六路抢答器说明书
附件1：
学号：0121204930527
课程设计
题目六路电子抢答器
学院机电工程学院
专业机械工程及其自动化
班级机自1205
姓名于永杰
指导教师尹海斌
2015 年 1 月8 日
单片机课程设计任务书
姓名班级指导老师尹海斌题目6：6路电子抢答器
课题的任务和要求设计任务：6路电子抢答器
设计要求：（四人一小组）
①该抢答器具有控制系统清零、控制抢答器开始，便于主持人控制现场时间（例如抢
答时间可以设置为15s，当主持人按下开始键时，时间进入倒计时，在LCD上显示，同时有0.5s-1s的蜂鸣器的声响）
②如果出现如下情况：
情况一：抢答时间已到，但是没有人抢答；意味着本次抢答无效，系统短暂报警，此时将切断抢答电路，禁止选手超时抢答，时间显示为88.
情况二：如果选手在主持人按开始键之前抢答，系统报警，LCD同时显示违规选手的号码和倒计时时间为FF。
情况三：如果有一选手在抢答时间内先按下抢答键，此时倒计时结束（定时器停止工作），LCD同时显示抢答者的号码和抢答时刻的时间，直至回答完毕后主持人进行系统清零。
③不限制使用LCD的类型
④在满足以上要求的基础上，可以加以创新。
设计步骤1、根据课题，查阅相关资料
2、学习如何使用proteus和keil两款软件（网上可查找教程）
3、画出系统原理框图；
4、画出单元电路图；
5、编写相应部分程序；
6、撰写说明书
目录
第一章选题背景———————————————— 4 1.1概述———————————————————4 1.2选题的目的和意义—————————————4 1.3抢答器的设计要求————————————— 4 第二章方案选择及设计思路与原理方框图—————5 2.1设计思路————————————————— 6 2.2总体方框图———————————————— 6
2.3抢答器的工作流程—————————————7第三章系统硬件总体设计————————————8
3.1 中央控制器———————————————8 3.2译码驱动显示电路设计———————————10 3.3时钟电路设计———————————————13 3.4复位电路设计——————————————— 14 3.5抢答电路设计——————————————— 14 3.6音乐电路设计——————————————— 15 3.7主持人控制电路设计————————————16 第四章 Proteus系统仿真————————————17第五章程序设计————————————————22第六章课程设计总结——————————————28第七章参考文献————————————————28
第一章选题背景
1.1概述
抢答器是一种应用非常广泛的设备，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。现在大多数抢答器均使用单片机和数字集成电路，并增加了许多新功能，如选手号码显示、抢按报警、选手得分等功能。
本课题利用AT89C51单片机及外围接口实现的抢答系统，利用单片机的定时/计数器定时和计数的原理使得系统能够正确地进行计时同时使LED显示屏能够正确的显示时间和选手的号码。用开关做键盘输出，扬声器发出提示。
1.2选题的目的和意义
①、通过单片机课程设计，熟练掌握编程方法，将单片机理论知识与实践相结合。
②、通过六路电子抢答器控制系统的设计，掌握定时/计数器的使用方法，和简单程序的编写，提高实践能力。
③、初步掌握多功能抢答器的调整及测试方法。提高动手能力和排除故障的能力。
1.3抢答器的设计要求
①. 该抢答器具有控制系统清零、控制抢答器开始，便于主持人控制现场时间（例如抢答时间可以设置为15s，当主持人按下开始键时时间进入倒计时，在LCD上显示，同时有0.5s-1s的蜂鸣器的声响）
②. 如果出现如下情况：
情况一：抢答时间已到，但是没有人抢答；意味着本次抢答无效，系统短暂报警，此时将切断抢答电路，禁止选手超时抢答，时间显示为88.
情况二：如果选手在主持人按开始键之前抢答，系统报警，LCD 同时显示违规选手的号码和倒计时时间为FF。
情况三：如果有一选手在抢答时间内先按下抢答键，此时倒计时结束（定时器停止工作），LCD同时显示抢答者的号码和抢答时刻的时间，直至回答完毕后主持人进行系统清零。
③.不限制使用LCD的类型
④.在满足以上要求的基础上，可以加以创新。
1）回答和抢答时间倒计时五秒的时候，都会有报警提醒。
2）开始抢答之前，电子显示屏一直显示F 88 。
3）除主持人具有开始、清零开关以外，还具有一个总清零开关。
第二章方案选择及设计思路与原理方框图为了使设计更具有针对性，使用性更强，我们对其精心的设计，在设计过程中我们想到了很多的设计方案。
2.1设计思路
设计一个六路电子抢答器，可同时提供六名选手或者代表队参加比赛，他们的编号分别为1.2.3.4.5.6各用一个抢答器按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别设为S1.S2.S3.S4.S5.S6.节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答器的开始，并且抢答器具有数据锁存和显示功能。同时主持人可以根据要求设置抢答时间和回答时间，抢答未开始选手抢答则警报并显示选手号码和FF。抢答开始时若有选手按抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示出选手的编号，并且需在规定时间内回答出问题，倒计时计数五秒会有提示音。此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答，优先抢答的选手的编号一直保持到主持人将系统清零结束为止。
2.2总体方框图
多路抢答器系统的整个系统从大体来看可以分为键盘抢答输入，系统处理，LED电子显示屏显示，报警电路等。
2.3抢答器的工作流程
是
否
是
否
是
否
是
否
是
否
是
否
开始
系统清零
1号按键
2号按键
6号按键
5号按键
3号按键
4号按键
显示抢答 应答程序
显示抢答 应答程序
显示抢答
应答程序
显示抢答
应答程序
显示抢答
显示抢答
应答程序
应答程序
第三章系统硬件总体设计
3.1 中央控制器
