数电课程设计-四路抢答器..
4路抢答器数字电路课程设计
课题名称：数显抢答器的设计数字电子课程设计任务书目录1绪论1.1 摘要 (4)1.1 设计题目：抢答器电路设计 (4)1.2 设计任务和要求 (4)1.3 方案比较 (4)2系统总体方案及硬件设计 (5)2.1 系统总体方案 (5)2.2 硬件设计 (6)3软件设计 (12)3.1 单元电路设计 (12)3.1.1 抢答电路 (12)3.1.2 定时电路 (14)3.1.3 报警电路 (15)3.1.4 时序控制电路 (15)4课程设计体会 (17)5参考文献 (18)摘要随着我国经济和文化事业的发展，在很多竞争场合要求有快速公正的竞争裁决，例如证券、股票交易及各种智力竞赛等。
在现代社会生活中，智力竞赛更是作为一种生动活泼的教育形式和方法能够引起观众极大的兴趣。
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，各组一般要进行必答和抢答，对必答一般有时间限制，到时有声响提示；对于抢答，要判定哪组先按键，为了公正，这就要有一种逻辑电路抢答器作为裁判员。
一般抢答器由很多门电路组成，线路复杂，可靠性低，特别是抢答路数增多时，实现起来更加困难。
本文介绍了一种利用数字电路实现的抢答系统，具有很强的实用性。
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。
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。
优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间为3秒。
当主持人启动“开始”键后，要求定时器立即进行减计时，并用显示器显示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。
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，本次抢答无效，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并闪烁。
4路抢答器课程设计报告
4路抢答器课程设计报告课程设计报告：4路抢答器一、设计背景和目标抢答器是一种常见的教学装置，用于增强学生参与课堂互动和竞争的积极性。
为了提高现有抢答器的性能和功能，本次设计决定设计一款4路抢答器，以满足现代教育教学的需求。
本设计旨在通过增加抢答器的路数，提高课堂互动和竞争的效果，促进学生参与讨论和思考，培养学生的团队合作和竞争精神。
二、需求分析1.提高路数：既有的抢答器系统只能支持单一路数，不利于多个学生同时参与抢答活动，因此设计4路抢答器，以支持更多学生参与抢答。
2.精准识别：抢答器需要准确识别学生按下按钮的时间顺序，并显示该学生抢答的排名，以减少争议和纠纷。
3.考虑后续扩展：设计的抢答器具备一定的可扩展性，以满足未来可能增加的路数需求。
4.易于使用：抢答器的使用应简单方便，对教师和学生来说操作简单、直观。
三、系统设计1.硬件部分：抢答器由中控主机和多个答题器组成。
中控主机负责控制答题器的启动、暂停和排名显示，答题器则用于学生参与抢答。
中控主机需要具备多路输入和输出接口，以支持多个答题器的同时工作。
2.软件部分：中控主机需要具备按键扫描、计时、显示学生抢答排名等功能。
答题器则需要具备按键输入和与中控主机的通信功能。
四、应用场景本款4路抢答器适用于中小学课堂教学。
教师可以通过抢答器让学生在课堂上积极回答问题，增强学生对知识点的理解和记忆。
在团队竞赛中，抢答器也可以作为评分工具，用于记录团队的答题水平。
五、教学效果和可操作性评价1.教学效果：抢答器可以增强学生的参与度和互动性，培养学生的团队合作和竞争精神，促进学生思考和讨论，提高教学效果。
2.可操作性评价：抢答器的设计考虑到了简单方便的操作，教师和学生只需按下按钮即可完成相应操作，无需复杂的设置和操作过程，易于上手和使用。
六、结论本次设计的4路抢答器满足了现代教育教学的需求，提高了学生参与度和互动性。
通过抢答竞赛，可以培养学生的竞争意识和思考能力。
四位抢答器课程设计
四位抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解四位抢答器的电路原理，掌握基本电子元件的功能及其在电路中的作用。
2. 学生能够描述四位抢答器的工作过程，解释其抢答功能的实现原理。
3. 学生能够运用所学知识分析并解决四位抢答器在实际应用中可能出现的问题。
技能目标：1. 学生能够独立完成四位抢答器的组装和调试，培养动手实践能力。
2. 学生能够运用逻辑思维和问题解决策略，对四位抢答器进行故障排查和维修。
3. 学生能够通过团队合作，共同完成四位抢答器的设计和优化，提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够对电子技术产生兴趣，激发学习热情，培养积极探索的精神。
2. 学生能够在实践中体验成功与失败，培养面对挫折的勇气和解决问题的信心。
3. 学生能够认识到团队协作的重要性，培养集体荣誉感和责任感。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，注重培养学生的动手能力、逻辑思维能力和团队协作能力。
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，但注意力集中时间有限。
教学要求：教师需结合学生特点，采用启发式教学，引导学生主动探究，注重实践操作，提高学生的参与度和兴趣。
同时，关注学生的个体差异，给予不同层次的学生适当指导，确保课程目标的实现。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际操作中，提高综合运用能力。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 电子元件认识：介绍四位抢答器中所用到的电子元件，如按钮、LED灯、晶体管、继电器等，使学生了解各元件的作用和特点。
2. 电路原理分析：讲解四位抢答器的电路原理，包括基本电路图、触发电路、锁存电路和译码显示电路等，帮助学生掌握抢答器的工作原理。
3. 组装与调试：指导学生进行四位抢答器的组装，学习焊接技术，学会使用万用表等调试工具，进行电路调试，确保抢答器的正常工作。
