8路抢答器电路制作原理分析
8路抢答器的数字电路
《数字电子技术》课程设计报告8路智力抢答器设计与制作设计要求：1、可同时供8名选手或8个代表队参加比赛；2、主持人控制系统的清零（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；4、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；5、具有报警功能。
设计人：罗帅学号：专业：08电气班级：1成绩：评阅人：哈尔滨应用技术职业技术学院8路智力抢答器设计与制作8路智力抢答器是一种用数字电路技术实现由主持人控制、定时抢答、报警功能的装置。
他是在规定的时间内进行抢答。
一旦有人抢答，显示器上会同时显示抢答时间和抢答选手号码。
当超出规定时间时，即使抢答，不会显示选手号码。
8路智力抢答器包括组合逻辑电路和时序电路。
通过此次设计与制作，进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于8路智力抢答器包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。
一、设计要求（一）设计指标1、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。
4、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。
5、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。
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 。
PCB课程实验——(3)实验三八路抢答器的层次原理图
实验三：8路抢答器电路层次原理图的绘制
请根据要求，分别画出8路抢答器电路的各个子图，然后做出8路抢答器电路的层次原理图。
要求自动标识元器件并进行电气规则检查。
8路抢答器电路的各个子图的原理图如图1到图5所示。
图1 复位子模块电路
图2 单片机模块电路
图3 晶振子电路模块
图4 电源子模块电路
图5 蜂鸣器子模块电路
实验报告要包含题目、实验目的、实验仪器、实验内容、实验要求、实验结果和小结这几部分内容，具体如下：
实验二：8路抢答器电路层次原理图的绘制
1)实验目的：
①通过学习和实践，掌握简单的层次原理图设计方法；
②掌握如何对原理图进行电气规则检查，如何生成网络表和元器件采购清单，以及如何打印输出原理图。
2) 实验仪器设备：计算机
3) 实验内容：
①设计一个可交流供电的8路抢答器电路；
②绘制该电路的层次原理图，并对原理图进行电气规则检查，生成网络表、元件采购报表、最后打印输出原理图。
4)实验要求：
①采用自下往上的方法进行层次原理图设计；
②原理图要自动标识元器件，进行电气规则检查，生成网络表、元件采购报表；
③完成实验报告，内容包括：实验题目、实验目的、实验仪器设备、实验内容、实验要求、8路抢答器各子模块电路的原理图及层次原理图的母图、生成的网络表、元件采购报表、实验的总结和结论。
5)实验结果
实验结果如附件中图1到。
所示。
6)小结。
8路抢答器电路制作原理分析
由CD4511构成的8路抢答器的工作原理
开关及二极管构 成的编码器
显示译码 器CD4511
七段数码显示器
主持人控 制的复位 开关
LOGO
8路抢答器的制作原理分析
采用CD4511数字集成电路制作的数字显示8路抢答器
设计要求： 1）设计一个可供8名选手参加比赛的8路数字显示抢答器，它们的编号分别为1 、2、3、4、5、6、7、8，各用一个抢答按钮，编号与参赛者的号码对应。 2）抢答器具有数据锁存功能，并将锁存的资料用LED数码管显示出抢答成功者 的号码。
1N4148
U1
2.5 V 7
1 2 6
DA DB DC DD
OA OB OC OD OE OF OG
13 12 11 10 9 15 14
4511BD_5V
2）显示译码器CD4511