AT89C51是由美国Atmel 公司生产的至今世界上最新型的高性能八位单片机。该芯片采用FLASH存储技术，内部具有2kb字节快闪存储器，采用DIP封装，是目前在中小系统中应用最为普及的单片机。系统控制芯片采用MCS51系列单片机AT89C51，AT89C51 是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元。
3.1.1MCS51单片机的内部基本结构由以下部分组成：
1）一个8 位的微处理器（CPU）。
2）片内数据存储器RAM（128B），用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及状态标志位等。
3）片内程序存储器ROM（4KB），用以存放已编制好的程序及程序中用到的常数。
4）四个8 位并行I／O 接口P0~P3，每个口既可以用作输入，也可以用作输出使用。
5）两个定时器／计数器，每个定时器／计数器都可以设置成计数方式，用以对外部事件进行计数，也可以设置成定时方式，并可以根据计数或定时的结果实现计算机控制。
6）五个中断源的中断控制系统，提供两个中断优先级，能实现两
级中断嵌套。
7）一个全双工串行异步通信接口，用于实现单片机之间或单机与微机之间的串行通信。
8）片内振荡器和时钟产生电路，但需要外接石英晶体和微调电容，最高允许振荡频率为12MHz。
单片机内部各功能部件通过内部总线连接，传送地址信息、数据信息和控制信息，各功能部件分时使用总线，即所谓的内部单总线结构。AT89C52与其他MCS51单片机的不同之处在于具有8KB可反复擦写(大于1000次）Flash ROM以及3个16位可编程定时/计数器中断。可反复擦写的Flash ROM使得单片机能反复写入程序，使用更加地方便。
3.1.2 AT89C51引脚的功能
AT89C51单片机为40引脚芯片，采用PDIP封装形式的AT89C51 P0口为8位双向I/O口，可被定义为数据或地址的低八位，在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须接上拉电阻；
P1口为8位双向I/O口，在FLASH编程和校验时，P1口作为低八位地址接收；P2口为8位双向I/O口，可被定义为地址的高八位，在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号；
P3口为8位双向I/O口，同时P3口具有第二功能；
VCC——工作电压+5V；
GND——接地；
RST——复位输入；
ALE/PROG——地址锁存允许信号输出；
/PSEN——程序存储器允许信号输出；
/EA/VPP——外部访问信号输入；
XTAL1——片内振荡器输入端；
XTAL2——片内振荡器输出端；
RXD——串行口输入；
TXD——串行口输出
3.2译码驱动显示电路设计
为了将编码显示出来，需用显示译码电路将计数器的输出数码转换为数码显示器件所需要的输出逻辑和一定的电平，这种译码器通常称为７段译码显示驱动器。
显示器件采用7段数码管显示电路。7段数码管显示电路有共阳显示模式和共阴显示模式两种。
如果7段数码管选用共阳显示模式，那就需要选用如74LS47等译码驱动集成电路。连接时将7段数码管的abcdefg7个发光二极管的正极连接在一起并接到5V电源上，而把其余的7个负极接到74LS47相应的abcdefg输出端上。
如果7段数码管选用共阴显示模式，那就是把7段数码管的abcdefg 7个发光二极管的负极连接在一起并接地；同它们的7个正极分别接到译码驱动电路的相对应的驱动端上，并且由译码驱动电路输出高电平时，点亮7段数码管的相应笔划，如果要显示数字1，那
么译码驱动电路输出段bc为高电平，其他段扫描输出端为低电平。配接共阴显示模式数码管的译码驱动集成电路有74LS48、CD4511等。
本设计拟采用共阴显示模式的7段数码管显示电路，所以选择
CD4511。CD4511功能表如表2.1所示:
CD4511常用于驱动共阴极LED数码管显示器的 BCD 码—七段码译码器。具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS 电路，能提供较大的拉电流，可直接驱动LED显示器，方便地将信号传送给7段数码显示管。
但HCF4511与LED数码显示器件连接时要加限流电阻，否则通电后会把7段译码管烧坏。通常数码管的工作电流选取在10-20mA，电流太小了，7段数码管不太亮；电流过大，7段数码管容易损坏。限流电阻的选取为： R = 5 - 发光二极管的工作电压/发光二极管的工作电流。一般发光二极管的工作电压在 1.8V--2.2V。理论上我暂时按照3V/10m =300Ω来设计，实际阻值的大小，可以在调试中再调整
在六路电子抢答器的设计中，我们选择了7SEG-MPX4-CC（即四个共阴二极管显示器），其1、2、3、4是阴公共端，分别对应4个共阴二极管显示器；ABCDEFG DP表示共阴八段数码管，高电平时点亮，DP表示小数点。如下图1所示为六路电子抢答器显示电路连接方式。
图1
其中P0口控制八段数码管所要显示的内容，即P0口输出段选信号；P2口的0、1、2 I/O口分别控制显示器的第1、3、4位，即P2口输出位选信号；排阻RP2作为上拉电阻使用。P0口作为I/O 口输出的时候时输出低电平为0 输出高电平，给所接的负载提供电流，因此必须接上拉电阻（电阻连接到VCC），由电源通过这个上拉电阻给负载提供电流。而其它三个端口芯片内部已经设置有上拉功能，无需外接上拉电阻。
3.3时钟电路设计
时钟电路用于产生MCS-51单片机工作时所必须的时钟控制信号。其内部电路在时钟信号控制下，严格地按时序执行指令进行工作。在执行指令时，CPU首先要到程序存储器中取出需要执行的指令操作码，然后译码，并由时序电路产生一系列控制信号去完成指令所规定操作。
本设计采用12MHz晶振和两个30uF瓷片电容，他们构成一个稳定的自激振荡器。该电容的大小影响振荡器频率的高低、振荡器的稳定性和起振的快速性。为单片机提供标准时钟。其中两个瓷片电容起微调作用。如图2：
图2
3.4复位电路设计
复位引脚RST通过一个斯密特触发器与复位电路相连，斯密特触发器用来抑制噪声，在每个机器周期的S5P2，斯密特触发器的输出电平由复位电路采样一次，然后才能得到内部复位操作所需要的信号。
