数字抢答器实验报告
数字电子抢答器实训报告
一、实训目的1. 理解数字电子抢答器的设计原理和基本组成；2. 掌握数字电路的基本设计方法和调试技巧；3. 培养实际动手能力和团队协作精神；4. 提高数字电子技术在实际应用中的实践能力。
二、实训内容1. 数字电子抢答器的设计与制作；2. 抢答器电路原理分析；3. 抢答器功能测试与调试；4. 抢答器在实际应用中的注意事项。
三、实训过程1. 设计与制作（1）设计思路本实训采用八路数字抢答器作为设计对象，其基本原理是利用数字电路中的触发器、编码器、译码器等元件，实现对多个抢答开关的优先级判断和锁存。
（2）电路设计抢答器电路主要由以下几个部分组成：① 抢答开关：每组参赛者一个，用于触发抢答信号；② 触发器：用于存储抢答信号，实现优先级判断；③ 编码器：将抢答信号转换为数字信号；④ 译码器：将数字信号转换为指示灯信号；⑤ 显示电路：显示抢答成功组别；⑥ 复位电路：用于清除所有抢答信号。
（3）元器件选择根据设计要求，选择合适的元器件，如74LS00、74LS20、74LS138等。
2. 抢答器电路原理分析（1）抢答开关：抢答开关一般采用机械式或电容式，当按下抢答按钮时，开关导通，触发抢答信号。
（2）触发器：触发器是抢答器中的核心元件，用于存储抢答信号。
本实训采用74LS20四2输入与非门作为触发器，当抢答信号输入时，触发器输出高电平，实现优先级判断。
（3）编码器：编码器将抢答信号转换为数字信号。
本实训采用74LS138三2-4线译码器作为编码器，将抢答信号转换为4位二进制代码。
（4）译码器：译码器将数字信号转换为指示灯信号。
本实训采用74LS138三2-4线译码器作为译码器，将编码器输出的4位二进制代码转换为4位指示灯信号。
（5）显示电路：显示电路用于显示抢答成功组别。
本实训采用LED灯作为显示电路，当抢答成功时，LED灯亮起。
（6）复位电路：复位电路用于清除所有抢答信号。
本实训采用74LS00四2输入与非门作为复位电路，当按下复位按钮时，复位电路输出低电平，清除所有抢答信号。
2022年四人智力竞赛抢答器实验报告
四人智力竞赛抢答器设计一台可供4名选手参与比赛旳智力竞赛抢答器。
用数字显示抢答倒计时间，由“9”倒计到“0”时，无人抢答，蜂鸣器持续响1秒。
选手抢答时，数码显示选手组号，同步蜂鸣器响1秒，倒计时停止。
(1)4名选手编号为：1，2，3，4。
各有一种抢答按钮，按钮旳编号与选手旳编号相应，也分别为1，2，3，4。
(2)给主持人设立一种控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答旳开始。
(3)抢答器具有数据锁存和显示旳功能。
抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示屏上显示该编号，同步扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，严禁其她选手抢答。
抢答选手旳编号始终保持到主持人将系统清零为止。
(4)抢答器具有定期（9秒）抢答旳功能。
当主持人按下开始按钮后，定期器开始倒计时，定期显示屏显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响，音响持续1秒。
参赛选手在设定期间（9秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，音响持续1秒，同步定期器停止倒计时，抢答显示屏上显示选手旳编号，定期显示屏上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止。
(5)如果抢答定期已到，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，严禁选手超时后抢答，时间显示屏显示0。
(6)可用石英晶体振荡器或者555定期器产生频率为1H z旳脉冲信号，作为定期计数器旳CP信号。
数字抢答器总体方框图图11、1数字抢答器框图如图11、1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，抢答器处在严禁状态，编号显示屏灭灯，定期器显示设定期间；主持人将开关置开始"状态，宣布"开始"抢答器工作。
定期器倒计时，选手在定期时间内抢答时，抢答器完毕：优先判断、编号锁存、编号显示,当一轮抢答之后，定期器停止、严禁二次抢答、定期器显示零。
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。
数字抢答器 实验报告
西安邮电学院数字电路课程设计报告书——数字抢答器院系名称：计算机学院学生姓名：专业名称：计算机科学与技术班级：实习时间：2010年12月6日至2010年12月17日一实验目的：熟悉数字电路中的组合逻辑电路，时序逻辑电路设计。
巩固数字电路知识。
二实验要求：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，显示抢先抢答者的组号；亮绿灯。
2．在“抢答开始”命令前抢答者，显示违规抢答者的组号；亮红灯。
3．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）。
