抢答器的设计与制作
抢答器设计实验报告
抢答器设计实验报告抢答器设计实验报告一、引言在现代教育中，互动性和参与度是学生学习的重要因素。
为了提高课堂的活跃程度和学生的参与度，我们设计了一种抢答器。
本实验报告将介绍抢答器的设计原理、实验过程和结果分析。
二、设计原理抢答器的设计基于无线电频率识别技术。
抢答器由两部分组成：主机和抢答器设备。
主机通过无线电频率识别技术与抢答器设备进行通信，实现答题者的抢答功能。
三、实验过程1. 材料准备我们准备了一台电脑、一块Arduino开发板、一块无线电频率识别模块、若干个按钮开关和一些导线。
2. 硬件连接我们将Arduino开发板与无线电频率识别模块通过导线连接，并将按钮开关分别连接到Arduino开发板上。
3. 软件编程我们使用Arduino开发环境编写了控制程序。
程序主要实现了无线电频率识别模块的初始化、按钮开关的状态检测和与主机的通信功能。
4. 抢答器设备制作我们将按钮开关固定在一个小盒子上，连接好导线，并将无线电频率识别模块放置在盒子内。
5. 实验验证我们进行了一系列实验来验证抢答器的功能。
首先，我们将主机与抢答器设备进行配对。
然后，我们进行了多次抢答实验，记录了每个学生的抢答时间和正确率。
四、结果分析通过实验，我们发现抢答器在提高课堂互动性和学生参与度方面有着显著的效果。
抢答器能够快速准确地记录学生的抢答时间，并通过主机进行统计分析。
我们还发现，学生在使用抢答器后更加积极主动地参与课堂讨论，提高了他们的学习兴趣和主动性。
然而，我们也发现了一些问题。
由于抢答器设备的制作过程较为复杂，需要一定的技术支持和时间投入。
此外，抢答器的使用也需要一定的操作技巧，对于一些不熟悉技术的教师和学生来说可能存在一定的学习成本。
五、结论抢答器作为一种课堂互动工具，能够有效提高学生的参与度和学习效果。
然而，在推广和应用抢答器时，需要考虑到设备制作和操作技巧等方面的问题。
未来，我们可以进一步改进抢答器的设计，使其更加简单易用，以满足更广泛的教育需求。
智力竞赛抢答器的设计与制作
智力竞赛抢答器的设计与制作二零一三年五月浙江工商职业技术学院工学院毕业设计智力竞赛抢答器的设计与制作摘要：单片机把我们带入了智能化的电子时代，许多繁琐的系统若由单片机进行设计，便能收到电路更简单、功能更齐全的良好效果。
本设计是以八路电子竞赛抢答器为基本理念，把AT89C51单片机作为抢答器控制中心，将软、硬件有机地结合起来，利用单片机的定时器/计数器定时功能完成计时，在选手抢答时间内，完成优先判断，编号锁存，编号显示，时间显示，声光提示等功能。
抢答器在智力竞赛和竞争性的游戏中公平、公正的特性得到充分体现。
关键词：单片机；抢答器；LED显示浙江工商职业技术学院工学院毕业设计目录1 绪论 (1)1.1 抢答器的概述 (1)1.2 设计要求及目的 (1)1.3 设计系统要点 (1)2 硬件电路设计 (2)2.1 系统原理框图 (2)2.2 单片机控制电路 (2)2.3 时钟电路、复位电路 (3)2.4 显示电路设计 (5)2.5 键盘扫描电路的设计 (7)2.6 抢答电路 (8)2.7 报警电路的设计 (8)2.8 电源电路设计 (9)3 系统软件设计 (10)3.1 主程序框图 (10)3.2 显示子程序流程图 (11)3.3 键盘子程序框图 (12)3.4 定时中断子程序框图 (13)3.5 外中断子程序框图 (13)4 八路抢答器制作及调试 (14)4.1 电路板的设计与制作 (14)4.2 系统调试 (14)总结 (15)谢辞 (16)参考文献 (17)附录A 原理图 (18)附录B PCB板图 (19)附录C 程序 (20)附录D 元件清单 (23)1 绪论1.1 抢答器的概述单片机把我们带入了智能化的电子领域，许多繁琐的系统由单片机进行设计，便能收到电路更简单、功能更齐全的良好效果。
