四路抢答器电路组成及工作原理(含电路图)
电路组成及工作原理
四路竞赛抢答器总电路原理图如图1所示。
图1 四路竞赛抢答器原理图
1．抢答器电路原理：
如图2，IO1，IO2，IO3，IO4分别为抢答器按钮的输入端，开始抢
答，假设IO1抢答成功，通过四D触发器输出Q
1=1，Q
1
’=0，而
Q 2’=Q
3
’=Q
4
’=1,通过四输入与非门后，输出高电平，再经过反相器输
出低电平，再经过两输入与非门，输出低电平，此时四D触发器处于保持状态，并且其他按钮的输入不起作用，IO1的抢答信号被锁存。此时LED1发光并且蜂鸣器发出响声。其他抢答按钮同理。
图2 抢答器部分电路图
2.计时电路原理：
计时电路为两片74LS160用置数法构成的31进制计数器，因为可以为了让答题者直观的看到30S这个时间点，所以设置了31进制的计数器。两片的四个输入端均接低电平，两片的输出端分别接七段译码管
直接显示数字，高位的74LS160芯片的Q
1Q
2
接到一个二输入的与非门
（U8A）输出到计数器的LD端、三输入与非门端、反相器端。输出到LD端是为了构成31进制计数器，当高位变为3时，计数器置0。输出到三输入与非门（U9A）和时钟脉冲、开关的电平信号一起输入到与非
门中，这就是为什么能控制计时的开始与暂停了，当开关输入低电平时，无论是否有时钟信号，时钟均不发生改变，此时时钟信号为无效信号；而当开关输入高电平时，U8A输出也为高，因此，时钟信号为有效信号，因此，凭借这样的类似锁存的电路，就可以控制计时的开始与暂停。而当时间到了30s时，U8A输出为低电平，时钟信号又成为无效信号，时间被停止在30s，此时将U8A信号通过一个反相器输出到蜂鸣器，蜂鸣器发出响声。
图3 计时器电路
3.555函数发生器：
输出高电平时间：T1=(R1+R2)Cln2
输出低电平时间：T2=R2Cln2
振荡周期：T=(R1+2R2)Cln2
图4 555函数发生器
4人抢答器电路设计方案
电工学实验A（下）实验报告 4人竞赛抢答器的设计 学院名称：材料科学与工程 班级：10级4班 姓名：XXX 学号：1810004XX 成绩： 2013 年 1 月 12 日
目录 第一篇实验设计任务介绍 (3) 1.1设计题目 (3) 1.2实验目的 (3) 1.3实验内容 (3) 1.4实验要求 (4) 第二篇设计背景 (5) 第三篇设计原理 (5) 3.1抢答器的主要功能简介 (5) 3.2抢答器工作原理 (7) 3.2.1 74LS175原理介绍 (7) 3.2.2 74LS00原理介绍 (9) 3.2.3．555原理介绍 (11) 第四篇设计电路图介绍 (14) 4.1电路设计图 (14) 4.2．元件清单 (15) 第五篇心得体会 (15)
第一篇实验设计任务介绍 1.1设计题目 数控增益放大器的设计 1.2实验目的 1、掌握面包板搭接电路技术； 2、学习调试系统电路，提高实验技能； 3、了解竞赛抢答器的工作原理及其结构。 1.3实验内容 1、设计任务： 设计制作一个可容纳四组参赛的数字式抢答器。 2、设计要求： （1）每组设置一个抢答按钮，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； （3）在主持人将系统复位并发出抢答指令后，若有参赛者按抢答开关，则提醒主持人（音频提示或信号灯亮），同时显示出抢答者的组别； （4）同时电路应具备自锁功能，使别组的抢答开关不起作用； （5）要求电路主要选用中规模TTL或CMO S集成电路。 3、设计要点: （1）抢答控制器：竞赛抢答器的核心，当任意一位参赛者按下开关时，抢答控制器立刻接受该信号，则提醒主持人（音频提示或信号灯亮），同时显示出抢答者的组别。 与此同时，封锁其他参赛者的输入信号，这就要求抢答器的分辨能力高(CP
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。经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。
四路抢答器课程设计报告
四 路 抢 答 器 设 计 实 验 报 告 信息科学技术学院自动化*班 ****
四路抢答器设计实验报告 一、设计任务： 1、巩固和加深对电子电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知识的能 力。 2、养成根据设计需要选学参考书籍，查阅相关手册、图表和文献资料的自学能力。 3、通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件、电路组装、 调试和检测等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。 4、学会简单电路的实验调试和性能指标的测试方法，提高学生动手能力和进行 数字电子电路实验的基本技能。 二、技术指标 抢答器是一种具有优先输出的电子电路。它的基本功能是，在四组参赛的情况下，首先抢答者发出抢答信号，此时其他参赛组的抢答电路即失去控制作用。在优先抢答者解除抢答信号后，电路才自动恢复到各组又可均等抢答的状态中。 1、设计一个可供4人进行的抢答器。 2、系统设置复位按钮，按动后，重新开始抢答。
