四路抢答器设计
四路抢答器的设计
江汉大学物理与信息工程学院课程设计报告课题名称：四路抢答器的设计(英文) : The Design of Four- routes Priority-answer Set专业：电子信息工程（光电信息工程）班级：学号：学生姓名：指导教师：2008年9 月26 日四路抢答器的设计一、设计任务及要求1、设计一个四路抢答器（有线控制）用通用板实现，当四组参赛者之一抢先按下开关时，抢答器能准确的判断出是哪一组抢答成功，指示灯显示抢答组别，扬声器发出声音。
2、抢答器具备鉴别第一个信号和锁存能，在主持人复位开始抢答后，将第一个抢答信号锁存，阻止其他信号输入，复位后开始新一轮抢答。
二、设计框图及整机概述整机设计框图如图1所示（Windows画图工具），参赛者按钮是四路单刀双掷开关，选择前接低电平；主电路由4个D触发器组成，D脚接开关，Q脚接输出；由TTL与非门形成特定电平控制边沿触发器的CP，使触发器暂时封锁；抢答成功通过发光二极管显示，同时蜂鸣器发出声音提示。
设计抢答器的关键是主电路和CP脉冲产生电路的方案确定，将在下面详细说明。
图1 四路抢答器设计框图三、单元电路的设计方案及原理说明 1、主电路的设计方案方案一:可以由编码器构成抢答部分，编码器有优先选择的特点，也可以达到抢答的效果，但它有不准确的缺点，如果两人同时抢答的话，那么，那么优先级比较高的选项会抢得机会。
而且编码后的结果为二进制编码，需经过一译码器才能显示，电路的可用性不高。
方案二:用边沿触发器实现抢答部分，可以由是否产生脉冲来封锁触发器。
当有人按下抢答按键时(即Di=“1”)，n i Q 和ni Q 有改变，n i Q 的状态与i D 的输入直接相关，再与脉冲经过若干与非门后，便可封锁后来的按键。
而且它比方案一更准确（能最大可能的区分抢答先后），而且可以直接由n i Q 与外部显示相连，这种方案既方便又准确，而且电路比较简单易于实现。
比较两套方案后，选择方案二。
基于PLC控制的四路抢答器的设计
基于PLC控制的四路抢答器的设计一、引言抢答器是一种常见的教育设备，在课堂教学和知识竞赛中被广泛应用。
传统的抢答器通常是基于电路进行设计的，但是这种设计方式存在一些缺点，如电路复杂、布线不方便等。
基于PLC控制的抢答器能够解决这些问题，并具有更好的稳定性和可靠性。
本文将介绍基于PLC控制的四路抢答器的设计方案。
二、设计方案1.系统框图[插入系统框图的图片]2.抢答器按钮和指示灯每一个抢答器按钮和指示灯都由一个单独的PLC输入和输出模块控制。
当抢答器按钮按下时，对应的PLC输入模块会检测到信号，并发送给PLC。
PLC根据接收到的信号控制对应的PLC输出模块，点亮对应的指示灯。
3.PLC程序设计PLC程序设计是本设计方案的核心。
PLC程序主要包括以下几个部分：(1)输入检测：PLC程序会周期性地检测每个PLC输入模块的状态，判断是否有抢答器按钮按下。
(2)优先级判断：如果有多个抢答器按钮同时按下，PLC程序会根据预设的优先级判断规则选择一个抢答器。
(3)按钮控制：当PLC程序确定了一个抢答器之后，它会控制对应的PLC输出模块点亮指示灯，并且发送信号到其他AB型PLC输出模块，关闭其他抢答器的指示灯。
(4)时间控制：PLC程序还需要控制每个抢答器的抢答时间。
当一个抢答器的按钮按下时，PLC会启动一个定时器，经过设定的时间后，定时器会触发一个中断，关闭抢答器的指示灯，并将抢答器的状态恢复为可抢答状态。
(5)抢答器状态管理：PLC程序需要记录每个抢答器的状态，包括是否可抢答、是否已被抢答等。
4.抢答器面板设计抢答器面板应该设计简洁、美观，并且易于操作。
面板上应包括四个抢答器按钮和对应的指示灯。
每个按钮下方应标注按钮的编号。
指示灯应使用明亮的颜色，以便于学生和教师观察和识别。
三、总结基于PLC控制的四路抢答器设计方案能够有效解决传统抢答器设计中存在的问题，并且具有更好的稳定性和可靠性。
通过PLC程序的设计，抢答器的操作和控制变得更加灵活和方便。
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。
4路抢答器数字电路课程设计