三使用元件：1、面包板一块，剥线钳一只，导线若干；2、直流稳压电源一台，万用表一个；3、发光二极管四只，阴极数码管两只；4、电容4.7uF一只，0.1uF一只；5、电容150千欧一只，4.7千欧一只，100欧一只；6、集成电路74LS00,74LS04，74LS48（三个），74LS75,74LS161（两个），74LS148，NE555。
四总体方案设计：本课题所介绍的数字式抢答器,允许抢答者在规定的时间内抢答。
它可以用数码管显示抢答者所在的小组序号,对犯规抢答者,除用灯亮表示警告外,还应显示出犯规者的序号；若抢答时间(50秒)已过,则任何输入信号均无效,且要显示一个无用字符。
综上所述，数字式抢答器应具有以下结构（如图1所示）：图1：整体设计思路图五单元电路的设计：(1)输入控制电路：此电路要求能够区分抢答者是否违规：若输入的抢答信号是在“抢答开始”命令下达之前发出，则该抢答者犯规，输入控制电路应发出“抢答无效”信号，并配合抢先信号锁定电路使抢答者所在组对应的指示灯亮；若抢答信号是在“抢答开始”命令下达之后发出，则抢答有效。
经过分析，我认为主持人控制可以用控制电源开关来实现，判断抢答信号是否有效可以用抢先信号锁定电路配合基本的与非门和发光二极管来实现。
【实验】数电抢答器实验报告
【关键字】实验数电抢答器实验报告篇一：八人抢答器数电实验报告中国矿业大学信电学院实验报告课程名称成绩实验名称班级姓名学号同组人实验台号实验日期教师签字实验原始记录专业、班级姓名同组人课程名称实验名称实验记录：实验日期任课教师八人抢答器电路的设计与实现一、实验目的培养综合运用数字电子技术知识进行简易数字电子系统设计，及利用EWB软件进行仿真的能力。
培养我们同学对于各种电路的设计能力，提高同学们的兴趣。
2、实验要求设计一个功能完整、实用的简易八人抢答器，并在计算机上完成电路仿真。
三、八人抢答器设计任务与要求1、可容纳8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。
4、回答计时与计分。
四、实验原理框图该抢答器结构组成如下图所示。
分析电路：（1）抢答器部分：该部分的原理：主持人控制开关space清零开关，该开关控制着D触发器的异步置零端，主持人开关接地的时候，触发器清零，所有灯都熄灭。
然后抢答开始，选手可以使用自己的开关，假如是A选手抢答，A就应该领先于其他选手将开关接地，然后相当于或非门的状态是由0到1，产生上升沿脉冲，触发器的输出Q状态和D相同，由于D始终接的都是高电平，所以A开关接地的时候，A对应的指示灯亮。
而通过A选手控制的D触发器输出端Q状态为1，则其他或非门输出始终是0，其他人抢答将无效。
所有选手的开关接在一个8输入端与门的输入端上，使得有一个选手将开关接地的时候，与门的输出就会是0.分析电路：（2）555定时器提供秒脉冲部分：该部分的原理：由上部分的与门输出端给555提供低电平0，555定时器提供CP脉冲，它的各个引脚功能如下：1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。
8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V，CMOS型时基电路VCC 的范围为3 ~ 18V。
一般用5V。
3脚：输出端Vo2脚：低触发端6脚：TH高触发端4脚：是直接清零端。
数字抢答器实验报告
数字式抢答器的设计一、设计任务与要求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1、2、3、4、5、6、7、8，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K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8。
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数码管上显示出选手的编号，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。
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(30秒)。
当节目主持人启动“开始”键后，要求定时器立即进行倒计时，并用显示器进行显示，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续时间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时刻的时间，并保持到主持人将系统清零为止。
6．如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效，系统进行短暂的报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，定时显示器上显示00。
二、设计参考数字抢答器的总体框图如图8.34.1所示，它由主体电路和扩展电路两部分组成。
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，禁止其它选手抢答。