3、抢答器开始时数码管无显示，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。抢答后显示优先抢答者序号，同时发出音响。并且不出现其他抢答者的序号，这样其它选手无法再抢答，达到抢答目的。 4、抢答器具有定时抢答功能，本抢答器的时间设定为10秒，当主持人启动“开始”开关后，定时器开始减计。 5、设定的抢答时间，选手可以抢答，这时定时器开始工作，显示器上显示选手 的和抢答时间。并保持到主持人按复位键。 6、当设定的时间一到，而无人抢答时，本题报废，选手们无法再抢答，同时扬 声器报警发出声音，定时器上显示0。 三、元件清单：
数字四路抢答器设计方案
数字四路抢答器设计方案 一、设计任务 设计并制作一个四路抢答器。 二、设计要求 1.抢答器供4人比赛用，分别有A，B，C，D表示。 2.当按下清零开关时电路复位，这时可以进行下一轮比赛。 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，在LCD数码管上显示， 且蜂呜器发出声音。 注：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。 三、设计方案与总体设计 1.本设计主要由COMS系列数字集成电路CD4511、CD4001、NE555等组成。 2.其工作原理为：接通电源后，将开关拨到”清除”状态，抢答器处于禁止状态,编号显示器不亮；将开关置于“开始”状态，抢答器开始工作。在抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、蜂呜发音。当一轮抢答之后，如果再次抢答必须再次操作“清除”和“开始”状态开关抢答器才能工作。 四、单元电路设计 1.开关、编码电路 电路中，R1、R2、R3、R4、用于分压，当任一开关按下时，相应的输出为高电平，否则为低电平。电路直接把每个开关对应的BCD8421码中为“1”的隔着二极管连到对应的线上（只有一个为高电平的可省略二极管）,其中二极管的作用是防止短路。当某个开关按下时,与它相连的输出线将为高电平,其它输出线为低电平,输出既为这个开关的8421码（BCD码）。 2.编码表 （1）这部分电路要求将编码电路送入8421码,译为十进制数（对应各个抢答者的编号）并驱动七段数码显示管显示出答题者的编号。CD4511是一块BCD-十进制译码/驱动器，并带有锁存埠。其引脚排列图如图所示：
CD4511引脚排列图： (2)显示电路如下： 3.控制电路 （1）这部分电路的作用完成三个任务：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；二是使其它选手按键操作无效；三是防止提前按键。（2）控制电路图
简易抢答器的电路设计
简易抢答器的电路设计 学院名称公安技术学院 专业刑事科学技术、安全防范工程班级12级刑科、13级安防、刑科指导老师寇为刚 学生姓名脱海涛彭俊杰刘吉宏陈砚君 甘肃政法学院 2013年12月8日
摘要 本设计主要介绍用数电知识设计八路抢答器。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，并与主持人开关相连接，即构成了抢答器的主体电路。经过布线、接线、调试等工作后数字抢答器成形。借助较少的外围元件完成抢答的整个过程，设计制作了八路抢答器，设计编程简单，工作稳定可靠。可供8人或8个代表队抢答，并用7段数码管显示首先抢答者的组别号码，有人抢答后自动闭锁其他各路输入，禁止其他人抢答，使其他组的开关失去作用，而显示最先按下抢答键的组别号。只有当主持人按下复位按键才能再次抢答。 关键字：抢答器数码管信号电路 Abstract The design introduced by the number of electrical knowledge eight responder design. Input signal priority coding circuit, latch, decoder circuit will be the team's output on a display, and connected with the host switch, which constitute the main circuit responder. After wiring, wiring, commissioning work forming digital answering device. The whole process with fewer peripheral components to complete the