智力競賽搶答裝置實驗視頻

1. 74LS00的空載導通電流Iccl

Vcc端采樣電阻100Ω 實測約2.65mA

2. 機電設備維修與管理及機電一體化的工作環境與歷史

實訓基地
電工電子實驗室

電工電子實驗室 建於1995年，面積90平方米，可開設電工電子實驗、電工基本技能實訓、初、中、高級電工實訓、PLC及變頻應用技術、工業觸摸屏、直流調速等多種實踐教學課程。可對電工技師進行職業技能培訓與鑒定。

電工技能:

電工常用儀表使用、電動機單向連續運轉控制電路、電動機點動、單向運轉控制電路、電動機正反轉控電、PLC變頻器的RS485通迅控制、恆壓供水控制、觸摸屏與變頻器通信控制、PLC控制的Y-△啟動電路等。

電工實驗:

1、基本電工儀表的使用與測量誤差的計算

2、減少儀表測量誤差的方法

3、線性與非線性電路元件伏安特性的測繪

4、電位、電壓的測定及電路電點陣圖的繪制

5、基爾霍夫定律驗證及故障判斷

6、疊加定理驗證及故障判斷

7、電壓源與電流源的等效變換

8、戴維南定理的驗證

9、諾頓定理驗證

10、雙口網路測試

11、互易定理驗證

12、受控源VCCS、VCVS、CCVS、CCCS的實驗研究

13、典型電信號的觀察與測量

14、RC一階電路響應的測試

15、二階動態電路響應的研究

16、R、L、C元件阻抗特性的測試

17、RC串、並聯選頻網路特性測試

18、R、L、C串聯諧振電路的研究

19、用三表法測量交流電路等效參數

20、日光燈功率因數提高實驗

21、互感實驗

22、單相鐵心變壓器特性的測試

23、三相交流電路電壓、電流的測量

24、單相電度表的校驗

模電實驗：

1.常用電子儀器的使用(示波器原理及使用見實驗附錄)

2.晶體管共射極單管放大器

3.場效應管放大器

4.負反饋放大器

5.射極跟隨器

6.差動放大器

7.集成運算放大器指標測試

8.集成運算放大器的基本應用Ⅰ—模擬運算電路

9.集成運算放大器的基本應用Ⅱ—信號處理(有源濾波器)

10.集成運算放大器的基本應用Ⅲ—信號處理(電壓比較器)

11.集成運算放大器的基本應用Ⅳ—信號處理(波形發生器)