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。 1 2 BCD码输入端 BCD码输入端 9 10 显示输出端 显示输出端
1N4148 D14 1N4148
X3 R5 100kΩ
2.5 V
2N2222A
RPACK 7
1）抢答器开关及编码电路如图
VCC 5V SB1 D1 Key = 1 SB2 D2 Key = 2 SB3 1N4148 D3 1N4148 Key = 3 SB4 D4 1N4148 D5 Key = 4 SB5 1N4148 D6 1N4148 D7 Key = 5 SB6 1N4148 D8 1N4148 D9 Key = 6 SB7 1N4148 D10 1N4148 D11 Key = 7 SB8 Key = 8 1N4148 D12 1N4148 R1 R2 R3 R4 10kΩ 10kΩ 10kΩ 10kΩ X3 X4 2.5 V
电路实验8路抢答器的实训报告
电路实验8路抢答器的实训报告一、实验目的1.了解8路抢答器的组成和原理2.掌握8路抢答器的电路制作和调试技能3.实践运用起来熟练掌握了8路抢答器的使用方法。
二、实验器材和器件1. 电磁继电器8只2. 开关按键8个3. 蜂鸣器1只4. 电源模块1个5. 电子万用表6. 面包板和导线等三、实验原理8路抢答器的原理和电路结构如下图：如图所示，由8个电磁继电器K1-K8、8个普通开关按键S1-S8组成，当按下某一个开关按键时，相应的电磁继电器就会被触发，它的一个常闭触点被切换为常开触点。
此时旁边的普通开关按键的功能就失效了，而它的常闭触点得到电源的正电压为其继电器线圈提供持续的电流，使得它一直有效，直到驱动相应的蜂鸣器响起为止。
四、实验步骤1. 根据上面的原理图，在面包板上搭起8路抢答器电路的原理图，把8个开关按键和一个蜂鸣器接在对应的接口上，并连好电源。
2. 按下某一个开关按键，如S1，触发继电器K1，并把常开触点切换为常闭触点接通继电器K1的电流，此时蜂鸣器关闭。
4. 依次按下其它的开关按键，相应的继电器触发，而前面的继电器也随之失效，直到最后一个开关按键全部按下，最后的蜂鸣器响起，此时整个电路工作正常。
五、实验结论通过对8路抢答器的实验，可得出以下结论：1. 8路抢答器采用电磁继电器控制开关触点实现抢答功能，效果较稳定可靠。
3. 实际应用中可以根据具体需求再进一步改进电路，在电路中增加判断优先级的功能，实现更加多样化的使用效果。
六、实验感想本次实验中，我通过学习和制作8路抢答器电路，不仅对电磁继电器控制开关的工作原理有了更深入的理解，而且还对实践操作中常见的错误很快找到解决办法，感觉到自己又提高了一步。
在今后的学习和工作中，我将不断探索和实践，更加熟练地应用电路知识，为自己的未来事业奠定一个坚实的基础。
八路抢答器设计原理
八路抢答器设计原理八路抢答器原理图如下图所示，看起来其实也很简单的。
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进入工作状态，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，锁存器我们知道只要给他控制端一个电平他就进入锁存工作状态，不管任何一个输入端电平发生了变化，各输出端电平都会保持不变,与其它输出端电平不一样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字的显示。
八路抢答器原理图]八路抢答器电路工作原理:输入锁存当八路锁存器74ls373的 s 端为高电平时，锁存器输入端 (1D-8D)的电平能直接送到相应的输出端1Q-8q当S端由高电平变到低电平时，锁存器锁存，即输入端电平不能送到输出端，各输出端保持锁存前的电平.