answer, designed and produced eight way responder, programming is simple, stable and reliable work. For 8 people or 8 team competition, with 7 digital tube display first responder group number, some people answer automatic blocking other each input, no other answer, switch to other groups lose their effect, and shows the first press the answer key constituencies. Only when the host press the reset button again to answer. Keyword：Responder Digital tube Signal Circuit
4路智力抢答器及原理电路图
1．设计目的 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，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，如果要是让抢答者用举手等方法，这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。比赛中为了准确、公正、直观地判断出第一抢答者，这就要有一种抢答设备作为裁判员，这就必然离不开抢答器。 在数字电路设计的过程中具体的目的如下： 1）巩固和加深对电子电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。 2）培养根据设计需要选学参考书籍，查阅相关手册、图表和文献资料的自学能力，并掌握抢答器的基本原理，掌握4D锁存器、计数器、555定时器的工作原理和使用方法。 3）通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件、电路组装、调试和检测等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。 4）学会简单电路的实验调试和性能指标的测试方法，提高学生动手能力和进行数字电子电路实验的基本技能，学会使用Multisim仿真软件。 2．设计要求及方案论证 2．1设计要求 （1）四组参赛者在进行抢答时（用4组彩灯代表），当抢先者按下面前的按钮时，抢答器能准确地判断出抢先者，并以声、光为标志。要求声响、光亮时间为9秒后自动熄灭。 （2）抢答器应具有互锁功能，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（抢答时间、回答问题时间）的功能。限时档次分别为30秒、60秒、90秒；时间到时应发出声响。同时，时间数据要用数码管显示出来。 （4）抢答者犯规或违章时，应自动发出警告信号，以提示灯光闪为标志。 （5）系统应具有一个总复位开关。
2．2方案论证 方案一，用优先编码器74LS148和74LS279锁存器实现抢答和锁存功能，用加法器74LS160实现计数功能，但此方案电路繁琐复杂，不做选用。 方案二，用4D触发器74LS175实现抢答并锁存功能，用计数器74LS192实现定时功能，此方案电路相对简单，并且74LS192可以实现减数倒计时功能，所以选用方案二。 3．原理框图 4．单元电路设计 4．1抢答电路设计 4．1．1抢答电路及原理
四路抢答器(详图)
目录 一、实验目的 (3) 二、设计要求与内容 (3) 三、设计原理 3.1总体设计方案 (3) 3.1.1设计思路 (3) 3.1.2总电路框图 (3) 3.2各模块设计方案及原理 3.2.1抢答器 (3) 3.2.2计时器 (5) 四、电路仿真 4.1倒计时电路 (6) 4.2抢答器 (6) 五、实验结果与析 (7) 六、主要元器件 (8) 七、实习总结 (9)
四路数字抢答器 一、实验目的 结合我们所学的有关电子线路课程，综合实现四路抢答器的设计。 二、设计要求与内容 （1）要求实现ABCD四路抢答器的设计，每一组都具有独立的抢答按键，要求某路抢答后，其他三路抢答无效； （2）某路抢答信号到达后，指示该路已抢答的独立灯发光，发出提示音，并用数码管显示抢答的组号（以ABCD表示）； （3）裁判桌上的公共通道号显示（以ABCD表示）； （4）抢答时间的定时与报警，具体实现可自拟。 扩展内容：①记录某路的抢答次数或抢到得次数； ②记录某路的分数； ③路数的扩展。 三、设计原理及过程 3.1总体设计方案 3.1.1设计思路 ①要准确判断出第一抢答者的信号并将其锁存，实现这一功能可选择使用触发器或锁存器等。得到第一信号后其他组的抢答信号无效，并且第一信号在主持人发出抢答命令后才有效。 ②第一信号发出后，用编码、译码及数码显示电路显示抢答者的组别，发光二极管亮。 ③主持人按下抢答按钮后，开始30秒倒计时，在此时间内抢答有效，若30秒内无人抢答，主持人清零后开始新一轮抢答。 3.1.2总电路框图 3.2各模块设计方案及原理 3.2.1抢答电路
