多路智力竞赛抢答器
多路智力抢答器—毕业设计
目录前言 (1)1 多路智力抢答器的介绍 (1)多路智力抢答器的作用 (2)多路智力抢答器的分类 (2)多路智力抢答器的特性 (2)2多路智力抢答器的设计 (2)功能要求 (2)多路智力抢答器的设计步骤以及要求 (3)3多路智力抢答器的框架设计 (3)多路智力抢答器电路的设计 (3)多路智力抢答器的设计 (3)4 智力抢答器基本电路设计 (4)5定时电路设计 (8)原理及设计 (9)多谐振荡器 (9)计时器 (10)译码器 (10)定时器的工作原理 (11)6报警系统 (11)报警系统的构成 (11)报警系统的工作原理 (12)7 时序控制电路设计 (13)时序控制电路的三个功能 (13)时序控制电路的设计图 (13)时序控制电路的设计原理 (13)8.元器件介绍 (14)74LS148功能介绍 (14)74LS192功能介绍 (15)9.仿真电路实验 (16)Proteus仿真电路图 (16)10.实物制作 (17)多路智力抢答器原理图 (17)多路智力抢答器PCB制图 (17)焊接与调试 (18)焊接部分注意事项 (18)调试部分注意事项 (18)11.结束语 (18)附录 (20)参考文献 (22)多路智力抢答器前言近年来跟着电子技术生长飞快，讯息已经逐步渗透到我们生活的社会里的每个角落，同时人才高素质和信息化是信息时代的基本要求，高等教育持续发展，我们的基本生活水平也在提高，同时也提高了我们对精神文明的要求，也就是说电子领域需要更高的发展才能满足人们的需求。
通信电子信息学是一门广泛的应用在各个角落的科学技术，迅速的在发展。
如果想要学会并学好这门学科，第一是系统的学习该学科的基础理论，第二要训练技术，第三就是培养学生的几大能力对理论联系实际；实际操作的能力；设计电路的能力；综合分析实验的结果以及正确处理数据、排除和检查数据故障的能力。
同时我们对电子产品的理解也会同时的加深。
本课程设计的题目是，多元智能抢答器的试验设计，所以我会使用多个智能抢答器的设计方案是常识，数字电路的集成芯片的使用。
毕业设计---多路智力竞赛抢答器设计(含外文翻译)
华北水利水电学院毕业设计任务书设计题目：多路智力竞赛抢答器设计（软件部分）专业：班级学号：姓名:指导教师：一、毕业设计的目的通过本次毕业设计，锻炼学生综合运用所学知识进行实践的能力，提高学生自学知识、掌握技术的能力，提高学生实际动手能力,熟悉硬件电路设计的系统流程，掌握8路多功能抢答器的原理与实现方法。
二、主要设计内容本系统采用模块化设计智能抢答器，在抢答比赛中广泛应用，各组分别有一个抢答按钮。
主持人有开始和显示、复位键。
在后台主持人可以修改，抢答时间和选手回答问题的时间设置，原始状态下抢答时间为30s，回答问题时间为30s。
通过加键和减键修改上述时间，改完后结束键确定。
新时间开始有效，主持人按键开始后，选手开始抢答为有效，数码显示屏显示抢答时间倒计时和选手号，并且发生提示。
主持人可按键结束，新一轮抢答开始。
三、重点研究问题1、如何实现对抢答器的时间和得分控制；2、抢答器功能的完备。
四、其他要求1焊接时注意不要出现不良焊接，以免造成短路。
2尽量做到简化电路板，使其美观。
五、设计成果要求1、设计出8路多功能抢答器，使其能够正常显示时间以及抢答号码。
2、根据电路图焊接电路硬件并调试。
3、撰写8路多功能抢答器设计的报告。
六、其它1、收集资料，设计整个系统硬件原理框图和软件流程图。
2、硬件各个模块功能分析。
3、硬件子单元模块设计。
4、总体测试、调试等。
5、整理文档及外文翻译资料、编写毕业设计说明书。
华北水利水电学院本科生毕业设计开题报告2011 年3 月21 日学生姓名史世昭学号200712305 专业电子信息科学与技术题目名称多路智力竞赛抢答器设计（软件部分）课题来源自选主要内容1、课题背景抢答器是一种应用非常广泛的设备，在各种竞赛、抢答场合中，它能迅速、客观地分辨出最先获得发言权的选手。
早期的抢答器只由几个三极管、可控硅、发光管等组成，能通过发光管的指示辩认出选手号码。
现在大多数抢答器均使用单片机(如MCS-51型)和数字集成电路，并增加了许多新功能，如选手号码显示、抢按前或抢按后的计时、选手得分显示等功能。
题目多路智力竞赛抢答器
题目多路智力竞赛抢答器
一、任务
设计一个多路智力竞赛抢答器，在控制开关（控制系统的清零和抢答的开始）作用下，抢答选手在开始信号作用后开始抢答，显示优先抢答选手的编号同时给出音响的提示。
二、设计要求
1设计一个8路智力竞赛抢答器，主持人可控制系统的清零和抢答的开始，在控制电路控制下，实现最快抢答选手按键抢答的判别功能。
2 抢答选手确定后给出音响的提示和选手编号的显示。
三、报告要求
1、设计方案选取与论证
提出选择所选方案的理由、指出方案的可行性、优缺点，画出整机的原理框图。
2、单元电路设计
画出各单元电路的电路图，简述各单元电路的工作原理，重点是电路主要参数的计算和功能分析。
3、*系统功能仿真验证和印制版图的设计（选做）
简述系统功能仿真验证结果及仿真结果分析；印制版图的设计和印制版图。
4、硬件的装配和调试
装配和调试中的问题和解决办法，简述调试结果。
5、结果分析和总结
系统实现的实际功能指标，达标情况，特点和问题分析。
作品的优缺点、特色和创新点的自我评价。
多路智力竞赛抢答器的设计
多路智力竞赛抢答器的设计多路智力竞赛抢答器是一个用于智力竞赛中的设备，用于记录和管理参赛者的抢答顺序和答题情况。
它可以在比赛中提供公平、公正和高效的抢答环境，确保比赛的公正性和准确性。
下面是一个多路智力竞赛抢答器的设计，包含以下几个方面的内容。
一、硬件设计：1.抢答器主控制模块：用于控制整个抢答器的工作流程，包括参赛者抢答按钮的触发、显示屏的刷新以及结果的显示。
2.抢答按钮模块：每个参赛者都有一个抢答按钮，用于在抢答时触发抢答信号，并将信号传递给主控制模块。