先将开关 K 置于2，此时 74LS373 的S端为高电平，其各输入端的高电平直接送到各相应的输出端，从而使八输入端与非门74LS373 的八个输入端均为高电平，导致其输出为低电平，经非门1后变成高电平，再由或门送到 74LS373 的S 控制端，然后将开关K 置于1，这时由于或门的另一输入仍为高电平，故S控制端仍保持高电平，当八个按钮开关AN0-NA7 中有一个先按下时，其对应的 D 端变为低电平，此低电平经锁存器送到相应的Q 输出端，这时74LS的八个输入端中因有一个端变低电平，所以它的输出端变为高电平，经非门1和或门后，使s控制端由高电平变成低电平，74LS373 执行锁存功能，如果这时还有按钮按下，锁存器对应的输出端电平也不会变.[八路抢答器电路图]编码和译码显示74LS74LS为输入低电平有效和输出低电平有效，即当I0端为低电平而其它输入端为高电平时，输出端Y2,Y1,Y0均为高电平，I1端为低电平而其它输入端为高电平时，Y2,Y1端均为高电平，Y0 端为低电平，以此类推锁存在锁存器输出端的低电平送到74LS148，由 74LS148进行编码，编成的二进制代码电平经非门 2 3 4分别倒相后，送到BCD码七段译码驱动器74LS247再由74LS247输出端送出驱动电平驱动共阳极七段数码管5EF105显示相应的数字，如I0端为低电平时，显示0;I4端为低电平时，显示4，当八个按钮开关都不按下时，由于锁存器的各输出端均为高电平，经74LS30后使74LS247的熄灭控制端得到低电平，因此数码管不显示.写到这里先告一个段落了，转载此八路抢答器论文必须保留地址！参考文献：【1】王冬梅，张建秋版》, 2009, 27(3):350-352。
八路抢答器的工作原理
八路抢答器的工作原理
八路抢答器是一种电子竞赛或考试中常用的设备，它可以实现抢答功能。
其工作原理通常如下：
1. 光电转换：首先，每个参与者手中配有一个按钮或者类似的触发装置，当参与者准备抢答时，会按下按钮，触发开关。
2. 信号传输：按下按钮后，开关会产生一个电信号，这个信号会通过导线或者无线方式传输到抢答器的中控主机。
3. 中控主机接收信号：抢答器的中控主机会接收到参与者按下按钮所产生的信号。
这个主机通常是一个集成了电子设备的中央控制器，能够接收和处理多个信号。
4. 判定和显示：中控主机会根据接收到的信号，判断哪个参与者先按下按钮。
一般来说，中控主机会根据信号的到达时间先后来判定抢答顺序，并在显示屏上显示相应的抢答者编号。
5. 继电器操作：中控主机在判定完抢答顺序后，会通过一组继电器或者其他电子元件来操作抢答结果的显示。
通常，第一个按下按钮的参与者会被优先显示抢答成功。
总之，八路抢答器的工作原理主要是通过信号的传输、接收和处理来实现抢答者顺序的判定和结果的显示。
这种设备可以在公平、公正的基础上，提高比赛或考试的效率和准确性。
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。
八路抢答器原理分析
八路抢答器原理分析八路抢答器主要由编码电路、锁存/译码/驱动电路于一体的CD4511集成电路、数码显示电路和报警电路组成。
抢答器编码电路由VD1-VD12组成，实现数字的编码。
CD4511是一块含BCD-7段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路。
报警电路由NE555接成多谐振荡器构成。
数码显示电路由数码管组成，输入的BCD 码自动地由 CD4511电路译码成十进制数，然后在数码管上显示。
抢答器报警电路由NE555接成多谐振荡器，其中R16=R17=10KΩ，扬声器通过100uF的电容器接在NE555 IC的3脚与0.1uF的电容器之间。
R16没有直接和电源相接，而是通过四只1N4148组成二极管或门电路，四只二极管的阳极分别接CD4511的1，2，6，7脚，任何抢答按键按下，报警电路都能振荡并发出响声。
KB1-KB8组成1-8路抢答键，VD1-VD12组成数字编码器，任一抢答案键按下，都须通过编码二极管编成BCD码，将高电平加到CD4511所对应的输入端，其中CD4511的引脚6，2，1，7分别为BCD码的D，C，B，A（D为高位，A为低位，即D，C，B，A分别代表BCD码的8，4，2，1位）。
当电路通电，主持人按下复位键KB9后，选手就可以开始抢答。
设按下KB8键，高电平加到CD4511的6脚，而2，1，7脚保持低电平，此时CD4511输入BCD码“1000”。
