项目1简单抢答器的制作
项目一简单抢答器的制作
（1）接插集成块时，要认清定位标记，不得插反。 （2）电源电压使用范围为＋4.5V～＋5.5V之间，实验中要
求使用Vcc＝＋5V。电源极性绝对不允许接错。
（3）闲置输入端处理方法 ① 悬空，相当于正逻辑“1”。对于一般小规模集成电 路的数据输入端，实验时允许悬空处理。但易受外界 干扰，导致电路的逻辑功能不正常。因此，对于接有 长线的输入端，中规模以上的集成电路和使用集成电 路较多的复杂电路，所有控制输入端必须按逻辑要求 接入电路，不允许悬空。
有1出0 全0出1
返回
异或逻辑 (Exclusive – OR)
AB Y 00 0 01 1 10 1 11 0
同或逻辑 (Exclusive - NOR，即异或非)
AB Y 00 1 01 0 10 0 11 1
注意：异或和同或互为反函数，即
相异出1 相同出0
相同出1 相异出0
返回
[例] 试对应输入信号波形分别画出下图各电路的输出波形。
逻辑变量与常量的运算公式
0–1律 重迭律 互补律 还原律
0+A=A
1+A=1 A+A=A
1 ·A = A A ·A = A
0 ·A = 0
返回
2、基本定律
1）与普通代数相似的定律
交换律 A + B = B + A
A ·B = B ·A
结合律 (A + B) + C = A + (B + C) (A ·B) ·C = A ·(B ·C)
与门 (AND gate)
逻辑符号
返回
（2）或逻辑
在决定一事件的各条件中，只要有一个条件具备，这个事件就会发生。
AB Y
智力竞赛抢答器的制作与调试
智力竞赛抢答器的制作与调试第一篇：智力竞赛抢答器的制作与调试电子工艺实训报告实训课题智力竞赛抢答器的制作与调试学号年级学院专业姓名指导教师*******************************************一．实训目的(1)学习识别简单的电子元件与电子线路；(2)学习并掌握抢答器的工作原理；(3)按照图纸焊接元件，组装一台抢答器，并掌握其调试方法。
二．实训器材(1)电烙铁：由于焊接的元件多，所以使用的是外热式电烙铁。
(2)螺丝刀、镊子等必备工具。
(3)焊锡丝，由于锡它的熔点低，焊接时，焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固，焊点光亮美观。
(4)三节5号电池。
三．实训概要（一）电路元件选择为使硬件电路设计尽可能合理，应注意以下几方面：(1)尽可能采用功能强的芯片，以简化电路，功能强的芯片可以代替若干普通芯片，随着生产工艺的提高，新型芯片的的价格不断下降，并不一定比若干普通芯片价格的总和高。
(2)留有设计余地。
在设计硬件电路时，要考虑到将来修改扩展的方便。
因为很少有一锤定音的电路设计，如果现在不留余地，将来可能要为一点小小的修改或扩展而被迫进行全面返工。
(3)程序空间，选用片内程序空间足够大的单片机，本设计采用AT89C51单片机。
(4)I/O端口，在样机研制出来后进行现场试用时，往往会发现一些被忽视的问题，而这些问题不是靠单纯的软件措施来解决的。
如有些新的信号需要采集，就必须增加输入检测端；有些物理量需要控制，就必须增加输出端。
如果在硬件电路设计就预留出一些I/O端口，虽然当时空着没用，那么用的时候就派上用场了。
（二）发抢答器装配零件，检查和熟悉各种零件老师让我们多次熟悉抢答器的电路图和熟悉电路元件，并调试元器件的好坏。
这一天的工作是相对轻松的，仅仅是熟悉电路图和学习使用常用电子仪器仪表，和识别检测常用的电子元件。
这一天最重要的就是常用电子元件的识别和检测。
我们常见的电子元件就是电阻、电容。
智能抢答器的设计
项目名称：智能抢答器一、选题背景随着我国经济和文化事业的飞速发展，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。
抢答器一般是由很多电路组成的，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，实现起来就更为困难。
因此我们设计了以单片机为核心的新型智能的抢答器，在保留原始抢答器的基本功能的同时又增加了数码管显示。
智能抢答器主要应用于各种知识竞赛、文艺活动等场合。