3.显示屏：用于显示当前抢答顺序、参赛者的编号和答题情况等信息。
4.信号接口模块：用于接收和发送抢答信号，确保信号的稳定传输和准确记录。
二、软件设计：1.参赛者管理：可以添加、修改和删除参赛者信息，包括编号、姓名和其他个人信息。
2.抢答顺序生成算法：根据参赛者的编号和抢答时间，生成抢答顺序，确保每个参赛者都有平等的机会。
3.抢答计时器：记录每个参赛者的抢答时间，以毫秒为单位，确保答题时间的准确性。
4.答题结果记录：记录每个参赛者的答题情况，包括答题是否正确、答题时间和得分等信息。
三、工作流程：1.参赛者注册：在比赛开始前，将参赛者的信息录入系统，并为每个参赛者分配一个唯一的编号。
2.抢答顺序生成：根据参赛者的编号和抢答时间，生成抢答顺序，确保每个参赛者都有平等的机会。
3.比赛开始：显示屏上显示第一个参赛者的编号，并开始计时。
4.抢答过程：参赛者可以按下抢答按钮进行抢答，主控制模块接收到抢答信号后，记录抢答时间，并显示下一个参赛者的编号。
5.答题过程：参赛者按照题目进行答题，系统记录答题情况，并根据答题结果给予相应的得分。
6.比赛结束：显示屏上显示比赛结果，包括参赛者的得分和排名等信息。
四、安全性设计：1.数据备份：系统应具备数据备份功能，确保比赛数据在意外情况下的安全性。
2.故障恢复：系统应具备故障恢复功能，如断电恢复、程序崩溃等情况下能够自动恢复并继续比赛。
基于EWB的多路智力竞赛抢答器的设计
１ ． Ｅ ＷＢ 仿真软件简介
送到 显示 电路进 行显示 。编码 器，我们选 用７ ４ Ｌ Ｓ １ ４ ８ 优先编码 器 ，锁存 器选用７ ４ Ｌ Ｓ ２ ７ ９ ＲＳ 锁存器 ，译码 器选用７ ４ Ｌ Ｓ ２ ４ ８ 显示 译码器 ，数码管选用共阴七段数码管 。具体电路如图２ 所示：
— ● 、 Ｉ ！ 挺 驻 磋 … ｌ 童 ｌ 相 ： Ｌ Ｄ １ １ ｌ 一 ｌ
控制 电路 ，可 以用Ｄ触 发器或Ｊ Ｋ触发器来锁 存选手抢答 控
制 信 号 ， 当 有 选 手 抢 答 时 ， 编 码 器 开 始 编 码 ， 其 输 出 端 ＧＳ 和
Ｅ Ｏ，产生 一个 下 降沿 和 上升沿 ，从 而触 发Ｄ触 发器或Ｊ Ｋ触 发 器，锁存该信 号 ，并将 其信号发送给 编码器Ｅ Ｉ 端 ，使编 码器禁 止 编 码 ， 从 而 使 其 它 选 手 抢 答 信 号 无 效 。控 制 电路 我们 选 用 Ｄ 触发器７ ４ Ｌ Ｓ ７ ４ ，其具体 电路如 图３ 所示 。
零 ，同时控制 系统抢答 的开始并报警 。 （ ３ ）抢答器能对数据进行锁存 ，并在数码管上进行 同步显 示 。当开始抢答 时，报警器报 警提示可 以抢 答 。当有选 手按下 抢 答按钮 ，数据 立即被锁存 ，随后输送 到数码管上 显示 对应号
码 ， 同 时 扬 声 器 发 出 声 音 ，禁 止 其 它 选 手 再 抢 答 ，直 到 主 持 人 将 系统清 零进 行下一轮抢答 。
ＶＣ Ｃ
－
Ｊ
７ ４ ＬＳ １ ２ １ 单 稳态触 发器 ，该触发 器有五 种情况 可 以进 行触发 ， 我们 选取其 中两种情况 进行触 发报 警 。一种情况 ：主持人按 下
多路智能竞赛抢答器设计
课程设计任务书学生姓名：专业班级： _指导教师：工作单位： ____题目: 多路智能竞赛抢答器设计初始条件：74LS148、74LS279、74LS48、74LS192、NE555、74LS00、发光二极管、共阴极显示器、74LS121。
要求完成的主要任务（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）功能要求：设计一个智力竞赛抢答器，可同时供8名选手参加比赛，并具有定时抢答功能。
设计步骤与要求：①拟定定时抢答器的组成框图。
②设计并安装各单元电路，要求布线整齐美观，便于级联与调试。
③测试定时抢答器的逻辑功能，以满足设计功能要求。
④画出定时抢答器的整机逻辑电路图。
⑤写出设计性实验报告。
时间安排：第17周（7、8节）：理论讲解，新1-02第18～19周：理论设计及实验室安装调试；地点：鉴主15通信工程实验室（1），鉴主13通信工程专业实验室；第20周：撰写设计报告及答辩；地点：鉴主17楼研究室。
指导教师签名：2010年7月2日系主任（或责任教师）签名： 2010年7 月 2日目录摘要 (I)ABSTRACT (II)引言 (1)1 设计详细任务与要求 (1)1.1基本功能 (1)1.2扩展功能 (2)2方案设计与论证 (2)3设计方案简述 (3)4 单元电路设计 (4)4.1 抢答电路设计 (4)4.1.1 七段数码显示74LS48 (5)4.1.2 TTL集成RS触发器74LS279功能介绍 (6)4.1.3 74LS148优先编码器功能 (7)4.2定时电路的设计 (8)4.2.1子电路设计 (8)4.3 报警电路的设计 (11)4.3.1主要功能 (11)4.3.2 电路原理图 (12)4.4时序控制电路设计 (13)4.4.1 74LS121功能管脚图 (14)5 多路智能竞赛抢答器设计总结 (15)参考文献 (16)附录 (17)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。
智力竞赛抢答器课程设计
课程设计报告题目：多路智力竞赛抢答器设计课程名称：电子课程设计学院：信息工程学院专业：电子信息工程班级：学生姓名：学号：指导老师：成绩：开课时间：学年学期多路智力竞赛抢答器的设计[摘要]抢答器常用于知识竞赛、文体娱乐活动中，通过抢答者所处位置的数字显示，能准确、公正、直观地判断出第一抢答成功者。
本次设计由主体电路和扩展电路两部分组成。
主体电路完成基本抢答功能，即计时抢答后，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，禁止其它选手抢答。
