ Disbuf+7，8字节显示缓冲区;出口参数:无;占用资源: R0，R1，R2，R3（工作寄存器组1），ACC，Cy，R0，R5（当前工作寄存器组）Display: MOV R5,#8MOV A,#01100000BMOV R0,# DisbufDisp1: MOV SLA,#ZLG7290MOV SUBA,#CmdBuf0MOV MTD,AMOV MTD+1,@R0MOV NUMBYTE,#02HPUSH ACCPUSH PSWSETB RS0CLR RS1LCALL IWRNBYTEPOP PSWPOP ACCINC AINC R0LCALL DELAYDJNZ R5,Disp1RET;子程序名: DELAY;功能：延时约36.5 ms（11.0592MHz时钟）;调用：YS500US;入口参数:无;出口参数:无;占用资源: R7，R6DELAY: MOV R7,#80HMIN: LCALL YS500USDJNZ R7,MINRET;子程序名: YS500US;功能：延时约279us（11.0592MHz时钟）;调用：无;入口参数:无;出口参数:无;占用资源: R6YS500US: MOV R6,#80HDJNZ R6,$RET$INCLUDE(VI2C_ASM.INC)INT0SV: MOV DisBuf+4,#0LJMP NBTCRETEND四、调试程序的方法1）硬件调试方法：首先，排除常见的硬件故障，无逻辑错误，元器件状态良好无失效现象，电源正常。
八人抢答器PLC控制系统设计
目录摘要 (1)目录 (1)绪论 (2)第一章 PLC控制八人抢答器概述 (3)第二章八人抢答器系统功能介绍与流程 (4)2.1八人抢答器系统的功能与设计要求 (4)2.2八人抢答器工作流程 (4)第三章八人抢答器硬件电路设计与连接 (6)3.1PLC机型选择步骤与原则 (6)3.2七段显示数码管 (7)3.3其他指示信号电气设备 (7)3.4I/O口分配与硬件连接电路 (8)3.5八人抢答器所用元器件型号 (10)第四章软件编程设计 (10)4.1程序的编写与调试 (10)4.2软件编程注意的问题 (20)第五章结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)附录摘要可编程序控制器（PLC）是综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术的一门新兴技术，是实现工业生产、科学研究以及其他各个领域自动化技术的重要手段之一，应用十分广泛，是现代工业控制的三大支柱之一。
近年来随着科技的飞速发展，PLC的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制日新月益。
它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。
据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。
可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一，PLC、机器人、CAD/CAM 将成为工业生产的三大支柱。
PLC控制系统设计8人抢答器是将PLC用于对抢答器的控制，主要是考虑其具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前使用的抢答器进行精确控制，特别是对多人抢答的控制可方便的实现。
通过设计一个八人抢答器，利用七段显示数码管显示选手编号、倒计时使我们系统掌握可编程控制器的基本原理、功能、应用、程序设计方法和编程技巧，是我们掌握一些基本机型，掌握PLC控制技术的基本原理和应用，并学习PLC编程的多样性、灵活性，是我们掌握PLC 在实际应用中的控制作用、动作顺序与原理，为今后从事自动化控制领域的工作打下坚实的基础。
八人抢答器实验报告
抢答器实验仪器：数码管、电阻、二极管、开光、cd4511、9014。
电路图：工作原理：根据cd4511译码器将输入信号转换为十进制的数字，通过cd4511的锁存功能来实现抢答。
调试：电路完全焊接好了后，接通电源，数码管显示“0”，然后我按第一个开关按钮时，数码管还是显示“0”，问题出来了，我就先用万用表检查芯片的好坏，发现没有问题，然后我检查开关通往芯片的电位，当我按第一个开关时，芯片的“A”输入端有7.2v的电压，：对应的B、C、D三点的电位都为“0”，发现没有问题，测试了其他几个开关，发现都没有问题。