二、题目要求1．主要教学内容用单片机系统设计智力竞赛抢答器逻辑控制电路，具体要求：（1）抢答组数为3组，输入抢答信号的按键需完成无抖动功能；（2）能迅速、准确地判处抢答者，同时能排除其它组的干扰信号，闭锁其它各路输入使其它组再按开关时失去作用，并能对抢中者有显示和鸣叫指示；（3）每组有1位十进制计分显示电路，能进行加/减计分；（4）当抢答开始后，指示灯应闪亮；当有某组抢答时，指示灯灭，最先抢答一组的灯亮，并发出音响；也可以驱动组别数字显示（用数码管显示）；（5）回答问题的时间应可调整，分别为15s、30；主持人应有复位按钮和开始抢答按钮。
2．教学要求选择适当元器件设计单片机外围电路，单片机系统完成抢答、判别选组、计数、显示、定时及音响提示、复位控制功能；仿真实现各电路功能；搭建、调试电路实现设计要求的功能；掌握单片机系统及外围电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力；掌握对单片机系统进行仿真调试的方法和技能；掌握实现电路的实验方法和电路的调试方法。
三、设计方案在设计中采用的是AT89C51作为控制的核心，从而使得各个模块能够相互合作，共同完成，该系统包括共5个模块，通过9个按键控制，主持人5个按键，分别是开始抢答、抢答结束、加减分、复位，三个答题选手各一个按键。
当主持人按下开始抢答后，抢答选手即可按下按键，发出声光提示并且数码管显示该位选手的序号，当主持人没有按下开始抢答时，选手按下抢答时，则出现违规抢答，发出声光提示并且数码管显示该位选手的序号，主持人按下“开始答题”按钮后，数码管开始倒计时，从15到0一秒减一下，也就是抢答倒计时，在数码管显示0之前，4个开关无论哪一个先按下，LED灯就会亮，同时蜂鸣器不在进行鸣叫，从而实现了抢答的功能与显示。
学习情景3 抢答器的设计与制作
学习情景3 抢答器的设计与制作3．1资讯—知识准备3．1．1 抢答器的介绍电视台、学校和工厂等单位常举办各种智力比赛，抢答器是必要设备。
抢答器是一名公正的裁判员，它的任务是从若干名参赛者中确定出最先的抢答者。
从原理上讲,目前抢答器有三种类型。
第一类是用中小规模数字电路构成,其中包括了组合逻辑电路和时序电路，设计这一类抢答器时，要用到真值表、状态图等知识。
第二类是用可编程逻辑器件PLD构成,可以由FPGA或CPLD组成，设计这一类抢答器时，要用到VHDL语言和PLD专用开发软件，有相当的难度。
第三类是用单片机构成,可以由各个厂家、各种类型的单片机及相应的外围电路组成，设计这一类抢答器时，要用到单片机软硬件、接口及产品开发等很多知识，也有相当的难度。
3．1．2 指令系统3．1．2．1 指令的格式按照机器码的字节个数，指令可以分为以下三种：单字节指令：双字节指令：三字节指令：MCS-51单片机指令系统包括49条单字节指令、46条双字节指令和16条三字节指令。
采用助记符表示的汇编语言指令格式如下：标号是程序员根据编程需要给指令设定的符号地址，可有可无；标号由1~8个字符组成，第一个字符必须是英文字母，不能是数字或其它符号；标号后必须用冒号。
操作码表示指令的操作种类，如MOV表示数据传送操作、ADD表示加法操作等。
操作数或操作数地址表示参加运算的数据或数据的有效地址。
操作数一般有以下几种形式：没有操作数项，操作数隐含在操作码中，如RET指令；只有一个操作数，如CPL A指令；有两个操作数，如MOV A,#00H指令，操作数之间以逗号相隔；有三个操作数，如CJNE A,#00H,NEXT指令，操作数之间也以逗号相隔。
注释是对指令的解释说明，用以提高程序的可读性；注释前必须加分号。
3．1．2．2 指令的寻址方式从指令格式知道，操作数是指令的重要组成部分，指出了参与操作的数据或数据的地址。
寻找操作数地址的方式称为寻址方式。
简易八路抢答器制作