抢答电路实现选手抢答并锁存，同时发光二极管发光，数码显示。 使用优先编码器74LS148和锁存器74LS279来完成。该电路主要完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号（采用七段数字数码显示管）；二是禁止其他选手按键，其按键无效。 工作过程：开关S 处于清除端时，RS 触发器R 、S 端均为0，使译码器74LS48的优先编码工作标志端位0，处于工作状态。当开关S 处于开始端时，抢答处于等待状态，当有选手按键时（如J2），优先编码器的输出经RS 锁存后，CTR=1，RBO=1，七段显示电路74LS48处于工作状态，显示数字1，即第1组选手。此时CTR=1，使优先编码器74LS48优先工作标志端为1，处于禁止状态，封锁其他按键的输入。需注意的是，74LS48译码器使抢答组别数字显示0-7，当有八组选手抢答时，1-8组选手就分别对应显示的是0-7。若要进行下一轮抢答，需由主持人按下清零开关，然后在进行下一轮抢答。 原理图如下： 译码显示电路
8位数字抢答器(含电路图)
天津职业大学 八路抢答器电路设计报告 学院:电子信息工程学院 专业:应用电子技术 班级:电子1班 姓名:吴凡樊德帅 指导教师:李新 2014年6月30日
一、课程设计的内容 设计一个8位数字抢答器。 二、课程设计的要求与数据 设计要求包括： 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。 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，系统通过一个指示灯报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。 三、课程设计应完成的工作 1. 利用各种电子器件设计8位数字抢答器； 2. 利用DE2板对所设计的电路进行验证； 3. 总结电路设计结果，撰写课程设计报告。 四、应收集的资料及主要参考文献 [1] 陈永浦. 数字电路基础及快速识图[M]. 人民邮电出版社, 2006. 275-277.
[2] 侯建军. 数字电路实验一体化教程[M]. 北京清华大学出版社, 2005. 77 [3] 范文兵. 数字电子技术基础[M]. 北京清华大学出版社, 2008. 1 设计任务目的及要求 1.1 设计目的 通过课程设计，对数字逻辑的基本内容有进一步的了解，特别是时序逻辑电路的设计。能把上学期学到的数字逻辑理论知识进行实践，操作。在提高动手能力的同时对常用的集成芯片有一定的了解，在电路设计方面有感性的认识。而且在进行电路设计的时候遇到问题，通过独立的思考有利于提高解决问题的能力。在经过课程设计后，更明白数字逻辑电路设计的一般方法，以及在遇到困难怎么排除问题。 1.2 设计要求 我选择的课程任务是设计一个8位数字抢答器。设计要求包括： 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。 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，系统通过一个指示灯报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。 2 工作原理及设计方案 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。回答完问题后，由主持
四路抢答器电路组成及工作原理(含电路图)
电路组成及工作原理 四路竞赛抢答器总电路原理图如图1所示。 图1 四路竞赛抢答器原理图 1．抢答器电路原理： 如图2，IO1，IO2，IO3，IO4分别为抢答器按钮的输入端，开始抢 答，假设IO1抢答成功，通过四D触发器输出Q 1=1，Q 1 ’=0，而 Q 2’=Q 3 ’=Q 4 ’=1,通过四输入与非门后，输出高电平，再经过反相器输 出低电平，再经过两输入与非门，输出低电平，此时四D触发器处于保持状态，并且其他按钮的输入不起作用，IO1的抢答信号被锁存。此时LED1发光并且蜂鸣器发出响声。其他抢答按钮同理。
图2 抢答器部分电路图 2.计时电路原理： 计时电路为两片74LS160用置数法构成的31进制计数器，因为可以为了让答题者直观的看到30S这个时间点，所以设置了31进制的计数器。两片的四个输入端均接低电平，两片的输出端分别接七段译码管 直接显示数字，高位的74LS160芯片的Q 1Q 2 接到一个二输入的与非门 （U8A）输出到计数器的LD端、三输入与非门端、反相器端。输出到LD端是为了构成31进制计数器，当高位变为3时，计数器置0。输出到三输入与非门（U9A）和时钟脉冲、开关的电平信号一起输入到与非