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设计题目：数显抢答器的设计1.参加抢答的组数为四组。
2.判别选组电路需要能够迅速准确地判定抢答者，同时能够排除其他组的干扰信号，闭锁其他各路输入。
3.对于优先抢答者，需要有音响提示和数字显示。
任务设计要求：1.调研、查找并收集相关资料。
2.进行总体设计，并画出框图。
3.进行单元电路设计。
4.绘制电器原理图。
5.列写元器件明细表。
6.撰写设计说明书，字数约2500字左右。
7.参考资料目录。
参考资料：XXX主编电子技术基础，高等教育出版社。
XXX主编数字电子技术基础，高等教育出版社。
XXX等编著电子设计技术，XXX。
XXX主编电工实教程，机械工业出版社。
教研室主任签字：年月日目录：1.抢答器电路设计1.1 设计任务和要求1.2 方案比较2.硬件设计2.1 抢答电路2.2 定时电路本文介绍了一个单元电路设计的系统总体方案及硬件设计，包括报警电路和时序控制电路。
在软件设计方面，本文还进行了详细的介绍。
最后，结合本次课程设计的体会，提出了一些改进方案。
在单元电路设计方面，本文详细介绍了报警电路和时序控制电路的设计。
报警电路主要用于监测系统中的异常情况并发出警报，而时序控制电路则用于控制系统中各个部分的时序。
在设计过程中，我们充分考虑了电路的稳定性和可靠性，并进行了多次实验验证。
在系统总体方案及硬件设计方面，本文提出了一个基于嵌入式系统的设计方案。
该方案采用了多种传感器来实现对系统的监测和控制，并通过单片机来实现数据的处理和控制。
同时，我们还进行了硬件电路的设计和搭建，确保系统的正常运行。
在软件设计方面，本文详细介绍了系统的软件设计流程和实现方法。
我们采用了C语言进行程序编写，并通过仿真和调试确保程序的正确性和稳定性。
同时，我们还实现了一些额外的功能，如数据存储和远程控制等。
在课程设计体会中，我们总结了本次设计中的经验教训，并提出了一些改进方案。
四路抢答器设计方案
设计方案设计题目：四路抢答器设计与制作院系航空电子电气工程学院专业航空电子信息班级航电1301班学号201300021047姓名陈剑指导老师李雪二〇一五年10月22日一、总体设计思路（一）、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和四个发光二极管表示。
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，并在发光二极管和数码管上显示，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，定时器进行增计时，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）、四路抢答器总体方框图如下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；主持人将开关置“开始”状态，宣布"开始"抢答器工作。
定时器倒计时，扬声器给出声响提示。
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。
总体设计框图二、设计方法和技术来源路线1、熟悉掌握单片机开发流程2、根据要求查阅资料，完成硬件电路图的设计3、软件流程图设计，编写软件程序4、进行软硬件仿真测试5、请教指导老师、帮助解决出现的问题和困难6、完善电路，使电路性能达到设计要求三、设计需要的工具设备1、笔记本电脑2、Office办公元件、keil软件、potues软件、Altium Designer软件3、单片机开发板一块4、万用表四、成果理想效果系统框图、硬件电路图、仿真图、程序，硬件调试成功五、依据技术规范或标准设计方案严格按照国家关于电子产品的设计，电子产品工艺、节能环保等标准设计。
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
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：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IN管脚的控制却比较复杂，还要设法控制75的使能端；方际中其7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 174LS75的管脚图为：7475功能表E2-3D2D3D0Vcc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。