12.RC正弦波振盪器

13.LC正弦波振盪器

14.函數信號發生器的組裝與調試

15.壓控振盪器

16.低頻功率放大器I—OTL功率放大器

17.低頻功率放大器II—集成功率放大器

18.直流穩壓電源I—串聯型晶體管穩壓電源

19.直流穩壓電源II—集成穩壓器

20.晶閘管可控整流電路

21.應用實驗—溫度監測及控制電路

22.綜合實驗—萬用電表的設計與調試

數電實驗：

1.晶體管開關特性、限幅器與鉗位器

2.TTL集成邏輯門的邏輯功能與參數測試

3.CMOS集成邏輯門的邏輯功能與參數測試

4.集成邏輯電路的連接和驅動

5.組合邏輯電路的設計與測試

6.解碼器及其應用

7.數據選擇器及其應用

8.觸發器及其應用

9.計數器及其應用

10.移位寄存器及其應用

11.脈沖分配器及其應用

12.使用門電路產生脈沖信號——自激多諧振盪器

13.單穩態觸發器與施密特觸發器——脈沖延時與波形整形電路

14.555時基電路及其應用

15.D/A、A/D轉換器

16.智力競賽搶答裝置——綜合性實驗

17.電子秒錶——綜合性實驗

18.三位半直流數字電壓表——綜合性實驗

19.數字頻率計——綜合性實驗

20.拔河游戲機——趣味性、綜合性實驗

21.隨機存取存儲器2114A及其應用——綜合性實驗

3. 多路智力競賽搶答器的設計

你可以參看一下PLC方面的書籍。這個是典型的例子。大部分教科書上都有。

4. PLC實訓（智力競賽搶答器）

給你一個8人智力競賽搶答器參考。

5. 設計一個智力競賽搶答器可同時供8人參加比賽，他們的編號分別是0、1、2、3、4、5、6、7，各用一個搶答按鈕

第一章搶答器設計功能分析
1.1 數字搶答器的概述
對於搶答器我們大家來說都不陌生，它是用於很多競賽場合，真正實現先搶先答，讓最先搶到題的選手來回答問題。搶答器不僅考驗選手的反應速度同時也要求選手具備足夠的知識面和一定的勇氣。選手們都站在同一個起跑線上，體現了公平公正的原則。
1.2 設計任務與要求
基本要求：
1. 給主持人設置一個開關，用來控制系統的清零（編號顯示數碼管滅燈）和搶答器的開始。
2. 搶答器具有數據鎖存和顯示的功能。搶答開始後，若有選手按動搶答器按鈕，編號立即鎖存，並在LED數碼上顯示選手的編號，同時揚聲器給出音響提示。此外，要封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。
發揮部分：
1. 搶答器具有定時搶答的功能，且一次搶答的時間可以由主持人設定（如30秒）。當節目主持人啟動「開始」鍵後，要求定時器立即減計時，並用顯示器顯示，同時揚聲器發出短暫的聲響，聲響持續時間0.5秒左右。
2. 參加選手在設定的時間內搶答，搶答有效，定時器停止工作，顯示器上顯示選手的編號和搶答時刻的時間，並保持到主持人將系統清零為止。
3. 如果定時搶答的時間已到，卻沒有選手搶答時，本次搶答無效，系統短暫報警，並封鎖輸入電路，禁止選手超時後搶答，時間顯示器上顯示00。
4. 選手如果在主持人按開始鍵之前違規搶答，系統報警，LED顯示違規選手號碼和FF，直到主持人按下停止鍵。

第二章 搶答器方案論證
搶答器的實現方式有種多樣，通過純電子器件搭建電路實現，如優先編碼器，鎖存器，555定時器解碼器等，純電子器件實現沒有軟體參與，調試簡單，但是它不易於擴展和修改，而且電路結構復雜，調試困難電子，電子器件管腳很多，實際搭建起來費時費力，焊接很容易出錯。於是，我想到了用單片機實現。單片機體積小價格低，應用方便，穩定可靠。單片機將很多任務交給了軟體編程去實現，大大簡化了外圍硬體電路，使外圍電路的實現簡單方便。由於單片機本身不具有軟體編譯測試的功能，我們需要藉助其他軟體編譯，將編譯好的程序「燒」入單片機內。
在實際電路設計中，需要先通過模擬軟體測試電路以及編譯的程序，檢查外圍電路設計是否合理，軟體編譯是否正確，以及軟體和硬體電路能否正常配合工作，能否准確的實現所設計的功能。如果測試通過，電路模擬沒有問題能完全實現功能的話就可以實際的做板子的焊接工作了。在老師的指導下我選擇了常用的單片機模擬軟體proteus6.9以及keil 進行模擬。

第三章 硬體電路設計
3.1總體設計
根據搶答器的基本功能，可以設計出如下的單片機外圍電路：

圖3-1 總體設計
如圖3-1，P3.0為開始搶答，P3.2為停止，P1.0-P1.7為八路搶答輸入，數碼管段選P0口，位選P2口低3位，蜂鳴器（用綠燈代替）輸出為P3.6口。P3.2為時間加1調整，P3.3為時間減1調整。
3.2 外部振盪電路

圖3-2 外部振盪電路
一般選用石英晶體振盪器。此電路在加電大約延遲10ms後振盪器起振,在XTAL2引腳產生幅度為3V左右的正弦波時鍾信號,其振盪頻率主要由石英晶振的頻率確定。電路中兩個電容 C1,C2的作用有兩個:一是幫助振盪器起振;二是對振盪器的頻率進行微調。C1,C2的典型值為30PF。
3.3 復位電路的設計
單片機的第9腳RST為硬體復位端,只要將該端持續4個機器周期的高電平即可實現復位,復位後單片機的各狀態都恢復到初始化狀態，其電路圖如圖4所示:

圖3-3 復位電路
在方案中使用到了硬體復位和軟體復位兩種功能,由上面的硬體復位可使寄存器及存儲器的值都恢復到初始值,而前面的功能提到了倒計時間需要有記憶功能,該功能實現的前提條件就是不能對單片機進行硬體復位,所以設定了軟復位功能。軟復位實際上就是當程序執行完畢之後,將程序指針通過一條跳轉指令讓它跳轉到程序執行的起始地址。
3.1.4 顯示電路的設計
顯示電路使用了七段數碼管7SEG-MPX4-CC，它是共陰極的，由高電平點亮。

圖3-4 陰極七段數碼管
4.1.5 按鈕輸入電路的設計
搶答器的輸入按鈕使用常開開關，

圖3-5 搶答按鍵
這些常開開關組成了搶答按鍵，硬體電路簡單，在程序設計上也不復雜，只要在程序中消除在按鍵過程中產生的「毛刺」現象就可以了。這里採用最常用的方法即延時法，其的原理為：因為「毛刺」脈沖一般持續時間短，約為幾ms，而按鍵的時間一般遠遠大於這個時間,所以當單片機檢測到有按鍵動靜後再延時一段時間(這里取10ms)後再判斷此電平是否保持原狀態,如果是則為有效按鍵，否則無效。
3.1.6 發聲
這里能利用程序來控制單片機P3.6口線反復輸出高電平或低電平，即在該口線上產生一定頻率的矩形波，接上揚聲器就能發出一定頻率的聲音，再利用延時程序控制「高」「低」電平的持續時間，就能改變輸出頻率，從而改變音調，使揚聲器發出不同的聲音。