门中，这就是为什么能控制计时的开始与暂停了，当开关输入低电平时，无论是否有时钟信号，时钟均不发生改变，此时时钟信号为无效信号；而当开关输入高电平时，U8A输出也为高，因此，时钟信号为有效信号，因此，凭借这样的类似锁存的电路，就可以控制计时的开始与暂停。而当时间到了30s时，U8A输出为低电平，时钟信号又成为无效信号，时间被停止在30s，此时将U8A信号通过一个反相器输出到蜂鸣器，蜂鸣器发出响声。 图3 计时器电路 3.555函数发生器： 输出高电平时间：T1=(R1+R2)Cln2 输出低电平时间：T2=R2Cln2 振荡周期：T=(R1+2R2)Cln2
四路抢答器 (完整版)
华北科技学院 课程设计说明书 班级：电子B071 姓名：郭亚立 设计题目：四路智能抢答器 设计时间： 2010.1.9 至 2010.1.22 学号： 200703014138 指导教师：杜志伟 评语： 评阅成绩：评阅老师：
四路抢答器设计报告 目录 一、设计任务和要求： ................................................................................................................... - 3 - 1.1设计任务 (3) 1.2设计要求 (3) 二、设计方案的选择与论证 ........................................................................................................... - 4 - 2.1方案的选择、论证 (4) 2.2设计总方案 (4) 三、电路设计计算与分析 ................................................................................................................. - 5 - 3.1抢答器控制电路设计 (5) 3.1.1 优先编码器74LS148 ..................................................................................................... - 7 - 3.1.2 锁存器74LS279 ............................................................................................................ - 9 - 3.1.3 74LS121单稳态触发器：.......................................................................................... - 10 -3.2定时时间电路的设计 (10) 3.2.1 计数器74LS192 ............................................................................................................ - 12 -3.3控制电路和报警电路 (13) 3.3.1 振荡电路....................................................................................................................... - 17 -
四人抢答器电路设计
成绩 课程设计说明书 题目：四人抢答器电路设计 课程名称：数字电子技术 学院：电子信息与电气工程学院 学生姓名：裴雷雨 学号：011X 专业班级：自动化2011级2班 指导教师：李立 2013年6月6日
课程设计任务书 四人抢答器电路设计
摘要：本文介绍设计了一个四人抢答器控制电路，该电路能够实现四人比赛抢答的功能并通过发光二极管和蜂鸣器实现对抢答者的声光报警指示。其中抢答电路用四D触发器74LS175、与非门74LS00和555定时器实现；报警电路用一个上拉电阻、发光二极管、蜂鸣器等实现抢答声光指示器；显示电路用74LS74 D触发器、74LS192计数器、74LS47译码器（驱动器）和七段共阳极数码显示器实现；时钟电路用计数器74LS192、555定时器、74LS47译码器（驱动器）、七段共阳极数码显示器和双D触发器74LS47共同完成十秒倒计时的时钟电路。 关键词：抢答器；声光报警；定时电路；显示电路；时钟电路