然后我就想应该是锁存的问题，我就检查锁存端，我发现9014的引脚应该错了，我就上网查了一下9014的引脚图，发现9014的引脚图是错的，重新接过后，1、3、4、5、7这几个数字可以，能锁存，但2、6、8这几个数字还是不行，我就找了2、6、8这三个数字与其他开数字的区别，我发现这三个数字与其它数字的区别在于2、6、8都有e这个点，而其他几个都没有，我想就是这里出问题了，我就对应数码管的e点去寻找问题，结果发现对应的二极管没有接好，我接好后，就全部可以用了，但有一个问题一直让我很苦恼，为什么数码管的b这个二极管的亮度不怎么亮，就是相对其他的要暗一点，我想一定是这点的负载过大，我就把连接在b这个点的电阻换小了一点。
然后测试了一下，从第一个开关按到第八个开关，全部没有问题了。
大功告成！分析：电路中，很多地方对电阻的匹配度要求比较高，一旦两个电阻匹配的不妥当就容易导致电路无法正常工作，在数码管的输出级，有一个限流的电阻，由于我们的元器件中没有这么小的电阻，我们可以多个电阻并联来达到目的。
此电路是通过译码器cd4511来对二进制进行译成十进制的数，数码管是一个译码驱动器。
小结：这个电路相对前面的电路来说，复杂的多，更需要仔细。
仔细焊接电路，防止焊接错误，以及虚焊、短焊。
八人抢答器的课程设计
《数字电子技术基础》课程设计题目：八路抢答器一、计设计任务及要求：1.设计多路竞赛抢答器2.抢答器至少控制6 人抢答；3.设置一个主持人控制开关，控制抢答器的开始及清零；4.抢答器具有锁存和显示第一个抢答者的编号，并禁止其他人抢答的功能；5.具有30 秒倒计时显示抢答的时间控制，时间到禁止所有人抢答；二、方案设计及论证：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。
设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由老师控制。
抢答器具有锁存及显示功能。
即学生按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示。
学生抢答实行优先锁存，优先抢答学生的编号一直保持到老师将系统清除为止。
抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由老师设定（如30秒）。
当老师启动"开始"键后，定时器进行减计时。
学生在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示学生的编号和抢答的时间，并保持到老师将系统清除为止。
如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统禁止抢答，定时显示器上显示00。
设计方案简述1.定时抢答器的总体框图如下图所示，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，当学生按动抢答键时，能显示学生的编号，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。
2.定时抢答器的工作过程是：接通电源时，老师将开关置于“消除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯，定时器倒计时，当定时时间到，却没有学生抢答时，系统报警，并封锁输入电路，禁止学生超时后抢答。
当学生在定时时间内按动抢答键时，抢答器要完成以下四项工作：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；控制电路要对输入编码电路进行封锁，避免其他学生再次进行抢答；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，并保持到老师将系统消零为止，当学生将问题回答完毕，老师操作控制开关，使系统回复到禁止工作状态，以便进行下一轮抢答。
8路抢答器
74LS48的引脚图
74LS48的逻辑图
74LS48的功能表
十进数 或功能 输入 LT RBI BI/R A3A2A1A0 BO 输出 a b c d e f g 备注
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 BI RBI LT
H
H H H H H H H H H H H H H H H x H L