若把经典的电子系统当作一个僵死的电子系统，那么智能化的现代电子系统则是一个具有“生命”的电子系统。
而随着微控制技术的进步，单片机应用到各个电子系统中已成一种趋势。
抢 答 器 设 计 与 制 作
课题抢答器的设计、制作与调试一．任务用数字集成电路设计一款抢答器，要求具有8路抢答输入，能用8个不同的数字显示每一路抢答结果，输出具有唯一性和时序性。
完成上述任务，可以自行加入扩展功能。
二．教学目的通过本课题练习，提高学生制作的综合能力，使学生了解一个产品的设计制作全过程。
从要求入手，开始构思、设计，到仿真，绘图，直至最后做出成品。
由于有些课程学生还没有开设，或开设较晚，所以不同班级的学生有可能在效果上有所差别。
三．教学流程设计：根据设计要求查找资料、绘出框图，以及各部分单元电路。
仿真：用Multisim软件进行仿真测试。
绘图：要求用protel 99绘制原理图和PCB图电路制作调试：用面包板搭接电路，直至调试成功。
四．设计思路1．产品构思：根据要求，我们可以把抢答器划分成几个功能部分抢答器基本功能组成：2．元件选择：根据基本功能，我们可以选择如下数字集成电路⏹ 74LS373 1个 （8D 锁存器） ⏹ 74LS30 1个 （8输入与非门） ⏹ 74LS147 1个 （10-4线优先编码器） ⏹ 74LS1481个 （8-3线优先编码器）⏹ 74LS04 1个 （6反向器） ⏹ CD4511 1个 （4线-7段锁存译码器/驱动器） ⏹ 74LS32 1个（4-2输入或门）⏹ 74LS47 1个 （4线-7段锁存译码器/驱动器） ⏹ 74LS48 1个 （4线-7段锁存译码器/驱动器）3．元件参数的查询通过元件手册查找数字集成电路的功能及参数。
在本机C 盘根目录下的元件手册中查找。
基本查询项目：工作电压、拉电流 和灌电流能力、管脚封装与排列及 功能表。
以下为主要元件管脚图和 功能表。
右图为共阴8段数码管管脚图g f — a b本数码管需要与74LS48共阴驱动/译码器搭配使用。
如果是共阳8段数码管，则管脚位置相同，只是COM端由接低电平改为接高电平。
同时与74LS47共阳驱动/译码器搭配使用。
74LS147管脚图VCC /Y3 /IN3 /IN2 /IN1 /IN9 /Y0/IN4 /IN5 /IN6 /IN7 /IN8 /Y2 /Y1 GND/IN1——/IN9：编码输入（低电平有效），都为高电平时，为十进制0/Y0——/Y3：编码输出端（低电平有效）74LS148管脚图VCC Y S/Y EX/IN3 /IN2 /IN1 /IN0 /Y0/IN4 /IN5 /IN6 /IN7 /ST /Y2 /Y1 GND/IN0——/IN7：编码输入（低电平有效），都为高电平时，进行3线（421）二进制优先编码，即对最高位数据线进行编码。
毕业设计120六人抢答器设计
六人抢答器设计一、题目：六人抢答器的设计二、要求：1.设计一个六人参加的智力抢答计时器。
2. 六组中任一组按下开关后，相应的指示灯亮，并有声响提示。
同时闭锁另外五组的电路输入，使其再按开关失去作用，以排除其它组的干扰。
3. 选手回答问题时，电路能自动为其倒计时，当到达限定时间时，有声响提示。
4. 主持人控制复位按钮。
三、电路原理1. 数字电路总体方框图如图1所示总体方框图。
其工作原理：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，当主持人将开关拨到“开始”状态时，宣布开始抢答。
定时器倒计时时，扬声器发声提示。
选手在规定的时间内抢答时，抢答完成。
当一轮抢答完成后，定时器停止工作。
如果再次抢答则要主持人再次操场作清除和开始状态。
2. 单元电路设计：（1）逻辑控制电路：该系统由清零装置和抢答装置两部分组成，分别由开关J和A，B，C，D，E，F 控制。
开关分别由主持人和六组参赛队操作。
在比赛开始前，主持人要将各触发器的状态统一清零，以保证电路正常工作。