四路抢答器设计报告
电子课程设计题目：抢答器电路设计系别：电气与电子工程系专业：自动化姓名：学号：指导教师：奥特曼河南城建学院2011年6月19日一、设计目的1、学习数字电路中的优先编码器、锁存器 、多谐振荡器、译码器、数据显示管 的综合应用。
2、熟悉抢答器的工作原理3、了解数字系统设计，调试及故障排除方法。
二、设计要求1、四组参赛者进行抢答，当抢答组按下抢答按钮时，抢答器能准确的判断 出抢答者。
2、抢答器应具有互锁功能，及某组抢答后能自动封锁其他各组进行抢答。
3、抢答器应具有限时功能，及限制抢答时间、答题时间等，要求显示时间 数据。
4、系统具有一个总的复位开关。
三、电路的总体结构 1，方案比较 一， 方案一1、电路的总体原理框图抢答电路选用优先编码器 74LS148 和锁存器 74LS297 来完成。
该电路主要完定时电路译码器电路显示电路秒脉冲产生电路优先编码器电路控制电路抢答按钮锁存器主持人控制开关译码器显示电路成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号（显示电路采用七段数字数码显示管）；二是禁止其他选手按键，其按键操作无效。
定时电路原理及设计：该部分主要由555定时器秒脉冲产生电路、十进制同步加减计数器74LS192减法计数电路、74LS48译码电路和1个7段数码管即相关电路组成。
具体电路如图所示。
一块74LS192实现减法计数，通过译码电路74LS48显示到数码管上，其时钟信号由时钟产生电路提供。
按键弹起后，计数器开始减法计数工作，并将时间显示在七段数码显示管上，当有人抢答时，停止计数并显示此时的倒计时时间；如果没有人抢答，且倒计时时间到时，输出低电平到时序控制电路，同时以后选手抢答无效。
结合我们的实际经验及考虑到元器件的成本，我们选择的电阻值为R1=15K，R2=68K，C=10uF，代入到上式中即得，即秒脉冲。
二，方案二抢答电路：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，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。
四路抢答器设计讲义ppt课件
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
（5）元器件列表
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
5、四路抢答器总电路图
• （1）抢答电路 • 电路如图2所示。该电路完成两个功能：一是分辨出选手
按键的先后，并锁定74LS175的功能真值表即优先抢答者 的编号，同时译码显示电路显示选手编号；二是要使其他 选手随后的按键操作无效。
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（3）报警电路
• 由74ls121和蜂鸣器构成的报警 电路，但仿真中没有74ls121， 因此用功能相同的 MONOSTABLE VIRTUAL（后 文简称
• A1）来代替仿真，如图4所示。 其中A1的脉冲输入端是由复位 信号和Q非的与信号和借位信号 与在一起来提供的。当其中一 个信号为低电平时，使得A1得 到一个下降沿脉冲，从而使A1 的Q端输出一个宽度为一秒的高 电平，那么蜂鸣器就会响一秒。 反之，电路停振，蜂鸣器不响。
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（4）时序控制电路
• 时序控制电路是抢答器设 计的关键，它要完成以下 三项功能：
• 1）主持人将控制开关拨 到“开始”位置时，扬声 器发声，抢答电路和定时 电路进入正常抢答工作状 态。
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。
四路抢答器设计精品