扩展电路完成定时抢答的功能。
三、设计报告要求1.画出数字抢答器的总体框图及完整的逻辑电路图，并说明其设计原理及工作过程。
2.说明实验中产生的故障现象及解决方法。
3.心得、体会和建议。
四、总体框图显示电路五、实验内容１、各芯片的工作原理及电路图。
(1) 74LS373锁存器74LS373与单刀双掷开关相连作为8位选手的抢答锁存开关，它的4脚、7脚、8脚、13脚、14脚、17脚、18脚、3脚分别连接单刀双掷开关J1---J8。
数显抢答器实训报告
一、实训背景随着电子技术的飞速发展，数字显示技术在日常生活中得到了广泛应用。
数显抢答器作为一种电子设备，在各类竞赛和活动中发挥着重要作用。
为了提高同学们对数字电路和电子技术的实际应用能力，本次实训选择了数显抢答器作为实训项目。
二、实训目的1. 熟悉数字电路的基本组成和原理；2. 掌握数字电路的设计方法；3. 提高动手实践能力，培养团队协作精神；4. 了解数显抢答器的实际应用。
三、实训内容1. 数显抢答器原理分析；2. 电路设计及元器件选型；3. 电路焊接与调试；4. 数显抢答器功能测试。
四、实训过程1. 数显抢答器原理分析数显抢答器主要由以下几个部分组成：抢答按钮、优先编码器、计数器、译码器、显示器、锁存器等。
当参赛者按下抢答按钮时，优先编码器将抢答按钮的信号转换为对应的编码，计数器记录编码值，译码器将编码值转换为相应的显示信号，显示器显示当前抢答者的编号，锁存器用于锁定抢答信号，防止其他抢答按钮误触发。
2. 电路设计及元器件选型根据实训要求，我们选择了以下元器件：（1）抢答按钮：8个，分别对应8组参赛者；（2）优先编码器：一片74LS148；（3）计数器：一片74LS163；（4）译码器：一片74LS47；（5）显示器：8个LED数码管；（6）锁存器：一片74LS373；（7）其他：电源、电阻、电容等。
3. 电路焊接与调试按照电路图进行焊接，确保元器件焊接牢固，连接正确。
焊接完成后，进行电路调试，检查各部分功能是否正常。
4. 数显抢答器功能测试（1）按下任意抢答按钮，显示器应显示对应的抢答者编号，且其他抢答按钮无效；（2）重复按下抢答按钮，显示器应保持显示当前抢答者编号，锁存抢答信号；（3）在抢答时间内，无人抢答，报警指示灯亮；（4）抢答时间结束后，报警指示灯熄灭。
五、实训结果通过本次实训，我们成功设计并制作了一个数显抢答器，实现了以下功能：1. 可容纳8组参赛者；2. 第一抢答信号鉴别和锁存；3. 报警指示功能；4. 数码管显示抢答者编号。
数字电路抢答器实训报告范文
数字电路抢答器实训报告范文一、实训要求使用74148优先编码器，7419216位计数器，74279锁存器等IC模块，配合数码管，译码器等元件，搭建一个包含主持人电路，选手电路，显示电路和报警电路的4~8位数字抢答器。
(1)通过protues软件模拟整个工作电路，进行模块设计，电路设计和仿真调试（2）用PCB板搭建主持人和选手基本电路，并进行硬件调试，要求，主持人按键后倒数15秒内开始抢答，其间若有选手按键，则数码管显示选手编号，并由蜂鸣电路发出一声短暂蜂鸣，其余选手按键被锁定；若其间无人抢答，则时间到后，蜂鸣器长声报警，选手按键被锁定，直至主持人按键重新开启抢答器。
（3）要求数码管分为计时数码管和选手编号数码管，各按键齐备，标注清晰。
电路板布局合理，走线不乱。
二、实训过程周一：根据实训内容，查找相应IC元件真值表，并结合所学知识完成电路构想和设计（此部分可以上网查阅相关资料，时间1天）周二：根据所选硬件，进行图纸级设计，要求绘制清楚，并在protues上仿真通过，由老师检查评分，不合格者应重新设计。
周三~周五：根据自己的硬件设计，用现有的实验器材，器件，搭建电路板进行逐步调试，此部分时间为三天，最后一天进行验收检查，根据实现的功能和电路板效果，依据评分规则进行打分。
周末进行实训报告书写，将所做的工作反映到报告中，要求报告按规定格式，严格认真完成，在第二周周一提交给老师，由老师依据报告质量打分。
三、设计思路（1）抢答部分典型的抢答电路系统由抢答控制按钮、优先编码器、锁存器、BCD码四线—七段译码器及LED七段数码管、主持人控制电路组成，其电路组成框图如图2所示。
通过优先编码器分辨出八路选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示电路用。
通过优先编码器和锁存器完成使其他选手按键操作无效控制。
当主持人控制开关处于“清除”位置时，显示器不显示，锁存电路不工作。
当主持人拨到“开始”位置时优先编码器和锁存器电路同时工作，抢答器进入待工作状态，当有选手将按键按下时，显示译码器工作，并由数码管显示选手号，同时使优先编码器处于禁止状态，封锁其他选手按键输入。
复杂数字电路设计实验报告_数字抢答器
复杂数字电路设计实验报告——数字式竞赛抢答器一.实验题目名称:数字式竞赛抢答器二.实验目的、任务和要求:设计—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者使用。
抢答器具有第一信号鉴别和锁存功能，使除第一抢答者外的按钮不起作用；设置一个主持人“复位”按钮，主持人复位后，开始抡答，第一信号鉴别锁存电路得到信号后，用指示灯显示抡答组别，扬声器发出2—3s的音响。