此时主持人将开关J按下时，输入低电平，从而使输出端为高电平，而与二极管相接的三极管基极为低电平，三极管不导通，从而六个发光二极管不导通，所有的指示灯灭，从而实现清零。
本系统是利用D 触发器的异步复位端R D非实现清零功能的，其低电平有效。
在正常比赛时R D非和S D非均处于高电平。
对于开关A，B，C，D，E，F 常态时接地，比赛时按下开关，使该端为高电平，从而实现抢答。
（2）抢答器电路：电路图如2所示，设计电路有两个功能。
一是分辨出选手按键先后，最先抢答的指示灯亮，并且扬声器给出声响提示。
二是使其它选手再进行的按键操作无效。
由电路图可以看出，抢答器是由六个D 型触发器和与非门G1组成。
它的工作原理是：当A参赛组首先按下开关时，该端的输入信号为高电平，触发器F A的输入端D接收该信号使输出Q为高电平，相应的Q非为低电平，这个低电平信号同时送到与非门G1的输入端，与非门G1被封锁，使触发器的控制脉冲CP信号由于与非门封锁而被拒之门外，触发器F2，F3，Ｆ4，F5和F6因不具备CP脉冲信号而不接收开关B，C，Ｄ，Ｅ和Ｆ控制端送入的信号。
单片机 课程设计三人抢答器
单片机课程设计三人抢答器在现代电子技术的快速发展中，抢答器作为一种常见的电子设备，广泛应用于各种竞赛、游戏和活动中。
本次课程设计的任务是设计一个三人抢答器，通过单片机的控制实现抢答功能，并具备相应的显示和提示功能。
一、设计要求1、有三个抢答按键，分别对应三位选手。
2、当有选手按下抢答键时，系统能锁定该选手，并在显示屏上显示其编号。
3、同时伴有声音提示，表示抢答成功。
4、抢答成功后，其他选手再按下抢答键无效。
二、硬件设计1、单片机选型我们选择了常见的 51 系列单片机，如 STC89C52 单片机。
它具有价格低廉、性能稳定、易于编程等优点。
2、按键输入使用三个独立按键作为抢答按键，分别连接到单片机的三个I/O 口。
通过检测这些 I/O 口的电平变化来判断是否有按键按下。
3、显示模块采用数码管作为显示模块，用于显示抢答成功选手的编号。
可以选择共阴或共阳数码管，通过单片机的 I/O 口控制数码管的段选和位选，实现数字的显示。
4、声音提示模块使用蜂鸣器作为声音提示装置，连接到单片机的一个 I/O 口。
当抢答成功时，单片机输出高电平驱动蜂鸣器发声。
5、电源模块为整个系统提供稳定的电源，可以使用 5V 直流电源适配器或者通过电池供电。
三、软件设计1、主程序流程系统初始化后，进入循环等待状态，不断检测三个抢答按键的状态。
当有按键按下时，进行相应的处理，包括锁定选手、显示编号、发声提示以及禁止其他选手抢答。
2、按键检测程序通过不断读取与按键连接的 I/O 口的电平状态，判断是否有按键按下。
为了消除按键抖动的影响，需要进行软件消抖处理。
3、显示程序根据抢答成功选手的编号，将对应的数字编码发送到数码管的段选和位选端口，实现数字的显示。
4、声音提示程序当抢答成功时，单片机控制与蜂鸣器连接的 I/O 口输出高电平，使蜂鸣器发声。
四、系统调试1、硬件调试首先检查电路连接是否正确，有无短路、断路等情况。
然后测量各个电源点的电压是否正常，确保硬件电路工作正常。
简易抢答器设计与制作
简易抢答器设计与制作
专业名称：电气自动化
班级：电气131
姓名:刘群
辅导老师：舒为清
简易抢答器的制作
（一）、项目名称：抢答器的制作
(二）、产品电路原理图:
(三)、产品功能介绍:
当无人抢答时，J1—J4均未被按下，D1—D4均为低电平，在时钟脉冲作用下，74LS175的输出端均为低电平，LED发光二极管不亮.当有人抢答时，如S1被按下时，D1输入端变为高电平，在时钟脉冲的作用下,Q1立即变为高电平，对应的发光二极管发光.
（四)、原件清单：
电阻510 LED灯芯片电容按钮
8 4 3 1 4
（五）、制作过程：
1：察看芯片引脚图并画好电路图。
2：按照画好的电路图把元件安放在电路板上并固定在电路板上.