扩展电路完成定时抢答的功能。
本此设计灵活运用数电知识，利用数字电子技术实验箱，实现多路智能竞赛抢答器的设计。
做到集抢答器和数显倒计时器于一体。
并通过七段数码管显示倒数计时与成功抢答者，并在倒计时到时蜂鸣器报警。
通过本次课设，作为初学者能积累一定的实践经验，掌握一般设计方法与实验步骤，为将来进入更为复杂的应用领域奠定基础。
关键词：抢答器、锁存电路、倒计时、74LS148The Design of Multiple Intelligence Responder Abstract Responder commonly used in knowledge contest, sports and entertainment events, by vies to answer first the position of the digital display, accurate, impartial, intuitive judgment of the first successful answer.This design is composed of two parts, the main circuit and the expansion circuit.. Main circuit completed basic vies to answer first the function, namely time answer. When the players press the answer key, which displays the player number and blocking input circuit to prohibit the other contestant vies to answer first. The expansion of the circuit to complete timing responder function.This design flexibility in the use of the number of electrical knowledge, by means of digital electronic technology experiment box, design and implementation of multichannel intelligence competitions viing to answer first. Do set responder and digital countdown timer in one. And display the countdown and answer by seven digital tube, and in the countdown when the buzzer alarm. Through this course, as a beginner can accumulate some practical experience, master the general design method and the experimental procedure, for the future to enter more complex application areas lay the foundation.Key words Responder Latch circuit Countdown 74LS148第一章绪论 (5)1.1 课题研究的背景 (5)1.2 课题的研究目的和现实意义 (5)1.2.1 研究目的 (5)1.2.2 现实意义 (5)1.3 课题的研究内容 (5)第二章抢答器总方案及原理框图 (7)2.1电路设计原理框图 (7)2.2电路设计方案设计 (7)第三章设计的目的及任务 (8)3.1 课程设计的目的 (8)3.2 课程设计的任务与要求 (8)3.2.1基本功能 (8)3.3时间安排 (9)第四章各部分电路设计 (10)4.1抢答电路设计 (10)4.2定时电路设计 (11)4.3报警电路设计 (12)4.4时序控制电路设计 (12)4.5整机电路设计 (13)第五章电路的安装与调试 (15)5.1 抢答电路的安装与调试 (15)5.1.1 安装抢答电路 (15)5.1.2 调试抢答电路 (15)5.2定时电路设计 (15)5.2.1 安装定时电路 (15)5.2.2 调试定时电路 (15)5.3总电路的安装与调试 (15)5.3.1 安装总电路 (15)5.3.2 调试总电路 (16)5.4 调试中遇到的问题及解决的方法 (16)5.4.1 抢答电路所遇问题及解决方案 (16)5.4.2 计时电路所遇问题及解决方案 (17)5.5 电路的实验结果 (17)5.5.1 抢答电路实验结果 (17)5.5.2 计时电路实验结果 (18)第六章总结 (20)6.1结论 (20)6.2展望 (20)6.3致谢 (20)6.4参考文献 (21)第一章绪论1.1 课题研究的背景信息时代的21世纪，人类开始迈入了数字化和科技化的智能世界。
多路智力抢答器课程设计
多路智力抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解多路智力抢答器的基本工作原理，掌握相关电子元件的功能和连接方式。
2. 学生能描述抢答器中涉及的数字电路知识，包括触发器、计数器等。
3. 学生了解多路智力抢答器的应用场景，并能结合实际需求进行设计和改进。
技能目标：1. 学生能独立完成多路智力抢答器的搭建，提高动手实践能力。
2. 学生能通过编程实现对抢答器的控制，培养编程思维和问题解决能力。
3. 学生能运用所学知识，对多路智力抢答器进行故障排查和维修。
情感态度价值观目标：1. 学生在课程学习中，培养团队协作精神和竞争意识，提高沟通与表达能力。