四路抢答器设计报告一.设计要求(1)可容纳四组参赛的数字式抢答器。
(2)电路具有第一抢答信号的鉴别与保持功能。
(3抢答优先者声光提示。
二.设计的作用与目的作用是能够完成抢答功能。
目的是让学生熟练掌握课本上所学的内容在具体实践中的应用，以及对题目的理解分析能力，了解单片机等器件的原理及应用范围<三.设计的具体实现1.系统概述本系统的设计思路是通过四个按键来当作选手的开关按键，某一个按键按下时，由单片机来控制并输出，再由锁存器锁存，延迟一段时间，在数码管上显示相应的数字。
该系统有抢答模块，控制模块，显示模块三部分组成。
抢答模块由五个开关按键组成，控制模块由AT89C51单片机组成，显示模块由8段数码管锁存器组成。
工作过程如下：某一个按键按下时，由单片机里的程序来控制，锁存器锁存第一个抢答信号并保持一段时间，在数码管上显示选手编号，进而来判断是哪位选手抢答成功。
系统流程图：2.单元电路设计、仿真与分析抢答模块的选择四路抢答器应该有四个抢答按键和一个清零按键组成，这些按键对应单片机的四个P1端口。
控制模块的选择用AT89C51单片机作系统控制器，它体积小，成本低，软件编程灵活，可以实现多种功能。
显示模块的选择用74LS373数据锁存器来锁存抢答信号，8段数码管显示选手的编号。
373为三态输出的八D透明锁存器，共有373的输出端00~07可直接与总线相连.当三态允许控制端0E为低电平时，00~07为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。
当0E为高电平时，00~07呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。
当锁存允许端LE为高电平时，0随数据D而变。
当LE为低电平时，0被锁存在已建立的数据电平。
当LE 端施密特触发器的输入滞后作用，使交流和直流噪声抗扰度被改善400mV。
引出端符号:D0〜D7数据输入端:0E三态允许控制端（低电平有效）:LE锁存允许端00~07输出端实验电路图如下程序如下：#in elude <reg51.h>unsigned char tab[]={0x3f,0x60,0x5b,0x4f,0x66,0x6d};sbit k1=P1A0; sbit k2=PMl ； sbit k3=P1A2; sbit k4=P1A3; sbit k5=P1A4;void mai n() { P0=0x3f; if(k1==0) {P0=0x06;}ci;5CTAL1IXTAOALETJ1□.1=J.45-R .TPOD'AmPO.IfADI POMpia^AtHFEL4/JM4 POSfAK PQIJ9MIIH FO.7/AC? PZJ^J «PZJflB PS^AfSF23W11II FZ.^AEpzsma P27fift15pjjnxBpi-aTTH P33WTTP3.<maP3imFJ.6W FITiWS 473S S | "35 13 ' ~~ ~T+ ~ H3I Z1T laF~\z ~nr -n?-Fif(k2==0){P0=0x5b;} if(k3==0) {P0=0x4f;} if(k4==0) {P0=0x66;} if(k5==0) {P0=0x3f;}}仿真图如下:C3 ■HIP-wr3・.'-7T[E I^XTALIXTAIZ阳IVXEO FQ.1/AB1I FD^AIUZ 阳*EO阳拆憶皓 PDJ9ADSRST PM 执MPZafiS PAH 海FSaAltALE F3.WA1EF^i'AQ FSjffl'AUFZ.7A1& p 1 fj■FFV.M p i iPIPITp?i 去 IMiD p 1 Jipq iTBTT p 1 4■耳sn F1SFjsmF1J5IF1J旧了河T实物图如下:f ..AnF - Q□Kri P ,3■ 1S'ITTJTTPCB版图如下:3.电路的安装与调试在安装与调试过程中由于经验不足，在焊接的时候，焊点比较大，不美观，或者把两个点不小心焊在一起，造成短路：还有就是虚焊，并没有焊接起来，使得电路不能调试出来，达不到实验结果；再有就是电烙铁温度高，一些元器件的耐热性能不好，因而被烧坏；在实验过程中，要非常小心的焊接，如果虚焊的话，则用发光二极管来测试，找出虚焊的地方，然后重新焊接起来。