3：用烙铁按照画好的电路图把原件连接在一起。
4，测试电路看看是否能实现四人抢答功能。
（六）产品实物图: 正面图
反面图
(七)、总结：
在这次电路焊接中让我学到了很多，多次的焊接让我的焊接技术有了很大的进步也让我知道了74LS175的芯片的作用，一开始我没有拿到元件就去焊接而是看一下别人是怎么摆放的根据他人的摆放的好的地方学过来用在自己的电路板上并加入自己的想话使自己的电路板更加好看，更加美观。
在这次焊接中也出现了一些问题，在焊接后面的芯片时有时和前面的线路有冲突，要改一下前面的电路，所以以后再焊接摆路线时要纵观全局。
抢答器的设计与制作（五篇范例）
抢答器的设计与制作（五篇范例）第一篇：抢答器的设计与制作抢答器的设计与制作抢答器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电路。
从有利于学习的角度考虑，这里主要介绍以中小规模集成电路和ＰＬＤ器件设计抢答器的方法。
1抢答器的基本组成及工作原理1.1抢答器的组成抢答器的一般构成框图如图1.1所示。
它主要由开关阵列电路、触发锁存电路、编码器、7段显示器几部分组成。
下面逐一给予介绍。
图1.1抢答器的组成框图（１）开关阵列电路该电路由多路开关所组成，每一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开关首先按下时，触发锁存电路被触发，在输出端产生相应的开关电平信息，同时为防止其它开关随后触发而产生紊乱，最先产生的输出电平变化又反过来将触发电路锁定。
若有多个开关同时按下时，则在它们之间存在着随机竞争的问题，结果可能是它们中的任一个产生有效输出。
（３）编码器编码器的作用是将某一开关信息转化为相应的8421BCD码，以提供数字显示电路所需要的编码输入。
（４）７段显示译码器译码驱动电路将编码器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态，并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。
（５）数码显示器数码管通常有发光二极管（LED）数码管和液晶（LCD）数码管。
本设计提供的为LED数码管。
1.2抢答器的工作原理(1)开关阵列电路图1.2所示为８路开关阵列电路，从图上可以看出其结构非常简单。
电路中，Ｒ1～Ｒ8为上拉和限流电阻。
当任一开关按下时，相应的输出为低电平，否则为高电平。
图1.2开关阵列电路(2)触发锁存电路图1.3所示为８路触发锁存电路。
图中，74HC373为8D锁存器，一开始，当所有开关均未按下时，锁存器输出全为高电平，经８输入与非门和非门后的反馈信号仍为高电平，该信号作为锁存器使能端控制信号，使锁存器处于等待接收触发输入状态；当任一开关按下时，输出信号中必有一路为低电平，则反馈信号变为低电平，锁存器刚刚接收到的开关被锁存，这时其它开关信息的输入将被封锁。
抢答器设计与制作
目录绪论在许多比赛活动中，为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，通常设置一台抢答器。
通过抢答器的数显，灯光和音响等手段指示出第一抢答者。
同时还可以设置定时、记分犯规及奖惩等多种功能。
本设计采用手动抢答的方式，有人抢答后，系统自动封锁其他人的抢答按钮，使其不能再抢答，从而实现抢答功能。
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。
经过模拟仿真，下载到开发板等工作后数字抢答器成型。
本课程设计，要求用集成电路：74LSl48，74LS175，74LS160,74LS00，74LS04，74LS20 ,CD4511,555定时器和其它器件等，实现四路定时抢答功能。
可同时供4名选手（或代表队）参赛，其编号分别是1到4，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。
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，并数码管上显示选手的编号，同时扬声器给出声音提示；同时封锁输入电路，禁止其它选手抢答。
抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间为10秒。
当主持人启动“开始”键后，要求定时器立即进行加计时，并用显示器显示。
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；如果定时抢答的时间已到，而没有选手抢答时，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，定时显示器上显示0。
关键字抢答电路定时电路报警电路时序控制电路的组成及方框图在总体方案的设计上，是通过了与不同原理的其它方案和起同样作用的不同元器件，以结构简单、功能完善和节约成本的原则进行的对比选择。
智力竞赛抢答器的设计与制作
我们的课程设计的实验报告智力竞赛抢答器的设计与制作一．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、设计原理与参考电路1．数字抢答器总体方框图如图所示为总体方框图。