2. 学生通过实践操作，体会科技带来的乐趣，激发对电子技术的兴趣和热情。
3. 学生认识到科技发展对社会进步的重要性，增强创新意识和责任感。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，结合理论知识与动手操作，提高学生的综合运用能力。
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，但注意力容易分散。
教学要求：注重理论与实践相结合，引导学生主动参与，提高学生的动手能力和创新能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，培养解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于后续教学设计和评估。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 电子元件及工作原理：- 学习常用电子元件如电阻、电容、二极管、三极管等的功能和特点。
- 探究触发器、计数器等数字电路的工作原理及其在抢答器中的应用。
2. 多路智力抢答器设计与搭建：- 分析多路智力抢答器的电路图，理解各部分电路的功能及相互关系。
- 学习电路搭建方法，动手搭建多路智力抢答器，并进行调试与优化。
3. 编程与控制：- 学习抢答器控制程序的设计与编写，掌握基本编程语句和逻辑结构。
- 结合实际需求，对抢答器程序进行修改和优化，实现功能扩展。
教学大纲安排：1. 电子元件及工作原理（1课时）2. 多路智力抢答器设计与搭建（2课时）3. 编程与控制（2课时）教材章节及内容：- 第四章：数字电路基础，涉及触发器、计数器等知识点。
多路抢答器的设计与制作
多路抢答器的设计与制作多路抢答器是一种常见的电子设备，广泛应用于学校、培训机构、竞赛等场合。
其设计与制作涉及电子技术、程序设计等多个领域，具有一定的技术难度。
本文将从多路抢答器的原理、设计要点以及制作过程等方面进行详细探讨。
一、多路抢答器原理多路抢答器是通过电子设备实现对多个参与者进行快速抢答并记录得分的系统。
其原理主要包括信号输入与处理、得分记录以及显示等几个方面。
信号输入与处理是多路抢答器的核心部分。
常见的信号输入方式包括按键式和无线式两种。
按键式抢答器通过参与者按下相应按键来触发信号输入，而无线式则通过无线设备将参与者发出的信号传输到主控制单元。
得分记录是指在参与者快速抢答回答后，系统能够准确记录并显示其得分情况。
这需要在系统中设置相应的得分计算规则，并通过程序实现对参与者快速回答情况进行判断和计算。
显示部分主要包括显示屏幕和指示灯两种形式。
显示屏幕通常用于显示参与者的得分情况以及抢答的结果，而指示灯则用于指示参与者抢答的状态，如是否已经按下按键等。
二、多路抢答器设计要点设计多路抢答器需要考虑多个方面，包括系统稳定性、操作便捷性以及扩展性等。
系统稳定性是设计多路抢答器的首要要点。
在信号输入与处理部分，需要保证信号传输的稳定性和准确性。
对于按键式抢答器，按键需要具有良好的触发感和反馈感；对于无线式抢答器，无线传输设备需要具备稳定的信号传输能力。
操作便捷性是指多路抢答器在使用过程中操作简单、方便。
参与者能够快速准确地进行抢答回答，并能够清晰地看到自己和其他参与者的得分情况。
此外，系统还应提供一些辅助功能如倒计时提醒等，以提高整个系统的使用便捷性。
扩展性是指多路抢答器能够满足不同场合和不同规模比赛需求。
在设计上应考虑到系统模块化、可拓展性，以便根据实际需要进行扩展和改进。
例如，可以通过增加参与者数量、改变信号输入方式等方式来扩展系统的功能。
三、多路抢答器制作过程多路抢答器的制作过程可以分为硬件设计和软件编程两个阶段。
多路竞赛抢答器电路的设计
多路竞赛抢答器电路的设计一．设计指标和设计要求1．设计任务：用中规模集成电路设计一个多路竞赛抢答器电路。
2．设计要求：多路竞赛抢答器电路要有八个抢答功能，若任意一组抢答成功，则显示该组号并伴有音乐提示，其它组被封锁，不能抢答，直到裁判宣布重新开始抢答时，各组才可以进行下一轮抢答。
二．总体设计方案12．电路原理图多路竞赛抢答器电路图三．单元电路分析1．时序控制电路时序控制电路图当按下主持人开关，输入低电平，经Ｒ－Ｓ触发器输出Ｑｎ同时，４Ｑ输入由７４ＬＳ２７９输出的信号同时送入与非门，再由与门输出送入ＳＴ，从而控制７４ＬＳ１４８的导通。
实现了时序控制功能。
2． 声控电路当4Q 端得到高电平，音乐片工作，同时，晶体管导通，扬声器发出声响。
当4Q 端为低电平时，音乐片停止工作。
V cc&1QQR S1主持人控制开关ST4Qa b c d e f gA B C DLT BI/RBO RBI1234567910111213141574LS483． 74LS4874LS48译码器驱动器输出是高电平有效，所以配接的数码管必须采用共阴极接法。
当某一字段接高电平发光。
使用每个管要串联限流电阻，共阴极接地，七个阳极a ～g 有相应的BCD 七段译码器来驱动。
74LS48的功能表4． 74LS27974LS279由四个R －S 锁存器，其主要电路特性是有两个位置（SA ，SB ）。
当S 为低电平，R 为高电平时，输出端（Q ）为高电平。
当S 为高电平，R 为低电平时，Q 为低电平。
当S 和R 均为高电平时，Q 被锁在已建立的电平。
当S 和R 均为低电平时，Q 为稳定的高电平状态。
对SA 和SB,S 的低电平表示只要有一个为低电平，S 的高电平表示SA 和SB 均为高电平。
封装：采用DIP －16封装I I I I I I I 01234567Y Y Y Y Y IST012EXS C C V GN D1234567891011121314151674LS279替换型号：CT54LS279/ST74LS279. SN54LS279/SN74LS279 引脚功能定义：1Q ～4Q ：输出端。