目录 1.设计背景 (1) 数字电路系统 (1) 时钟电路的作用及基本构成 (1) Multisim软件和DXP软件 (1) 2.设计方案 (2) 分析任务 (2) 论证方案... (2) 电路分析 (2) 3.方案实施 (3) 设计原理图 (3) 用Multisim电路仿真 (10) 制作PCB (12) 安装与调试 (12) 4.结果与结论 (12) 5.收获与致谢 (13) 6.参考文献 (13) 7.附件 (14) 电路原理图 (14) PCB布线图 (15) 实物图 (16) 元器件清单 (17)
1. 设计背景 数字电路系统 数字电路系统一般包括输入电路、控制电路、输出电路、时钟电路和电源等。输入电路主要作用是将被控信号转换成数字信号，其形式包括各种输入接口电路。比如数字频率计中，通过输入电路对微弱信号进行放大、整形，得到数字电路可以处理的数字信号。模拟信号则需要通过模数转换电路转换成数字信号再进行处理。在设计输入电路时，必须首先了解输入信号的性质，接口的条件，以设计合适的输入接口电路。数字逻辑电路是一门研究数字信号的编码、运算、记忆、计数、存储、分配、测量和传输的科学技术。简单地说是用数字信号去实现运算、控制和测量的科学。 时钟电路的作用及基本构成 时钟电路是数字电路系统中的灵魂，它属于一种控制电路，整个系统都在它的控制下按一定的规律工作。时钟电路包括主时钟振荡电路及经分频后形成各种时钟脉冲的电路。比如多路可编程控制器中的555多谐振荡电路，数字频率计中的基准时间形成电路等都属于时钟电路。设计时钟电路，应根据系统的要求首先确定主时钟的频率，并注意与其他控制信号结合产生系统所需的各种时钟脉冲。 Multisim软件和DXP软件 Multisim软件是由加拿大IIT公司推出的大型设计工具软件。它不仅提供了电路原理图输入和硬件描述语言模型输入的接口和比较全面的数据分析功能，同时还提供了庞大的元、器件模型库和一整套虚拟仪器表，可以满足对一般的数字逻辑电路、模拟电路以及数字-模拟混合电路进行分析和设计的需求。DXP软件是一个软件集成平台，把为电子产品开发提供完整环境所需的工具全部整合在一个应用软件中。DXP 包括所有设计所需的工具：原理图和HDL设计输入、电路仿真、信号完整性分析、PCB设计、基于FPGA的嵌入式系统的设计和开发。此次课程设计主要学习应用到Multisim软件的电路图仿真和DXP软件的原理图及PCB的设计，因此熟练掌握两种软件的基本操作很有必要。 设计方案 分析任务 抢答器具有锁存、定时、显示和报警功能。即当抢答开始后，选手抢答按动按钮，锁存器锁存相应的选手编码，同时用LED数码管把选手的编码显示出来，并且开始抢答时间的倒计时，同时用LED数码管把选手的所剩抢答时间显示出来。而在选手按键抢答以及抢答时间倒计时到时的时候都有报警以提醒主持人和选手。抢答时间设定9秒。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
八路抢答器工作原理及其依据(最终打印版)
题目八路抢答器 组员徐峰潘倩倩黄丹 刘奎响陈卓_
电工电子技术课程设计任务书
目录 1、总体方案与原理说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 2、显示电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 3、编码模块电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 4、减计时电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 5、秒脉冲产生电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 6、总体电路原理相关说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 7、总体电路原理图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 8、元件清单. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 设计心得体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
课程设计8位数字抢答器(电路图实验报告都有)
课程设计 课程名称_电子技术综合设计与实践题目名称 8位数字抢答器 学生学院自动化学院
一、课程设计的内容 设计一个8位数字抢答器。 二、课程设计的要求与数据 设计要求包括： 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。 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，系统通过一个指示灯报警并禁止抢答， 定时显示器上显示00。 三、课程设计应完成的工作 1. 利用各种电子器件设计8位数字抢答器； 2. 利用DE2板对所设计的电路进行验证； 3. 总结电路设计结果，撰写课程设计报告。 四、课程设计进程安排 序号设计各阶段内容地点起止日期 1 选择课程设计题目，分析题目要求及熟悉实验软 件。 图书馆 2008/11/24 2 查阅资料，提出设计方案并讨论，设计电路。课室 2008/11/25 3 进行原理图输入并调试电路实验2号楼 214 2008/11/26