其工作原理为：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，定时器显示设定时间；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。
2．单元电路设计本抢答器仅用两块数字芯片便实现了数显抢答的功能，与其他抢答器电路相比，有结构简单、成本低、制作方便的优点。
实用可靠、成本极低，十分适合学校教学使用。
设计原理图：原理图见上图所示，ＣＤ４５１１为常用的四－七段ＢＣＤ译码器，其ＬＴ为试灯脚；ＢＩ为消隐（灭灯）脚，ＬＴ和ＢＩ接高电平（电源）；ＬＥ端为选通脚，开始抢答前ＬＥ接低电平。
{1}、{2}、{6}、{7}脚为ＢＣＤ码输入端，{9}～{15}脚为七个输出端，直接驱动数码二极管显示器，接通电源开关Ｋ，数码管显示“０”。
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。
四路抢答器的设计和制作
HANDS ON PROJECTS
作者 广西水利电力职业技术学院
韦穗林
四路抢答器的设计和制作
一、电路设计
1.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
D
C
B
A
d
c
b
a
0
0
0
0
0
X
X
X
0
0
0
1
0
0
0
1
0பைடு நூலகம்
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
备注
无人抢答，BI ＝ 0，LED 不亮 A 抢答，显示 1 B 抢答，显示 2 C 抢答，显示 3 D 抢答，显示 4
用卡诺图化简输出 a、b、c、d 与输入 A、B、C、 D 的逻辑函数表达式为 ：
a=A+C，b=B+C，c=D，d=0 根据化简后逻辑函数表达式，用二极管 D1 和 D2 分别实现 a=A+C 和 b=B+C。 用 CMOS 的 集 成 或 非 门 CD4001 构 成 RS 触发器。其①脚为 S 输入端，⑥脚为 R 输入 端。用二极管 D3、D4、 D5、D6 和电阻 R5 组 成 4 输入或门电路，实 现 S=A+B+C+D。用集 成 555 定时器构成多谐 振荡器。采用蜂鸣器作 为 发 音 器 件。CD4511 译码输出经 220~330Ω
三路抢答器的设计与制作
三路抢答器的设计与制作
三路抢答器是一种可以在会议、教学环境等场景中实现抢答功能的设备，它可以实现
三个用户同时按下按钮抢答的效果，使得抢答的通过率更快。
本文将对三路抢答器的设计
与制作流程进行详细介绍。
一、设计准备：
1、先查阅相关文献及了解市场上三路抢答器的结构与功能，确定本设备的功能参数;
2、分析本设备的工作原理，结合实际需求确定电路结构和材料;
3、确定本设备的外壳尺寸和外观，根据设计需要准备材料;
4、确认主功能按钮的位置与大小，根据用户体验准备按钮材料。
二、制作流程：
1、首先确认电路的布线状态，根据图纸将继电器、微处理器和显示器电源等产品进
行连接，形成一个稳定的电路系统；
2、准备外壳材料，根据设计图纸对外壳进行折弯、切割及焊接，完成外壳结构；
3、安装三个按钮到外壳中，将主功能按钮、副功能按钮固定到外壳中，并完成电源、继电器及显示器等部件组件；
4、完成电路部件的调试，使用正确的方式调试按钮、显示器和其他电路部件，保证
设备的正常工作；
5、完成电路调试后，安装设备存放箱，使本设备美观大方，方便移动，为抢答活动
增添更多的乐趣。
三、三路抢答器的制作流程已结束，此设备可以满足不同场景中抢答需求，可以准确、快速的识别用户的抢答，有效提升抢答效率。
路抢答器电路的设计与调试
路抢答器电路的设计与调试导言：抢答器通常用于教室或其他场合的互动活动中，参与者可以通过按下按钮来抢答问题。
本文将详细介绍抢答器电路的设计与调试过程。
设计与制作：1.抢答器电路的基本原理是通过按钮的按下来触发电路响应。
因此，首先需要选择一个适合的按钮，确保其质量可靠，并能在按下时正常导通。
2.将所选按钮与一个联锁电路相连。
联锁电路的目的是确保在一次抢单过程中只能有一个参与者成功抢答。
在联锁电路中，每个按钮将连接一个锁存器，并通过与门或异或门设计互锁逻辑。
3.根据抢单参与者的数量，为每个参与者配置一个标识器。
标识器是一个LED或其他可视指示器，它能够显示参与者是否成功抢答。
标识器的接入方式与按钮类似，即在联锁电路的输出处，连接到标识器的高电平输入脚。
4.最后，为抢单次数进行计数。
这可以通过一个计数器电路来完成，该电路应该能够记录每次有效抢单的数量。
可以使用计数芯片（如CD4017）与与门和或门来实现计数功能。
调试过程：1.首先，检查按钮的连接是否正确。
确保按钮能够正常导通，并且没有松动或短路现象。
2.接下来，测试联锁电路的互锁逻辑。
按下一个按钮后，应该只有该按钮对应的锁存器的输出为高电平，其他按钮对应的锁存器应该保持低电平。
3.确保标识器能够正确地显示参与者是否成功抢答。
当一个按钮被按下时，只有相应标识器应该显示高电平信号。
4.最后，测试计数功能。
