四路智能抢答器设计

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

抢答按钮 优先编码器电路 锁存器 译码器 显示电路 主持人控制开关 控制电路 秒脉冲产生电路 定时电路 译码器电路 显示电路

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

简易四人抢答器

一、实验目的

1．熟悉D触发器的逻辑功能 2、掌握集成电路、集成触发器的应用 二、所用实验设备及元件

表15-1

名 称 电子技术综合实验箱 万用表 导线 芯 片 电 阻 发光二极管 二极管 三极管 蜂鸣器 规格与型号 ADCL-I型 DT 9205 CT74LS00 CT 74LS04 CT 74LS20 CT 74LS175 1MΩ（1/8W） 300Ω（1/8W） 1KΩ（1/8W） IN4007 3DG6 9V 数量 一台 一块 若干 1片 1片 1片 1片 4个 4个 1个 1个 1个 1个 Φ5（红、黄、篮、绿） 各一个 三、实验预习要求

1．根据实验内容，查出芯片的管脚排列图，并在逻辑图上标明管脚的号码。

2．测试所用元件是否完好。 四、实验内容

图15-1是四人（组）参加智力竞赛的抢答器电路，图中的主要器件是CT74LS175型四上升沿D触发器，它的清零端D (或用r表示)和时钟脉冲C是四个D触发器共用的。

抢答前先清零，1Q～4Q均为“0”，相应的发光二极管LED1～LED4都不亮；

均为“1”，“与非”门G1输出为“0”，扬声器不响。同时，

G2输出为“1”，将G3打开，时钟脉冲C可以经过G3进入D触发器的

EDA课程设计四路电子抢答器设计

基于FPGA四路电子抢答器设计

基于FPGA四路电子抢答器设计

摘要：介绍一种基于FPGA的抢答器设计，给出了顶层电路原理图和主模块的部分VHDL源程序。利用MAX＋PLUSⅡ开发平台完成了编译、仿真，并下载到EPF10K10LC84-4器件中进行测试。该抢答器不仅能实现互锁、自锁和倒计时功能，而且能用声音、数码管准确提示抢答的优先结果和犯规情况，具有广泛的应用前景。

关键词：抢答器；FPGA；VHDL；仿真

EDA课程设计四路电子抢答器设计

Abstrsct :This paper introduces the design of answering racer based on FPGA．The toplayer schematic and parts of VHDL source

Program are presented．Its encoding and simulation are compeleted with MAX＋PLUSⅡ．The program is tested by EPF10LC84-4．The function of interlock，self lock and invert counter

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，声音等手段指示出第一抢答者。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。

本设计基于三菱FX1N-40-MR-001PLC为核心,设计了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案，在保留了原始抢答器的基本功能的同时又增加一系列的实用功能并简化其电路结构，其将以其控制方便，灵活，只要改变输入PLC的控制程序，便可改变竞赛抢答器的抢答方案，从而使得竞赛水平不断提高,比赛更加公平、公正。

1

目录

摘 要 .......................................................... 1 1 绪论 ......................................................... 3

1.1课题研究背景 ............................................ 3 1.2 课程设计研究内容 ...

课程设计说明书

课程名称： 数字逻辑设计及应用

题 目： 三路抢答器的设计

学生姓名： 专 业： 信息显示与光电技术_ 班 级： ___11090401______ 学 号： __ 指导教师： ___ _____ 日 期： 2012 年 6 月 24日

1

课 程 设 计 任 务 书

一、 设计题目

三路抢答器的设计

二、 主要内容及要求

要求实现逻辑功能：

1.抢答器同时供3名选手或3个代表队比赛，分别用3个按钮S1 ~ S3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，同时扬声器发出音乐提示。先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。

4.下一答题环节，主持人按下复位键，抢答器再次处于可抢答状态。

三、 进度安排

6月14日选题，确定设计内容；

毕 业 设 计 任 务 书

专业 应用电子技术

年级 班级 班

姓名 学号

教 务 处 编 印

毕业设计指导须知

一、毕业设计是高职教学过程中一个十分重要的环节。是锻炼学生运用所学知识正确分析和解决实际问题的一个重要方面，也是高职培养应用型专门人才的要求。

二、导教师应为具有讲师以上或相应职称的有关专业人员，且专业对口（指所指导专业应同所聘教师专业职称相一致）。经系、教务处审查同意后，才能指导学生的毕业设计。

三、学生应以严肃认真，实事求是的态度完成设计。要独立思考，自己动手，不得抄袭或找人代笔。

四、毕业设计选题要符合专业培养目标的要求。论文（任务书）写作要做到论点明确、论据充分，论理透彻，语言准确恰当，书面整洁、字迹工整，图纸应清晰、工整，符合设计要求，符合国家有关标准和部颁标准。字数、图纸数量符合有关要求。并在规定的时间内完成。