4. 故障排查与维修：教授学生如何分析四位抢答器可能出现的故障，掌握排查故障的方法，学会简单的维修技巧。
四路抢答器数字电子电路课程设计
目录1、设计目的与要求 (2)1.1 目的 (2)1.2 设计任务与要求 (2)2、洗衣机控制电路原理及电路设计 (2)2.1原理图 (2)2.2 LED显示电机的正反转 (3)2.3 蜂鸣器电路 (3)2.4 正反转逻辑 (4)2.5 置数电路 (5)2.6 脉冲信号电路 (6)2.7 总的电路图 (6)3 元件的选择 (7)4 电路的焊接 (8)5 性能测试 (9)6 讨论于总结 (9)7 参考文献 (9)一实验目的和要求设计性1.1目的1. 学习数字逻辑等电路设计方法，熟知计时计数器、译码显示和计时门控电路的工作原理及特点。
2. 掌握洗衣机控制电路的设计、组装与调试方法。
3. 熟悉数字和模拟集成电路的设计和使用方法。
4. 培养勤奋认真、分析故障和解决问题的能力。
1.2设计任务与要求设计制作一个洗衣机控制器，具有如下功能：1)采用中小规模集成芯片设计洗衣机的控制定时器，控制洗衣机电机作如下运转：2)洗涤电机用两个继电器控制。
3)用两位数码管显示洗涤的预置时间（分钟数），按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直至时间到而停机。
洗涤定时时间在0~10min内用户任意设定。
4)当定时时间到达终点时，一方面使电机停转，同时发出音响信号提醒用户注意。
5)洗涤过程在送入预置时间后即开始运转。
二洗衣机控制电路原理及电路设计2.1原理图两级定时电路本定时器包括两级定时：一是总洗涤过程的；二是在总洗涤过程中包含电机的正转、反转和暂停三种定时，并且这三种定时是反复循环直至总定时时间到为止。
由驱动电路控制表2可得：当总定时时间在0~10min以内设定一个数值后T为高电平，然后用倒计时方法每分钟减1，直至T变为0。
实现定时的方法很多，比如采用单稳电路实现，又如将定时初值预置到计数器中，使计数器运行在减计数状态，当减到全零时，则定时时间到。
本电路就可采用这种方法。
当秒脉冲发生器的时钟信号经60分频后，得到分脉冲信号。
洗涤定时时间的初值先通过拨盘或数码开关设置到洗涤时间计数器中，每当分脉冲到来计数器减1，直至减到定时时间到为止。
数电课程设计抢答器
西安邮电学院数字电路课程设计报告书学院名称：计算机学院学生姓名：陈龙（19）专业名称：网络工程班级：网络0903实习时间：2011年06月06日至2011年06月18日一．设计题目：四路数字抢答器。
二．设计要求:数字抢答器允许在规定的时间内进行抢答,可以数字显示抢答者的序号,并配有相应的灯光指示.对犯规的抢答者,除用灯光报警外,还应显示出犯规者的序号,若规定抢答时间已过,要求告示任何输入的抢答信号君无效,除非重新下达抢答命令.1.此抢答器要求有四路，抢答后其余人抢答无效；2．抢答时间为10秒，在此期间内的抢答视为有效，并用灯指示；3．抢答开始前及计时结束后抢答无效，并用灯指示。
三．使用器件：1.集成器件：74LS75 1片 74LS161 2片 74LS48 2片 74LS04 1片 74LS08 1片74LS20 1片 74LS148 1片 74LS00 1片 555定时器 1片2.其它器材：红灯1个绿灯 1个电阻 150千欧 ,4.7 千欧各一个100欧限流电阻 4个电容 4.7uf 10uf 导线若干面包板 1块七段数码管 2个四. 设计方案由上图所示，主持人宣布开始后，计时电路产生10秒的倒计时，同时抢答电路准备接受抢答。
有人抢答后，抢答电路将当前状态所存，并送入译码显示电路，显示抢答者序号，同时计时电路停止计时，状态电路给出指示表明抢答有效。
如果在主持人宣布开始之前有人抢答，或者计时结束之后有人抢答，状态电路给出指示，表明抢答无效。
一轮抢答结束后，需有主持人进行复位操作，即使抢答电路解锁，计时电路复位，然后开始下一轮的抢答。
1.时钟电路时钟电路采用555产生1Hz的脉冲信号，电路图如下：VCC2.计时电路计时电路采用161芯片，产生10秒的倒计时161功能表如下：状态转移图如下：计时到0后，由主持人电路产生置数信号，使161载入初值0110. 电路图如下：74LS04N时钟信置数信使能信CBA3. 抢答电路抢答电路要求一人抢答后，其他人的抢答均无效。
经典四路抢答器课程设计
四路抢答器课程设计设计参考一、数码抢答器1.设计要求（1）8个参赛选手，用0~7号表示，抢答赛中，锁定并显示最先抢答选手号。
（2）报警提醒主持人等功能。
（3）主持人控制电路。
2．课题涵盖的知识点编码器、锁存器、脉冲发生器、译码器、三极管的开关特性应用等知识。
3．设计课题中部分单元电路的原理说明（1图1.1 数码抢答器的整机工作原理构图数码抢答器的整机工作原理构图如图1.1所示。
图1.2 数码抢答器实验板。
图1.3提供了一种供参考用的整机电路图。
电路组成如下：U1组成8线3线编码器，U3、U7A形成锁存脉冲，其中C1有延时作用，74LS175锁存编码信号，S9为主持人复位开关，U6、SMG1组成译码显示电路，U5、U7B组成报警电路。
图1.2 数码抢答器实验板（2）编码器按照预先的约定用文字、数码、图形等字符或图片表示特定对象的过程统称为编码，如学生的学号、考号、邮编等都属于编码，但在数字、微机、单片机等系统中，多利用多位的二进制数码0和1按照某种预先约定的规律排列，组成不同的数码，表示某一具体特定事物或含义，之所以编为二进制码是因为二进制数便于进行存储、运算等各种数字信号处理，而且电路实现简单。
在本项目中为了便于锁存、显示抢答的选手号，可利用二进制编码器将8位选手的按键号编为3信二进制数码。
编码器可以用小规模集成电路设计而成，也可以直接用中规模集成电路如8线-3线编码器74148来实现。
此电路如有74147还可以有10个输入抢答端。
（3）译码显示器本项目可采用七段数码显示译码器。
其作用是将8421BCD码译码后通过数码管显示出来，译码是编码的逆过程。
数码管是由发光二极管显示字段的显示器件，在数字电路和单片机中广泛采用的是七段数码管，这种数码管的显示字段各对应一个发光二极管，根据发光二极管在数码管内部的连接形状不同分为共阴极和共阳极两种。
可编辑修改图1.3 供参考用的整机电路图精品文档驱动共阴数码管的显示译码器可采用MC14511，其功能表如表1.1。
数电课程设计-四路抢答器..