复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。
该设计采用加电直接复位，复位电容采用1nF，电阻1000欧。加电瞬间，RES管脚为高电平。通过电阻回路放电，使电压逐渐降为零，从而实现了复位功能。如图3：
图3
3.5 抢答电路设计
抢答电路使用了AT89C51的P3口，由6位选手分别控制6个按键来实现抢答，P3口的0、1、2、3、4、5分别接1号、2号、3号、
4号、5号、6号选手，用于选手进行抢答。如下图4所示为六路电子抢答器抢答电路。
图4
3.6 音乐电路设计
P1.7接蜂鸣器电路的三极管基极，当P1.7为高电平时三极管导通，蜂鸣器工作发声原理如图5
图5
3.7主持人控制电路设计
在六路电子抢答器的设计中，控制电路使用了AT89C51的P0口，由主持人控制按键实现相应的功能。P1.0接“系统清零”按钮，用于主持人进行复位清零；P1.1、P1.2分别接“抢答时间+1”、“抢答时间-1”按钮，用于主持人对抢答时间进行加1、减1；P1.3、P1.4分别接“答题时间+1”、“答题时间-1”按钮，用于主持人对答题时间进行加1、减1；P1.5接“开始抢答按钮”，用于主持人控制抢答的开始。原理图如下图6
图6
第四章 Proteus系统仿真
4.1 六路抢答器系统供电，系统自动清零LED显示屏显示F FF,此时p1.7口低电平三极管基级处于低电平，蜂鸣器不工作状态。
4.2若主持人还未按下开始抢答键，就有选手抢答（例如六号选手抢答），则系统锁定六号。在LED显示屏上显示6 FF 并且蜂鸣器一直处于报警状态，只有当主持人按下复位键，系统才清零
4.3主持人正常按下开始键，进入30s抢答时间若此期间无人抢答，倒计时5s的时候，每隔一秒蜂鸣器报警一次，时间结束LED显示F 88
4.4在开始抢答30s内，若5号选手抢答则系统锁定5号，开始进入60s回答时间。LED显示5 60 ；蜂鸣器三极管基级高电平发短暂声，直到60s回答时间结束系统显示5 88 倒计时5s同时也有蜂鸣器提醒
复到系统通电时的初始状态，此时LCD显示F FF
4.6抢答时间+ 抢答时间—范围（1-99s）
六路抢答器电路设计教(学)案
《数字电子技术》 项目二设计与制作六路抢答器电路任务三六路抢答器电路制作与调试 教 案 名称： D触发器的应用 课程：数字电子技术 专业：应用电子技术 课时： 6课时
任务三六路抢答器电路制作与调试本次任务，是针对D触发器的应用，完成六路抢答器电路的制作和调试。【设计思想】 本节课以项目任务为载体，以学生自主学习为中心，通过小组合作的组织形式，为学生营造一个自主学习的环境。充分利用多媒体教学手段结合项目设计，步步设疑、环环相扣、贯通主线，引导学生自主探究，通过学生动手实践，电路调试来发现问题、探究问题、解决问题，以提高实践、交流、协作等各方面的能力，为将来成为高技能型人才做好铺垫。 【教学容】 课程标准要求能根据具体的工作任务，完成简单数字电路的设计。该课题理论知识来源于由高等教育出版，阎石老师主编的《数字电子技术基础》中第三章第3节。对于职业学校的学生，重点是培养解决实际问题的能力，学以致用。因此，参考课程标准采用项目教学，设计了项目二：设计与制作六路抢答器电路来完成这次的教学任务。 本节是时序逻辑电路的基础容，为今后学习时序逻辑电路奠定理论基础，具有重要的理论指导作用。通过本课的学习，让学生明确数字电路的制作和调试方法，体会到所学知识点相互之间的联系及在实际中的应用，因此占有非常重要的地位。 这部分知识也是数字电路入门的门槛之一，更是将来从事EDA行业的启蒙知识,因此，要求学生有较强的分析能力和综合能力。 本项目共有三个任务： 1. 完成基本D触发器的功能测试； 2. 用集成D触发器设计电路原理图； 3. 根据电路原理图完成六路抢答器的制作与调试。 这次课主要针对最后一个任务：六路抢答器的制作与调试进行教学设计。【教学目标】 ?知识目标： 1.掌握D触发器的基本逻辑功能。 2.理解集成D触发器的工作原理。 ?技能目标： 1．通过项目调试和分析，培养学生分析问题、解决问题的能力。 2．通过项目拓展，培养学生查阅资料、利用资源的能力。 ?情感目标： 1．通过项目教学、引导探究，培养学生合作精神。 2．体验工程职业素养在学习与工作中的重要意义。
基于PLC的六路抢答器系统设计
电气及自动化课程设计报告 题目：基于PLC的六路抢答器系统设计 课程：PLC原理与应用 学生姓名： 学生学号： 年级：14级 专业：自动化 班级：2班
指导教师： 机械与电气工程学院制 2017年6月 目录 1课程设计的任务和要求 (1) 1.1课程设计的任务 (1) 1.2课程设计的要求 (1) 2.PLC控制器的原理与组成 (1) 2.1PLC硬件系统 (1) 2.2PLC工作原理 (3) 2.3六人抢答器基本组成 (4) 2.4六人抢答器工作原理 (4) 3六人抢答器系统设计方案制定 (5) 3.1PLC选型 (5) 3.2六人抢答器系统的I/O口分配 (6) 4六人抢答器系统的软件设计 (7) 4.1PLC编程语言 (7) 4.2抢答器系统程序 (7)
4.2.1主持人控制端 (7) 4.2.2抢答成功与抢答犯规指示灯显示 (9) 4.2.3七段数码管显示 (9) 4.2.4蜂鸣器电路 (11) 5六人抢答器系统程序仿真 (12) 5.1抢答成功仿真 (12) 5.2抢答犯规及抢答超时仿真 (12) 5.3加减分及数码管显示 (13) 5.4抢答超时 (14) 6总结及心得体会 (14) 参考文献 (15)
基于PLC的六路抢答器系统设计 机械与电气工程学院自动化专业 1课程设计的任务和要求 1.1课程设计的任务 使用西门子S7-200PLC编写程序实现六路抢答器的系统设计并使用仿真软件进行其功能的实现。 1.2课程设计的要求 （1）主持人控制功能，具有开始抢答按钮和复位按钮； （2）主持人未按下开始抢答按钮时抢答为违规抢答，违规指示灯亮，蜂鸣器响； （3）抢答延时，超过20S无人抢答时此题作废，蜂鸣器长鸣； （4）抢答成功后，抢答成功指示灯亮，数码管显示抢答成功的队伍编号； （5）在抢答成功后，主持人根据回答的正确与否可以对该队伍进行加减分控制； （6）每次正确抢答时，只有第一位按下抢答按钮的队伍为有效抢答。 2.PLC控制器的原理与组成 2.1PLC硬件系统 可编程控制器，英文称ProgrammableLogicController，简称PLC。PLC是基于电子计算机，且适用于工业现场工作的电控制器。它源于继电控制装置，但它不像继电装置那样，通过电路的物理过程实现控制，而主要靠运行存储于PLC内存中的程序，进行入出信息变换实现控制。PLC基于电子计算机，但并不等同于普通计算机。普遍计算机进行入出信息变换，多只考虑信息本身，信息的入出，只要人机界面好就可以了。而PLC则还要考虑信息入出的可靠性、实时性，以及信息的使用等问题。特别要考虑怎么适应于工业环境，如便于安装，抗干扰等问题[1]。