电子技术综合训练设计报告题目：简易抢答器制作姓名：学号：班级：同组成员：指导教师：日期：电子技术综合训练任务书2目录课程设计任务书………………………………………………………………………摘要……………………………………………………………………………………1、实验目的……………………………………………………………………………2、设计要求与内容……………………………………………………………………3、设计及原理…………………………………………………………………………3.1 总体方案设计……………………………………………………………………3.1.1 设计思路………………………………………………………………………3.1.2 总电路框图……………………………………………………………………3.2 各模块设计方案及原理说明……………………………………………………3.2.1 抢答电路………………………………………………………………………3.2.2 倒计时电路…………………………………………………………………4、电路仿真…………………………………………………………………………4.1 抢答电路………………………………………………………………………4.2 倒计时电路……………………………………………………………………5、总结、体会和建议………………………………………………………………6、参考文献…………………………………………………………………………附录…………………………………………………………………………………1、总电路图…………………………………………………………………………2、元件引脚图………………………………………………………………………3、元器件清单………………………………………………………………………摘要随着科学技术的不断发展，促使人们学科学、学技术、学知识的手段多种多样。
抢答器作为一种工具，已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合，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，那么也就必然离不开抢答器。
科技小制作——抢答器
科技小制作——抢答器抢答器在学校开展知识抢答器类竞赛活动时发挥非常重要的作用。
然而这样一个看似神奇的抢答器我们完全可以利用身边的器材。
根据串联电路的特点自己制作，同样可以收到好的效果。
通过下面的实验自己感受一下吧！实验目的：1.了解简单的串联电路2.认识抢答器实验认知：抢答器：在竞赛、文体娱乐活动（抢答活动）中，能准确、公正、直观地判断出抢答者的机器。
通过抢答者的指示灯显示、数码显示和警示显示等手段指示出第一抢答者。
电路：是由电源、用电器、导线、电器元件等连接而成的电流通路。
电路中的元件或部件排列得使电流全部通过每一部件或元件而不分串联电路流的一种电路连接方式。
串联电路图串联是连接电路元件的基本方式之一。
将电路元件（如电阻、电容、电感等）逐个顺次收尾相连接。
将各用电器串联起来组成的电路叫串联电路。
串联电路中通过各用电器的电流都相等。
并联电路电压规律：并联电路中用导线连接在电源两极的任意两点间的电压相等；各电阻的电压与总电压相同。
实验步骤：1.实验准备认识实验器材：纸板、导线、蜂鸣器、海绵垫、电池盒、双面胶、接触式开关、发光二级管2.按照如右图形状折好纸板。
3.开关扣在海绵垫上，分别在电池盒、开关、蜂鸣器二极管背面贴上双面胶。
4.参照右图，分别把开关、电池盒和蜂鸣器粘在纸板上，电池盒上正极（红）导线相连，负极导线相连，在纸板上写上自己的名字，简单的抢答器就做好了。
按动开关你会听到嘀嘀的声音，同时二级管也会发光。
提示：蜂鸣器和发光二级管是有正负极之分的，其正极（红线）要与电池盒的正极（红线）连接，否则将不能正常工作。
知识拓展：本节实验的自制抢答器，反应的是一个基础并联电路的工作原理，和一般的抢答器是不一样的。
一般抢答器由单片机以及外围电路组成，分为八路十路等不同，八路和十路的差别是，抢答器背面的接口有几组，和外形没有关系。
抢答器的分类有很多：电子抢答器，电子抢答器的中心构造一般都是由单片机以及外围电路组成，其搭配的配件不同又分为，非语音非记分抢答器。
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。
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。
四路智力竞赛抢答器制作
四路智力竞赛抢答器制作根据下图完成下列工作任务：1.参照下图正确组装电路；2.电路组装完毕后，对电路进行相关电路参数测量；3.根据检测结果分析故障原因，排除故障。
图7-19四路智力竞赛抢答器电路原理图操作步骤1.准备工具2.核对元器件数量与型号1)用万用表检测电阻阻值是否正确2)用万用表检测发光二极管极性用万用表R×10k档，当正向接入时，能使发光二极管导通，如果万用表指针向右偏转过半，同时二极管发出微弱的光电，表明正向介入，此时黑表笔为正极，红表笔为负极。