数字电子技术基础课程设计二、设计任务与要求1、设计任务设计一个由四人参加的智力竞赛抢答电路，当主持人宣布“开始”，显示出首先作出判断的参加竞赛者。
功能：（1）清零功能：可用触发器的异步复位端实现，由主持人控制。
（2）抢答键控功能：可用触发器和门电路实现。
（3）显示功能：可用发光二极管显示，用蜂呜器发声。
2、设计要求（1）选择适当的元器件，设计该电路。
以实现上述功能。
（2）利用Protel99绘制其电路原理图。
（3）对每个元器件选择合适的封装，形成网络表文件。
（4）选择正确的布线规则，形成该电路的PCB板图三、总体方案设计1、抢答器结构框图抢答器的结构框图如下图所示，主要由开关按钮、触发锁存电路、脉冲信号发生器、LED显示电路和蜂鸣器报警电路组成。
2、总体方案设计采用74LS175为主芯片的设计方案抢答器的电路设计图使用Protel绘制，结果如图2 所示。
图2抢答器电路设计方案该电路由四D触发器、与非门及脉冲触发电路等组成。
74LS175为四D触发器，其内部具有四个独立的D 触发器。
74LS20为四输入端的与非门，一块芯片中有两个独立的与非门。
74LS00为二输入端的与非门，在一块芯片中有4个独立的与非门。
优先判决电路用来判断哪一个预定状态优先发生的电路，如判断知识竞赛中谁先抢答。
当有选手抢答时，首先锁存，阻止其他选手抢答，然后编码对应的LED灯变亮同时蜂鸣器产生音响。
主持人按钮实现复位，开始下一题抢答。
3、电路工作原理电路上电后，按下复位按键S5实现清零功能，/Q1~ /Q4输出高电平，与之相连接的指示用的四个LED全熄灭。
同时以Q1〜Q4作为输入的或非门输出为高电平，经非门输出低电平，蜂鸣器不响；经与门使脉冲正常输入。
松开复位键，电路进入准备状态。
假设有按键S3 （3号选手）被按下，Q3输出变为高电平，/Q3变为低电平。
从而导致对应得LED被点亮，或非门的输出将由高变成低电平，经非门变为高电平使蜂鸣器鸣叫。
四路抢答器课程设计报告
一、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数码管的显示和停止响声。
CD4511是具有锁存功能的BCD码4—7线译码区动器。
CD4511能将输入的二一十进制码(8421BCD码)译成七段码(a～g)，驱动共阴极LED数码管。
它是16脚双列直插式CMOS的集成器件，引脚排列如图1所示。
其各引脚功能如下：●U∞、Uss分别是正、负电源端，电源电压范围是3～18V。
●A、B、C、D是8421BCD码输入端。
A 是低位，D是高位。
i圈1cD4511的管脚排列圈：●a～g是七段译码输出，高电平有效。
●LT是灯测试端。
当LT=0时，无论其他输入端状态如何，此时a～g全为1，LED所有段全亮。
可利用此来检查数码管的好坏。
●BI是消隐控制端。
当Bl=O，且LT=1时，a～g全为0，数码管不亮。
●LE是锁存控制端。
当LE=0时选通，LE=1 时锁存。
时钟脉冲产生电路二、设计目的抢答器对于我们来说都不陌生，它应用于很多竞赛场合，是参赛者用来抢答的工具，真正实现先抢先答，让最先抢到的选手来回答问题。
依靠抢答器来断定抢答的先后，更好地实现公平公正的原则。
本系统可以供四名选手进行抢答，主持人使能抢答器工作后，当第一个选手按下按键时，相应的指示灯亮和蜂鸣器响，同时锁住抢答器，即其他选手按下按键不起作用，从而实现先抢先答的功能，直到主持人重新复位后方可抢答。
使用中小型集成电路和门电路设计四人抢答器。
功能：•可同时供4名选手参加比赛，各用一个抢答按钮，按钮编号和选手的编号相对应；•用发光二极管显示第一抢答者对应的指示灯亮；并使其余抢答开关不起作用；•主持人用一个控制开关，用来控制抢答器的清零和抢答开始；•使用555定时器产生一个1KHz的周期信号作为时钟信号。
三，电路设计方案a,无人抢答时所有的输出为零b按下抢答按钮c触发器翻转d显示电路：LED发光e报警电路：蜂鸣器发声f脉冲封锁以实现优先判决g主持人控制开关控制电路四、电路原理图及单元电路设计及参数计算(A)选手按键设计如图1(B)LED显示如图2CD4511是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码—七段码译码器，特点如下：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱1. CD4511的引脚CD4511具有锁存、译码、消隐功能，通常以反相器作输出级，通常用以驱动LED。
数字电路课程设计—四路抢答器
数字电路课程设计—四路抢答器数字逻辑课程设计报告——数字抢答器学院名称：通信与信息工程工程学院学生姓名：专业名称：信息工程班级：信息工程实习时间：2012年6月18 日——2012年6月29 日课程设计报告一．课程设计题目：四路数字抢答器二．任务和要求：设计一个数字式抢答器，具体要求如下：1．要求至少控制四人抢答，允许抢答时间为10秒，输入抢答信号实在“抢答开始”命令后的规定时间内，显示抢先抢答者的序号，绿灯亮。
2．在“抢答开始”命令前抢答者，显示违规抢答者的序号；红灯亮。
3．选做：在“抢答开始”命令发出后，超过规定的时间无人抢答，显示无用字符（可自行确定）。
4．选做：不仅能显示抢答者的序号并且能显示抢答次序。
三．总体方案的选择方案一：其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨接地，抢答器处于禁止状态，组号显示器显示“0”，定时器显示时间(0秒)；若有队员在此时抢答，则表示犯规，违规报警电路的红灯亮，并显示其组号；由于锁存电路的原因，只记录下第一组的组号。
在主持人读完题目后，将开关接上电源，宣布"开始"抢答，定时器开始计时，选手在10秒内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、绿灯提示。
当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示经过的时间。
如果再次抢答必须由主持人再次操作“清零”和“开始”状态开关。
方案二：脉冲电路计 时 电 路译 码 电 路译 码 显 示控制 电路主持人开 关违规报 警电路译码显示译码电路锁存电路优先编 码电路抢答按钮方案二与方案一的原理大致相同，区别在于方案二是“先锁后编”，后者是“先编后锁”：方案一的实现要用148优先编码器 ，实际中其7IN 管脚的控制却比较复杂，还要设法控制75的使能端；方案二则直接将抢答信号作为75锁存器的输入信号，再使用或非门来实现编码，且其只受锁存电路的控制，所以只需控制好75 的使能端即可。
故采用方案二。