六路抢答器论文
六路数字抢答器设计方法 王亚静 摘要：有许多比赛活动中为了准确、公正、直观的判断出第一抢答者，通常设置一台抢答器，通过灯光等手段指示出第一抢答者。同时，还可以设置记分、犯规及奖惩记录等多种功能。电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。在主持人将系统复位并发出抢答指令后，开始抢答，如有参赛者按抢答开关，则该组指示灯亮显示出抢答者的组别。此时，电路应具备自锁功能，使其他组的抢答开关不起作用。 关键词：第一抢答者 抢答器 锁存 复位 自锁功能 一．设计任务与技术要求 1、设计任务 设计制作一个可供6组选手参加比赛的数字式竞赛抢答器。 2、技术要求 (1) 抢答器同时供6名选手或6个代表队比赛，分别用6个按钮S1、S2、S3、S4、S5、S6表示。 (2) 设置一个系统清除和抢答控制开关S0，该开关由主持人控制。 (3)抢答器具有锁存与显示功能。即具有第一个抢答信号的鉴别和数据锁存的功能。抢答开始后，若选手按动抢答按钮，锁存相应编号，相应灯亮起，并封锁输入编码电路，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。 二．总体方案设计及电路的工作原理： 1. 总体方案 数字式抢答器原理框图如图1所示。它由主体电路组成。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，能亮起相应灯泡同时横封锁输入电路，禁止其他选手抢答。
图1 2.工作原理 工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到"清零"状态，抢答器处于禁止状态，编号二极管灭灯；主持人将开关置“开始”状态，宣布"开始"抢答器工作。选手抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、二极管发光显示。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。计数输入由秒脉冲发生器提供。 三.单元电路的设计及电路图 1.抢答电路 抢答电路的功能有两个：一是能分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，供显示电路用；二是要使其他选手的按键操作无效。这里选用6D触发器74LS174，其电路图如图2所示。 图2 其工作原理是： 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S1），74LS174的输出Q1=1,二极管D1发光。此外，Q1＝1，经非门过74HC30输出为高电平，74LS174处于禁止状态，封锁其他按键的输入，保证了抢答者的优先性。如有再次抢答需由主持人将 S0开关重新置“清零”， 6D触发器74LS174的CLR端为低电平，输出端（Q1~Q6）全部为低电平，于是二极管灭灯；然后再进行下一轮抢答。 2.反馈电路 这部分电路是用8与非门74HC30和6个非门构成，电路图如图3.
基于PLC的六路抢答器系统设计课程设计
课程设计说明书
题目: 基于 PLC 的六路抢答器系统设计
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数字逻辑课程设计十路抢答器
数字逻辑系统 课程设计 项目：十路智力竞赛抢答器 班级： 09电子A班 姓名：刘金梁 学号： 0915211039 题目及要求： 题目4多路智力竞赛抢答器 一、任务 设计一个多路智力竞赛抢答器。 二、设计要求 1、基本要求 <1）设计一个4路<1～4）智力竞赛抢答器，主持人可控制系统的清零和抢答的开始，控制电路可实现最快抢答选手按键抢答的判别和锁定功能，并禁止后续其他选手抢答。<2）抢答选手确定后给出一声音响的提示和选手编号的显示，抢答选手的编号显示保持到系统被清零为止。 2、发挥部分 <1）扩展为10路<1～10）智力竞赛抢答器。 <2）设计抢答最长时间<30秒）限制和倒计时显示。 1)根据题目要求设计系统总框图及总原理图如下：
下面分模块对各个部分进行方案选取和论证： 1.抢答按钮 抢答顾名思义就是要求快速，方便，故选用微动开关，而不选用别扭的拨动开关。 2.译码电路及数码显示 译码电路主要有两种，一种是用芯片进行译码，比如74ls148(8-3译码器>,可用两片组合成16-4译码器，选取其中10路。下图为四路采用148进行译码的范例 另一种是利用加二极管防止反向然后直接连接到4511等七段显示译码器如下图
个人认为第二种方法更简单、便捷，故采取第二种。 3.锁存器 锁存器采用74ls74 Ｄ触发器，经过４个或门处理 当有按键按下去的时候置高，从而 D 触发器5 端输出为高电平反馈到 4511 的 5 端<使能端），从而实现锁定功能。 4.报警电路
因为要求抢答报警时只能响一声，故用555另配合电阻、电容可形成大约1秒 单稳触发器，因为 低脉冲的时候触发 而按键按下置高， 故需加一反向器， 用或非74ls02也可。 T=RC*ln3=1.1RC，故电阻取10u电阻取100k。 5.减数及译码电路 要产生1hz的秒脉冲，同样选用555定时器，接法如下电路， 故选用电容100u，则计算出=14.3k，选用 R1=4.3K,R2=5K。减计数芯片选用十进制74ls192,接法如下，把秒脉冲输入到底下那片的4脚，计数十次后在13脚会产生一个脉冲，输入到上面那片，而上面那片从3减到0后13脚也产生一个负脉冲输入74ls74的清零端，并使74的输出负端接到计数器的置数端使之一直置数，认为倒计时结束，显示部分仍用4511译码显示 6.主持人开关