4 调试电路、改进实验2号楼 214 2008/11/27 5 下载并检查实验2号楼 214 2008/11/28 五、应收集的资料及主要参考文献 [1] 陈永浦. 数字电路基础及快速识图[M]. 人民邮电出版社, 2006. 275-277. [2] 侯建军. 数字电路实验一体化教程[M]. 北京清华大学出版社, 2005. 77 [3] 范文兵. 数字电子技术基础[M]. 北京清华大学出版社, 2008. 发出任务书日期： 2008 年 11 月 24 日指导教师签名： 计划完成日期： 2008 年 11 月 28 日基层教学单位责任人签章： 主管院长签章： 1 设计任务目的及要求 1.1 设计目的 通过课程设计，对数字逻辑的基本内容有进一步的了解，特别是时序逻辑电路的设计。能把上学期学到的数字逻辑理论知识进行实践，操作。在提高动手能力的同时对常用的集成芯片有一定的了解，在电路设计方面有感性的认识。而且在进行电路设计的时候遇到问题，通过独立的思考有利于提高解决问题的能力。在经过课程设计后，更明白数字逻辑电路设计的一般方法，以及在遇到困难怎么排除问题。 1.2 设计要求 我选择的课程任务是设计一个8位数字抢答器。设计要求包括： 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。
智力竞赛抢答器逻辑电路设计
智力竞赛抢答器逻辑电路设计
电路设智力竞赛抢答器逻辑计 1.1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。 1.2设计任务与要求 1）设计一个至少可供6人进行的抢答器。 （2）系统设置复位按钮，按动后，重新开始抢答。 （3）抢答器开始时数码管无显示，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。显示优先抢答者序号并且不出现其他抢答者的序号。 （4）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间有主持人设定，本抢答器的时间设定为60秒，当主持人启动“开始”开关后，定时器开始减计时。当设定的时间到，而无人抢答时，本次抢答无效，报警发出声音，并禁止抢答。（5）设定的抢答时间内，选手可以抢答，这时定时器停止工作，显示器上显示选手的号码和抢答时间。并保持到主持人按复位键。 2 总体设计方案 2.1方案选择 方案一 采用74LS148优先编码器分辨选手抢答的先后，并通
过RS锁存器74LS279锁存抢答者的编号，再经过74LS48芯片译码驱动共阴极数码管显示。 方案二 采用CC4067作为编码电路的核心元件，当有选手抢答时输出四位相应的8421BCD码即可同时供16位选手抢答。经CC4511七段译码器译码后驱动共阴极数码管显示，同时利用CD4069组成一个多谐振荡器，作为十进制计数器CC4510的CP 脉冲使其计数并与D触发器CD4013完成自动锁存的功能。 结论：与方案二相比，方案一使用的芯片少、电路简单且同样能实现其功能，故选用方案一。 2.2数字抢答器总体方框图 定时抢答器的总体框图如图1所示。其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 定时抢答器的总体框图 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，
四路抢答器课程设计报告 用到的芯片有74LS175和74LS20
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。 二、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。
抢答器的设计与制作
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,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。 从有利于学习的角度考虑，这里主要介绍以中小规模集成电路和ＰＬＤ器件设计抢答器的方法。 1 抢答器的基本组成及工作原理 1.1 抢答器的组成 抢答器的一般构成框图如图1.1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。 图1.1 抢答器的组成框图 （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。若有多个开关同时按下时，则在它们之间存在着随机竞争的问题，结果可能是它们中的任一个产生有效输出。 （３）编码器 编码器的作用是将某一开关信息转化为相应的8421BCD码，以提供数字显示电路所需要的编码输入。 （４）７段显示译码器 译码驱动电路将编码器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态，并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。 （５）数码显示器 数码管通常有发光二极管（LED）数码管和液晶（LCD）数码管。本设计提供的为LED 数码管。