否则发光二极管存在质量问题。
3)用万用表检测按钮开关接点4)检测74LS175集成芯片正确判定74LS175集成芯片引脚功能与排列顺序。
图7-20集成芯片74LS175引脚及排列用万用表鉴别74LS175集成芯片质量方法：下表是74LS175集成芯片逻辑功C L R入，1Q、2Q、3Q、4Q用万用表测，应为0.4V以下，即逻辑0；输出端Q1、Q2、4用万用表表测用为3.6V左右，即逻辑1，是高电平输出。
若将输入端Q3、Q1D接地，CLR端悬空（逻辑1），CLK端由接地到悬空的瞬间，用万用表测输出端1Q、2Q应在0.4V以下（即逻辑0），用万用表测输出端Q1、Q2应为3.6V左右（即逻辑1），是高电平输出，则此集成块合格。
5)检测74LS20芯片74LS20芯片引脚及排列如下图所示。
图7-21集成芯片74LS20引脚及排列74LS20芯片测试方法同74LS175，根据它的逻辑功能来测量。
74LS20芯片就可判断其逻辑功能能是否正常。
6)检测74LS04芯片74LS04芯片引脚及排列如下图所示。
图7-22集成芯片74LS04引脚及排列74LS043.元器件布局本次任务采用万能板进行安装，首先应该在万能板上进行元器件布局。
元器件布局之前应该读懂电路原理图，在确认电气原理图没有问题之后进行元器件布局。
元器件布局应合理，接线尽可能少和短，确保电气性能优良。
八路抢答器的设计与制作
电子课程设计论文八路抢答器的设计与制作8路抢答器目录摘要关键词 (2)第一章设计任务与要求 (3)第二章总体框图 (3)第三章选择器件 (4)３.１74LS148管脚及其功能 (5)３.２非门74LS04 (6)３.３ LM555管脚及其功能 (7)３.４ 74LS00 (9)３.５74LS279 (11)第四章功能模块 (12)４.１抢答器基本电路 (12)４.２报警基本电路 (14)第五章总体设计电路 (15)第六章心得体会 (16)摘要关键词抢答器是竞赛、文体娱乐活动（抢答活动）中，能准确、公正、直观地判断出抢答者的机器。
它可以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。
为大家提供了方便。
通过抢答者的指示灯显示、数码显示和警示显示等手段指示出第一抢答者。
抢答器随着电子技术的发展，数字电路产品在生活中有着极其广泛的应用，包括计算机、数字通信、智能仪器仪表、自动控制及航天等领域中。
这些给人们的生活，工作等方面带来了极大的方便，人们也利用了电子技术以及相关的知识解决了一些实际问题。
关键词：八路，抢答，报警；74LS148，74LS279，LM555，七段数码管第一章．设计任务与要求抢答器同时供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，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。
从原理上讲,它是一种典型的数字电路。
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；主持人按开始按钮示意开始，以上两部分组成主体电路。
扩展电路在抢答电路中利用一个优先编码器译出最先抢到答题权的选手的编号并经LED显示器显示出来，同时还要封锁电路以防其他选手再抢答，并且扬声器发出警报声，当选手问答完成后，主持人将系统恢复至零。
抢答器的制作(精)
这是一个实际使用编码器的例子,我们在前面已经学过了译码显示驱动器电路,其输入是8421BCD码,而现在其每层有一个传感器,也就相当于其输入有7个,这里无法直接与译码显示电路相连,须在这两者之间加上一个转换电路(编码器,将其7种状态转换为4位(或更少位的二进制输出。
优先编码器是有广泛用途的一种组合电路,用于计算机的优先中断系统、键盘编码系统中。
编码器的逻辑功能是将加在电路若干个输入端中的某一个输入端的信号变换成相应的一组二进制代码输出。常用的编码器集成电路有8/3线优先编码器和10/4线优先编码器等器件。
编码器的输入信号是互相排斥的。在优先编码器中允许几个信号同时输入,但是电路只对其中优先级别最高的进行编码(优先权的顺序完全是根据实际需要来确定的,不理睬级别低的信号,或者说级别低的信号不起作用,这样的电路叫做优先编码器。如图2-2-2