• 74LS48为七段显示译码器。该集成译码 器设有多个辅助控制端，以增强器件的 功能。BI/RBO为灭灯输入，当BI=0时 ，所有字形熄灭。LT为试灯输入，当 LT=0且RBO=1时，显示字形为8，常用 于检测自身的好坏。RBI为动态灭灯输 入，当LT=1，RBI=0且输入均为0时， 输出均为低电平，数码管“灭零”。
当按下的键松开后，74LSl48的为 高电平，但由 于CTR维持高电平不变，所以74LSl48仍处于禁止 工作状态，其它按键的输入信号不会被接收。这 就保证了抢答者的优先性以及抢答电路的准确性。 当优先抢答者回答完问题后，由主持人操作控制 开关S，使抢答电路复位，以便进行下一轮抢答。
• 扩展电路设计 • 定时电路 • 由节目主持人根据抢答题的难易程度，设定 一次抢答的时间，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
• 时序控制电路是抢答器设计的关键，主要完成三 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。 • 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，无人抢答时，扬声器发 声，同时抢答电路和定时电路停止工作。
8位竞赛抢答器程序与仿真图
8位竞赛抢答器的设计设计要求以单片机为核心，设计一个8位竞赛抢答器：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。
设置一个系统清除和抢答控制开关S，开关由主持人控制。
抢答器具有锁存与显示功能。
即选手按按钮，锁存相应的编号，并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
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，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间为0.5s左右。
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。
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。
通过键盘改变抢答的时间，原理与闹钟时间的设定相同，将定时时间的变量置为全局变量后，通过键盘扫描程序使每按下一次按键，时间加1（超过30时置0）。
同时单片机不断进行按键扫描，当参赛选手的按键按下时，用于产生时钟信号的定时计数器停止计数，同时将选手编号（按键号）和抢答时间分别显示在LED上。
程序：ORG 0000HLJMP MAINORG 0003HLJMP SHESHORG 000BHLJMP IT0PORG 0100HMAIN: MOV TMOD,#01H //定时器T0工作于方式1MOV TH0,#3CH //1秒的初值MOV TL0,#0B0HSETB EASETB ET0 //开总中断，T0中断，外部中断0开启，外部中断跳沿触发。
SETB EX0SETB IT0MOV R4,#30 // R4存放30，用于存放倒计时初值MOV R3,#0AHMOV R7,#0AH // 个十百初始显示"FFF" ，R3存放选手编号，R7存放倒计时的十位，R6存放倒计时的个位MOV R6,#0AHMOV R0,#30 //R0存放倒计时的显示值，初值设为30LCALL XIANSH2STAR: setb P3.6 //关喇叭MOV R1,#00H //选手按键，复位按键，无人抢答的标志位，用于从等待中断中返回到初始//=========复位部分程序======FW: JNB P3.1,FW1 //预判复位键按下否JMP FWFW1: LCALL DELAY //去抖动，判断是否真按下JNB P3.1,FW2JMP FWFW2: MOV R3,#0BH //复位按下，则存放选手编号的R3，放入"灭"的代码MOV A,R4 //倒计时初值R4放入显示倒计时寄存器R0中MOV R0,ALCALL XIANSH1//=========开始部分程序======SAM: JNB P3.0,PKJMP SAMPK: JNB P3.0,PK1 //扫描开始键是否按下JMP SAMPK1: MOV R3,#0BH //按下则R3存"灭"代码，SETB TR0 //启动定时器MOV R2,#0AH //中断次数设为10次，刚好1秒HERE: CJNE R1,#01H,YY //若R1中存放的选手按键标志位为1，则转入STARJMP STAR //否则继续循环等待中断YY: JMP HERE//=======中断程序=======IT0P: CLR TR0DEC R2CJNE R2,#05H,JX0 // 中断5次后，开启扬声器clr P3.6JX0: CJNE R2,#00H,JX1 //中断10次后，关闭扬声器，这样喇叭响0.5秒setb P3.6DEC R0LCALL XIANSH1MOV R2,#0AH //R2中再存入中断次数JX1: LCALL SAMOCJNE R1,#01H,JX2 //扫描选手按键标志位R1，未按下则转JX2 ,按下则返回JMP RETURNJX2: JNB P3.1,PK2JMP CZPK2: LCALL DELAY //检测复位键按下否JMP CZQFW: MOV R1,#01HJMP RETURN //按下则返回CZ: CJNE R0,#00H,CZ1 //倒计时是否计时完毕clr P3.6 //及时完毕无人抢答则扬声器开启LCALL DELAY5 //延时1秒MOV R1,#01H //R1设1JMP RETURN //中断返回CZ1: MOV TH0,#3CH //计时器初值重装MOV TL0,#0B0HSETB TR0RETURN: RETI//========选手键盘扫描程序========SAMO: JNB P1.0,XS1JNB P1.1,XS2JNB P1.2,XS3JNB P1.3,XS4 //预扫描选手按键是否按下JNB P1.4,XS5JNB P1.5,XS6JNB P1.6,XS7JNB P1.7,XS80RETURN2:RET //未按下则返回XS80: LJMP XS8XS1: LCALL DELAY //去抖动再判是否按下JNB P1.0,XS11JMP RETURN2XS11: MOV R1,#01Hsetb P3.6 //按下则显示1号扬声器关闭MOV R3,#01HLCALL XIANSH1JMP RETURN2XS2: LCALL DELAYJNB P1.1,XS22JMP RETURN2XS22: MOV R1,#01Hsetb P3.6 //按下则显示2号扬声器关闭MOV R3,#02HLCALL XIANSH1JMP RETURN2XS3: LCALL DELAYJNB P1.2,XS33JMP RETURN2XS33: MOV R1,#01Hsetb P3.6 //按下则显示3号扬声器关闭MOV R3,#03HLCALL XIANSH1JMP RETURN2XS4: LCALL DELAYJMP RETURN2XS44: MOV R1,#01H //按下则显示4号扬声器关闭setb P3.6MOV R3,#04HLCALL XIANSH1JMP RETURN2XS5: LCALL DELAYJNB P1.4,XS55JMP RETURN2XS55: MOV R1,#01Hsetb P3.6 //按下则显示5号扬声器关闭MOV R3,#05HLCALL XIANSH1JMP RETURN2XS6: LCALL DELAYJNB P1.5,XS66JMP RETURN2XS66: MOV R1,#01Hsetb P3.6 //按下则显示6号扬声器关闭MOV R3,#06HLCALL XIANSH1JMP RETURN2XS7: LCALL DELAYJNB P1.6,XS77JMP RETURN2XS77: MOV R1,#01Hsetb P3.6MOV R3,#07H //按下则显示7号扬声器关闭LCALL XIANSH1JMP RETURN2XS8: LCALL DELAYJNB P1.7,XS88JMP RETURN2XS88: MOV R1,#01Hsetb P3.6 //按下则显示8号扬声器关闭MOV R3,#08HLCALL XIANSH1JMP RETURN2//=========显示程序======XIANSH1:MOV A,R0MOV B,#0AH //R0中存放的倒计时显示值除10 分出十位和个位DIV ABMOV R7,A //十位存入R7中MOV R6,B //个位存入R6中XIANSH2:SETB P0.4CLR P0.5 //选择选手编号的数码管CLR P0.6MOV A,R3MOV DPTR,#SEGTAB //调入代码MOVC A,@A+DPTRMOV P2,A //显示选手编号CLR P0.4SETB P0.5 //选择显示十位的数码管CLR P0.6MOV A,R7MOV DPTR,#SEGTAB //调入代码MOVC A,@A+DPTRMOV P2,A //显示十位CLR P0.4CLR P0.5 //选择显示个位的数码管SETB P0.6MOV A,R6MOV DPTR,#SEGTAB //调入代码MOVC A,@A+DPTRMOV P2,A //显示个位RET//=======抢答时间设置程序======SHESH:INC R0 //倒计时初值加1CJNE R0,#31,BQL //倒计时初值设置超过30 自动清零MOV R0,#00HBQL: MOV R3,#0BHMOV A,R0 //倒计时初值存入其专用寄存器R4中，这样可以全局不变，R0会倒计时中递减而改变MOV R4,ALCALL XIANSH1RETI//====10ms延时程序（去抖动）====DELAY: MOV R7,#20D1: MOV R6,#248D2: DJNZ R6,D2DJNZ R7,D1RET//1s延时程序（无人抢答报警）====DELAY5:MOV R7,#40DL1: MOV R6,#50DL2: MOV R5,#248DL3: DJNZ R5,DL3DJNZ R6,DL2DJNZ R7,DL1RET//======数码管显示调用代码======SEGTAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,8EH,0FFH//0,1,2,3,4,5,6,7,8,9，F,灭END说明：仿真开始显示FFF；按下复位键显示倒计时初值，起初设的是30秒；再按下设时键，按一下计数初值加1，到30自动清零；按下开始键开始倒计时，每减一，有0.5秒的声响；当有选手按下，则倒计时停止，显示当前倒计时数值和选手编号；若在倒计时计数到0，无人抢答则有1秒声响的报警。
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。
八位抢答器电路设计原理
八位抢答器电路设计原理
1. 按键输入，八位抢答器需要设计合适的按键输入电路，以便用户按下按钮时能够产生相应的电信号。
这可能涉及到按钮开关、稳定器电路和去抖动电路等。
2. 信号处理，按键输入的电信号需要经过信号处理电路，以确保稳定的逻辑电平输出。
这可能包括使用触发器、反相器和逻辑门等元件来处理输入信号。
3. 逻辑控制，在抢答器中，需要设计适当的逻辑电路来实现多人抢答的控制逻辑。
这可能包括使用多路选择器、计数器和状态机等元件来控制抢答的顺序和逻辑。
4. 显示和输出，设计中还需要考虑如何显示抢答结果，通常会使用LED灯或数码管来显示抢答的结果。
此外，还需要设计输出电路，将抢答结果输出到外部设备或系统中。
5. 微处理器控制（可选），在一些高级的抢答器设计中，可能会使用微处理器来实现更复杂的控制逻辑和功能，例如记录抢答时间、统计正确率等。
总的来说，八位抢答器的设计原理涉及到电路设计、逻辑控制和可能的微处理器控制等多个方面，需要综合考虑输入、处理、控制和输出等环节，以实现稳定、可靠的抢答功能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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，就本次课程设计做一个成本低又能满足要求的八路数显抢答器。
本设计是模电、数电以及应用软件如multisim、protel等的综合课程设计。
关键词：编码器、计数器、触发器、定时器前言 (1)第一章方案简介及其选择 (2)第二章八路抢答器各部分的设计及其原理 (3)2.1 抢答电路设计 (3)2.2 定时电路设计 (6)2.3 秒脉冲产生电路设计 (7)2.4 报警电路设计 (7)2.5 时序控制电路设计 (8)2.6 抢答总体电路设计 (9)第三章抢答器电路的仿真 (12)3.1 秒脉冲产生电路的仿真 (12)3.2 抢答电路的仿真 (13)3.3 定时电路的仿真 (13)结束语 (15)参考文献 (15)本电路由主体电路和扩展电路组成，分别由集成编码器、计数器、触发器、定时器和必要的门电路等组成，其中主体电路的作用是完成主持人的控制系统清零与抢答开始功能以及完成参赛者的抢答并显示其编号的功能，扩展电路即控制电路，主要包括秒脉冲发生电路和定时电路。