1.2 抢答器的工作原理 (1)开关阵列电路 图1.2所示为８路开关阵列电路，从图上可以看出其结构非常简单。电路中，Ｒ1～Ｒ8为上拉和限流电阻。当任一开关按下时，相应的输出为低电平，否则为高电平。 图1.2 开关阵列电路 (2)触发锁存电路 图1.3所示为８路触发锁存电路。图中，74HC373为8D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８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。 也可以采用ＪＫ触发器来实现触发锁存电路的功能，具体实现方法请自己考虑。 图1.3 触发锁存电路图1.4 编码器
四路抢答器电路组成及工作原理含电路图
四路抢答器电路组成及工作原理含电路图 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】
电路组成及工作原理 四路竞赛抢答器总电路原理图如图1所示。 图1 四路竞赛抢答器原理图 1．抢答器电路原理： 如图2，IO1，IO2，IO3，IO4分别为抢答器按钮的输入端，开始抢答，假 设IO1抢答成功，通过四D触发器输出Q1=1，Q1’=0，而Q2’=Q3’=Q4’=1,通 过四输入与非门后，输出高电平，再经过反相器输出低电平，再经过两输入与 非门，输出低电平，此时四D触发器处于保持状态，并且其他按钮的输入不起 作用，IO1的抢答信号被锁存。此时LED1发光并且蜂鸣器发出响声。其他抢答 按钮同理。 图2 抢答器部分电路图 2.计时电路原理： 计时电路为两片74LS160用置数法构成的31进制计数器，因为可以为了 让答题者直观的看到30S这个时间点，所以设置了31进制的计数器。两片的 四个输入端均接低电平，两片的输出端分别接七段译码管直接显示数字，高位 的74LS160芯片的Q1Q2接到一个二输入的与非门（U8A）输出到计数器的LD 端、三输入与非门端、反相器端。输出到LD端是为了构成31进制计数器，当 高位变为3时，计数器置0。输出到三输入与非门（U9A）和时钟脉冲、开关的 电平信号一起输入到与非门中，这就是为什么能控制计时的开始与暂停了，当 开关输入低电平时，无论是否有时钟信号，时钟均不发生改变，此时时钟信号 为无效信号；而当开关输入高电平时，U8A输出也为高，因此，时钟信号为有 效信号，因此，凭借这样的类似锁存的电路，就可以控制计时的开始与暂停。 而当时间到了30s时，U8A输出为低电平，时钟信号又成为无效信号，时间被 停止在30s，此时将U8A信号通过一个反相器输出到蜂鸣器，蜂鸣器发出响 声。 图3 计时器电路
51单片机4路抢答器的原理及C语言源程序
51单片机4路抢答器的原理及C语言源程 序 单片机，当然不只是51，51单片机是一种稍通用型的单片机，通过I/O口的定义，可以实现多种控制功能。 抢答器，原理：如果为四路，当其中任一路控下后，其他几路即失效，结果为第一次按下的，可以用数码管或是LED灯来显示，当然这里只是讲原理与编程，具体可以根据抢答器路数及显示方式更改程序即可。 源程序如下： /*用的是AT89S52开发板，独立按键接口如下，就用这四路。先按下的用LED灯来显示，对应第一个到第四个LED灯，其他再按无效，如果想再次实现，可手动复位单片机*/ #include
*/ void main() { bit Flag; while(!Flag) { if(!key1){P1=0xFE;Flag=1;} /*LED灯来显示按下的键，第一个灯，我这里是8位LED灯，即：0111 1111，反过来读数为：1111 1110 即：0xFE *，P1口对应LED灯，给P1赋值/ else if(!key2){P1=0xFD;Flag=1;} //第二个灯亮 else if(!key3){P1=0xFB;Flag=1;} //第三个灯亮 else if(!key4){P1=0xF7;Flag=1;} //第四个灯亮，意味着第四路首先按下 } while(Flag); //可以再加个I/O，控制Flag，这样初始化，继续抢答，还可以设计按下时的声音 } 以上程序测试只能测试一次，如再想测试，只能手动复位单片机。 当然，可以根据此原理，设计出功能强大的抢答器。如加入声音提示，数码管或是LCD液晶显示，裁判确定后可复位继续抢答等。 当然，用51单片机，是浪费，可根据I/O口（抢答路数）来用其他的单片机实现。