如果按下KB3抢答键，高电平通过编码二极管VD3、VD4加到CD4511集成芯片的1、7脚（B、A位），1、7脚为高电平，2、6脚保持低电平，此时CD4511输入BCD码为“0011”。
假设按下KB5键，此时高电平通过两只二极管VD6，VD7加到CD4511的2脚与7脚，而6，1脚保持低电平。
此时CD4511输入的BCD码是“0101”。
依此类推，按下第几号抢答键，输入的BCD码就是抢答键的号码并自动地由CD4511内部电路译码成十进制数在数码管上显示。
51单片机八路数码管抢答器控制原理
51单片机八路数码管抢答器控制原理
该抢答器通过使用51单片机作为控制器，实现了对8个数码管的控制，以及对抢答器的各种状态进行监测，并通过7个按键进行操作。
同时，该抢答器采用中断方式实现按键操作，提高了实时性和精确性。
具体实现原理如下：
1. 程序启动后，先对8个数码管和7个按键进行初始化，设置对应的端口和通道。
2. 在主循环中，通过调用显示函数，实现对8个数码管的控制，实时更新抢答器的状态和抢答者的得分情况。
3. 通过中断方式实现按键的操作，对应的中断服务函数会检测按键是否按下，如果是则根据按键的编号执行对应的操作，如启动抢答、重置得分、结束游戏等。
4. 在启动抢答后，每隔一段时间会通过随机数生成器选择一个抢答者，并通过数码管显示其编号，此时其他抢答者需要尽快按下对应的按键，首先按下的抢答者将获得得分，并且进行下一轮抢答。
总之，该抢答器通过51单片机的控制和多种功能的实现，可以有效地提高游戏的趣味性和竞争性，适用于各种场合的抢答游戏。
8路抢答器实验报告
8路抢答器实验报告1. 实验目的本实验的主要目的是使用8051单片机实现一个8路抢答器，通过此实验进行对8051单片机的基本功能使用的学习与实践。
2. 实验设备本实验所需设备为：8051单片机，LED灯8个，按键8个，继电器8个，电阻8个，电源、面包板、杜邦线等。
3. 实验原理抢答器是一种用来考验大家反应速度的体育游戏，而这种游戏的核心就是一个电子计时器，本实验的抢答器就是一个基于8051单片机的电子计时器。
抢答器的原理：开启定时器，确定一个随机时间，随机时间结束后，第一个按下按键的人获得了抢答的权利，按下按键之后，其它的按键则无法工作。
等到所有的按键都无法工作时，即抢答结束，此时可以利用LED或者接上继电器进行开关控制。
4. 实验步骤4.1 硬件电路连接将8个LED灯和8个按键分别连接到8个口线上，除此之外还需要连接8个电阻和8个继电器，将其连接到端口上，在连接好之后，进行外部与单片机的连接。
根据本实验需要，固定内部高低电平，同时其他单片机口线需要接继电器。
最后将电脑串口线同单片机串口接口相连。
4.2 编写单片机程序在编写单片机程序之前，首先需要对手册进行分析，确定采用的指令集，并开始编写程序。
4.3 配置定时器在本实验中，需要实现的功能是随机时间，所以需要通过定时器来实现，实现方法是使用定时器的计数器，改变计数器的初始值，以达到随机时间的效果。
在对定时器进行初始化之后，对计数器的值进行配置。
4.4 实现抢答器功能首先需要将单片机初始化，在初始化完成后，开始进行随机时间的计算。
每当按下按键之后，需要进行一些特定的操作，比如计算按键时间，进行相应的判断，并激活LED或继电器。
当最后一个按键被按下之后，抢答器即时结束。
这种方式的实现是在倒计时结束之前，抢答器不会被激活，直到倒计时结束后，抢答器才会被激活，同时相应的LED或继电器也会被关闭或关闭。
5. 实验总结通过本次实验，我对8051单片机有了更深刻的认识，了解了使用8051单片机实现抢答器的程序结构和代码实现方式，了解了定时器的使用和编程，掌握了按键的使用和程序控制的方法。
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。
8路抢答器设计实验报告
8路抢答器设计实验报告一、实验目的本实验的主要目的是设计一个8路抢答器，通过对电路的搭建和调试，掌握数字电路设计和实现的基本原理和方法，了解抢答器的工作原理，并能够熟练掌握抢答器的应用。