多路智力抢答器程序
实验四多路智力抢答器一、实验目的1.熟悉智力竞赛抢答器的工作原理2.掌握抢答电路、优先编码电路、锁存电路、定时电路、报警电路、时序控制电路、译码电路、显示电路及报警电路的设计方法二、实验任务基本功能1.设计一个多路智力竞赛抢答器，同时供8个选手参赛，编号分别为0到7，每个用一抢答按键。
2.给节目主持人一个控制开关，实现系统清零和抢答的开始。
3.具有数据锁存和显示功能。
抢答开始后，如果有选手按下抢答按键，其编号立即锁存并显示在LED上，同时扬声器报警。
此外，禁止其他选手再次抢答。
选手编号一直保存到主持人清除。
扩展功能1.具有定时抢答功能，可由主持人设定抢答时间。
当抢答开始后，定时器开始倒计时，并显示在LED上，同时扬声器发声提醒。
2.选手在规定时间内抢答有效，停止倒计时，并将倒计时时间显示在LED上，同时报警。
3.在规定时间内，无人抢答时，电路报警提醒主持人，次后的抢答按键无效。
三、方案设计1.原理框图：2.原理简述定时抢答器的总体框图如上图所示，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。
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优先缎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。
多路(十路)智力竞赛抢答器设计报告(完全版)
多路智力竞赛抢答器设计报告一、题目：任务设计一个多路智力竞赛抢答器。
设计要求1、基本要求（1）设计一个4路（1～4）智力竞赛抢答器，主持人可控制系统的清零和抢答的开始，控制电路可实现最快抢答选手按键抢答的判别和锁定功能，并禁止后续其他选手抢答。
（2）抢答选手确定后给出一声音响的提示和选手编号的显示，抢答选手的编号显示保持到系统被清零为止。
2、发挥部分（1）扩展为10路（1～10）智力竞赛抢答器。
（2）设计抢答最长时间（30秒）限制和倒计时显示。
二、设计方案选取与论证：获得如图所示十路30秒倒计时抢答器的原理图。
原理图由倒计时部分和抢答器部分组成。
1、原理分析抢答器部分原理：用10个选手按键通过二极管直接控制4511输入端，一旦按键接通，4511则使7段数码管显示相应的数字。
初始状态个位和十位数码管均显示“10”，其锁存端电位为0。
在显示数字1—9时，十位数码管保持显示“0”，a 段输出是高电平，与个位数码管的f 端输出进行运算后接入4511的锁存端。
将个位数码管的g 端输出也接至此锁存端。
观察4511真值表：可知，和g 端输出在1—10的显示过程中至少其中之一输出高电平。
故，当抢答器部分因为按键的输入导致4511输出使得数码管显示从“00”跳变到“01”—“10”的数字时，使得两个4511连接起来的锁存端电位同时从低电平跳变为高电平，从而实现锁存功能。
锁存以后，无论按键如何输入，也不会改变数码管显示，仅当清零按键清零之后才可使锁存端电位置零。
倒计时部分原理：倒计时部分与抢答器部分的连接控制（1）抢答器部分4511的锁存端（2）倒计时部分555的端。
倒计时部分由555定时器组成多些振荡器，产生时间脉冲，由两片74LS192计数器芯片实现减法计数。
当主持人开关打开时，倒计时预置初始数值为30减数至0，当计数至0时，锁存555使振荡器不再输出脉冲，并通过与抢答器部分的连接使抢答器部分4511的锁存端置高电平，因此当计时器从30秒倒计时至0期间无按键输入后，会同时锁存倒计时部分和抢答器部分，知道主持人开关清零为止。
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。
匡宗武(9763)多路智力抢答器课程设计[1]PPT课件
![匡宗武(9763)多路智力抢答器课程设计[1]PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/8dfd4ac455270722182ef7c9.png)
10 三极管
11 电阻
12 电阻
13 电阻
14 电阻
15 电阻
16 电阻
17 电容
18 电容
20 电容
19 扬声器
19 开关
20 共阴极显示器
21 抢答按扭
22 发光二极管
型号 74LS48 74LS192 CB555 74HC148 74LS121 74LS279 74LS20
74LS03 74LS04 SDG130
ROHM ROHM ROHM ROHM ROHM ROHM 16CE470AX 16CE470AX 16CE470AX SP10 AZD1169
SB A694B
数量 3 2 2 1 1
1 1
1 1
1 1 2 9 2 2 3 1 2 1
1 1 3 8 2
备注 —— —— —— —— —— ——
每个芯片有4个两输入端的与非门
真值表
74LS148工作原理如下：
该编码器有8个信号输入端，3个二进制码输出端。此外，电路还 设置了输入使能端EI，输出使能端EO和优先编码工作状态标志GS。 当 EI=0时，编码器工作；而当EI=1时，则不论8个输入端为何种状态，3 个输出端均为高电平，且优先标志端和输出使能端均为高电平，编码 器处于非工作状态。这种情况被称为输入低电平有效，输出也为低电 来有效的情况。当EI为0，且至少有一个输入端有编码请求信号（逻辑 0）时，优先编码工作状态标志GS为0。表明编码器处于工作状态，否 则为1。
多路智力竞赛抢答器 multism
多路智力竞赛抢答器的设计一．课程设计的目的。
1.通过本次课程设计培养学生自主动手能力，熟练掌握数字电子技术课程的相关知识。
2.通过本次课程设计既检验了数字电子技术理论知识的掌握情况，寓知识与实践，在实际数字电路的设计中，看到数字电路课程的应用。