PLC的六路抢答器设计
PLC的六路抢答器设计 摘要 伴随我国经济文化水平以及实业公司的不断的壮大，对于商业活动中公正的竞争与裁决面临了一个瓶颈，比如很多的证券公司、股票与基金的交易加上不同单位组织的各种智力竞赛等，面对于交易上遇到的种种障碍，抢答器孕育而生。随着抢答器的不断完善，由最初的优先权编码器组成的抢答器逐渐发展成为PLC 以及单片机组成的微型抢答器，把原来的复杂线路简单化、运算速度快速化、抗干扰能力强并且大大提高的它的可靠性、精确性与功能多样性。更能满足商业或者单位对于公然、公正、公平性质的交易尤其对于参加知识智力竞赛以及一些活动的抢答器的需求，深受广大群众的青睐。本设计将以西门子PLC为核心控制器，设计一个六路抢答器。设计内容包括主要由系统结构图、梯形图、程序指令等实现在选手知识竞赛时抢答者的座位号的控制，及时公正的反应出抢答者的抢答内容实现计分功能。 关键词：PLC；梯形图；抢答器；可编程序控制器 ABSTRACT With China's economic and cultural levels and industrial company continues to grow, for business activities in an impartial competition and award of facing a bottleneck, such as many securities companies, fund transactions with different units of the various intelligence contest, etc., in the face of on the hand is easy to encounter all sorts of obstacles, conceived and students. With the continuous improvement of the responder, composed of initial priority encoder responder gradually developed into composed of PLC and single chip micro responder, the original complex has the advantages of simple circuit,impartial competition and award is strong and greatly improve the reliability, accuracy and multiple functions of. To meet the business unit or the demand for openness, fairness of the transaction the face of by the people of all ages. This design will be
六路数字抢答器的设计.222
太原理工大学 课程设计 题 目名称数字竞赛抢答器 课 程 名 称数字电子技术课程设计学生姓名张超张兵锋 学号 2010002553 2010002552 系 、专 业矿业工程采矿工程专业指导教师黄丽霞 2012年 1 2月 28 日
1.设计背景 在许多比赛活动中，为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，通常设置一台抢答器，通过数显、灯光及音响等多种手段指示出第一抢答者。同时还可以设置记分、犯 规及奖励记录等多种功能。该设计就是针对上述各种要求设计出的供6名选手参赛使用的数字式竞赛抢答器。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。 2.设计任务与要求 1．设计制作一个可容纳六组参赛的数字式抢答器，每组设计一个抢答按钮供抢答者使用。 2．电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。在主持人将系统复位并发出抢答指 令后，开始抢答，定时器开始工作，数码管显示时间，从30s开始减计数，并有小红灯亮起（说明可以答题，抢答有效）。30s 内无人抢答则计数停，无人抢答显示0.若30s内参赛者按抢答开关，则该组指示灯亮并用组别显示电路显示出抢答者的组别， 同时扬声器发出“嘀－嘟”的双音音响持续2～3秒。此时，电路应具备自锁功能，使其他组的抢答开关不起作用。 3．设置记分电路。每组在开始时预置成 100 分，抢答后由主持人记分，答对一次 加10分，否则减10分。 4．设置犯规电路。对提前抢答和超时抢答的组别鸣喇叭示警，并由组别电路显示 出犯规组别。 3 .总体设计方案
六路抢答器设计报告
六路数字抢答器设计报告 目录 一、任务设计和要求 (2) 二、设计方案与论证 (4) 三、电路设计计算与分析 (5) 3.1 主持人控制电路 (5) 3.2 10S倒计时电路 (7) 3.3 控制显示电路 (10) 3.4 主要元器件介绍 (12) 四、总结与心得 (18) 五、附录 (19) 附录一：元器件清单 (19) 附录二：六路抢答器原理图 (20) 附录三：六路抢答器的仿真 (21) 六、参考文献 (22) 1
一、设计任务和要求 六路数字抢答器的设计任务如下： 1．主持人按动启动按钮，抢答开始，同时开始10秒倒计时。 2．6名抢答选手编号分别为1-6，各自控制一个按钮进行抢答，有人按下时扬声器给出声音提示，倒计时电路停止计时，同时显示抢答选手的号码。 3．选用七段LED作为显示器。 4.完成电路的理论设计。 5.参数的计算和有关器件的选择。 6. 对电路进行仿真。 7.撰写设计报告书一份：A3图纸1张。报告书要求写明以下内容：（B5纸） （1）总体方案的选择和设计 （2）各个单元电路的选择和设计 （3）仿真过程的实现 课程设计要求如下： 课程设计大体可分成以下三个阶段： 1.设计与计算阶段 学生根据课程设计任务、要求和条件进行总体方案的设计，通过论证和选择，确定总体方案。此后是对方案中单元电路 2