四．单元电路的设计 1.脉冲电路：由555电路提供CP 脉冲信号脉冲电路计 时 电 路译 码 电 路译 码 显 示控制 电路主持人开 关违规报 警电路译码显示译码电路选手号转换电路锁存电路抢答按钮2.抢答锁存电路：在这一部分，最主要的是锁存电路，锁存电路主要由7475来实现，当74LS75的4，13号管角的信号为“0”时，它将保持原来的状态：74LS75真值表：D C Q1 1 10 1 0X 0 Qn74LS75的管脚图为：747514131211109123456715VccD 0Q 0D 1Q 3100-12281613E 2-3D 2D 3输入输出E D LH H H L XQ Q H L LH7475功能表保持当有一组队员按下开关后（高电平有效），Q1,Q2,Q3,Q4中有一个信号 为1，则它们四个通过与非门后的信号为1，在通过非门后，它变为0， 接入G12,G34,7475实现锁存功能，保持状态不变。
四路抢答器课程设计
四路抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解并掌握四路抢答器的基本工作原理；2. 学生能够描述四路抢答器的电路组成及其功能；3. 学生掌握数字电路中基本逻辑门的使用，并了解其在抢答器中的应用。
技能目标：1. 学生能够独立完成四路抢答器的电路搭建；2. 学生能够通过实际操作，解决抢答器电路中出现的问题；3. 学生能够运用所学知识，设计简单的数字电路。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术的兴趣，提高学习主动性和积极性；2. 学生在团队合作中，学会相互尊重、沟通与协作；3. 学生在课程学习过程中，树立正确的价值观，认识到科技发展对国家和社会的重要性。
课程性质：本课程属于电子技术领域，结合物理知识与实际操作，提高学生的动手能力和解决问题的能力。
学生特点：初三学生，具备一定的物理知识和动手能力，对电子技术有一定的好奇心。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，提高学生的创新意识和团队协作能力。
通过课程目标的分解，将预期学习成果具体化，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 数字电路基础知识- 逻辑门原理及种类（与门、或门、非门等）- 四路抢答器电路原理2. 四路抢答器电路组成- 抢答信号发生器- 逻辑判断电路- 锁定电路- 指示灯电路3. 电路搭建与调试- 数字电路元件的识别与使用- 四路抢答器电路搭建方法- 电路调试技巧及故障排查4. 教学大纲- 第一章：数字电路基础知识（1课时）- 第二章：四路抢答器电路组成（1课时）- 第三章：电路搭建与调试（2课时）5. 教材关联- 《电子技术基础》第四章：数字电路基础- 《电子技术基础》第五章：数字电路应用实例教学内容安排和进度：第一周：数字电路基础知识学习，了解逻辑门原理及种类；第二周：学习四路抢答器电路组成，分析各部分功能；第三周：动手搭建四路抢答器电路，进行调试与故障排查；第四周：巩固所学知识，开展小组合作，设计并展示创新性数字电路作品。
设计四路抢答器课程设计
设计四路抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握四路抢答器的电路原理，理解并能够描述其工作过程。
2. 使学生了解抢答器中各个电子元件的功能和作用，如按钮、晶体管、继电器等。
3. 让学生掌握数字电路的基本知识，能够运用逻辑门设计简单的数字电路。
技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能够独立完成四路抢答器的搭建和调试。
2. 提高学生的问题解决能力，能够分析并排除抢答器故障。
3. 培养学生的团队协作能力，通过小组合作完成抢答器的设计和制作。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的兴趣，培养其创新意识和探索精神。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践操作的安全性和准确性。
3. 增强学生的竞争意识，培养良好的比赛道德和团队精神。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，结合理论教学，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：本课程面向初中生，学生对电子技术有一定的基础，好奇心强，喜欢动手操作。
教学要求：教师需提供详细的电路原理讲解，指导学生动手实践，注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，给予个性化指导。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，提高其综合素养。
二、教学内容1. 电路基础知识回顾：包括电路的组成部分、电路图的识别、基本电路类型等，关联教材第二章内容。
2. 四路抢答器电路原理：详细讲解抢答器的电路构成、工作原理及各部分功能，关联教材第四章第三节。
- 按钮开关的作用与使用方法- 晶体管放大电路的原理- 继电器的工作原理及其在抢答器中的应用3. 数字电路基础：介绍与门、非门、或门等基本逻辑门的功能和应用，关联教材第五章内容。
4. 抢答器设计与制作：- 设计抢答器电路图，明确各元件连接方式- 动手搭建和调试抢答器，关联教材实验操作部分- 故障分析与排除，提高问题解决能力5. 抢答器应用与拓展：探讨抢答器在实际生活中的应用，如知识竞赛等，激发学生创新思维。
四路抢答器课程设计报告
四路抢答器课程设计报告绪言为了加深对数字电子技术课程理论知识的理解，有效地提高动手能力，独立分析问题、解决问题能力，协调能力和创造性思维能力，树立严谨的科学作风，培养综合运用理论知识解决实际问题的能力。
现设计一个四人智能抢答器，通过电路的设计、安装、调试、整理资料等环节，初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。
四人智力竞赛抢答器一、设计任务与要求1．设计任务设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。
由主持人控制，抢答前锁定抢答器，抢答时开启电路；用发光二极管LED显示哪个选手抢到。
2．设计要求（1）4名选手编号为：1，2，3，4。
各有一个抢答按钮和发光二极管，按钮和发光二极管的编号都与选手的编号对应，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功能。
抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。
抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
、电路原理分析下图为供4人用的智力竞赛抢答装置电路，用以判断抢答优先权。
图中F1为4D触发器74LS175，它具有公共置0端和公共CP端；F2为双4输入与非门74LS20；F3是由74LS00组成的多谐振荡器；F4是由74LS74组成的4分频电路。
F3，F4组成抢答电路中的CP时钟脉冲源。
抢答开始时，由主持人清除信号，按下复位开关S5，74LS175的输出Q1~Q4全为0，所有发光二极管LED均熄灭。
当主持人宣布“抢答开始”后，首先做出判断的参赛者立即按下开关，对应的发光二极管点亮，同时，通过与非门F2送出的信号锁住其余3个抢答者的电路，不再接受其他信号，直到主持人再次清除信号为止。
四人智力抢答器原理图三、电路设计与单元电路分析1.电路设计电路由选手开关电路、主持人开关电路、触发锁存电路、时间脉冲电路、抢答鉴别电路和显示电路组成。
四路数字抢答器课程设计
四路数字抢答器课程设计四路数字抢答器课程设计介绍•本文将为大家介绍一种名为四路数字抢答器的课程设计方案。
•四路数字抢答器是一种互动性强、能够激发学生积极性的教学工具。
设计目的•提高学生参与课堂互动的积极性。
•培养学生的快速反应能力和团队协作意识。
设计原理1.抢答器设计–抢答器由四个按钮和显示屏组成。
–学生可以通过按下按钮来抢答。
–显示屏可以显示抢答者的顺序和得分。
2.课程设计–设计一系列的问题，按照难易程度排列。
–学生可以分成小组，每组一名代表抢答。
–问题控制通过主持人进行。
课程实施步骤1.介绍抢答器–向学生解释抢答器的作用和使用方法。
2.分组讨论–将学生分成小组，每组一名代表。
–让学生共同讨论解答问题的策略。
3.启动游戏–主持人宣布游戏开始。
–每个小组的代表按下按钮进行抢答。
4.计分规则–抢答成功得1分，抢答失败扣分。
–每道题抢答后更新显示屏上的得分。
5.继续游戏–按照课程设计的问题顺序进行游戏。
–每道题的得分会决定下一道题的抢答顺序。
6.总结和奖励–游戏结束后，主持人可以对表现优异的小组进行奖励。
–对整个过程进行总结，回顾学习的收获。
教学效果•通过四路数字抢答器的运用，学生的课堂参与度大大提高。
•学生能够锻炼快速反应和团队合作的能力。
•课堂氛围更加活跃，学生学习的积极性得到了增强。
希望以上的四路数字抢答器课程设计方案对大家有所帮助，能够引领学生更加积极主动地参与课堂互动，提升学习效果。
注意事项•确保四路数字抢答器的正常运行和准确性。
•抢答游戏过程中，要保持公平和公正，避免出现歧视或偏袒现象。
•控制游戏时间，避免过长或过短，保持学生的专注度和学习效果。
•提醒学生在抢答时要保持冷静和思考，避免仓促回答错误的问题。
拓展应用•可以根据教学科目的需要，设计不同主题的抢答游戏。
•可以增加音效或灯光效果，增添游戏的趣味性和刺激感。
•可以将抢答游戏与其他教学方法相结合，形成多样化的教学模式。
总结通过四路数字抢答器的课程设计，能够极大地提升学生参与课堂互动的积极性，培养学生的快速反应能力和团队协作意识。
数字电路课程设计四路抢答器
数字电路课程设计——四路抢答器专业：班级：姓名：学号：组员：指导教师：数字电子技术课设——四路抢答器一、设计题目四路竞赛抢答器二、设计目标1、掌握四路竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。
熟悉数字集成电路的设计和使用方法。
2、三、设计任务1、抢答器参赛者分为4组，每组序号分别为1、2、3、4，按键SB0~SB3分别对应4个组，抢答者按动本组按键，组号立即在LED显示器上显示，同时封锁其他组的按键信号。
系统设置外部清除键，按动清除键，LED显示器自动清零灭灯。
2、3若有选手按动抢、抢答器具有数据锁存和显示的功能。
抢答开始后，LED答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号（，同时扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他显示）选手抢答。
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（30秒）抢答的功能。
当主持人按下开始按钮后，、秒的时候，定时器开始计时，显示时间，若无人抢答，计时到30秒内有人抢答，若参赛选手在30扬声器发出声响，声响持续1秒。
灯亮，并保持到主持人将系统清零为止。
扬声器响，同时LED5定时器和一定数值的电阻和电容产生频率为可用5551KHz的脉冲，、CLK信号。
再经分频器输出秒脉冲作为定时器的CLK作为触发器的信号。
四、进度安排五、设计方案1、所需电路元器件：74LS74×2555定时器×15×74LS160．74LS20×174LS00×274LS04×12、各芯片的引脚图及功能表74LS74引脚图及其功能真值表555定时器的引脚排列图74LS160引脚图管脚图74LS160的功能真值表引脚图及其功能真值表74LS2074LS00引脚图及其功能真值表74LS04引脚图及其功能真值表六、各部分电路设计原理1、判别电路：需要74LS74两个芯片，74LS20,74LS00,74LS04各一个，开关5个K1,K2,K3,K4,K5，1KHZ的脉冲，指示灯等，按照总体设计电路图（见七、总体电路分析设计四路及过程）连接，首先使每个芯片都正常工作，在第一个D触发器中，2接K1,12接K2，5和9分别接指示灯，6、8接到四输入的非门上，第二个D触发器中，2接K3，12接K4，5和9分别接指示灯，6、8也接到四输入的非门上，而两个D触发器中的1和13共四个口分别连在一起接开关，然后L1都连在一起，接出一根红线11和3触发器中D，两个K5．在将74LS20的输出端接在74LS04的输入端，其中的输出端接74LS00输入一端，另一个输入端接1KHZ的脉冲，它的输出正好接在红线L1上，此时完成了抢答器。
数电电子技术课程设计之四路抢答器倒计时
集美大学诚毅学院数字电子技术课程设计题目：四路智力竞赛抢答器专业班级：机电**91学号：2012******25姓名：陈志真二〇一四年六月数字电子技术课程设计报告一、设计任务1.1要求设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器并具有定时抢答功能。
1.1.1抢答器：能分辨出选手按钮的先后，并锁存优先抢答者的编号，并可通过显示译码器准确的显示出来；同时，要求其他选手按钮操作无效即避免其他选手再次抢答；开始抢答和清零由主持人控制。