该抢答器实现了以上清零、抢答、数据锁存、自动计时等功能，可以保证8个参赛者或参赛队公平的抢答。
要求是：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。
4. 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，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。
5. 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6. 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。
第一章方案简介及其选择此次设计的八路定时抢答器有两种设计方案，第一种方案的总体框图如图1.1所示图1.1 方案一的总体设计框图其原理是：主持人按动开始抢答的开关后，最先抢答的选手的电平信号先经过优先编码器，再依次经过数据锁存器，此时已经限制了其他选手的抢答，信号再经过译码器和七段数码显示器，将最先抢答的该选手的编号显示出来，并同时产生报警信号，到此完成的是抢答功能；如果没有人抢答， 30秒减计数器减到00时也会发出报警信号，此是完成计时功能。
这种方案原理比较简单，但组装电路比较麻烦，控制电路部分要用几种芯片，相对繁琐。
第二种方案的总体框图如图2所示：该方案是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。
另外由主持人控制开关和其他部分电路通过门电路实现对抢答电路、定时电路和报警部分电路的控制。
图1.2 方案二的总体设计框图相比之下，第二种方案更好些。
它的优点表现在以下几个方面：主持人对整体电路的控制只需几个门电路就可完成，不必用特别的芯片来组成控制电路；更容易实现报警提示功能，在有选手抢答后或者计时开始和结束时；用集成单稳态触发器代替了自己设计的控制电路，既减少了布线使整个电路更直观简单又降低了产生错误的可能性。
所以以下的设计方案都是按照方案二进行的。
第二章八路抢答器各部分的设计及其原理单元电路包括抢答电路、秒脉冲发生器电路、定时电路、报警电路和时序控制电路。
下面将一一介绍。
2.1抢答电路设计抢答电路的功能有两个：一是选手抢答后锁存器进行数据锁存，禁止其它选手抢答，二是抢答后的电平信号由优先编码器判断选手编号，并经译码器译码再由显示器显示该编号。
电路是由八D锁存器、优先编码器74148和七段译码器7448和七段数码显示器组成。
74LS373是常用的八D锁存器，它功能表如表1所示。
表1. 芯片74LS373的功能表表可知，只有当使能端为高电平时才能将输入信号输出，同时锁存，且此时由功能输出控制端为低电平。
74LS148是有八个输入端，三个输出端的优先编码器，它的功能是判断抢答选手的编号。
74LS148的功能表如表2所示。
表2 74LS148的功能表七段显示译码器7448输出高电平有效，用以驱动共阴极显示器。
该集成显示译码器设有多个辅助控制端，以增强器件的功能。
七段显示译码器一般与七段数码显示器相连，共同构成四输入端的数码显示电路。
共阴极数码显示器的功能表如表3所示表3 共阴极数码显示器的功能表抢答器电路（图2.1原理是：当任意一个选手按下抢答按钮后，74LS373开始工作，与输入端对应的输出端为低电平，低电平经过74LS148编码后输出的是一组与输入对应的三位二进制数，再经过译码显示电路将对应的编号显示出来。
编码器74LS148工作时输出使能端为高电平，将其连接到锁存器的控制端口，使其由低电平变为高电平，禁止它再工作，即使其他选手再按动按钮，也不会再有输出，也就是完成了锁存功能。
图2.1抢答器电路图2.2 定时电路设计本次设计的要求中有一项是有定时抢答的功能，并且一次抢答的时间可以由主持人设定。
这就要设计定时电路。
定时电路是由两片74LS192、7448和共阴极显示器组成的。
其中7448和共阴极显示器共同构成数码显示功能电路在前面的抢答电路中已经介绍过了。
两片74LS192是构成两位十进制递减计数器，以实现定时功能。
74LS192是具有置数和清零功能的同步十进制减计数器，其功能表如表4所示：表4 74192的功能表由以上集成芯片设计的定时电路如图2示。