进行选择和设计计算，包括元器件的选用和电路参数的计算。最后画出总体电路图，选用元件一览表。 2.计算机仿真及电路制版 运用仿真软件EWB或MULTISIM对设计电路进行仿真，排除电路故障、调整元器件参数、修改电路，使之达到设计指标要求。最后使用PROTEL软件完成对电路的PCB制版（选作）。 3.撰写设计报告阶段 设计报告是学生对课程设计全过程的系统总结。学生应按规定的格式撰写设计报告。设计报告的主要内容有： 1)课题名称。 2)设计任务和要求。 3)方案选择与论证。 4)原理框图，总体电路图、计算机电路仿真图，以及它们的说明；单元电路设计与计算说明；元器件选择和电路参数计算的说明等。 5)收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。 3
《PLC课程设计》(---九路抢答器)指导书
广东工贸职业技术学院 2010~2011学年第二学期 PLC课程设计指导书 题目：九路抢答（PLC可编程控制器应用） 课程名称《PLC及组态课程设计》专业电子信息适用年级 09级 班级 09电信班1、2 指导教师 _侯益坤、伍勤谟 · 一、课程设计的目的 PLC的课程设计是在完成本课程内容的课堂教学和实践之后进行的。目的是通过对一个实际应用课题的设计，初步掌握PLC控制系统的设计方法，从了解设计要求，运用所学知识并查阅有关技术资料进行系统设计，到模拟安装调试，然后整理有关技术资料，编写设计说明书，使学生得到一次系统的训练，从而对本课程理解更深刻，更清楚，更重要的是提高应用理论知识解决实际问题的能力。 课程设计应以培养学生的能力为主，要求学生在独立完成设计任务的同时，注意多方面能力的培养和提高，主要包括以下几方面： （1）综合运用专业及基础知识解决实际工程技术的能力。 （2）独立工作的能力和创造能力。 — （3）查阅技术资料和各种工具书的能力。 （4）工程绘图能力。
（5）撰写技术报告和编制技术资料的能力。 因此，在课程设计教学中，应以学生为主体，让其充分发挥自主性和创造性。教师的作用主要体现在工作方法的指导和思维方法的引导，以及设计技术把关上面。 二、系统方案设计要求说明 在很多竞赛活动中，经常用到抢答器。对抢答器的控制要求是：当多个输入信号输入时，抢答器只接收第一个到来的信号，而不接收后面到来的输入信号并使第一个到来的输入信号相应的灯或铃有反应。 本系统中设有9个抢答输入按钮、一个复位按钮、一个开始按钮,一个七段数码管，一个蜂鸣器,一个3S兰灯,一个5S黄灯，一个红色违规指示灯。 】 本系统可提供九个抢答台,在主持人的主持下,参赛人通过抢先按下按钮回答问题。 在抢答开始前，主持人应按下复位按钮使系统复位，做好抢答准备。 当主持人说开始，并同时按下开始按钮，抢答开始,并限定抢答时间为10s。 若抢答者在抢答开始前抢先输入，则属违规要显示该台台号，同时蜂鸣器以秒的周期响, 红色违规指示以1秒的周期闪烁，以便扣分惩罚。 若在开始之后到3s之内第一个按下抢答输入，由七段显示器显示该台台号，同时3s兰灯点亮、蜂鸣器声以秒的周期响。以便答对之后给予基本加分和对应兰灯点亮额外奖励加分。 若在3s之后到5s之内第一个按下抢答输入，由七段显示器显示该台台号，同时5s黄灯点亮、蜂鸣器声以秒的周期响。以便答对之后给予基本加分和对应黄灯点亮额外奖励加分。 若在5s之后10s之内第一个按下抢答输入，由七段显示器显示该台台号，蜂鸣器声以秒的周期响。以便答对给予基本加分
六路抢答器课程设计
湖南大学课程设计报告 课程名称：电子技术课程设计 系部：电气工程系 专业班级：电子科学技术 学生姓名： 指导教师： 完成时间： 2011.06.19 报告成绩：
目录 摘要 3 第一章、设计题目 4 第二章、设计目的 4 第三章、设计要求 4 3.1设计指标 4 3.2设计要求 4 第四章、设计方案与论证 5 第五章、系统具体电路设计及原理 5 5.1抢答器电路的设计 5 5.2定时电路的设计 5 5.3报警电路的设计 (6) 5.4时序控制电路的设计 (6) 第六章、主要元器件介绍 (7) 6.1 74LS48 和74LS192的功能表 (8) 6.2 74LS148 (9) 6.3 74LS279 (10) 6.4 74LS121 (11) 6.5NE555 (11) 第七章、设计采用元件 (13) 第八章、电路设计仿真 (13) 第九章、实验心得 (15) 第十章、参考文献 (16)
摘要 本设计的抢答器是一种比较简易的抢答器，没有使用特别多的复杂的元器件。结合上机动手实验而完成的。它的特点是电路简单、制作方便、操作简单、方便、性能可靠，实用于多种智力竞赛活动。本抢答器的电路主要完成：设计一个六路抢答器，实现开始一定时间后，开始抢答状态，可以判定是哪个信号抢答的，同时封锁其他信号，如果过了抢答时间，仍然没有抢答或者出现抢答者同时抢答时，那么就报警。这个抢答器设计基本上满足了实际竞赛应用中的各种需要。在实际中有很大的用途。 无论是在学校、工厂、军队还是益智性电视节目，都会举办各种各样的智力竞赛，都会用到抢答器。目前市场上已有各种各样的智力竞赛抢答器，绝大多数是以模拟电路、数字电路或者模拟电路与数字电路相结合的产品。这部分抢答器已相当成熟，但功能越多的电路相对来说就越复杂，且成本偏高，故障高，显示方式简单。 数字抢答器由主体电路与扩张电路组成.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的开关启动报警电路,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型. 抢答器四周有安装孔,可以方便的安装在操作台上,外接抢答按钮接入相应的接线端子,如果需要外接电铃或指示灯,则接入继电器端子,安装完毕后就可以上电了,抢答器的电流输入为5V直流输入. 抢答器通上电后,蜂鸣器响,三个数码管都显示0,按下复位按钮后进入正常工作状态,这时可以设定抢答倒计时间,只要按动10进制编码按钮分别对时间的十位和个位设定,设定的时间在数码管上实时的显示出来.设定的时间范围为:0~30秒,设定完时间后,就可以按动开始按钮,表示抢答开始,这时蜂鸣器响0.1秒,提示各位选手,抢答已经开始,同时倒计时器开始从设定的时间进行倒计时. 若在抢答时间内有人抢答,则第三个数码管立即显示抢答位号,倒计时间停止倒计时,所用掉的时间就是抢答的时间,同时蜂鸣器响2秒,继电器吸合2秒,表示有人抢答,在这个按键之后按下的按键除了复位键外,其他按键均无效,只有主持人按下复位键后,可以进入下一轮抢答.