3.通过本次课程设计培养同学们对这一学科的兴趣，在今后的学习中有更多方向可供选择，是学科深入的敲门砖，是学科创造的先导。
二．设计步骤与要求1、拟定电路的组成框图，要求能实现所有功能，使用的元器件少，成本低。
2、设计并安装电路，要求布线整齐、美观，便于级联和调试。
3、测试所设计抢答器的逻辑功能，满足各项功能要求。
4、画出整机逻辑电路图。
5、写出设计报告。
三、任务的描述。
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，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——S7。
（2）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。
（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数码管行显示出选手的编号，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。
扩展功能（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，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续时间0.5s左右。
（2）参赛选手在设定的时间内抢答，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。
（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。
四、设计分析分析多路智力竞赛抢答器的功能可知，此电路需三部分电路实现。
4路智力抢答器及原理电路图
4路智力抢答器及原理电路图1(设计目的当今的社会竞争日益激烈，选拔人才，评选优胜，知识竞赛之类的活动愈加频繁，而在竞赛中往往分为几组参加，这时针对主持人提出的问题，如果要是让抢答者用举手等方法，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。
比赛中为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，这就要有一种抢答设备作为裁判员，这就必然离不开抢答器。
在数字电路设计的过程中具体的目的如下:1)巩固和加深对电子电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。
2)培养根据设计需要选学参考书籍，查阅相关手册、图表和文献资料的自学能力，并掌握抢答器的基本原理，掌握4D锁存器、计数器、555定时器的工作原理和使用方法。
3)通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件、电路组装、调试和检测等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。
4)学会简单电路的实验调试和性能指标的测试方法，提高学生动手能力和进行数字电子电路实验的基本技能，学会使用Multisim仿真软件。
2(设计要求及方案论证2(1设计要求(1)四组参赛者在进行抢答时(用4组彩灯代表)，当抢先者按下面前的按钮时，抢答器能准确地判断出抢先者，并以声、光为标志。
要求声响、光亮时间为9秒后自动熄灭。
(2)抢答器应具有互锁功能，某组抢答后能自动封锁其他各组进行抢答。
(3)抢答器应具有限时(抢答时间、回答问题时间)的功能。
限时档次分别为30秒、60秒、90秒;时间到时应发出声响。
同时，时间数据要用数码管显示出来。
(4)抢答者犯规或违章时，应自动发出警告信号，以提示灯光闪为标志。
(5)系统应具有一个总复位开关。
12(2方案论证方案一，用优先编码器74LS148和74LS279锁存器实现抢答和锁存功能，用加法器74LS160实现计数功能，但此方案电路繁琐复杂，不做选用。
方案二，用4D触发器74LS175实现抢答并锁存功能，用计数器74LS192实现定时功能，此方案电路相对简单，并且74LS192可以实现减数倒计时功能，所以选用方案二。
多路智力竞赛抢答器设计实验报告
响。参赛选手在设定时间（10 秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，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， 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) 用 555 定时器产生频率为１Hz 的脉冲信号，作为定时计数器的 CP 信号。
1 DA OA 12
4 ~EL OF 14 ~BI OG
DD OD 9
6 DC OC 1013
OB 11
OE
15
7X1Kohm
U1 4 51 1 B D
13
OB 11
OE
15
7X1Kohm
U2 4 51 1 B D
DB
3 ~LT
DB
5
5
2
7
2
7
3 QA 2 QB 6 QC 7 QD
关键词 ：数字电子 、培养能力
一、设计任务与要求 1．设计题目
多路智力竞赛抢答器
2．功能要求
(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，
一、 实物制作中有三种制作方案： 1、直接焊接电路板，与芯片引脚焊接比较紧密，接线比较复杂。 2、用面包板接线，不用焊接，但线路比较多，太复杂，不美观（如图 1）。
3、在芯片引脚边焊接排针，在正面接线，此方法比较简单，但感觉不够美 观（如图 2）。本次制作选择第三种制作方法。
多路抢答器