有差别,通常约为2~2.5V ,每个发光二极管的点亮电流在5
~10mA。
(a外观图(b等效电路
图2-1-2半导体数码管
PБайду номын сангаас抢答电路表2-1-2列出了a~g发光段的十种发光组合情况,他们分别和十进制的十个数字相对应。表中H表示发光的线段, L表示不发光的线段。
表2-1-2七段显示组合与数字对照表
半导体数码管的优点是工作电压较低(1.5~3V、体积小、寿命长、工作可靠性高、响应速度快、亮度高,字形清晰。半导体数码管适合于与集成电路直接配用,在微型计算机、数字化仪表和数字钟等电路中应用十分广泛。半导体数码管的主要缺点是工作电流大,每个字段的工作电流约为10mA左右。
简易抢答器制作(完成版)
电子技术综合训练设计报告题目：简易抢答器制作姓名：学号：班级：同组成员：指导教师：日期：摘要本文讲述的简易抢答器的主要是由抢答电路、计时电路、报警电路、主持人控制电路组成。
当主持人按下主控制开关，抢答开始，计时也开始，如果有人抢答，计时停止，主持人打开主控制开关，抢搭清零，当开关再次闭合时，新一轮抢答开始；如果三十秒后无人抢答，则报警电路动作，开始报警，一秒后自动解除，主持人打开开关，当开关再次闭合时，新一轮抢答开始。
关键词：抢答器，计时电路目录摘要 (2)1、设计任务和要求 (4)1.1设计任务 (4)1.2设计要求 (4)2、系统设计 (5)2.1系统要求 (5)2.2方案设计 (5)2.3系统工作原理 (5)3、单元电路设计 (6)3.1抢答电路 (6)3.11电路结构 (6)3.12仿真图 (6)3.13元器件及参数 (6)3.2计数电路 (10)3.21电路结构 (10)3.22仿真图 (11)3.23元器件及其参数 (11)3.3报警电路 (15)3.31电路结构 (15)3.32仿真电路 (15)3.33元器件及其参数 (16)3.4直流稳压电源的设计 (16)4、系统仿真 (18)5、电路安装、调试、与测试 (20)5.1电路安装 (20)5.2电路调试 (20)5.3测试结果及分析 (20)结论 (21)参考文献 (22)总结、体会和建议 (23)附录 (23)元器件清单 (23)1、设计任务和要求1.1设计任务设计并制作一个简易数字抢答器1.2设计要求（1）抢答组数分为八组，序号分别为S0,S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7，优先抢答者按动本组按钮，组号立即在LED显示器上显示，同时封锁其他组的按键信号。
（2）系统设置外部清除键，按动清除，LED显示器自动清零灭灯。
（3）数字抢答器定时为30s，启动开始键后，要求30秒定时器开始工作，发光二极管点亮。
（4）抢答者在30秒内进行抢答，抢答有效，如果30秒定时到时，无抢答者，则本次抢答无效，系统短暂报警。
简单抢答器制作介绍课件
B 调试程序：检查程序是否存在错误，并进行调试
A 编写程序：使用编程语言编写抢答器程序
抢答器的应用
教学活动中的应用
01
02
03
04
课堂抢答：增加 课堂互动，提高
学生参与度
知识竞赛：检验 学生对知识的掌
握程度
问题讨论：引导 学生思考，提高 解决问题的能力
课堂评价：对学 生的表现进行评
价和反器可以复位，
重新开始新一轮抢答
抢答器的制作步骤
准备材料和工具
电子元件：如 1 按钮、LED灯、 蜂鸣器等
电路板：如面 2 包板、 Arduino板等
导线：如杜邦 3 线、跳线等
工具：如电烙 4 铁、螺丝刀、 万用表等
软件：如
5
Arduino IDE、
编程软件等
辅助材料：如 6 胶带、热缩管 等
提高员工参与度：抢答器可以增加员工 参与培训的积极性和互动性。
提高培训效果：抢答器可以帮助员工更 好地理解和掌握培训内容。
评估培训效果：抢答器可以实时评估员 工的培训效果，为培训改进提供依据。
提高培训效率：抢答器可以节省培训时 间，提高培训效率。
家庭娱乐中的应用
01
家庭聚会：增 加互动，活跃
气氛
02
拓展抢答器的功能
04
增加抢答规则的自定义设
置，满足不同场景的需求
03
增加抢答结果的实时显示，
提高抢答的互动性
02
增加抢答者的身份识别，
便于统计抢答情况
01
添加倒计时功能，增加
抢答的紧张感
提高抢答器的用户体验
01
02
03
增加倒计时功能， 让参与者有更充足