五、答辩过程中学生要严认真，文明礼貌，谦虚谨慎，认真回答答辩主持人，委员等提出的问题。

六、填报有关表格时，应按项目要求逐项填实、填全、填清。

学号 专业 班级 应用电子技术 姓名 年级 2008级 学制

毕 业 设 计 任 务 书

专业 应用电子技术

年级 班级 班

姓名 学号

教 务 处 编 印

毕业设计指导须知

一、毕业设计是高职教学过程中一个十分重要的环节。是锻炼学生运用所学知识正确分析和解决实际问题的一个重要方面，也是高职培养应用型专门人才的要求。

二、导教师应为具有讲师以上或相应职称的有关专业人员，且专业对口（指所指导专业应同所聘教师专业职称相一致）。经系、教务处审查同意后，才能指导学生的毕业设计。

三、学生应以严肃认真，实事求是的态度完成设计。要独立思考，自己动手，不得抄袭或找人代笔。

四、毕业设计选题要符合专业培养目标的要求。论文（任务书）写作要做到论点明确、论据充分，论理透彻，语言准确恰当，书面整洁、字迹工整，图纸应清晰、工整，符合设计要求，符合国家有关标准和部颁标准。字数、图纸数量符合有关要求。并在规定的时间内完成。

五、答辩过程中学生要严认真，文明礼貌，谦虚谨慎，认真回答答辩主持人，委员等提出的问题。

六、填报有关表格时，应按项目要求逐项填实、填全、填清。

学号 专业 班级 应用电子技术 姓名 年级 2008级 学制

基于单片机的智能竞赛抢答器设计

2010年6月

摘 要

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。但抢答器的使用频率较低，且有的制作复杂，有的可靠性低。作为一个单位，如果专门购一台抢答器虽然在经济上可以承受，但每年使用的次数极少，往往因长期存放使（电子器件的）抢答器损坏，再购置的麻烦和及时性就会影响活动的开展，因此设计了本抢答器。

本设计是以八路抢答为基本理念，考虑到依需设定限时回答的功能，利用AT89C52单片机及外围接口实现的抢答系统，利用单片机的定时器/计数器原理，将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，同时驱动数码管正确显示时间。

系统能够实现：主持人按下开始按钮后抢答方有效；抢答限定时间和回答问题时间可在1-99s内任意设定；显示抢答选手号；抢答时间和回答问题时间倒记时显示，满时后主控强制复位。

关键词：AT89C52； LED数码管；抢答器；计时

I

Abstract

As a tool, the Quiz Buzzer Device has been widely used in all kinds of intelligence and knowledge contests occasions.

目 录

第一节 引 言????????????????????????1

1.1 智能抢答器的介绍…………………………………………1 1.2 设计任务……………………………………………………1

第二节

单片机简介?????????????????2 2.1 8051单片机的主要性能……………………………………2 2.2 信号引脚的介绍……………………………………………2 2.3 信号引脚的第二功能………………………………………3 2.4 引脚的第一、第二功能会不会混淆???????????3

第三节 设计方案的比较??????????????????????5

3.1 原始方案……………………………………………………5 3.2 最终方案………………………………………………6

第四节 硬件设计介绍????????????????????7

4.1 74LS47译码器?????????????????????7 4.2 LM358?????????????????????????8 4.3 硬件部分工作原理???????????????????8

第五节 软件设计介绍??????????????????????10

基于单片机的智能竞赛抢答器设计

2010年6月

摘 要

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。但抢答器的使用频率较低，且有的制作复杂，有的可靠性低。作为一个单位，如果专门购一台抢答器虽然在经济上可以承受，但每年使用的次数极少，往往因长期存放使（电子器件的）抢答器损坏，再购置的麻烦和及时性就会影响活动的开展，因此设计了本抢答器。

本设计是以八路抢答为基本理念，考虑到依需设定限时回答的功能，利用AT89C52单片机及外围接口实现的抢答系统，利用单片机的定时器/计数器原理，将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，同时驱动数码管正确显示时间。

系统能够实现：主持人按下开始按钮后抢答方有效；抢答限定时间和回答问题时间可在1-99s内任意设定；显示抢答选手号；抢答时间和回答问题时间倒记时显示，满时后主控强制复位。

关键词：AT89C52； LED数码管；抢答器；计时

I

Abstract

As a tool, the Quiz Buzzer Device has been widely used in all kinds of intelligence and knowledge contests occasions.