多路抢答器一、功能设计1、如果想调节抢答时间或答题时间,按"抢答时间调节"键或"答题时间调节"键进入调节状态,此时会显示现在设定的抢答时间或回答时间值,如想加一秒按一下"加1s"键,如果想减一秒按一下"-1s"键，时间LED上会显示改变后的时间，调整范围为0s~99s, 0s时再减1s会跳到99，99s时再加1s会变到0s。
2、主持人按"抢答开始"键，会有提示音，并立刻进入抢答倒计时（预设30s抢答时间），如有选手抢答，会有提示音，并会显示其号数并立刻进入回答倒计时（预设60s抢答时间），不进行抢答查询，所以只有第一个按抢答的选手有效。
倒数时间到小于5s会每秒响一下提示音。
3、如倒计时期间，主持人想停止倒计时可以随时按"停止"按键，系统会自动进入准备状态，等待主持人按"抢答开始"进入下次抢答计时。
4、如果主持人未按"抢答开始"键，而有人按了抢答按键，犯规抢答，LED上不断闪烁FF和犯规号数并响个不停，直到按下"停止" 键为止。
5、P3.0为开始抢答，P3.1为停止，p1.0-p1.7为八路抢答输入数码管段选P0口，位选P2口低3位，蜂鸣器输出为P3.6口。
P3.2抢答时间调整结，P3.3回答时间调整，P3.4为时间加1调整，P3.5为时间减1调整。
二、方案设计论证比较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）。
- 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)。
摘要转眼大三即将结束，一直以来都在不停的问自己3年来到底学到了什么，我也一直很迷惘，很为自己毕业后着急。
站在人来人往的校园里完全没有一个立足点去审视自己的能力，一直在等待着能自己实践的机会。
我们的专业老师明白学生的心理，安排了毕业论文的选题，由学生自己选择课题，自己设计，自己制出产品。
这样的一个安排我很是高兴，听到这消息我就暗暗的告诉自己一定好好努力做这次设计，我选择的课题是用单片机实现智能数字抢答器，在论文要求的基础上又增加了一些功能。
关键词：80C51 定时器调试ABSTRACTIt is three is coming to an end and has been continuously ask yourself what exactly learned for three years, I have been very lost, very for himself after the graduation worry. Standing in the campus of people come and go completely without a foothold to examine his own ability, had been waiting for the chance to his practice. Our professional teachers understand the student's psychology, arrange the topic of the graduation thesis, by the students themselves, their design, select subjects made their products. Such an arrangement, I am glad to hear the news I secretly tell myself must work hard to do the design, I chose the task is to use microcomputer intelligent digital vies to implement, in the paper based on the requirements of the increased again some function.Key words：80C51 timer debugging目录引言 (1)1.数字抢答器的总体设计 (1)1.1 原理图的确定 (1)1.2 抢答器的工作原理 (3)1.3 抢答器的总体设计 (3)1.4 抢答器实现功能 (3)2.硬件电路详细设计 (3)2.1硬件的选择与电路设计 (3)2.2芯片的选择 (3)2.3复位电路的设计 (3)2.4晶振电路的设计 (4)2.5 数码显示管的选择 (5)3.软件详细设计 (5)3.1主程序的设计 (5)3.2 显示子程序的设计 (5)3.3定时器T0、T1中断服务程序的设计 (6)3.4 抢答处理程序的设计 (6)4.试验结果及结论 (6)结论 (7)致谢 (7)参考文献 (8)附录………………………………………………………………………………………引言1、如果想调节抢答时间或答题时间,按"抢答时间调节"键或"答题时间调节"键进入调节状态,此时会显示现在设定的抢答时间或回答时间值,如想加一秒按一下"加1s"键,如果想减一秒按一下"-1s"键，时间LED上会显示改变后的时间，调整范围为0s~99s, 0s 时再减1s会跳到99，99s时再加1s会变到0s。
2、主持人按"抢答开始"键，会有提示音，并立刻进入抢答倒计时（预设30s抢答时间），如有选手抢答，会有提示音，并会显示其号数并立刻进入回答倒计时（预设60s 抢答时间），不进行抢答查询，所以只有第一个按抢答的选手有效。
倒数时间到小于5s 会每秒响一下提示音。
3、如倒计时期间，主持人想停止倒计时可以随时按"停止"按键，系统会自动进入准备状态，等待主持人按"抢答开始"进入下次抢答计时。
4、如果主持人未按"抢答开始"键，而有人按了抢答按键，犯规抢答，LED上不断闪烁FF和犯规号数并响个不停，直到按下"停止" 键为止。
5、P3.0为开始抢答，P3.1为停止，p1.0-p1.7为八路抢答输入数码管段选P0口，位选P2口低3位，蜂鸣器输出为P3.6口。