设置犯规电路，对提前抢答和超时答题(例如3min)的组别鸣笛示警，并由组别显示电路显示出犯规组别。
设置一个计分电路，每组开始预置10分，由主持人记分，答对一次加1分，答错一次减1分。
三.实验系统结构设计分析1.模块划分思想和方法;本试验系统分为第一信号鉴别、锁存模块、答题计时电路模块、计分电路模块和扫描显示模块四部分。
第—信号鉴别锁存模块的关键是准确判断出第一枪答者并将其锁存，在得到第一信号后，将输入端封锁，使其他组的抢答信号无效，可以用触发器或锁存器实现。
设置抢答按钮K1、K2、K3、K4，主持人复位信号reset，扬声器驱动信号out。
Reset=0时，第—信号鉴别、锁存电路、答题计时电路复位，在此状态下，若有枪答按钮按下，鸣笛示警并显示犯规组别；reset＝1时，开始枪答，由第—信号鉴别锁存电路形成第一枪答信号，进行组别显示，控制扬声器发出音响，并启动答题计时电路，若计时时间到，主持人复位信号还没有按下则由扬声器发出犯规示警声。
计分电路是一个相对独立的模块，采用十进制加／减计数器、数码管数码扫描显示，设置复位信号reset1、加分信号up、减分信号down，reset1=0时，所有得分回到起始分(10 分)，且加分、减分信号无效；reset1=1时，由第一信号鉴别、锁存电路的输出信号选择进行加减分的组别，每按一次up，第一抢答组加—分；每按—次down，第一抢答组减一分。
硬件系统示意图如下图所示：2.模块框图和作用;抢答器模块框图抢答器具有第一信号鉴别和锁存功能，使除第一抢答者外的按钮不起作用；主持人“复位” 按钮，主持人复位后，开始抡答，第一信号鉴别锁存电路得到信号后，用指示灯显示抡答组别，扬声器发出2—3s的音响。
抢答器实验报告
实验一智力竞赛抢答装置一、实验目的1、学习数字电路中D触发器、RS触发器、分频电路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源、时钟发生器及计数、译码显示等单元电路的综合运用。
2、熟悉智能抢答器的工作原理。
3、了解简单数字系统试验、调试及故障排除方法二、实验原理图16-1 智力竞赛抢答器装置原理图图中U88为四D触发器74LS175，它具有公共置0端和公共CP端，；U3为双四输入与非门74LS20；U1是与非门74LS00；U6为555构成的多谐振荡器，产生时钟脉冲；U4为译码器74LS48，译码显示在数码管上；U63为RS触发器74LS90，置数功能；抢答开始，由主持人清除信号，按下复位开关SW1，74LS175的输出Q1到Q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4做出判断的参赛者立即按下开关，对应的发光二极管点亮，第一轮抢答开始，计时器开始从0开始计数，同时通过与非门U3：A送出信号锁住其他三位抢答者的电路，不在接受其他信号，计数器计数到8后进入的二轮抢答，主持人再次清零在做抢答。
三、实验设备与器件1、+5V直流电源2、逻辑点评开关3、逻辑电平显示4、双踪示波器5、直流数字电压表6、电阻多个7、电容多个8、拨动开关5个9、74LS175、74LS74、74LS00、74LS20、74LS90、74LS48、 555、数码管四、实验内容1、测试各个芯片以及各逻辑门的逻辑功能。
2,、按图16-1接线。
3、调节电位器RW,是输出端获得频率为50HZ的矩形波信号，给各个芯片提供稳定的时钟脉冲。
4、测试抢答器功能（1）抢答开始前，开关K1、K2、K3、K4均置“0”，准备抢答，将开关SW1置“0”，发光二极管全熄灭，再将SW1置“1”。
抢答开始，K1、K2、K3、K4某一个开关置“1”，观察发光二极管的亮、灭情况然后再将其他三个开关中任意一个置“1”，观察发光二极管的亮、灭是否改变。
（2）重复试验（1）的内容改变K1、K2、K3、K4任意一个开关状态，观察抢答器的工作情况。
智力竞赛抢答器实训报告
一、实验背景随着各类竞赛活动的普及，如何公正、高效地判定抢答者的优先级成为一个重要问题。
为此，我们设计并制作了一台适用于四人智力竞赛的抢答器。
该抢答器通过数字电路实现，能够实时显示倒计时时间，并在选手抢答成功时发出蜂鸣声，指示抢答者的优先级。
二、实验目的1. 熟悉数字电路中D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源等单元电路的综合运用。
2. 掌握智力竞赛抢答器的工作原理。
3. 了解简答数字系统设计、调试及故障排除方法。
三、实验原理1. D触发器：D触发器是一种基本的数字电路单元，具有存储一位二进制信息的功能。
在本实验中，我们使用D触发器74LS175作为抢答器的核心元件，实现选手抢答信号的锁存和优先级判断。
2. 分频电路：分频电路用于将输入信号的频率降低，以满足抢答器对倒计时时间的需求。
在本实验中，我们使用74LS74组成的四分频电路，将输入时钟信号分频，产生倒计时所需的时钟脉冲。
3. 多谐振荡器：多谐振荡器是一种能够产生周期性方波信号的电路。
在本实验中，我们使用74LS00组成的多谐振荡器产生抢答成功时的蜂鸣声。
4. CP时钟脉冲源：CP时钟脉冲源为抢答器提供统一的时钟信号，保证各个单元电路同步工作。
四、实验步骤1. 电路设计：根据实验原理，设计抢答器的电路图，包括D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源等单元电路。