基于PLC四路抢答器的设计
基于PLC四路抢答器的设计PLC四路抢答器设计是一种基于可编程逻辑控制器（PLC）的系统，用于实现多人抢答游戏的设备。
该系统可以用于教育培训、智力竞赛等各种场景，提高参与者的反应能力和竞争意识。
下面将详细介绍PLC四路抢答器的设计。
1.系统结构PLC四路抢答器由主控单元、按键单元、显示单元和声音模块组成。
主控单元负责抢答器的控制和信号处理，按键单元用于参与者进行抢答，显示单元显示参与者的得分情况，声音模块用于发出抢答和答案正确的提示音。
2.主控单元设计主控单元采用PLC进行控制，具有较高的稳定性和可靠性。
它通过读取按键单元的信号，控制显示单元和声音模块的状态，并根据参与者的抢答顺序和答案是否正确进行得分计算。
主控单元还可以设置游戏的时间限制、参与者数量等参数。
3.按键单元设计按键单元由若干个按钮组成，每个按钮代表一个参与者。
当参与者准备抢答时，他们可以按下自己对应的按钮。
主控单元根据按键的信号进行响应，记录抢答的顺序和答题的正确性。
4.显示单元设计显示单元用于显示参与者的得分情况和答案的正确与否。
对于每个参与者，显示单元可以显示其抢答的顺序和得分。
当参与者抢答成功或答案正确时，显示单元可以发出相应的提示，如闪烁、改变颜色等。
5.声音模块设计声音模块用于发出抢答和答案正确的提示音。
当参与者抢答成功或者答案正确时，声音模块可以发出嘈杂的声音作为奖励。
同时，在一些参与者抢答时间结束或者所有题目答完后，声音模块可以发出结束的提示音。
6.系统功能PLC四路抢答器可以实现以下功能：-支持多人同时抢答，提高参与者的竞争意识和反应能力。
-可以设置游戏的时间限制和参与者数量，适用于不同规模和需求的竞赛活动。
-可以显示参与者的得分情况，提供公平公正的竞赛环境。
-提供声音提示，增加游戏的趣味性和紧张感。
7.系统优势与传统的抢答器相比，PLC四路抢答器具有以下优势：-PLC控制的稳定性高，不易受到外界干扰，保证系统的可靠性。
四路抢答器课程设计
四路抢答器课程设计一、引言四路抢答器是一种常用于教育培训领域的教学工具，通过快速抢答的方式提高学生的参与度和专注力。
本次课程设计旨在介绍四路抢答器的原理、使用方法以及在教学中的应用。
二、四路抢答器的原理四路抢答器由主机和多个手持抢答器组成，主机负责控制整个系统，手持抢答器用于学生进行抢答。
具体原理如下：1.主机通过无线信号与手持抢答器进行通信，实现问题发送和结果显示。
2.主机将问题发送给手持抢答器，并启动计时器。
3.学生按下手持抢答器上的按钮进行抢答。
4.主机根据按钮按下的先后顺序判断正确回答者，并在显示屏上显示结果。
三、四路抢答器的使用方法使用四路抢答器进行课堂教学需要以下步骤：1.准备工作：确保主机和手持抢答器电量充足，并保证无线信号通畅。
2.设置问题：在主机上输入问题并设置倒计时时间。
3.发送问题：按下发送按钮，主机将问题发送给手持抢答器。
4.学生抢答：学生按下手持抢答器上的按钮进行抢答。
5.结果显示：主机根据按钮按下的先后顺序判断正确回答者，并在显示屏上显示结果。
6.统计分析：通过主机记录的数据进行统计分析，了解学生的回答情况。
四、四路抢答器在教学中的应用四路抢答器可以广泛应用于各个学科的教学中，以下是几个典型的应用场景：1. 提问环节在课堂上，教师可以使用四路抢答器来进行提问。
通过快速抢答的方式，激发学生积极性和参与度。
教师可以根据学生回答问题的情况及时调整教学内容和方法。
2. 小组竞赛将学生分成若干小组，每个小组配备一个手持抢答器。
教师出题后，小组内成员共同商讨并使用手持抢答器进行抢答。
正确回答者可以为自己小组赚取分数，从而增加竞争和合作氛围。
3. 课堂测验在课堂结束前，教师可以进行一次小型的课堂测验。
将几道题目发送给学生，学生使用手持抢答器进行抢答。
通过测验结果，教师可以了解学生对知识掌握的情况，并及时调整教学内容。
4. 反馈评估四路抢答器还可以用于学生对教师提出问题的反馈评估。
教师提出问题后，学生使用手持抢答器进行回答，并给出自己对问题的评价。
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。
单片机四路抢答器的设计
单片机四路抢答器的设计一、设计需求分析在设计四路抢答器之前，我们首先需要明确其功能需求。