1.1.2定时器：时钟脉冲由555多谐震荡器提供；通过主持人控制开始倒计时，定时抢答器可从9~0；可控制定时器停止工作，显示译码器上显示的是剩余时间，并可以保持到主持人清零位置；1.1.3整体电路：主持人拨动开关，抢答器可以进行抢答，定时器开始倒计时；某一选手抢答后，抢答器显示选手编号，定时器停止计时，这时其他选手无法进行抢答，抢答器和定时器停止工作一直保持到主持人清零为止；主持人清零后，系统恢复到禁止工作状态，以便进行下一轮抢答，当定时时间到后，却没有选手抢答时，禁止选手超时后抢答。
二、设计要求2.1基本功能2.1.1抢答器同时供4名选手或4个代表队比赛，分别用4个按钮S0 ~ S3表示。
2.1.2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。
用来控制系统清零（编号显示数码管灭灯）和抢答的开始。
2.1.3抢答器具有锁存与显示功能。
即抢答开始后，选手按动按钮，锁存相应的编号，并在编号显示器上显示该编号。
同时封锁输入编码电路，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除为止。
2.2扩展功能2.2.1抢答器具有定时抢答功能。
要求定时器开始倒计时，并用定时显示器显示倒计时时间，同时扬声器发出音响，音响持续0.5秒。
2.2.2参赛选手在设定时间（9秒）内抢答，抢答有效，扬声器发出音响，音响持续0.5秒，同时定时器停止倒计时，编号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。
4路抢答器课程设计
4路抢答器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握4路抢答器的电路原理和设计方法；2. 学生能掌握抢答器的基本组成部分，如按钮、指示灯、锁存器等；3. 学生了解数字电路的基础知识，如逻辑门、触发器等。
技能目标：1. 学生能独立完成4路抢答器的组装和调试；2. 学生能运用所学知识解决抢答器在实际应用中遇到的问题；3. 学生通过实际操作，提高动手能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对电子技术产生兴趣，培养探索精神和创新意识；2. 学生在团队协作中，学会尊重他人、沟通与合作，培养集体荣誉感；3. 学生意识到科技发展对国家和社会的重要性，增强社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，以培养学生的动手能力和创新能力为主。
学生特点：学生为初中生，具备一定的物理知识和动手能力，对电子技术有一定的好奇心。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重实践操作，引导学生主动探索，培养团队协作能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便在教学设计和评估中有的放矢。
二、教学内容1. 电子技术基础知识：介绍抢答器涉及的电子元件，如电阻、电容、二极管、三极管等，以及基本电路原理；教材章节：第一章 电子元件与基本电路2. 逻辑门电路：讲解与门、非门、或门等逻辑门的工作原理及应用；教材章节：第二章 逻辑门电路3. 触发器与锁存器：介绍RS触发器、D锁存器等数字电路元件的工作原理和功能；教材章节：第三章 触发器与锁存器4. 抢答器电路设计：分析4路抢答器电路图，讲解各部分电路功能及连接方法；教材章节：第四章 抢答器电路设计5. 抢答器组装与调试：指导学生进行抢答器组装，讲解调试方法及注意事项；教材章节：第五章 抢答器组装与调试6. 故障分析与维修：介绍抢答器常见故障分析及维修方法；教材章节：第六章 故障分析与维修教学安排与进度：1. 电子技术基础知识（2课时）2. 逻辑门电路（2课时）3. 触发器与锁存器（2课时）4. 抢答器电路设计（3课时）5. 抢答器组装与调试（3课时）6. 故障分析与维修（2课时）教学内容的选择和组织遵循科学性和系统性原则，结合课程目标和教材内容，确保学生能够逐步掌握电子技术知识，提高实践操作能力。
数字逻辑电路课程设计报告_4路抢答器
数字逻辑电路课程设计报告题目名称: 4路抢答器系院:专业班级:学生姓名:完成日期: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。
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。
关键字: 开关阵列电路；触发锁存电路；解锁电路；编码电路；显示电路（1）一, 设计目的（2）本设计是利用已学过的数电知识, 设计的4人抢答器。
（3）重温自己已学过的数电知识；（2）掌握数字集成电路的设计方法和原理；（3）通过完成该设计任务掌握实际问题的逻辑分析, 学会对实际问题进行逻辑状态分配、化简；（4）掌握数字电路各部分电路与总体电路的设计、调试、模拟仿真方法。
（一）二, 整体设计（二）设计任务与要求：1.抢答器同时供4名选手或4个代表队比赛, 分别用4个按钮S0~ S3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。
4.参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。
5.如果定时时间已到, 无人抢答, 本次抢答无效。
（三）设计原理与参考电路抢答器的组成框图抢答器的一般组成框图如下图所示。
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。
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。
数电课程设计四路抢答器
课程设计说明书（小初号字距4磅黑体加黑居中）课程名称：数字电子技术课程设计题目：四路抢答器学生姓名：李时川专业：电子信息科学与技术班级： 11-2学号： 18指导教师：杨艳日期： 2013 年 3 月 29日四路抢答器一、设计任务与要求设计一个四组参赛的智力竞赛抢答器基本要求：（1）当某台参赛者按下抢答开关时，由数码管显示该台编号并伴有声响。
此时，抢答器不再接收其他输入信号。
（2）电路具有定时功能。
要求回答问题的时间≤30秒（显示为29~00），时间显示采用倒计时方式。
当达到限定时间时，发出声响提示。
（3）具有计分功能。
每组参赛者起始分为100分，抢答后由主持人计分，答对1次加10分，否则减去10分（4）在复位状态下台号数码管不作任何显示（灭灯）。
提高要求：（5）答题时间还剩5s时，每秒发出提示声音。
二、方案设计与论证抢答器的基本工作原理：1.当主持人按下“开关”按钮后，选手可以通过按按钮的快慢来决定由谁来回答，按得快的选手的编号显示在电子显示管上并该选手桌上的发光二极管亮灯。
2.此后选手输入被锁住，如果主持人按下复位键则编号显示处不作任何显示。
