三路抢答器设计方案

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；

论文

目 录

简要.................................................................................2

1绪论…………………………………………………..3 2总体方案设计…………………………………………4

3电路图……………………………………………….5

3.1四D触发器74LS175………………………………6

3.2与非门74LS20(逻辑器件)……………………..7

3.3与非门74LS00(集成PLC)……………………….8

3.4或非门74LS54(逻辑器件)…………………………..9

3.5双上升沿D触发器74LS74……………………….12

3.6多谐振荡器…………………………………….…..13

3.7由74LS74构成的四分频电路……………………14

4 主要器件及重要元件的功能介绍．．．．．．．．．．．．１５

4.1 D触发器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１６

4.2与非门．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１７

4.3或非门．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１８

4.４电阻．

佛山科学技术学院课程设计专用纸

1 前 言

目前国内外市场上已有很多类型的知识竞赛抢答器，其大致采用模拟电路、数字电路、单片机或者PLC芯片、计算机控制系统等四类产品。对于采用模拟电路或者数字电路的产品，其技术相当成熟。但是随着功能的增多，电路也越复杂，并且成本偏高，故障率高，显示方式简单或者没有。而对于科技飞速发展的今天，PLC、单片机应用的不断深入，带动了传统控制检测技术的不断更新，并鉴于其本身具有的优点，以PLC、单片机为核心的部件成为主流。

传统的普通抢答器主要存在一下缺点：

⑴ 在一次抢答过程中，当出现超前违规抢答时，只能处理违

规抢答信号，而对没有违规的有效信号不能进行处理，因而使该次抢答过程变为无效。

⑵ 当有多个违规抢答时，优先编码电路只能选择其中一个，

或利用抢答电路电子元件的“竞争”选择其中一个。对于后者由于抢答电路制作完毕后电子元件被固定，各路抢答信号的“竞争”能力也被固定，因而本质上也有优先权。普通抢答器存在不公平性。

⑶ 当有多个违规抢答时，普通抢答器只能“抓住”其中一个

违规者。因而出现了“漏洞”。

可编程控制器是以计算机为核心的通用自动控制

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佛山科学技术学院

课程设计任务书

专业年级班

1设计题目

三路抢答器的PLC控制

2主要内容

该抢答器作为智力竞赛的品判装置，根据应答者抢答情况自动设定答题时间，并根据答题情况用灯光、声音显示其答题正确、错误及违规，在主持人的操作下，对答题者所显示的分数值进行加分、减分或违规扣分。3具体要求

1.主持人提出问题按下启动按钮（开始抢答）后，若10s内无人抢答，则有声音提示，说明该题无人抢答，自动作废。

2.主持人提出问题在未按下启动按钮（开始抢答）之前抢答，则违规，抢答器报出违规信号，并作减分处理。

3.主持人提出问题按下启动按钮（开始抢答）后，第一个按下按钮的信号有效，后按下的按钮信号无效。

4.主持人按下计时按钮，开始计时。答题时间为1min，答题过程中有灯光提示时间，时间到并有声音指示。

5.抢答器有数码显示器显示各答题者的分数，由主持人控制，答对者加10分，答错者减10分，违规者扣5分，减分计算中若出现负分作0分处理。

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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 ...

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

《单片机原理与应用》大作业

题 目 八人智能抢答器 院 系 信息科学与技术学院 专 业 姓 名 班级学号 指导教师

二○一一年十二月

信息科学与技术学院

单片机大作业任务书

作业名称

基于AT89C52单片机的八路抢答器

专业 学号 姓 名 院（系） 班级 电话 QQ号 1、设计任务：基于AT89S52单片机设计制作一个抢答器，晶振采用12MHz 2、设计要求

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

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

八路定时抢答器的设计方案

1. 设计题目

八路数字抢答器的设计

2. 设计目的

结合课程中所学的理论知识，独立设计方案，达到学有所用的目的。学会查阅相关手册与资料，通过查阅手册和文献资料，进一步熟悉常用电子器件类型和特性，并掌握合理选用的原则，培养独立分析与解决问题的能力。培养创新能力和创新思维。掌握数字电路的一般的设计方法，提高电子电路实验技能及仪器使用能力。安装和调试的学会撰写课程设计总结报告。抢答器作为一种电子产品，早已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合，利用数字电路设计一套带有数码显示、定时抢答功能的八路抢答器。

3. 设计要求

3.1设计指标：

抢答器可供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7表示。 3.1.2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。

3.1.3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。

3.1.4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，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0