1、能够同时支持四路选手进行抢答。
2、当有选手按下抢答按钮时，能够迅速锁定并显示抢答者的编号。
3、具备倒计时功能，在规定时间内无人抢答则显示超时。
4、要有声音提示，如抢答成功、违规抢答、倒计时结束等。
二、硬件设计1、单片机选择我们选用常见的 51 系列单片机，如 STC89C52 单片机。
它具有性能稳定、价格低廉、编程方便等优点。
2、输入模块使用四个独立按键作为四路选手的抢答按钮，分别连接到单片机的四个 I/O 口。
3、显示模块采用数码管显示抢答者的编号和倒计时时间。
可以选择共阴极或共阳极数码管，通过单片机的 I/O 口进行驱动。
4、声音模块使用蜂鸣器来实现声音提示功能。
通过单片机控制蜂鸣器的通断，产生不同频率的声音。
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。
三、软件设计1、编程语言选择 C 语言进行编程，C 语言具有语法简洁、可读性强、可移植性好等优点。
2、主程序流程系统初始化后，进入等待抢答状态。
当有选手按下抢答按钮时，判断是否违规抢答（即在倒计时未结束前抢答）。
如果是合法抢答，锁定抢答者编号并显示，同时发出抢答成功的声音提示；如果是违规抢答，则发出违规提示音并显示违规者编号。
在抢答成功后，开始倒计时，倒计时结束时发出超时提示音。
3、中断处理利用单片机的外部中断功能，实现对抢答按钮按下事件的快速响应。
4、计时与显示程序通过定时器实现倒计时功能，并将剩余时间实时显示在数码管上。
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，确保硬件工作在稳定的状态。
2、软件调试将编写好的程序下载到单片机中，通过单步调试、断点调试等方式，检查程序的执行流程和逻辑是否正确。
同时观察数码管显示和蜂鸣器发声是否符合预期。
五、设计优化与拓展1、增加更多的抢答通道，以满足更多选手参与的需求。
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EDA课程设计报告题目：四路抢答器学院：机械与电气工程学院专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：指导教师：教师职称：2018年1月5日机械与电气工程学院EDA课程设计任务书专业：电气工程及其自动化年级：B电气工程15-2 姓名：路志文学号：1504215127目录四路抢答器 (1)摘要 (1)Abstract (2)1 设计目的 (3)2 设计要求 (3)3设计任务 (3)4设计方案 (3)4.1硬件设计 (3)4.1.1四路抢答器按键控制电路 (3)4.1.2数码管显示电路 (4)4.1.3外部时钟脉冲电源电路 (4)4.1.4四位电路抢答器 (5)4.1.5PCB设计 (6)4.2软件设计 (6)4.2.1软件仿真 (6)4.2.1.1单片机外部脉冲电路 (7)4.2.1.2选手抢答开关电路 (7)4.2.1.3数码管电路 (8)4.2.1.4加法记分电路 (8)4.2.1.5减法记分电路 (9)4.2.1.6延时报警电路 (9)4.2.2软件程序设计 (10)4.2.2.1选手抢答按键程序设计 (10)4.2.2.2按键加减法记分器程序设计 (10)4.2.2.3延时程序设计 (11)4.2.2.4清零程序设计 (11)4.2.2.5数码管设计 (12)4.2.2.6定时器程序设计 (12)总结 (13)参考文献 (14)附录 (15)四路抢答器路志文摘要随着我国经济和文化事业的发展有很多竞争场合需要有快速公正的抢答器.该课题设计的是一款多功能四路数字抢答器,它具有优先抢答、限时抢答、铃音提示、数字显示、系统报警等功能。
主要由抢答电路、定时电路、报警电路、时序电路组成。
其中抢答电路主要是分辨出选手的按键顺序,锁存优先抢答者的编号,供译码显示电路使用,并封锁输入电路,禁止其他选手抢答；定时电路主要是限定抢答时间,禁止选手超时抢答,抢答有效时间可以由问题的难易来设定。
确保了比赛的公平性,更便于选手操作,实现快速无误的抢答。