P3.2抢答时间调整结，P3.3回答时间调整，P3.4为时间加1调整，P3.5为时间减1调整。
1、数字抢答器的总体设计1.1原理图的确定在设计开始，笔者查了不少关于抢答器的资料，其大体分为2种，一种是纯硬件实现，另一种是单片机实现。
由于当时觉得自己单片机学得不怎么好，用单片机实现会有难度，于是刚开始设计了两个原理图都是纯硬件实现08应电贺小雨图1.1原理图这是由锁存器373和一个二极管阵列驱动数码管显示组成的纯硬件抢答器，只能实现基本的抢答功能，并且元件繁多，学校实验室做的是单层板，做PCB板时布线难度比较大。
当时想到了做两块PCB板。
一块是前面的按键部分和锁存核心电路，一块是后面的二极管阵列连上数码管，中间用连接器连接。
经过多方查找资料最终确定抢答器原理图08应电贺小雨图1.2抢答器原理图1.2 抢答器的工作原理抢答器的工作原理是利用单片机的定时器T0、T1中断完成,其余状态循环调用显示子程序,用4个共阴极LED数码管来显示，用P0口作为数码管的八个段选，用P2口中的P2.0、P2.1、P2.2、作为4个数码管其中3个位选，P1口接8个按键，提供选手抢答，P3.0-P3.5四个接四个按键，提供开始、结束、答题时间调整、枪答时间调整，加1、减1调整之用。
1.3 抢答器的总体设计倒计时方案方面利用MCS-51的内部的定时/计时器进行中断计时，配合软件延时实现倒计时。
该方案节省硬件成本，并且能够在定时器/计数器的使用、中断及程序设计方案方面得到锻炼与提高，显示方面采用穿行传输实现动态显示，该方案的硬件连接简单，但动态扫描的显示方式需占用CPU较多的时间，适用于单片机没有太多实时测控的任务场合1.4 抢答器实现功能抢答功能：通过八路按键配合程序来实现抢答功能。
当主持人按下抢答键开始抢答后，此时任一路按下按钮均闭锁其它各路，由程序对键盘译码并显示最先按下抢答键的路数及其当前时间。
抢答限时：主持人按下抢答键后，设置5秒为抢答时间(此时间可在1-99秒之间修改)。
若5秒内无人抢答，倒计时为0时发出报警，说明该抢答题目作废。
此时闭锁所有抢答按键，只有当主持人再次按下抢答键开始下一次抢答方可抢答。
2、硬件电路详细设计2.1 硬件的选择与电路设计2.2 芯片的选择抢答器电路的核心是89C51单片机，其内部带有4KB的FLASH ROM，无需外扩程序存储器；抢答器没有大量的运算和暂存数据现有的128B篇内RAM已经能满足容量需求，故不需外扩片外RAM，系统配有8位8段数码显示管，管采用共阴数码管，作为时钟的显示输出。
2.3 复位电路的设计图2-1 复位电路原理图该复位电路采用上电自动复位和手动复位两种复位方式，图中网络标号所指9连接到单片机的复位引脚。
要实现复位只需在，51系列单片机的RESET引脚上加上5ms的高电平就可以了。
上电复位是利用电容的充电来实现的，即上电瞬间RESET端的电位与Vcc 相同，随着电容上储能增加，电容电压也逐渐增大，充电电流减小，RESET端的电位。
这样就会建立一个脉冲电压，调节电容与电阻的大小可对脉冲的持续时间进行调节。
通常若采用12MHz的晶振时，复位元件参数为22μF的电解电容和10kΩ的电阻。
按钮复位电路是通过按下复位按钮时，电源对RESET端维持两个机器周期的高电平实现复位的。
2.4晶振电路的设计MSC-51单片机的定时控制功能是用时钟电路和振荡器完成的，而根据硬件电路的不同，连接方式分为内部时钟方式和外部时钟方式。
本设计中采用内部时钟方式。
单片机内部有一个反相放大器，XTAL1、XTAL2分别为反相放大器的输入端和输出端，外接定时反馈元件组成振荡器（内部时钟方式），产生时钟送至单片机内部各元件。
时钟频率越高，单片机控制器的控制节拍就越快，运算速度也就越快。
一般来说单片机内部有一个带反馈的线性反相放大器，外界晶振（或接陶瓷振荡器）和电容就可组成振荡器，如图2-2所示。
加电以后延时一段时间（约10ms）振荡器产生时钟，不受软件控制，图中Y1为晶振，震荡产生的时钟频率主要由Y1确定。
电容C1，C2的作用有两个：一是帮助振荡器起振，二是对振荡器的频率起微调作用，典型值为30pF。
晶振电路的设计如图2-2所示：图2-2 晶振电路设计2.5数码显示管的选择数码显示管用来作为时间的显示输出，一般用7段数码显示管。
本次设计中采用7段共阴数码显示管应用简单、可靠性高、成本低，作为显示输出。
连接时段选信号接在P0口的P0.0～P0.6七个I/O口上，P1口是准双向I/O接口在输出驱动部分具有驱动4个TTL负载的能力，即输出电流不大于400μA，所以在接电阻时选择接510Ω限流电阻。
而在位选方面采用单片机P2口的P2.0～P2.2三个I/O口作为位选信号的输出口3、软件详细设计3.1 主程序的设计此程序的及时采用定时器T0和T1中断完成，其余状态循环调用显示子程序。
3.2 显示子程序的设计由于采用软件动态扫描实现数据显示，显示用十进制BCD码的数据对应段码存放在ROM表中。
显示时，先取出70H～75H某一地址中的数据，然后查得对应的显示段码从P0口输出。
P2口将对应的数码管选中，就能显示该地址单元的数据值。
3.3 定时器T0、T1中断服务程序的设计定时器T0用于响铃程序，定时器T1用于计时程序。
当答题剩余5秒种时P3.6口不断取反使喇叭发出一定频率的声音，提示选手图3-2 中断程序流程图3.4 抢答处理程序的设计当有选手第一个按下抢答器按扭时数码管显示选手号码，开始倒计时，并锁定抢答。
当在此选手之后再有选手按下按扭时无效，数码管不变。
4、试验结果及结论通过仿真结果证实，该方案可行。
该设计方案同过51系列单片机的P0口作为段选输出，用P2口作为位选输出，动态扫描LED显示管，显示时间。
并通过接在P3.0-P3.6口的按键开关控制开始、结束、喇叭提示等功能。
P1口接选手按键，控制抢答。
本设计实现简单，成本较低很适合我们大学生动手实践。