3.然后主持人就按下计时开关，选手开始作答，作答的时间少于30秒，以倒数的方式进行，而且通过显示屏把时间显示出来。
4.当选手作答仅剩5秒时，开始通过喇叭响来做提示。
如果到了显示“00”时，计时器不再进行倒数而停留在“00”状态。
5.此时选手仍没有作答成功，则主持人会对该选手进行减分处理，如果在“00”之前作答成功则加分，分数也是通过计分器显示出来。
每位选手初始分数为100分，加减分每次10分。
6.之后主持人按下开关，所有的显示及工作状态回到初始状态以便进行下一次答题。
原理框架图方案一、对照上面原理框架图，各个主要的部分选用对应功能的芯片进行设计。
方案二、对照框架图，选用各种逻辑站以及相关的逻辑函数进行设计，编号进直接把锁存器的输出转化8421BCD码，并通过逻辑函数表达式的方式输入到显示译码器中让其显示出来。
四路优先简易抢答器设计
四路优先简易抢答器设计1．设计目的（1）掌握用门电路和计数显示芯片完成四路抢答器的设计方法。
（2）对设计的数字电路进行仿真和调试。
2．设计任务四路优先简易抢答器，是通过逻辑电路判断哪一个预定状态优先发生的一个装置，具体要求如下：（1）4个S1、S2、S3、S4为抢答输入开关，一个控制开关S5，LED数码管为抢答成功显示。
（2）在按下控制开关S5时，再按下S1、S2、S3、S4是处于无效的状态；以及在无人按下抢答开关时的状态，这两种情况下LED数码管显示均为字符“5”。
（3）开关S1、S2、S3、S4中有一个按下时，对应LED数码管显示出相应的数字“1”、“2”、“3”、“4”，并且被锁存起来，而其他的开关再按则无效。
（4）按下控制开关S5时，电路恢复为等待抢答状态，S5开关复位时准备下一次抢答。
（5）信号发生器产生的时基信号CP周期，应大于一次手动触键开关后的抖动时间，否则抢答器就不能锁定。
3．设计要求（1）合理的设计硬件电路，说明工作原理及设计过程，画出相关的电路原理图（运用Multisim电路仿真软件）；（2）选择常用的电器元件（说明电器元件选择的过程和依据）；(3) 对电路进行局部或整体仿真分析；（4）按照规范要求，按时提交课程设计报告（打印或手写），并完成相应答辩。
4．参考资料（l）李立主编. 电工学实验指导. 北京：高等教育出版社，2005（2）高吉祥主编.电子技术基础实验与课程设计. 北京：电子工业出版社，2004 （3）谢云，等编著.现代电子技术实践课程指导.北京：机械工业出版社，2003四路优先抢答器设计报告目录一、任务设计与要求 (4)二、设计方案与论证 (5)二、电路设计计算与分析 (6)3.1555定时器 (6)3.1.1 555定时器构成的多谐振荡器 (9)3.2 8线—3线优先编码器74LS148集成电路芯片 (11)3.3 四D触发器74LS175 (15)3.4 关于竞争现象 (17)3.5整体仿真 (21)四、总结与心得 (22)五、附录 (24)六、参考文献 (25)一、任务设计与要求四路优先简易抢答器，是通过逻辑电路判断哪一个预定状态优先发生的一个装置，具体要求如下：（1）4个S1、S2、S3、S4为抢答输入开关，一个控制开关S5，LED数码管为抢答成功显示。
数字电子课程设计_4路抢答器课程设计报告
四人智力竞赛抢答器课程设计报告一、设计题目题目：四人智力竞赛抢答器二、设计任务和要求1）设计任务设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。
用数字显示抢答倒计时间，由“9”倒计到“0”时，无人抢答，蜂鸣器连续响1秒。
选手抢答时，数码显示选手组号，同时蜂鸣器响1秒，倒计时停止。
2）设计要求(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（抢答显示数码管灭灯）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，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。
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（9秒）抢答的功能。
当主持人按下开始按钮后，定时器开始倒计时，定时显示器显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响，音响持续1秒。
参赛选手在设定时间（9秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，音响持续1秒，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（音响持续1秒），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)可用石英晶体振荡器或者555定时器产生频率为1H z的脉冲信号，作为定时计数器的CP信号。
三、原理电路设计：1、方案比较；方案一：抢答电路：使用74ls175作为锁存电路，当有人抢答时，利用锁存器的输出信号号将时钟脉冲置零，74ls175立即被锁存，同时蜂鸣器鸣叫1s，这时抢答无效，使用74ls148作为编码器，对输入的型号进行编码，输出4位的BCD码，再将这四位的BCD码输入共阴数码管里显示出抢答者的编号。
主持人电路：；利用74ls190计数器作为倒计时的芯片，当主持人按下抢答按钮时，74ls190被置九，同时将显示上次抢到题目的选手编号的数码管清零，并开始倒计时，，并通过74ls48编码器将即时时间进行编码，并送到7段共阴数码管，显示此时的时间。
- 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)。
数字电子技术基础课程设计
二、设计任务与要求
1、设计任务
设计一个由四人参加的智力竞赛抢答电路，当主持人宣布“开始”，显示出首先作出判断的参加竞赛者。
功能：
（1）清零功能：可用触发器的异步复位端实现，由主持人控制。
（2）抢答键控功能：可用触发器和门电路实现。
（3）显示功能：可用发光二极管显示，用蜂呜器发声。
2、设计要求
（1）选择适当的元器件，设计该电路。
以实现上述功能。
（2）利用Protel99绘制其电路原理图。
（3）对每个元器件选择合适的封装，形成网络表文件。
（4）选择正确的布线规则，形成该电路的PCB板图。
三、总体方案设计
1、抢答器结构框图
抢答器的结构框图如下图所示，主要由开关按钮、触发锁存电路、脉冲信号发生器、LED显示电路和蜂鸣器报警电路组成。
2、总体方案设计
采用74LS175为主芯片的设计方案
抢答器的电路设计图使用Protel绘制，结果如图2所示。
图2 抢答器电路设计方案
该电路由四D触发器、与非门及脉冲触发电路等组成。
74LS175为四D触发器，其内部具有四个独立的D 触发器。