每次按下一个按钮，计数器应该能够加一、确保计数器的电路能够在多次抢单后正确地记录抢单次数。
总结：抢答器电路的设计与调试需要注意按钮、联锁逻辑、标识器和计数器等组件的正确连接。
在调试过程中，确保每个部分正常工作，并且整体电路能够实现预期的功能。
设计者还可以根据实际需求进行扩展，例如增加计时器、显示器或音响效果等来提供更丰富的抢单体验。
实训项目1 抢答器设计与制作
实训项目一抢答器设计与制作一、实训目的1、熟悉低频电子线路相关知识，理解基本原理及应用方法；2、掌握抢答器电路的设计方法和主要参数；3、学会制作和调试分立元件与集成电路组成的低频电子电路；4、能够正确使用常用仪器仪表及工具。
二、设计指标1、设计抢答器电路，绘制电路图；2、利用Multisim仿真软件对电路进行仿真分析；3、制作并调试抢答器电路，实现抢答器电路的基本功能和扩展功能；4、利用Protel软件绘制抢答器线路板图。
三、技术要求1、在Multisim中进行抢答器电路仿真，并正确显示仿真结果；2、利用protel软件绘制线路板；3、生成PCB板图；4、制作、调试抢答器电路，实现电路功能。
四、实训内容（一）抢答器应用抢答器是一种应用非常广泛的电子设备，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。
（二）抢答器电路总体设计抢答器由主体电路与扩展电路组成。
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。
主体电路包括优先编码电路、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。
扩展电路完成定时抢答的功能。
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。
1、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、S1、S2、S3、S4、S5、S6、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（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，同时蜂鸣器给出音响提示。
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。
电气电子毕业设计391抢答器的设计与制作
课题五抢答器的设计与制作一、抢答器的功能要求1、８路抢答输入;2、稳定显示与输入开关编号相对应的数字0-7；3、具有定时抢答的功能，由主持人预先设定时间；4、当主持人按下抢答开关时、当有人抢答时、当抢答时间到时具有报警功能。
二、相关芯片的功能说明1. 优先编码器74LS148编码器在同一时刻内只允许对一个信号进行编码，否则输出的代码会发生混乱。
优先编码器既在同一时间内，当有多个输入信号请求编码时，只对优先级别高的信号进行编码的逻辑电路，称为优先编码器。
常用的集成优先编码器有74LS148（8线－3线）和74LS147（10线－4线）两种制式。
优先编码器是较常用的编码器，下面以74LS148为例，介绍它的逻辑功能。
此芯片为8线－3线优先编码器。
图5-1（a）是其功能简图，图5-1（b）是管脚引线图，表5-1是其真值表。
YEYY s I S EI01234567（a ）功能简图 （b ）管脚引线图图5-1 74LS148 8线—3线优先编码器功能说明：74LS148的输入端和输出端低电平有效。
图5-1（a ）是其功能简图，图中电源和地未画， 0I ~7I 是输入信号，2Y ~0Y 为三位二进制编码输出信号，S I ＝1时，编码器禁止编码，当S I ＝0时，允许编码。
S Y 是技能输出端，只有在S I ＝0，而0I ~7I 均无编码输入信号时为0。
EX Y 为优先编码输出端，在S I ＝0而0I ~7I 的其中之一有信号时，EX Y ＝0。
0I ~7I 各输入端的优先顺序为：7I 级别最高，0I 级别最低。
如果7I ＝0（有信号），则其它输入端即使有输入信号，均不起作用，此时输出只按7I 编码，2Y 1Y 0Y ＝000。
优先编码被广泛用于计算机控制系统中，当有多个外设申请中断时，优先编码器总是给优先级别高的设备先编码。
2、译码器及应用译码与编码是相反的过程，是将二进制代码表示的特定含义翻译出来的过程。
八路抢答器实验报告
八路抢答器设计与制作一、电路功能1．主持人控制抢答器工作。
2．抢答有效时间为主持人按下按键后5秒内，其他时间按动抢答键无效。
3．抢答选手编号为0、1、2、3、4、5、6、7。
抢答开始后，若五秒内有人抢答，则由LED数码管显示最先抢答选手编号，否则无显示。
4．抢答开始后由蜂鸣器发出5声1秒的提示音，若在5秒内有人抢答，蜂鸣器立刻停止提示音。
并显示抢答选手编号。
二、电路基本参数输入电压Vcc=5v三、电路原理框图图3-1 八路抢答器组成电路四、设计要求5．有八个抢答按键，一个主持人控制按键。
6．抢答有效时间为主持人按下按键后5秒内，其他时间按动抢答键无效。
7． 抢答选手编号为0、1、2、3、4、5、6、7。