图2..2时间的定时电路图定时电路（图2的工作原理是：首先主持人根据题的难易程度来确定抢答时间，并通过74LS192的置数端将时间输入，抢答开始时主持人将清零开关置低电平，计数器开始递减计数至00，产生报警，计数器停止工作。
计时期间有人抢答，减计数器停止计时，显示器上显示此刻时间。
2.3 秒脉冲产生电路设计为了准确地计时，设计中不能缺少秒脉冲产生电路，即能产生周期为一秒的脉冲的电路。
如图2.3所示为用555设计的秒脉冲产生电路因为周期为一秒，所以频率是1赫兹。
图中电容的充放电时间分别是：t1=R2×C1×ln2≈0.7R2×C.t2=(R1+R2)×C×ln2≈0.7(R1+R2)C.所以555的3端输出的频率为：f=1/(t1+t2)≈1.43/[(2R1+R2)C]我们采用的电阻和电容值分别是:R1=15KΩ，R2=64KΩ，C1=10uf,满足上式，即得到的是秒脉冲图2.3 秒脉冲产生电路2.4 报警电路设计报警电路是由555定时器组成的，电路如图2.4所示图中555定时器用来构成多谐振荡器，震荡频率和秒脉冲产生电路中频率的计算方法相同。
3端的输出信号经过三级管驱动扬声器，发出报警信号。
当4端的输入信号是高电平时，振荡器工作，有报警信号，4端输入低电平时，振荡器不工作，没有报警信号。
也就是说需要报警时只需控制输入端就可以了。
图2.4报警电路图2.5 时序控制电路设计控制电路包括控制扬声器发声时间的部分电路和将以上各个部分电路连接起来的电路因为扬声器的发声时间要控制在0.5秒，所以要控制报警电路的输入脉冲的脉宽，也就是脉冲周期。
可以选用不可重复触发单稳态触发器74LS121，它的功能表如表5所示。
表5 74121的功能表由功能表可知，当三个输入端的状态不变时输出是低电平，低电平接至报警电路的输入端是不会有报警信号的，只有当输入端有上升延或是下降延（具体如表）时，输出端才会有单次脉冲，将高电平接至报警电路时就会产生报警信号了。
这部分控制电路的电路图如图2.5所示:图2.5控制部分电路图图中的电阻和电容的值可以决定脉冲宽度：Tw≈0.7RC。
要求报警时间为0.5秒，所以我们选择电阻R=10 kΩ，电容C=71μF 。
2.6 整机电路设计各部分电路都已经的设计完毕，现在介绍一下总体电路。
在部分电路图上已经表示出了它们之间的联系。
相同编号的输出端和输入端是要连接在一起的，例如，输出端1要接输入端1，输出端2要接输入端2，依此类推，把各个电路连接起来就是总体电路图了。
开关K是主持人控制的，开始时接高电平，清零时接低电平。
同时还有主持人的置数开关和选手的抢答开关，分别在定时电路和抢答电路中。
图中“1”表示要接高电平+5V,“0”表示接低电平，即接地。
下面介绍本次设计的抢答器的使用原理。
首先是各个选手分别对应的按钮编号是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7，抢答后显示器上显示的分别是0、1、2、3、4、5、6、7。
然后是主持人对整个电路系统清零，将开关置于“清零”的位置，输出低电平，分为三路：一路与74LS148的E0端与非后变为高电平输出到74373的使能端C，此时锁存器不锁存数据，所以抢答部分显示器灭灯无显示，实现了清零；另一路低电平输出到计数器74LS192的LD端，而CR端也是低电平，所以使得对应显示器输出预置的数据；三是与集成单稳态触发器74LS121相连，因为是低电平所以没有报警信号。
接下来主持人根据题目的难易程度设置抢答时间，此设定可以通过调节输入两片74LS192的四个输入端D、C、B、A的高低电平来进行（例如要设定时间为30秒,就将十位的74192的D、C、B、A分别置位为0、0、1、1，而将各位的74LS192的D、C、B、A都置于0）。
当主持人宣读完题目说“开始”并将开关置于“开始”位置后，输出为高电平，此高电平有三路方向：一路输出到集成单稳态触发器74LS121的输入端，使其产生单个周期为0.5S的脉冲，驱动报警电路发出声响，即实现了发声提示的功能；另一路输出到74LS192的LD端，使其处于高电平而开始减计数；还有一路输出到锁存器的C端；当任意一个选手抢答时，例如2号抢答时，八D锁存器74LS373工作，与输入端相对应的输出端2Q输出低电平，则锁存器输出的八位电平经8～3八位优先编码器74LS148编码输出的A2～A0成为与输入信号相对应的三位二进制码001，而74LS148的管脚15（E0）的输出电平由低变高，输出到七段译码显示器74LS48的二进制码经其译码后输出到七段共阴数码管上，则显示器上显示对应的编号1。