2. 元器件选型：根据电路图，选择合适的元器件，包括D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源、数码管、按键、蜂鸣器等。
3. 电路搭建：按照电路图，将选好的元器件焊接在电路板上，连接好各个引脚。
4. 电路调试：检查电路连接是否正确，使用示波器等工具检测各个单元电路的波形，确保电路正常工作。
5. 功能测试：进行抢答器功能测试，包括倒计时显示、抢答成功蜂鸣声、优先级判断等。
五、实验结果与分析1. 倒计时显示：抢答器能够正常显示倒计时时间，从9秒开始倒计时，直到0秒。
2. 抢答成功蜂鸣声：当选手抢答成功时，抢答器能够发出蜂鸣声，提示选手抢答成功。
数字抢答器实验报告
课程设计报告设计题目：数字抢答器设计班级：计算机1306班学号：20133972姓名：指导教师：杨华设计时间：2015年7月摘要在智力竞赛中，为了公正准确的显示出第一抢答者，抢答器的存在是必不可少的。
智力竞赛抢答器是一种非常实用的电子电路，根据使用者要求的不同和难易程度，可以设计出多种电路。
简易八路数字抢答器主要包括抢答、编码、优先锁存、显示数字及复位等电路。
可同时进行八路优先抢答。
本文的主要内容包括数字抢答器的设计思路、组成电路以及运用Multisim 7软件进行仿真。
此次设计的具有八个选手的数字抢答器电路一共有九个开关，主持人和八位选手各有一个开关，当主持人的开关打开并开始计时后，选手开始抢答，该数字抢答器电路可以通过对应的灯光来显示抢答选手的代表号数，还可以在第一位选手抢答成功时阻止其他选手抢答。
同时还设有报警系统，若有人抢答或超过预定时间蜂鸣器便会报警。
关键词：抢答器，设计电路，仿真，报警电路目录摘要II 第1章概述 (4)第2章课程设计任务及要求 (4)2.1 设计任务 (4)2.2 设计要求 (5)第3章系统设计 (5)3.1方案论证 (5)3.2 系统设计 (6)3.2.1 结构框架及说明 (6)3.2.2 系统原理图及工作原理 (7)3.3 单元电路设计 (7)3.3.1单元电路工作原理 (7)3.3.2元件参数选择 (11)第4章软件仿真 (12)4.1 仿真电路图 (12)4.2 仿真过程 (13)4.3 仿真结果 (16)第5章安装调试 (17)5.1 安装调试过程 (17)5.2 故障分析 (19)第6章结论 (20)第7章使用仪器设备清单 (21)参考文献 (21)收获、体会和建议 (21)第一章概述抢答器是为竞赛参赛者答题时进行抢答而设计的一种优先判决器电路，竞赛者可以分为若干组，抢答时各组对主持人提出的问题要在最短的时间内做出判断，并按下抢答按键回答问题。
当第一个人按下按键后，则在显示器上显示该组的号码，同时电路将其他各组按键封锁，使其不起作用。
数字抢答器设计实验报告
数字抢答器设计实验报告一、实验目的本次实验的目的是设计一个数字抢答器，能够实现在一定时间内自动抢答的功能。
通过这个实验，我们可以了解数字电路的基本原理和应用，提高我们的动手能力和实践能力。
二、实验器材ArduinoUno控制板数字按键开关杜邦线若干面包板电源适配器LED灯蜂鸣器电阻若干电容若干电位器若干三、实验原理数字抢答器主要由ArduinoUno控制板、数字按键开关、LED灯、蜂鸣器等组成。
其中，ArduinoUno控制板是整个系统的核心，它可以通过数字输入输出端口与外部设备进行通信。
数字按键开关则用于接收用户的输入信号，LED灯和蜂鸣器则用于显示抢答结果和提示用户。
在实验中，我们将使用数字按键开关来模拟用户的抢答操作。
当用户按下某个数字键时，ArduinoUno控制板会读取该信号并进行处理。
如果此时系统处于抢答状态，则会触发LED灯闪烁和蜂鸣器发出声音，表示用户抢答成功；否则，系统会进入等待状态，直到下一个用户抢答为止。
四、实验步骤将数字按键开关连接到ArduinoUno控制板上的数字输入端口（D2-D10）。
具体连接方式如下：D2连接到GND引脚；D3连接到5V引脚；D4连接到A4引脚；D5连接到A5引脚；D6连接到A6引脚；D7连接到A7引脚；D8连接到3.3V引脚；D9连接到GND引脚；D10连接到GND引脚。
将LED灯和蜂鸣器分别连接到ArduinoUno控制板上的数字输出端口（D13和D11）。
具体连接方式如下：D13连接到5V引脚；D11连接到GND引脚。
将电源适配器插入电源插座，将面包板固定在ArduinoUno控制板上，然后将所有元器件按照电路图所示连接好。
注意不要接反或短路。
将ArduinoUno控制板通过USB线连接到电脑上，打开ArduinoIDE 软件。
点击“工具”菜单中的“上传”按钮，选择刚刚编写好的程序文件（例如：digital_answer_device.ino），点击“上传”按钮开始编译和下载程序。
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。
数字电路抢答器实训报告
一、实训目的通过本次数字电路抢答器的实训，我旨在掌握以下知识和技能：1. 理解数字电路的基本原理和组成。
2. 掌握数字电路中常用元器件（如触发器、译码器、显示器等）的工作原理和特性。
3. 学会电路图的绘制和原理图的设计。