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．
电子技术与技能项目六 四人抢答器的制作
图6-15 异步3位二进制加法计数器仿真电路
在图6-16中，时钟的下降沿对应着触 发器的翻转，各触发器的翻转有先有后， 是异步的，而每输入一个计数脉冲，计数 器进行一次加1计算。
图6-16 异步计数器波形 异步计数器加1计数表
计数脉冲
（3）CTP、CTT是计数控制端，全为高电 平时为计数状态；若其中有一个是低电 平，则处于保持数据的状态。 （4）CO是进位输出端，当计数发生溢出 时，从CO端送出正跳变进位脉冲。
知识拓展
任意计数器的构建
1．清零法
适用于具有清零端的集成计数器，例 如，用74LS160使用清零法构成六进制计 数器的电路如图6-23所示。
表6-4 JK触发器真值表
四、D触发器
1．D触发器电路结构和逻辑符号 2．D触发器的逻辑功能
图6-5 D触发器的逻辑符号
表6-5 D触发器真值表
任务二 时序逻辑电路的分析与设计
工作任务 时序逻辑电路简称时序电路，它由 逻辑门电路和触发器组成，常用的电路 类型有寄存器和计数器，广泛应用于自 动控制检测和计时电路，四人抢答器就 是使用了触发器和门电路组成。 想知道时序电路是怎么完成设定的 功能的吗？一起来学一学，做一做吧。
3．设计电路板及布线
使用通用印刷板，又称万能板或洞 洞板，借助于实物原件，在通用印刷板 上绘制安装工艺图，按照信号流向布放 元器件，先大后小，先集成后分立 ，先 主后次，相关元件就近安放，注意避免 导线交叉，必要时可用跨接线穿孔跨越 连接。
实施细则
任务实施路径与步骤
第一步 电路组成 第二步 工作过程
第三步
电路搭建
第四步
仿真验证
第五步
电路制作与测试
相关知识
一、寄存器
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学习目标 项目要求 项目引导 项目学习 制作指导 项目验收
学习目标
知识目标 了解数字逻辑的概念，理解与、或、非三个基本
逻辑关系；熟悉逻辑代数的基本定律和常用公式；掌 握逻辑函数的正确表示方法；熟悉逻辑门电路的逻辑 功能，了解集成逻辑门的常用产品，掌握集成逻辑门 的正确使用。 能力目标
会识别和测试常用TTL、CMOS集成电路产品。 能完成简单抢答器的制作。
有1出0 全0出1
返回
异或逻辑 (Exclusive – OR)
AB Y 00 0 01 1 10 1 11 0
同或逻辑 (Exclusive - NOR，即异或非)
AB Y 00 1 01 0 10 0 11 1
注意：异或和同或互为反函数，即
相异出1 相同出0
相同出1 相异出0
返回
[例] 试对应输入信号波形分别画出下图各电路的输出波形。
返回
二、逻辑运算
1、基本逻辑运算 与逻辑 与运算(逻辑乘)
基本逻辑函数 或逻辑 或运算(逻辑加)
（1）与逻辑
非逻辑 非运算(逻辑非)
只有当决定一事件的所有条件全部具备时，这个事件才会发生。
AB Y
逻辑表达式
000
真值表 0 1 0 100
111 若有0出0；若全1出1
Y = A ·B 或 Y = AB
相有同0出出00 相异出全11出1 0 1 1 00 1 1 0 0 0 1 10 0 1 1
解： Y1 Y2 Y3
返回
常见的几种逻辑关系及其表示方式
返回
三、逻辑函数及其表示方法
逻辑函数描述了某种逻辑关系。 常采用真值表、逻辑函数式、卡诺图和逻辑图等表示。
1. 真值表
列出输入变量的各种取值组合及其对应输
合向下 合向下 亮
111 真值表
均为仅有二个取值的变量，称为逻辑变量。
其中A、B为输入变量，F为输出变量。
由上可知，开关的通、断决定了发光二极管的亮、灭，反过 来也可以从发光二极管的状态推出开关的相应状态，这样的关系 称为逻辑函数关系。它可用逻辑函数式（也称逻辑表达式）来描 述，其一般形式为：Y = f（A、B、C、…）。
出逻辑函数值的表格称真值表。
列
真 （1）按 n 位二进制数递增的方式列出输入变
值 量的各种取值组合。
表 方
（2）分别求出各种组合对应的输出逻辑值填 入表格。
法
返回
例如 求函数 Y AB CD 的真值表。
输入
A
B
变量
C
D
输出变量
Y
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
4个输入变
0