74LS20为四输入端的与非门，一块芯片中有两个独立的与非门。
74LS00为二输入端的与非门，在一块芯片中有4个独立的与非门。
优先判决电路用来判断哪一个预定状态优先发生的电路，如判断知识竞赛中谁先抢答。
当有选手抢答时，首先锁存，阻止其他选手抢答，然后编码对应的LED灯变亮同时蜂鸣器产生音响。
主持人按钮实现复位，开始下一题抢答。
3、电路工作原理
电路上电后，按下复位按键S5实现清零功能，/Q1～/Q4 输出高电平，与之相连接的指示用的四个LED全熄
灭。
同时以Q1～Q4作为输入的或非门输出为高电平，经非门输出低电平，蜂鸣器不响；经与门使脉冲正常输入。
松开复位键，电路进入准备状态。
假设有按键S3 (3号选手)被按下，Q3输出变为高电平，/Q3变为低电平。
从而导致对应得LED被点亮，或非门的输出将由高变成低电平，经非门变为高电平使蜂鸣器鸣叫。
同时或非门的低输出经过与门使得脉冲信号无法进入CLK端，即芯片的CLK保持低电平，此时芯片处于数据保持状态，按下除复位之外的任何的按键都将不会发生电路状态的变化，即输入被锁定，达到阻止其他选手抢答的目标。
而后，主持人按下复位，准备进入下一轮抢答。
四、单元电路设计
1、按钮电路
下图为四路开关阵列电路，从图上可以看出其结构非常简单。
当任一开关按下时，相应的输出为低平，否则为高电平。
2、触发锁存电路
下图3所示为74LSl75外引线排列图和逻辑电路图。
其中，D R 是异步清零控制端。
D 0～D 3是并行数据输入端，CP 为时钟脉冲端，Q 0~Q 3是并行数据输出端，0Q ~3Q 是Q 0～Q 3的反码数据输出端。
图 4所示电路的数码接收过程为：将需要存储的四位二进制数码送到数据输入端D 0～D 3，在CP 端送一个时钟脉冲，脉冲上升沿作用后，四位数码并行地出现在四个触发器Q 端。
1 1
0 1
Q Q 0
图 3
Q Q Q Q 0
D 1
3
图 4
图5示是4位集成寄存器74LSl75
图5
下表1所示是D触发器功能表：
表1 74LS175的功能表
清零时钟输入输出
工作模式CR CP 1D 2D 3D 4D 1Q 2Q 3Q 4Q
0 ×××××0 0 0 0 异步清零
1 ↑1D 2D 3D 4D 1D 2D 3D 4D 数码寄存1 1 ××××保持数据保持1 0 ××××保持数据保持
特性方程：当D=0时Q n+1=0，当D=1时Q n+1=1，由此得D
触发器特性方程为Q n+1=D.
图6所示即为4路触发锁存电路。
图中74LS175为4D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4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。
说明：CLK代表时钟脉冲输入端CP POL代表功能输入端M。
图6
3、LED显示电路
图7即为LED显示电路，由LED发光二极管和限流电阻组成，当锁存器输出高电平时LED亮。
图7
4、报警电路
图8为蜂鸣器报警电路，当74LS20输出高电平时报
警。
图8
5、脉冲信号发生器
图9为555定时器构成的脉冲信号发生器电路。
图9
五、用Protel 99se设计印制电路
下面是印制板图过程
(1)启动印刷电路板设计服务器
执行菜单File/New命令，从框中选择PCB设计服务器（PCB Document）图标，双击该图标，建立PCB设计文档。
双击文档图标，进入PCB设计服务器界面。
(2)规划电路板
根据要设计的电路确定电路板的尺寸。
选取Keep
Out Layer复选框，执行菜单命令Place/Keepout/Track，绘制电路板的边框。
执行菜单Design/Options，在“Signal Lager”中选择Bottom Lager，把电路板定义为单面板。
(3)设置参数
参数设置是电路板设计的非常重要的步骤，执行菜单命令Design/Rules，左键单击Routing按钮，根据设计要求，在规则类（Rules Classes）中设置参数。
选择Routing Layer，对布线工作层进行设置：左键单击Properties，在“布线工作层面设置”对话框的“Pule Attributes”选项中设置Tod Layer为“Not Used”、设置 Bottom Layer为“Any”。
选择Width Constraint，对地线线宽、电源线宽进行设置。
(4)装入元件封装库
执行菜单命令Design/Add/Remove Library，在“添加/删除元件库”对话框中选取所有元件所对应的元件封装库，例如：PCB Footprint，Transistor，General IC，International Rectifiers等。
(5)装入网络表
执行菜单Design/Load Nets命令，然后在弹出的窗口中单击Browse按钮，再在弹出的窗口中选择电路原理图设计生成的网络表文件（扩展名为Net），如果没有错误，单击Execute。
若出现错误提示，必须更改错误。
(6)元器件布局
Protel 99SE既可以进行自动布局也可以进行手工布局，执行菜单命令Tools/Auto Placement/Auto Placer可以自动布局。
布局是布线关键性的一步，为了使布局更加合理，多数设计者都采用手工布局方式。
(7)自动布线
Protel 99SE采用世界最先进的无网格、基于形状的对角线自动布线技术。
执行菜单命令Auto Routing/All，并在弹出的窗口中单击Route all按钮，程序即对印刷电路板进行自动布线。
只要设置有关参数，元件布局合理，自动布线的成功率几乎是100%。
下图10所示是印制板图
图10印制板图
图11 3D预览图
六、元件清单
表2 元件清单
序号品名型号/规格数量配件图号实测情
况1 数字集成电
74LS175 1 U1
路
74LS00 2 U2
2 数字集成电
路
74LS20 1 U3
3 数字集成电
路
555定时器 1 U5
4 数字集成电
路
5 LED发光二BS205 1 D1~D4
七、分析总结
这次课程设计综合应运了数字电子技术所学的知识和电路制作和仿真调试软件，将理论和实践相结合，增强对理论知识掌握的同时，更增强了我对知识的应用能力和动手能力。
同时我们分组讨论，互相学习，共同进步。
课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多专业知识问题，在老师和热心同学的指导和帮助下，终于解决了困难。
最后对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！
八、参考文献
［1］阎石主编.数字电子技术基础（第五版）高等教育出版社.2005
［2］张秀娟主编.数字电子技术基础实验教程.北京航空航天大学出版社.2007。