4. 提高动手能力，通过实际搭建电路，加深对理论知识的应用。
5. 了解抢答器的设计原理，并学会运用数字电路技术解决实际问题。
二、实训内容及过程1. 理论学习：在实训开始前，我系统地学习了数字电路的相关知识，包括数字电路的基本概念、逻辑门电路、触发器、计数器、译码器、显示器等。
通过理论学习，我对数字电路有了全面的认识。
2. 电路设计：根据实训要求，我设计了基于数字电路的抢答器电路。
电路主要包括以下几个部分：- 抢答按钮：6个按钮K0~K5，分别对应6名选手或6个代表队。
- 锁存电路：用于锁存抢答信号，保证优先抢答。
- 译码电路：将抢答按钮的信号转换为数码管显示的编码。
- 显示电路：LED数码管，用于显示抢答选手的编号。
- 报警电路：扬声器，用于发出报警声响提示。
3. 电路搭建：在完成电路设计后，我按照电路图开始搭建电路。
在搭建过程中，我注意以下几点：- 按照电路图正确连接各个元器件。
- 注意电源的正负极，避免短路。
- 仔细检查电路连接是否牢固。
4. 电路调试：电路搭建完成后，我开始进行电路调试。
首先，我检查电路的电源是否正常，然后依次测试各个部分的功能。
在调试过程中，我遇到了一些问题，如按钮接触不良、数码管显示不稳定等。
通过查阅资料和与同学讨论，我逐一解决了这些问题。
5. 测试与验证：经过调试，抢答器电路基本能够正常工作。
我进行了多次测试，验证了抢答器的抢答、锁存、显示和报警等功能。
测试结果表明，抢答器能够满足设计要求。
三、实训心得与体会1. 理论知识的重要性：通过本次实训，我深刻体会到理论知识在数字电路设计中的重要性。
只有掌握了扎实的理论基础，才能在设计过程中游刃有余。
2. 动手能力的提升：在实训过程中，我锻炼了自己的动手能力。
抢答器实验报告
抢答器实验报告一．设计任务与要求基本功能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S1 ~ S8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。
扩展功能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。
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，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。
由于时间精力有限，只做了主体电路。
二．元电路设计抢答器的一般构成框图如图所示。
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。
（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。
五路数字抢答器实习报告
五位数字抢答器设计实习报告一、实习的性质、目的和意义本课程是自动化专业的一门必修的专业实习课。
通过该实习，使学生进一步加深对《模拟电子技术》、《素质电子技术》、《电路分析》等课程相关理论知识的理解；通过该实习，使学生初步掌握电子电路设计、制作、调试能力；通过实习，使学生初步掌握一种电子电路原理图和PCB设计ALTIUM DESIGNDER工具的使用方法。
二、实习的要求（1）初步学会使用一种电子电路设计ALTIUM DESIGNDER工具软件的使用方法；（2）初步掌握电子电路设计、制作、调试方法；（3）初步掌握设计报告的格式要求和撰写方法。
抢答器设计一、抢答器设计任务与要求、设计原理与参考电路（一）设计任务与要求1、抢答器同时供5名选手或5个代表队比赛，分别用5个按钮S1～S5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发光二极管显示，每个抢答者有两个LED信号灯，利用信号灯表示抢中与否：绿灯表示抢中，红灯表示没有抢中，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。
1、抢答器电路原理如图2，该电路完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码器译码输出使对应编号的二极管发光；二是禁止其他选手按键操作无效。
工作过程：开关S置于"清除"端时，RS触发器的输出端均为0 ，4个触发器输出置0，使74LS148的控制端为0，使之处于工作状态。
当开关S置于"开始"时，抢答器处于等待工作状态，当有选手将键按下时（如按下S2），74LS148的输出经RS锁存后,74LS138处于工作状态，3Q2Q1Q=101,经过非门后变为010。
使第二组的绿灯亮，其他组的红灯亮。
此外，4Q＝１，使74LS148 ＝１，处于禁止状态，封锁其他按键的输入。
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课程设计报告设计题目：数字抢答器设计班级：计算机1306班学号：20133972姓名：指导教师：华设计时间：2015年7月摘要在智力竞赛中，为了公正准确的显示出第一抢答者，抢答器的存在是必不可少的。
智力竞赛抢答器是一种非常实用的电子电路，根据使用者要求的不同和难易程度，可以设计出多种电路。