0
1
0
1
量有24 =16
0
0
1
1
0
种取值组合
0
1
0
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
0
0
1
1
0
1
0
1
1
1
0
0
1
1
1
1
0
返回
2. 逻辑函数式
表示输出函数和输入变量逻辑关系的表达式。又称逻辑表 达式，简称逻辑式。
真值表 (1) 找出函数值（输出值）为1的项。
(2) 将这些项中输入变量取值为1的用原变量代替，
逻辑指事物因果关系的规律。
逻辑代数中的 1 和 0 不表示数量大小，仅表示两种相 反的状态。
例如：开关闭合为 1 晶体管导通为 1 电位高为 1
断开为 0
截止为 0
低为 0
返回
一、逻辑变量和逻辑函数
开关A 开关B 灯
AB F
合向上 合向 亮
001
合向上 合向下 灭
010
合向下 合向上 灭
100
控制楼道照明的开关电路
与门 (AND gate)
逻辑符号
返回
（2）或逻辑
在决定一事件的各条件中，只要有一个条件具备，这个事件就会发生。
AB Y
真 00 0
值 表
01 1
10 1
11 1
逻辑表达式 Y = A + B
或门 (OR gate)
逻辑符号
有1出1 全0出0
（3）非逻辑
真A 值0 表1
当条件不具备时，事件才发生。
返回
例1. 列出函数F=AB+ A C的真值表。
解：该函数有3个输入变量，共有23=8种输入取值组 合，分别将它们代入函数表达式，并进行求解，可求 得相应的函数值。将输入、输出值一一对应列出，即 可得到如下表所示的真值表。
返回
_
函数F=AB+ A C的真值表
A
B
C
F
0
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
1
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
课堂练习:由该真值表写出其表达式。
返回
例2.
画出函数
F
=
_
A
_
B+A C
的逻辑图
A
1
B
C
1
＆
≥1
F
＆
返回
四、逻辑代数的基本定律
1、基本公式
逻辑常量运算公式
0 ·0 = 0 0 ·1 = 0 1 ·0 = 0 1 ·1 = 1
0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=1
逻辑表达式 Y = A Y
送1出0 送0出1
1
1
非门(NOT gate)
0
又称“反相器”
逻辑符号
返回
2、复合逻辑运算 （由基本逻辑运算组合而成）
与非逻辑(NAND) 先与后非
ABY 001 011 1 01 1 10
有0出1 全1出0
或非逻辑 ( NOR ) 先或后非
ABY 001 010 100 1 10
返回
项目要求
制作简易型四人抢答器要求：
A、B、C、D为抢答操作按钮开关。任何一个 人先将某一开关按下且保持闭合状态，则与其对 应的发光二极管（指示灯）被点亮，表示此人抢 答成功；而紧随其后的其他开关再被按下，与其 对应的发光二极管则不亮。
返回
项目引导
（1）小组制订工作计划。 （2）识别抢答器原理图，明确元器件连接和电路连线。 （3）画出布线图。 （4）完成电路所需元器件的购买与检测。 （5）根据布线图制作抢答器电路。 （6）完成抢答器电路功能检测和故障排除。 （7）通过小组讨论完成电路的详细分析及编写项目实训 报告。
返回
简单抢答器电路图
返回
项目学习
[知识链接1] 逻辑代数的基本知识 [知识链接2] 逻辑门电路的基础知识 [知识拓展] 不同类型集成门电路的接口 [技能训练] 常用集成门电路的逻辑功能测试
返回
[知识链接1] 逻辑代数的基本知识
什么是逻辑代数？
逻辑代数又称为布尔代数，是用于描述客观事物逻辑 关系的数学方法，也是分析和设计逻辑电路的主要数 学工具。
逻辑式 取值为0的用反变量代替，则得到一系列与项。
(3) 将这些与项相加即得逻辑式。
返回
例如
A
B
C
Y
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
ABC 1
1
0
0
1
1
1
1
逻辑式：
返回
3. 逻辑图 由逻辑符号及相应连线构成的电路图。
例如 画
的逻辑图
反变量用非门实现
相加项用或门实现
与项用与门实现
运算次序为先非后与再或，因此用三级电路实现之。