抢答开始后，若五秒内有人抢答，则由LED 数码管显示最先抢答选手编号，否则无显示。
8． 抢答开始后由蜂鸣器发出5声1秒的提示音，若在5秒内有人抢答，蜂鸣器立刻停止提示音。
五、 电路原理图及工作原理介绍电路原理图如图2-1所示。
图2-1八路抢答器原理图图中70K K -为8个抢答按键。
74LS148为8线/3线优先编码器，其逻辑功能如表2-1所示。
8路输入信号70D D -以及编码输出信号70A A -均为负逻辑。
EI 为使能控制端，低电平有效，当EI=0时，正常编码，否则所有输出端均为高电平。
当EI=0时，且70D D -有输出时，0s =G ，否则1s =G ，可见GS 为低电平时74LS148正常编码且有输入。
当EI=0时，且70D D -无输入时，EO=0,可见EO 为低电平时表示74LS148正常编码且无输入。
74LS279为4RS 触发器，输入信号低电平有效。
其中，第一和第三RS 触发器有两个置1端。
看8K 为主持人控制键，按下8K 将第一至第三RS 触发器复位，将第四RS 触发器置1。
在正常抢答期间，74LS279作为锁存器，将编码输出70A A -和GS 锁存，其中02A A -反相输出，从而将负逻辑编码变为正逻辑，GS 同相输出。
抢答器的设计与制作
教：董银花
项目教学法
• 项目教学要求教师讲解项目所需的各类的综合知识， 然后让学生根据掌握的知识完成方案的设计、项目的 实施及最终评价。 • 项目教学强调学习的自主性和探究性，即学生进行自 我管理式学习。 • 项目教学的教学过程一般分为以下六个环节：项目任 务、准备知识、项目计划、项目实施、项目检查和项 目评价总结。 • 项目教学法：是教师将一个相对独立的项目，交由学 生去完成的教学方法。
六、项目检查
由于单片机项目设计包括软件设计和硬件 设计，所以我们可以采用分组合作，两个人一 组. 两人先相互讨论设计方案，然后一个负责 做硬件部分，一个负责做软件部分，最后把调 试各自做好的和起来调试. 最后教师集中学生检查，主要对是否达到 目标要求，稳定性，易用性评估。
六、评价总结
当制作出不同的抢答器后，通过评价 总结，学生可在一起进行学习经验交流， 诉说各自走弯路的经历，分享成功的喜 悦，评价产品的差异、质量的高低，学 生在做中学，在快乐的氛围中学，在探 究中探讨学习。
１、电路设计好之后应先用仿真仿真是否 可以用，最好先用万用板搭接一个电路 实验下，不行的话再修改电路设计图 ２、画ＰＣＢ版图时应注意器件封装大小 ３、程序设计的过程中应注意I/O的分配 ４、难点:如何做到”谁最先抢答则数码管 数字被锁定了”,这里教师可以稍加提醒.
四、项目计划
1、根据抢答器的功能，设计抢答器的组成、 电路方框图和器件的选用 2、抢答器电路图的设计和单片机程序的 设计 3、抢答器的制作和评价
二、知识准备
１、数码管的识别和测量 ２、数码管常见的接口电路 ３、单片机对数码管显示控制方法 ４、单片机对独立式按键控制方法 ５、原理图和ＰＣＢ版图设计 这里的知识点都是以前都已讲解过的， 在项目教学中教师列出这些知识点让学生去再 度加强复习和理解，为本次项目的完成作好知 识准备．
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抢答器的设计与制作
抢答器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电路。
从有利于学习的角度考虑，这里主要介绍以中小规模集成电路和ＰＬＤ器件设计抢答器的方法。
1 抢答器的基本组成及工作原理
1.1 抢答器的组成
抢答器的一般构成框图如图1.1所示。
它主要由开关阵列电路、触发锁存电路、编码器、7段显示器几部分组成。
下面逐一给予介绍。
图1.1 抢答器的组成框图
（１）开关阵列电路
该电路由多路开关所组成，每一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
当某一开关首先按下时，触发锁存电路被触发，在输出端产生相应的开关电平信息，同时为防止其它开关随后触发而产生紊乱，最先产生的输出电平变化又反过来将触发电路锁定。
若有多个开关同时按下时，则在它们之间存在着随机竞争的问题，结果可能是它们中的任一个产生有效输出。
（３）编码器
编码器的作用是将某一开关信息转化为相应的8421BCD码，以提供数字显示电路所需要的编码输入。
（４）７段显示译码器
译码驱动电路将编码器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态，并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。
（５）数码显示器
数码管通常有发光二极管（LED）数码管和液晶（LCD）数码管。
本设计提供的为LED 数码管。
1.2 抢答器的工作原理
(1)开关阵列电路
图1.2所示为８路开关阵列电路，从图上可以看出其结构非常简单。
电路中，Ｒ1～Ｒ8为上拉和限流电阻。
当任一开关按下时，相应的输出为低电平，否则为高电平。
图1.2 开关阵列电路
(2)触发锁存电路
图1.3所示为８路触发锁存电路。