二、实验原理1. 抢答器工作原理抢答器是一种常用于竞赛、考试等活动中的设备，它可以实现多人同时参与竞赛，通过闯关等方式获得胜利。
在抢答器中，每个参赛者都有一个按键，当主持人发出问题后，参赛者可以按下自己的按键进行回答。
此时，系统会根据按键被按下的时间先后顺序来确定回答问题的顺序。
2. 电路设计原理本次实验中所设计的8路抢答器采用了74LS74型D触发器作为存储单元，并通过编码解码来完成对每个参赛者按键信号状态的读取和处理。
具体而言，在每个参赛者按下自己的按键时，系统会将其对应位置上D触发器设置为“1”，并将其他位置上D触发器设置为“0”。
然后通过编码解码电路将这些状态信息转化为一个二进制数，最后通过LED灯或者数码管来显示当前回答问题的参赛者编号。
三、实验器材1. 74LS74型D触发器8个2. 74LS147型编码器1个3. 74LS138型解码器1个4. LED灯8个5. 按钮开关8个6. 数字电路实验箱1个四、实验步骤1. 按照电路图，将所有元件连接好，并检查电路连接是否正确。
2. 将所有D触发器清零，并将使能端（EN）设置为高电平。
3. 当参赛者按下自己的按键时，系统会将其对应位置上D触发器设置为“1”，并将其他位置上D触发器设置为“0”。
4. 将编码解码电路接入系统中，将状态信息转化为一个二进制数，并通过LED灯或者数码管来显示当前回答问题的参赛者编号。
五、实验注意事项1. 在搭建电路时，要注意各元件之间的连接方式和极性。
2. 在使用编码解码电路时，要确保输入信号和输出信号的匹配性。
3. 在使用LED灯或数码管时，要注意其正负极的接线方向。
4. 在调试过程中，要仔细检查每一步操作是否正确，并及时进行排查和修正。
八路抢答器原理
八路抢答器原理
八路抢答器是一种通过电子设备实现的自动化抢答系统。
它的原理如下：
1. 主持人通过控制终端设置题目及答题时间，并通过系统控制设备启动抢答流程。
2. 在抢答器中，每个参与者都配备了一个按钮式的抢答器设备，其底部带有一个触点。
3. 当主持人发出抢答信号后，参与者需要按下自己手中的抢答器设备，此时会闭合触点。
4. 八路抢答器主控系统会检测到参与者抢答设备的触点闭合，并立即记录下按下抢答器的参与者的编号。
5. 在设置的答题时间内，不断有参与者抢答，八路抢答器系统会根据参与者按下抢答器按钮的先后顺序，记录下对应的参与者编号。
6. 当答题时间结束后，主控系统会停止接收任何抢答信号，并根据参与者抢答器的触点闭合的先后顺序，确定第一位抢答者。
7. 主持人可以通过查询八路抢答器系统的记录，得知所有参与者按下抢答器按钮的时间顺序，并宣布第一位抢答者。
八路抢答器通过简单的电路原理和系统管理，实现了参与者之间的公平竞争和抢答顺序的准确记录。
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。
8路数字抢答器实验报告
8路数字抢答器实验报告8路数字抢答器实验报告引言：数字抢答器是一种用于测验、竞赛或教学中的设备，它能够迅速准确地记录参与者的抢答顺序。
本实验旨在设计并制作一个8路数字抢答器，并测试其功能和性能。
一、实验目的本实验的目的是：1. 学习数字电路的基本原理和设计方法；2. 掌握数字抢答器的设计和制作过程；3. 了解数字抢答器的工作原理和性能。
二、实验原理本实验基于数字电路的基本原理和设计方法。
数字抢答器由多个模块组成，包括信号输入模块、计数器模块和显示模块。
信号输入模块负责接收参与者的抢答信号，计数器模块负责记录抢答顺序，显示模块用于显示当前的抢答顺序。
三、实验材料和设备本实验所需材料和设备包括：1. 集成电路：包括逻辑门、计数器等；2. 电阻、电容等元器件；3. 面包板、导线等实验器材；4. 电源、示波器等测试设备。
四、实验步骤1. 确定抢答器的功能需求和设计规格；2. 根据设计规格，选择合适的集成电路和元器件；3. 将选定的集成电路和元器件按照电路图连接在面包板上；4. 使用示波器等测试设备对电路进行测试和调试；5. 测试抢答器的功能和性能，包括抢答顺序的准确性和显示的稳定性。