简易八路数字抢答器主要包括抢答、编码、优先锁存、显示数字及复位等电路。
可同时进行八路优先抢答。
本文的主要容包括数字抢答器的设计思路、组成电路以及运用Multisim 7软件进行仿真。
此次设计的具有八个选手的数字抢答器电路一共有九个开关，主持人和八位选手各有一个开关，当主持人的开关打开并开始计时后，选手开始抢答，该数字抢答器电路可以通过对应的灯光来显示抢答选手的代表号数，还可以在第一位选手抢答成功时阻止其他选手抢答。
同时还设有报警系统，若有人抢答或超过预定时间蜂鸣器便会报警。
关键词：抢答器，设计电路，仿真，报警电路目录摘要II第1章概述 (4)第2章课程设计任务及要求 (4)2.1 设计任务 (4)2.2 设计要求 (5)第3章系统设计 (5)3.1方案论证 (5)3.2 系统设计 (6)3.2.1 结构框架及说明 (6)3.2.2系统原理图及工作原理 (7)3.3 单元电路设计 (7)3.3.1单元电路工作原理 (7)3.3.2元件参数选择 (11)第4章软件仿真 (12)4.1 仿真电路图 (12)4.2 仿真过程 (13)4.3仿真结果 (16)第5章安装调试 (17)5.1安装调试过程 (17)5.2故障分析 (19)第6章结论 (20)第7章使用仪器设备清单 (21)参考文献 (21)收获、体会和建议 (21)第一章概述抢答器是为竞赛参赛者答题时进行抢答而设计的一种优先判决器电路，竞赛者可以分为若干组，抢答时各组对主持人提出的问题要在最短的时间做出判断，并按下抢答按键回答问题。
当第一个人按下按键后，则在显示器上显示该组的，同时电路将其他各组按键封锁，使其不起作用。
回答完问题后，由主持人将所有按键恢复，重新开始下一轮抢答。
抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间可以由主持人设定（如,30秒）。
当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时。
参赛选手在设定的时间进行抢答，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。
如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效。
本实验通过八路数字抢答器的设计实验，要求学生回去所学数字电子技术的基础理论和基础实验，掌握组合电路、时序电路和任意集成电路的综合使用及设计方法，熟悉掌握优先编码器、译码器、触发器、计数器、555定时器的应用方法和时序电路的设计方法。
第二章课程设计任务及要求2.1设计任务1.基本设计任务：（1）设计一个具有八个选手（序号从1到8）的抢答电路，序号和选手一一对应。
（2）抢答器要求具有显示选手的序号，同时禁止其他选手抢答的锁存功能。
（3）设计主持人控制系统的开始与结束电路。
当主持人发出抢答命令，并同时按下启动定时开关后，八个选手通过各自的按键开关发出抢答信号。
（4）报警电路：对犯规选手（包括提前抢答和超时抢答），设计有显示抢答犯规选手序号的功能。
2.扩展设计任务：（1）每个选手按键抢答问题的同时，配有声音提示。
（2）当选手开始答题的时候，系统开始倒计时30s有数字显示。
计时结束时，有声音提示。
（3）自主设计部分（实物仿真均可）。
2.2 设计要求自拟小型数字系统题目，并完成原理图设计、模拟仿真，按要求完成设计报告。
1.理论设计部分⑴独立完成系统的原理设计。
说明系统实现的功能，应达到技术指标，进行方案论证，确定设计方案。
⑵画出电路图，说明各部分电路的工作原理，初步选定所使用的各种器件的主要参数及型号，列出元器件明细表。
⑶系统中包含的中、小规模集成电路的种类至少在六种以上。
2.模拟仿真⑴根据理论设计用multisim 7在计算机上进行仿真。
验证所设计方案的正确性。
⑵分析电路的工作原理，写出仿真报告。
第3章系统设计3.1方案论证3.1.1 主要的设计容设计一个八位数字抢答器并带有倒计时功能和提示报警功能。
3.1.2 设计步骤1.设计各部分电路图；2.使用仿真软件Multisim 11进行仿真；3.使用电子技术综合实验箱进行实物调试。
3.1.3 设备条件仿真软件Multisim 11，电子技术综合实验仪，导线若干，万用数字表3.1.4 应达到要求1.八位选手能够抢答并显示对应需要，抢答完成后能锁存抢答状况；2.主持人能够控制抢答的开始与结束；3.控制电路具有抢答倒计时和答题倒计时功能；4.具有各种情况提示或报警电路。
3.2 系统设计3.2.1结构框图及说明图1数字抢答系统框图3.2.2系统原理图及工作原理图2 抢答器原理图定时抢答器的工作原理为：（1）抢答器系统接通电源时，主持人将开关置于清除位置，抢答器处于禁止工作状态，序号显示器灭灯，定时器显示设定时间。
（2）当主持人宣布抢答题目后，说一声“抢答开始”，同时将控制开关拨到开始位置，扬声器声音提示，抢答器处于工作状态，定时器开始倒计时。
（3）在规定时间若有选手抢答，该选手按下开关后，电路立即封锁，防止其他选手抢答，同时显示器显示该选手的序号。
（4）当定时时间到，却没有选手抢答时，系统报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答。