图中，74HC373为8D锁存器，一开始，当所有开关均未按下时，锁存器输出全为高电平，经８输入与非门和非门后的反馈信号仍为高电平，该信号作为锁存器使能端控制信号，使锁存器处于等待接收触发输入状态；当任一开关按下时，输出信号中必有一路为低电平，则反馈信号变为低电平，锁存器刚刚接收到的开关被锁存，这时其它开关信息的输入将被封锁。
由此可见，触发锁存电路具有时序电路的特征，是实现抢答器功能的关键。
也可以采用ＪＫ触发器来实现触发锁存电路的功能，具体实现方法请自己考虑。
图1.3 触发锁存电路图1.4 编码器
(3)编码器
如图1.4所示，74HC147H为１０－４线优先（高位优先）编码器，当任意输入为低电平时，输出为相应的输入编号的8421码（BCD码）的反码。
(4)译码驱动及显示单元
编码器实现了对开关信号的编码并以ＢＣＤ码的形式输出。
为了将编码显示出来，需用显示译码电路将计数器的输出数码转换为数码显示器件所需要的输出逻辑和一定的电流。
一般这种译码通常称为７段译码显示驱动器。
常用的７段译码显示驱动器有ＣＤ４５１１等。
数码显示器件中的液晶数码管价格较高，驱动较复杂，并且仅能工作于有外界光线的场合，所以使用较少。
大多情况下使用的是ＬＥＤ数码管。
平时使用较多的ＬＥＤ数码有单字和双字之分。
ＬＥＤ数码管尺寸有大有小，一般小的数码管每个数字笔画为一个发光二极管，而尺寸较大的数码管一个笔画可能是多个发光二极管串接而成的，这时一般无法直接用译码驱动器直接驱动（其输出高电平一般为３Ｖ左右）。
(5)解锁电路
当触发锁存电路被触发锁存后，若要进行一下轮的重新抢答，则需将锁存器解锁。
可将使能端强迫置１或置０（根据具体情况而定），使锁存顺处于等待歉收状态即可。
具体实现方法请读者考虑。
2 抢答器的设计与制作
例:试用中小规模集成电路设计并制作一抢答器，指标要求如下：
(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特征。
设计与制作步骤如下：
(1)根据要求，选择抢答器电路设计方案，如图ＸＸＸ所示。
(2)电路设计及元器件选择
①开关阵列电路：选择图ＸＲＸＸ所示的８路开关阵列电路，由于本电路均采用
ＣＭＯＳ集成电路组成，故上拉电阻Ｒ1～Ｒ8可取１ＭΩ。
②触发锁存电路：选择图ＸＸＸ所示８路触发锁存电路。
电路中，选８Ｄ锁存器
为７４ＨＣ３７３，８输入与非门为７４ＨＣ３０。
也可以选用４片双ＪＫ触发器来实现触发锁存电路的功能，具体实现方法请读
者考虑。
③编码器：选图ＸＸＸ所示７４ＨＣ１４７１０－４线优先（高位优先）编码器。
当任意输入应接高电平。
④译码驱动及显示单元电路：选择ＣＤ４５１１作为显示译码电路。
选择ＬＥＤ
数码管作为显示单元电路。
⑤解锁电路：选择７４ＨＣ３２或门构成解锁电路。
将解锁开关信号与锁存器反
馈信号相或后再加到锁存器的使能输入端，当解锁开关信号为１时，可将使能
端强迫置１，使锁存器重新处于等待接收状态。
⑥抢答器总体电路：根据上述设计，可画出抢答器总体电路。
(3)根据上述设计思路，可画出实际电路图（或直接画仿真电路图，自行画出）。
(4)电路仿真调试在完成电路的初步设计后，再对电路进行仿真仿真调试，目的是为了观察和测量电路的性能指标并调整部分元器件参数，从而达到各项指标的要求。
(5)ＰＣＢ图设计与生成
⑦由仿真电路直接生成网络表；
⑧调用Ｐｒｏｔｅｌ－ＰＣＢ，并进行元器件合理布局；
⑨调用网络表，并自动布线；
⑩ＰＣＢ图的人工调整及打印输出。
ＰＣＢ板一般由生产厂商根据图纸进行生产，电路设计者无须介入。
(6)电路焊接与装配
⑪元器件老化与抽样检测；
⑫元器件预处理；
⑬基于ＰＣＢ板的元器件焊接与电路装配。
(7)实际电路测试与改进选择测量仪表与仪器，对电路进行实际测量与调试，调整电路参数，并解决存在的问题或电路故障等。
3 抢答器的设计与制作任务书
课题１试用中小规模集成电路设计并制作一抢答器
要求如下：
（１）设计指标
①１６路开关输入；
②稳定显示与输入开关编号相对应的数字０１～１６；
③输出具有唯一性和时序第一的特征。
（２）设计要求
①画出电路原理图（或仿真电路图）；
②元器件及参数选择；
③电路仿真与调试；
④ＰＣＢ文件生成与打印输出。
（３）制作要求自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。
（４）编写设计报告写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。
（５）答辩在规定的时间内，完成叙述并回答提问。
课题２试用ＣＰＬＤ器件设计并制作一抢答器
要求如下：
（１）设计指标
①８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。
（２）设计要求
①画出电路原理图（或或仿真电路图）；
②元器件及参数选择；
③电路仿真与调试；
④ＰＣＢ文件生成与打印输出。
（３）制作要求自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。
（４）编写设计报告写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。
（５）答辩在规定的时间内，完成叙述并回答提问。