五、实验结果与分析经过测试和调试，本实验成功设计并制作了一个8路数字抢答器。
在实际使用中，抢答器能够准确记录参与者的抢答顺序，并通过显示模块显示当前的抢答顺序。
抢答器的性能稳定可靠，能够满足实际使用的需求。
六、实验总结通过本实验，我们学习了数字电路的基本原理和设计方法，掌握了数字抢答器的设计和制作过程。
实验中，我们遇到了一些困难和问题，但通过不断的尝试和调试，最终成功完成了实验目标。
通过实验，我们深刻体会到了理论与实践的结合，加深了对数字电路的理解和应用能力。
七、实验改进和展望在实验过程中，我们发现抢答器的设计和制作还存在一些不足之处。
例如，抢答器只能记录抢答顺序，不能记录抢答者的姓名或其他信息。
因此，我们可以进一步改进抢答器的功能，使其能够满足更多的使用需求。
单片机八路抢答器原理
单片机八路抢答器原理单片机八路抢答器是一种基于单片机技术的抢答器系统，它可以用于教育培训、竞赛、活动等场合中的抢答环节。
抢答器有多个按键，参与者可以通过按下按键来回答问题，系统会根据按键的先后顺序和正确与否进行抢答结果的判定和显示。
下面我将从硬件与软件两方面对单片机八路抢答器的工作原理进行说明。
首先是硬件部分。
单片机八路抢答器的硬件主要由单片机、显示屏、八个按键和相关的电路组成。
单片机是整个系统的核心部分，它通过接收按键的信号，进行判断和处理，并通过控制显示屏来显示抢答结果。
常见的单片机有51系列、AVR系列、STM32系列等。
显示屏用于显示抢答结果，可以使用LED数码管、LCD液晶屏等。
在抢答过程中，显示屏可以显示当前回答的编号，参与者的答案是否正确等信息。
八个按键是参与者用于回答问题的输入设备，可以采用触摸按键、机械按键等。
每个按键都与单片机的一个IO口相连，按下按键时会触发相应的中断信号，单片机会对中断信号进行处理。
另外，硬件部分还需要一些电路来连接各个模块。
例如，为了避免按键的抖动问题，可以在按键和单片机之间加入去抖电路。
同时，需要给单片机供电，可以使用稳压电路保证电压的稳定性。
此外，还可以添加扩展模块如蜂鸣器、按键灯等，以增强抢答器的功能和效果。
其次是软件部分。
单片机八路抢答器的软件主要由单片机的程序控制实现。
首先，在程序中需要定义每个按键对应的中断服务函数。
当某个按键按下时，单片机会通过中断来执行相应的中断服务函数。
在中断服务函数中，可以对按键的按下做相关处理，如判断当前是否处于抢答状态、记录回答的编号等。
其次，在程序中需要初始化单片机的配置与状态。
例如，设置IO口的工作模式、初始化显示屏的设置、初始化按键的状态等。
此外，还需要设置定时器和中断等功能，以实现某些功能的定时和中断响应。
然后，在程序中需要实现抢答的逻辑。
当抢答开始时，程序会通过时间、显示、按键等多个方面来控制抢答的整个流程。
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)。
R5 100kΩ
0
4）译码驱动及显示电路如图
CD4511是输出高电平有效的显示译码器，因为CD4511是输出高电平有效，所以L ED显示应选用共阴极的数码显示，且由于LED的电流较小，因此在数码显示器前 必须加限流电阻。 0
CK
U2
A B C D E F G
U1
5 4 3 ~EL ~BI ~LT BCD/7SEG 7 1 2 6 DA DB DC DD OA OB OC OD OE OF OG 13 12 11 10 9 15 14
0
1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
1
1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0
1
1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0
0
1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0
1
1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0