关键词：四路抢答器计时报警four-waybuzzerluzhiwenAbstractHas the very many competition situation along with our country economy and the cultural establishment development to need to have fast fair vies to answer first.Soldier electron vies to answer first, it has first vies to answer first, reprimands the by-pass, the time limit vies to answer first, the bell sound prompt, the numeral demonstrated, the system reports to the police and so on the functions. Mainly by vies to answer first the electric circuit, the timing circuit, the alarm circuit, the sequence circuit composes. In which vies to answer first the electric circuit mainly is distinguishes contestant's pressed key order, the lock saves first the viing to answer first serial number, for the decoding display circuit use, and blocks the input circuit, forbids other contestants to vie to answer first; The timing circuit mainly is the definition vies to answer first the time, forbids the contestant overtime to vie to answer first, vies to answer first the working life to be possible to establish by the question difficulty. Has guaranteed the competition fairness, is advantageous for the contestant to operate, realization fast unmistakable viing to answer first.This design electric circuit mainly used first the encoder, the latch, electronic primary devices and so on 555 timers.Keywords:four-way buzzer timing call the police1设计目的熟悉几种常用集成数字芯片，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。
了解数字系统设计的基本原理思想和方法，学会科学分析和解决问题，有效的提高动手能力，独立分析问题、解决问题的能力，协调能力和创造性思维能力。
培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度，培养综合运行理论知识解决实际问题的能力。
2设计要求设计一个可容纳四组参赛的数字式抢答器，每组设一个按钮供抢答使用。
设置犯规电路，对提前抢答和超时答题（例如3分钟）的组别鸣笛示警。
设置一个计分电路，进行加分和减分。
3设计任务分析设计任务，电路应包括抢答，计分和报警三大主要部分。
当单片机定时器的中断循环二十次后开始报警，报警LED灯亮。
抢答电路要求在裁判按下抢答按钮后，选手开始抢答，并在一个选手抢答成功后现实哪个选手抢答成功且此时其他选手不能抢答，因此在单片机程序中设置while（！k）；和while(k6&k7&k8)；作为逻辑语句，实现一个选手抢到后其他选手抢答无效。