六路数字抢答器的设计
摘要 随着电子技术的发展，它在各个领域的应用也越来越广泛。人们对他的认识也逐步加深。人们也利用了电子技术以与相关的知识解决了一些实际问题。如：智能抢答器的设计与制作。抢答器是竞赛问答中一种常用的必备装置,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。通过定时电路实现计时功能，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。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显示器显示出来，同时还要封锁电路以防其他选手再抢答。当选手问答完成后，主持人将系统恢复至零。 关键词：控制电路; 报警电路; 定时电路
目录 摘要 (Ⅰ) 1绪论.............................................................................. 错误!未指定书签。 1.1设计背景.............................................................................. 错误!未指定书签。 1.2设计任务与要求.................................................................. 错误!未指定书签。2总体设计方案............................................................... 错误!未指定书签。 3 系统详细设计 (3) 3.1抢答器电路 (3) 3.2定时电路 (4) 3.3报警电路 (5) 3.4相关元器件的介绍 (5) 4安装与调试 (8) 4.1调试 (8) 4.2安装 (9) 5系统仿真与测试 (11) 5.1仿真步骤..................................................................... 错误!未指定书签。 5.2仿真结果与分析............................................................................................ 错误!未指定书签。6收获与体会............................................................................. 错误!未指定书签。元件清单.......................................................................... 错误!未指定书签。参考文献......................................................................错误!未指定书签。
6路抢答器设计
多路数字式竞赛抢答器的设计与制作 课程设计报告 学院：自动化工程学院 班级：测控081 设计人：郭秋艳 学号：0807250103 指导老师：关硕黄俊峰张玉财 时间：2010年7月14日
目录 一．设计任务与技术要求 (3) 二．方案的论证及电路的工作原理 (3) 1.方案论证.................................................................... (3) 2. 工作原理 (4) 三：单元电路的设计及电路图 (4) 1.抢答器电路 (4) 2.定时电路 (6) 3报警电路 (7) 4. 时序控制电路 (7) 5计分电路 (8) 四．元器件的选择 (9) 1.74LS148 (9) 2，74LS279/R-S 锁存器.............................................................. . (10) 3. 74LS192 (11) 4.74LS48 (12) 5. 555定时器 (13) 6.74ls121 (14) 五，需要的元器件清单 (15) 六．心得体会 (16) 七．参考文献 (16)
一：设计任务与技术要求 1、设计任务 设计制作一个可供6组选手参加比赛的数字式竞赛抢答器。 2、技术要求 (1)抢答器同时供6组选手，分别用6个按钮S0—S5表示。 (2)设置一个系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。 (3)抢答器具有第一个抢答信号的鉴别和数据锁存，显示的功能。抢答开始后，若选手按动抢答按钮，锁存相应编号，并在LED数码管上显示该编号，同时扬声器给出声响提示，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)抢答器具有计分，显示的功能。预置分数可由主持人设定，并显示在每名选手的计分牌上，选手答对加10分，答错扣10分。 (5)抢答器具有定时抢答的功能，抢答时间由主持人设定。当主持人按下开始按钮后，定时器开始减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续时间0.5S 左右。 (6) 参赛选手在设定时间内抢答有效，抢答有效，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。 (7) 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“00”。 (8)抢答器具有犯规提示的功能，对提前抢答和超时抢答的选手，扬声器会发出警示信号，并在显示器上显示其编号。 二：方案的论证及电路的工作原理 1.方案论证 方案1：采用CD4511芯片作为抢答信号的触发、锁存和译码输出。这样虽然比较简便，但实际在实现锁存功能时比较繁琐难实现。 方案2：采用D触发器和译码器来完成抢答部分。虽然元件较多，但在实现锁存功能时可以简单的实现。 经过对比两方案的优缺点，决定采用抢答信号锁存简单实现的方案2。然后利用软件来进行仿真调试，再进行逐步改进。 2.工作原理 抢答器由输入电路，判别电路，显示电路，秒脉冲发生器，计时电路和报
六路抢答器的设计与制作
毕业设计（论文）（2008届） 题目六路抢答器的设计与制作 系别信息电子系 专业应用电子技术 班级 姓名 指导教师 2008年 5 月26 日
目录 摘要 (3) 第1章抢答器的设计要求及功能 (4) 1.1 设计要求 (4) 1.2 扩展功能 (4) 1.3 设计电路方框图 (4) 第2章抢答器主要电路设计 (5) 2.1译码驱动设计 (5) 2.2 开始提示电路设计 (6) 2.3 定时电路设计 (7) 第3章电路扩展设计 (9) 3.1可预置时间的定时电路 (9) 3.2 报警电路 (10) 第4章电路的制作与调试 (12) 心得体会 (13) 参考文献 (14) 致谢 (15) 附录一六路抢答器的整体电路图 (16) 附录二电路元器件明细表 (17) 附录三芯片内部结构图及引脚图 (18)
六路抢答器设计与制作 【摘要】数字电路在日常生活中的应用很多，随着它的发展，其应用将会越来越广泛。工厂、学校和电视台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，它由主体电路与扩展电路组成，其基本原理是主持人按开始按钮示意开始，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。本文所介绍了一种六路抢答器的设计与制作。【关键词】抢答；锁存；计时；显示