1
0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0
CD4511逻辑菜单
输 LE X X 0 0 BI X 0 1 1 LI 0 1 1 1 D X X 0 0 入 C X X 0 0 B X X 0 0 A X X 0 1 a 1 0 1 0 b 1 0 1 1 c 1 0 1 1 d 1 0 1 0 输 e 1 0 1 0 出 f 1 0 1 0 g 1 0 0 0 显示 8 消隐 0 1
R9 21
RPACK 7
33 29 32
22 23 24 25 26 27 28
30 31
300 Ω 34
4511BD_5V
5）解锁电路如图 当触发锁存电路被锁存后，若要进行 下一轮的重新抢答，则只需要按下复 位开关SB9，清除锁存器内的数值， 使数字显示熄灭一下，然后恢复为“ 0”状态，CD4511的第5脚为低电平， 为了进行下一轮工作，这时SB1—SB8 均为开路状态，不能闭合。
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，能分辨出抢答的先后来，即不显示后动作的选手编号。 4）主持人具有手动控制开关，可以手动清零复位，为下轮抢答做准备。
由CD4511构成的8路抢答器的工作原理
开关及二极管构 成的编码器
显示译码 器CD4511
七段数码显示器
主持人控 制的复位 开关
CD4511 的BI端
CD4511 的LE端
控制锁 存电路
8路抢答器的电路图
VCC 5V SB1 2.5 V D1 Key = 1 SB2 2.5 V D2 Key = 2 SB3 1N4148 D3
A B C D E F G CK
X1
1N4148
X4
X5
U2
1N4148 Key = 3 SB4 D4 1N4148 D5 Key = 4 SB5 1N4148 D6 1N4148 D7 Key = 5 SB6 1N4148 D8 1N4148 D9 Key = 6 SB7 1N4148 D10 1N4148 D11 Key = 7 SB8 Key = 8 1N4148 D12 1N4148 R1 R2 R3 R4 10kΩ 10kΩ 10kΩ 10kΩ
1N4148 D14 1N4148
X3 R5 100kΩ
2.5 V
2N2222A
RPACK 7
1）抢答器开关及编码电路如图
VCC 5V SB1 D1 Key = 1 SB2 D2 Key = 2 SB3 1N4148 D3 1N4148 Key = 3 SB4 D4 1N4148 D5 Key = 4 SB5 1N4148 D6 1N4148 D7 Key = 5 SB6 1N4148 D8 1N4148 D9 Key = 6 SB7 1N4148 D10 1N4148 D11 Key = 7 SB8 Key = 8 1N4148 D12 1N4148 R1 R2 R3 R4 10kΩ 10kΩ 10kΩ 10kΩ X3 X4 2.5 V
VCC 5V VCC R1 10kΩ 1
5 4 3 ~EL ~BI ~LT BCD/7SEG
U1
SB9
7 1
DA DB DC DD
OA OB OC OD OE OF OG
13 12 11 10 9 15 14
Key = 9
2 6
0
4511BD_5V
谢 谢
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。
3
4 5 6 7 8
LT测试端
BI为消隐端 LE为锁定允许端 BCD码输入端 BCD码输入端 电源负极
11
12 13 14 示输出端 显示输出端 显示输出端 电源正极
1N4148
U1
2.5 V 7
1 2 6
DA DB DC DD
OA OB OC OD OE OF OG
13 12 11 10 9 15 14
4511BD_5V
2）显示译码器CD4511
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。 1 2 BCD码输入端 BCD码输入端 9 10 显示输出端 显示输出端