调用void key()实现抢答和计分电路的功能，并通过void SMG_Display是每个选手的分数在数码管上显示出来。
在设计控制电路时，应正确处理各个信号之间的时序关系。
4设计方案4.1 硬件设计4.1.1 四路抢答器按键控制电路图4.1四路抢答器按键控制电路键盘是单片机不可或缺的输入设备，是实现人机对话的纽带，键盘按结构形式可以分为非编码键盘和编码键盘，前者用软件方式产生编码，而后者用硬件方式产生编码，在单片机中使用的都是非编码键盘，因为非编码键盘结构简单，成本低廉，非编码键盘类型也多，如此次使用的独立式键盘，此键盘的特点是使用了多少根I/O线就有多少个按键，由于此次我们使用了8根I/O线所以有8个按键.这种键盘各个按键比较少且各个按键相互独立，因此可以根据实际需要对键盘中的按键灵活编码。
CPU可以直接通过I/O线状态来获得按键的状态编码，虽然操作简便但是会占用大量的I/O口线，因此只有当单片机各接口资源比较充裕时才可以选择这种键盘。
4.1.2 数码管显示电路图4.2数码管显示电路电路可以清通过数码管显示晰直观的显现出个选手的得分情况，且结构简单易使用软件对其编程，数码管功率小消耗低，抗干扰能力强。
由p0.0-p0.7对其显示数码进行编程控制，由三极管控制各选手的记分板的工作与锁存状态，简单易操作。
4.1.3 外部时钟脉冲电源电路图4.3外部时钟脉冲电源电路由晶振和电容，vcc构成简单的外部脉冲电源电路，此电路结构简单便于控制，且输出脉冲稳定，并将rst引脚与电路相连防止单片机突然断电时rom地址中的内容的丢失也可增加了复位的功能。
4.1.4 四位电路抢答器图4.4四位电路抢答器当主持人按下抢答按键时，选手开始抢答，并有LED灯显示选手是否抢答成功，在强大成功回答抢答则有开始进入加减法计分电路，显示选手分数，若抢答后未在规定时间内回答则报警灯亮，提示强大时间超时。
图4.5系统结构图4.1.5 PCB设计图4.6 PCB电路设计在连接原理图的同时把元器件的封装做好，最后转化成PCB，再通过自动布线或者手动连线，确保各线之间无交接的地方。
4.2.软件设计4.2.1软件仿真如上图，此电路主要实现选手的抢答。
接通电源后，当主持人将开关拨到“清零”状态，抢答器处于禁止状态，定时器设定时间，主持人将抢答按钮按下允许抢答，选手开始抢答，在规定时间内完成抢答，优先判断，使用LED灯显示选手抢答。
图4.7抢电答路4.2.1.1 单片机外部脉冲电路图4.8外部脉冲电路单片机外部脉冲电路由两个30pf的电容和一个晶振组成，通过晶振的周期信号作为时钟脉冲，在rst处接电源，保障单片机突然断电时不会丢失在ROM中存储的数据信息。
4.2.1.2 选手抢答开关电路图4.9选手抢答开关电路由裁判按下开关k1允许选手开始抢答，并在选手抢答成功后，各选手相对应的LED 灯亮，显示某一选手抢答成功，然后定时器开始计时，若未在规定时间抢答完毕，报警灯亮。
4.2.1.3 数码管电路图4.10数码管电路数码管的左下班引脚与p0.0-p0.7相连，并通过软件译码功能，最终显示各选手得分。
右下引脚与三极管相连，通过控制三极管的导通电压显示相应对手的分数4.2.1.4 加法记分电路图4.11加法记分电路在选手抢答成功后，三极管接通，抢答成功选手的相应记分数码管亮，在回答正确后，通过按键k6实现给p2.5一个低电平，有软件控制实现加法运算。
4.2.1.5 减法记分电路图4.12减法记分电路在选手抢答成功后，三极管接通，抢答成功选手的相应记分数码管亮，在回答错误后，通过按键k7实现给p2.6一个低电平，有软件控制实现减法运算。
4.2.1.6 延时报警电路图4.13延时报警电路若选手在抢答成功后没有在规定时间内对抢答的问题作出回答，在定时器的循环次数达到二十次时，由软件控制报警灯亮，提示选手回答超时。
4.2.2软件程序设计本设计抢答器的程序采用的是C程序设计，C语言的显著特点是用二进制来编写程序，程序各个部分除了必要的信息交流之外相互独立，这种结构方式可使程序层析清晰，便于使用，维护以及调试。
C语言以函数的形式提供给用户的，这些函数可方便的调用，并具有多种循环，条件语句控制程序流向，从而使程序完全结构化，虽然C语言是强类型语言，但它的语法比较灵活，允许程序编写有较大的灵活度。