第1章 抢答器的设计要求及功能 1．1设计要求： 1、设计一个同时可供6名选手或6个代表队参加比赛，他们的编号分别为“0”、“1”、“2”、“3”、“4”、“5”各用一个抢答按钮，编号与参赛者的号码一一对应，分别为“S0”、“S1”、“S2”、“S3”、“S4”、“S5”。 2、抢答器具有数据锁存功能，并将锁存的数据用LED 数码管显示出最先抢答成功者的编号。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，也能分辨出抢答者的先后来，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。抢答后显示优先抢答者序号，同时发出音响。并且阻止其它抢答者的序号。 3、给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统清零“S8”和抢答开始“S9”。 1.2 扩展功能 1、当主持人按下“S8”开关，使得抢答器再次进入禁止状态，选手编号的LED 数字显示器灯熄灭，电路进入原来的初始状态，准备进入下一轮的抢答。 2、抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间长短由主持人设定，当主持人启动“S9”开关后，定时开始绿灯亮红灯灭允许作答，定时结束绿灯灭红灯亮不得作答。 1.3 设计电路方框图 根据抢答器的功能要求，电路框图如图1.1所示： 图1.1 电路框图 抢答按钮 编码器 数码显示器 锁存器 开始按钮 振荡器 扬声器 复位按钮 定时按钮 定时器 显示器 七段显 示译码器
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。 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，系统短暂报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器上显示00。 （二）设计要求 1、画出电路原理图（或仿真电路图）； 2、元器件及参数选择；
六路数字抢答器
六路数字抢答器课程名称：数字电子技术课程设计 题目：六路抢答器电路设计 学生姓名： 专业：电子信息科学与技术 班级： 学号： 指导教师： 日期：年月日
目录 一．设计任务与技术要求 (3) 1.设计任务 (3) 2.技术要求 (3) 二．实验所用器件介绍 (4) 1.74LS174 (4) 2.74HC30 (5) 3. NE555 (5) 4.发光二极管 (5) 三．芯片管脚 (5) 四．设计思路及原理 (6) 1.设计思路 (6) 2.工作原理 (6) （1）. 抢答电路的设计 (6) （2）. 反馈电路 (7) （3）.显示电路 (8) (4). 555定时器秒脉冲电路 (8) （5）.整体实验工作原理图 (9) 五．仿真调试与分析 (10) 1.仿真图 (10) 2.仿真调试 (10) 六．心得体会 (10) 七．参考文献 (11)
六路数字抢答器 摘要: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。鉴于现在小规模的知识竞赛越来越多，操作简单，经济实用的小型抢答器必将大有市场。本抢答器的设计仅用数字芯片74LS174,74HC30,555等基础器件便实现了数显抢答的功能。我们采用了二极管显示器直接指示，开关控制灯灭情况，因而本抢答器具有显示直观，操作简单方便，设计思路简单有效，低成本等优点，是工厂、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛,的必要设备。 关键字：数字，电子，器件，原理图，仿真 Abstract: Today's society increasingly fierce competition, personnel, award winning, knowledge contest activities, such as more frequent, then it must rely on preemptive answer. In view of the small-scale knowledge competition now more and more, simple, practical and economic market for small-scale preemptive answer is bound to go. Design of the preemptive answer only with a digital chip based devices such as 74174,7430,555 implements several preemptive answer feature. We use diode displays direct instructions, switch the lights, thus the preemptive answer has shown an intuitive, simple and convenient operation, design simple and efficient, low cost and other advantages, such as factories, schools and television units often holding various quiz, the necessary equipment. Keywords: digital, electronic, devices, schematic, simulation 一、设计任务与要求 1、设计任务 设计制作一个可供6组选手参加比赛的数字式竞赛抢答器。
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。假如在9秒内有人抢答，则计数器停止倒计时，将锁存器锁存，禁止选手抢答，蜂鸣器鸣叫一秒，停止倒计时。 方案二： 锁存电路采用CD4042来触发，如果用CD4042，则可以用低电平触发，当有人抢答时，利用锁存器的输出信号号将时钟脉冲置零，CD4042 立即被锁存，同 RC端来将时蜂鸣器鸣叫1s，这时抢答无效。此外当倒计时到0时，利用借位0
数电-六路抢答器
课程设计说明书 课题名称：数字式竞赛抢答器 专业名称：电子信息工程技术 学生班级：电信0604班 学生姓名：段伶俐 学生学号： 401060506 指导教师：龙卓珉
课程设计任务书 数字式竞赛抢答器 一、功能要求 1、设计制作一个可容纳6组参赛的数字式枪答器，每组设置一个抢答按钮供抢答者使用。 2、给主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零和抢答的开始。 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（1～6），同时扬声器给出音响提示。同时禁止其他选手抢答。 4、抢答器具有定时抢答的功能，抢答时间设定为30秒，当主持人按下开始按钮时，定时器立刻倒计时，并显示。选手在设定的时间内抢答有效。超过时间抢答无效，定时显示器显示00。 二、设计步骤与要求 1、拟定电路的组成框图，要求能实现所有功能，使用的元器件少，成本低。 2、设计并安装电路，要求布线整齐、美观，便于级联和调试。 3、测试所设计抢答器的逻辑功能，满足各项功能要求。 4、画出整机逻辑电路图。 5、写出设计报告。
目录 课程设计任务书 (1) 第1章原理分析 (3) 1.1定时抢答器的总体框图 (3) 1.2方案选择及论证 (4) 第2章单元电路的设计 (4) 2.1抢答电路的设计 (4) 2.2定时电路的设计 (6) 2.3时序控制电路的设计 (7) 2.4总电路图 (10) 第3章元器件的介绍 (10) 第4章安装与调试 (14) 总结 (15) 参考文献 (17) 附录 (18)
第1章原理分析 1．1定时抢答器的总体框图 定时抢答器的总体框图如图1所示。他主要由主体电路和扩展电路两部分组成。主体部分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。扩展电路完成定时的抢答功能。 图1所示定时抢器的工作过程是：接通电源时，节目支持人将开关置于“清除”位置，抢答器处于禁止工作状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定的时间，当主持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，抢答器处于工作状态，定时器倒计时，当定时时间到，却没有选手抢答时，输入电路被封锁，禁止选手超时后抢答。当选手在定时时间内按动抢答键时，抢答器要完成下面几个工作：