5 4 3
~EL ~BI ~LT BCD/7SEG
7 1 2 6
DA DB DC DD
OA OB OC OD OE OF OG
13 12 11 10 9 15 14
18
17
4511BD_5V X2 R7 2.5 V D13 2.2kΩ 19 13 1N4148 D14 1N4148 2N2222A Q1 R8 100kΩ 3 1
5 4 3 ~EL ~BI ~LT BCD/7SEG
每路都有一个抢答按钮开关，并对 应有VD1—VD12中的编码。 本电路是将某一个开关信息转化为 相应的8421BCD码，以提供数字显 示电路所需要的编码输入。 如第三路开关SD3按下时，通过2只 二极管D3、D4，加到CD4511的BCD 码输入端为0011。如果按下某一路 抢答开关，电路不显示或显示错误 ，只要检查与之相应的那组二极管 ，看是否接反或损坏即可。
0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
0
0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
0
0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
1
1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
0
0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0
1
1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0
2
3 4 5 6 7 8 9 消隐 消隐 消隐 消隐 消隐 消隐
1
1
1
X
X
X
X
锁
存
锁存
显示译码器与数码管的连接
译码器输出高电平可以驱动 相应的共阴极发光二极管 发光显示。
a b c d e f g
译码器输出低电平可以驱 动相应的共阳极发光二极 管发光显示。
2.5 V
5 4 3 ~EL ~BI ~LT
U1
BCD/7SEG 7 1 2 6 DA DB DC DD OA OB OC OD OE OF 13 12 11 10 9 15 14
R9
300 Ω
R6 10kΩ
OG
4511BD_5V X2 R7 SB9 2.5 V D13 Key = 9 2.2kΩ R8 100kΩ Q1
+
a
b
共阴极接法
c
d
e
f
g
共阳极接法
3）抢答器锁存控制电路如图
U1
由Q1、D13、D14及电阻器R7、R8组成。当 抢答器按钮开关都没有按下时，则BCD码 输入端都有接地电阻，所以BCD码输入端 为0000，输出端D为高电平，输出端G为低 电平。这时CD4511第5脚为低电平， 这时 CD4511没有锁存，允许BCD码输入。当SB1 —SB8中的任一开关按下，输出端D为低电 平或输出端G为高电平，这两种状态必须 有一个存在或都存在。这时CD4511的第5 脚为高电平，例如SB1按下，那么输出端D 为低电平，三极管VT基极为低电平，集电 极为高电平，通过二极管VD3使得CD4511 第5脚为高电平，这样CD4511中的数据受 到锁存，使后边再从BCD码输入端送来的 数据不再显示。而只显示第一个由SB1送 来的信号，即“1”。
LOGO
8路抢答器的制作原理分析
南昌汽车机电学校 邓建云
采用CD4511数字集成电路制作的数字显示8路抢答器
设计要求： 1）设计一个可供8名选手参加比赛的8路数字显示抢答器，它们的编号分别为1 、2、3、4、5、6、7、8，各用一个抢答按钮，编号与参赛者的号码对应。 2）抢答器具有数据锁存功能，并将锁存的资料用LED数码管显示出抢答成功者 的号码。
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。 A1、A2、A3、A4、为8421BCD码输入端。 a、b、c、d、e、f、g：为译码输出端，输出 为高电平1有效。 CD4511的内部有上拉电阻，在输入端与数码 管笔段端接上限流电阻就可工作。