3.3 单元电路设计3.3.1单元电路工作原理(1)抢答器电路的设计图3 抢答器部分的电路图抢答器的功能有两个：1、能分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答选手的编号并显示；2、有禁止其他选手抢答的锁存功能，可用优先编码器74LS148和锁存器74LS373完成上述功能。
3、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。
在这里首先通过管脚分配把开关S分配到相应一个拨动开关。
该开关联系到一个相应的线路，这个线路通过与非门连接其他信号，从而达到复位的功能。
抢答开始后选手将开关掷向低电平表示进行抢答，抢答之后手动调至高电平；之后是一个锁存器74ls373，当主持人发出抢答信号后，锁存器处于打开状态，当某选手抢答成功后，锁存器处于锁存状态，其他选手再抢答无效；再后来是一个优先编码器，对抢答成功和提前抢答或是超时抢答的选手序号进行编码；再后面是两个译码器74ls47和两个数码管组成显示电路分别对正常抢答和违规抢答的选手进行显示。
该电路中的一些逻辑门是用来配合实现以上功能的。
图474LS148的真值表（2）控制电路的设计下图为控制电路电路图图5-1 主持人复位开关图5-2 控制电路电路图控制电路是抢答器设计的关键，它要完成以下功能：1、主持人将控制开关拨到“启动”位置时，扬声器声音提示，抢答电路和定时电路进入正常抢答工作时间为30s；2、当参赛选手按下抢答键时，扬声器声音提示，抢答电路和定时电路停止工作；3、当设计的抢答时间10s到，无人抢答时，扬声器声音提示，同时抢答电路和定时电路停止工作。
图6 定时电路电路图（3）报警电路的设计由555定时器和三级管构成的报警电路，其中，555构成多谐振荡器，其输出信号经三极管驱动扬声器。
图7 报警电路电路图3.3.2元件参数选择第4章软件仿真4.1 仿真电路图4.2 仿真过程任意按下选手抢答开关，显示器正常显示选手序号，例如按下第六个开关显示如图所示：图8 抢答电路仿真-显示当主持人开关打开时，若5号选手抢答如下图所示图8 该图为规定时间五号选手抢答，亮绿灯。
若主持人的复位开关没打开，则不会显示选手的号数。
如下图所示。
图9 主持人开关没打开时的电路开始运行后，倒计时显示器正确显示10秒抢答倒计时，如下图所示：图10 抢答倒计时显示超时抢答，报警系统工作图11 该图为超时抢答亮红灯，并且报警声响起若主持人开关为开启，抢答未开始时抢答，报警系统工作，亮红灯。
图12 该图为抢答为开始时抢答亮红灯，并且报警声响起4.3仿真结果打开仿真软件，进行主持人抢答复位开关的复位实现，然后打开抢答开关，发出抢答信号，开始10s倒计时，选手可以进行抢答，若有某选手抢答成功则计时停止，显示抢答选手序号，其他选手再抢答无效，若倒计时至0后，仍无选手进行抢答，计时也停止，任何选手在发出强抢答信号视为超时抢答，显示违规抢答选手序号，如果在支持人发出抢答信号之前有选手抢答，则视为提前抢答，同样为违规抢答，显示器选手序号并伴有违规提示音。
抢答结束后，若有选手抢答成功，则进入答题环节，主持人打开答题开关，开始进行30s倒计时，期间有时间显示，当答题时间记为0是停止计时，发出警报声，答题结束。
图13 30s倒计时图图14 选手开始答题第5章安装调试5.1安装调试过程安装时首先设置八个选手的按键开关和一个主持人的按键开关，分别为k1到k10，向上为高电平即为开始或抢答。
然后依据实验电路图依次连接。
首先要连接的必然是抢答电路，因为这是整个实验的基础部分，其他部分也是在此之上进行完善拓展的。
抢答电路，有八个选手分别接在k1，k2，k3，k4，k5，k6，k7，k8的8个高低平开关上。
抢答选手通过74LS373进行锁存，禁止其他选手再抢答，同时信号传到74LS148优先编码寄存器，最后通过译码器传到数码管上显示抢答选手编号。
安装顺序为先8个开关接在74LS373的1D，2D，3D，4D，5D，6D，7D，8D然后1Q,2Q,3Q,4Q,5Q,6Q,7Q,8Q接在74LS148的I1，I2，I3，I4，I5，I6，I7，I8上，Y2非，Y1非，Y0非对应接在译码器的DCBA上同时显示在数码管上。
对应接上电源及地，使其工作。
然后连接拓展电路。
利用555定时器和电阻电容组成周期为1秒的多谐振荡电路实现定时功能，，利用74LS190和74LS00和74LS32实现10计数器和30计数器，两种电路组合实现10秒抢答倒计时和30答题秒倒计时。
图12 数字抢答器实物连接图5.2故障分析在连好电路之后，并没有实现预期的功能。
在设计显示选手序号的电路时，无论是哪个选手开关被按下，显示的数字要么是7，要么是8。
本以为是接译码器的线接错了，但后来经过检查发现并不是接线错误，于是我便从最开始的编码器开始检查，结果发现，是芯片74LS373 连接错误。
修正芯片后还是不行，慢慢检查后，是连线的错误，有几个地方是不该接在一起的，从而造成了一个输入端有两个输入量。
在排除错误后，经过了编译，但是数码管完全没有反应，检查后发现是因为在通过与非门进行清零的时候，接线错误导致令74LS74一直不工作，改过错误后，数码管能正确显示，选手也能抢答，但是抢答时间到了，74LS192还是在计数，不能在00那里停止，于是改进电路图，使74LS192的十位的BON 连到一个脉冲上。