第四章 系統軟體設計
4.1 程序系統結構圖
硬體電路確定後，軟體的編程要與硬體相匹配，軟硬體才能結合完成所要實現的功能。由功能分析得到以下的軟體結構圖：

圖4-1 軟體系統結構圖
4.2 程序流程圖
整個程序主要由定時器T0、定時器T1、外部中斷0和主程序構成。
定時器T0用於使揚聲器發聲，當需要響鈴時，把響鈴標志位置一，每次中斷都對P3.7取反，揚聲器發聲，改變定時器初值，可改變揚聲器頻率。定時器程流程圖如下：

圖4-2 響鈴程序流程圖
定時器T1用於倒計時，每次中斷為50ms，當計數標志為20時即為一秒，顯示數字減一。其流程圖如下：

圖4-3 倒計時中斷流程圖
外部中斷0用於調整倒計時時間，流程圖如下：

圖4-4 調整搶答時間流程圖

主程序協調三個中斷一起工作，實現搶答功能,其流程圖如下：

圖4-5 主程序流程圖

附錄：
程序代碼：
P3.0為開始搶答，P3.1為停止，P1.0-P1.7為八路搶答輸入，數碼管段選P0口，位選P2的低三位口，蜂鳴器輸出為P3.6口。
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 0003H
AJMP INT0SUB
ORG 000BH
AJMP T0INT
ORG 001BH
AJMP T1INT
OK EQU 20H ; 搶答開始標志位
RING EQU 22H ; 響鈴標志位
ORG 0040H
MAIN: MOV R1,#0FH; 初設搶答時間為15s
MOV R2,#0AH; 初設答題時間為10s
MOV TMOD,#11H; 設置未定時器/模式1
MOV TH0,#0F0H
MOV TL0,#0FFH; 越高發聲頻率越高,越尖
MOV TH1,#3CH
MOV TL1,#0B0H; 50ms為一次溢出中斷
SETB EA
SETB ET0
SETB ET1
SETB EX0
SETB EX1; 允許四個中斷,T0/T1/INT0/INT1
CLR OK
CLR RING
SETB TR1
SETB TR0; 一開始就運行定時器,以開始顯示FFF.如果想重新計數,重置TH1/TL1就可以了
查詢程序:
START: MOV R5,#0BH
MOV R4,#0BH
MOV R3,#0BH
ACALL DISPLAY; 未開始搶答時候顯示FFF
JB P3.0,NEXT
ACALL DELAY
JB P3.0,NEXT;去抖動,如果"開始鍵"按下就向下執行,否者跳到非法搶答查詢
ACALL BARK;按鍵發聲
MOV A,R1
MOV R6,A; 送R1->R6,因為R1中保存了搶答時間
SETB OK; 搶答標志位,用於COUNT只程序中判斷是否查詢搶答
MOV R3,#0AH; 搶答只顯示計時,滅號數
AJMP COUNT;進入倒計時程序,"查詢有效搶答的程序"在COUNT裡面
NEXT: JNB P1.0,FALSE1
JNB P1.1,FALSE2
JNB P1.2,FALSE3
JNB P1.3,FALSE4
JNB P1.4,FALSE5
JNB P1.5,FALSE6
JNB P1.6,FALSE7
JNB P1.7,FALSE8
AJMP START
非法搶答處理程序:
FALSE1: ACALL BARK; 按鍵發聲
MOV R3,#01H
AJMP ERROR
FALSE2: ACALL BARK
MOV R3,#02H
AJMP ERROR
FALSE3: ACALL BARK
MOV R3,#03H
AJMP ERROR
FALSE4: ACALL BARK
MOV R3,#04H
AJMP ERROR
FALSE5: ACALL BARK
MOV R3,#05H
AJMP ERROR
FALSE6: ACALL BARK
MOV R3,#06H
AJMP ERROR
FALSE7: ACALL BARK
MOV R3,#07H
AJMP ERROR
FALSE8: ACALL BARK
MOV R3,#08H
AJMP ERROR
倒計時程序(包括有效搶答程序):
COUNT: MOV R0,#00H; 重置定時器中斷次數
MOV TH1,#3CH
MOV TL1,#0B0H； 重置定時器
RECOUNT: MOV A,R6; R6保存了倒計時的時間
MOV B,#0AH
DIV AB; 除十分出個位/十位
MOV 30H,A; 十位存於(30H)
MOV 31H,B; 個位存於(31H)
MOV R5,30H ; 取十位
MOV R4,31H ; 取個位
MOV A,R6
CLR C
SUBB A,#07H
JNC LARGER ;大於5s跳到LARGER,小於等於5s會提醒
MOV A,R0
CJNE A,#0AH,FULL;1s中0.5s向下運行
CLR RING
AJMP CHECK
FULL: CJNE A,#14H,CHECK ; 1s時,響並顯示號數並清R0,重新計時
SETB RING
MOV A,R6
JZ QUIT ; 計時完畢
MOV R0,#00H
DEC R6 ; 一秒標志減1
AJMP CHECK
LARGER: MOV A,R0
CJNE A,#14H,CHECK ; 如果1s向下運行,否者跳到查"停/顯示"
DEC R6; 計時一秒R6自動減1
MOV R0,#00H
CHECK: JNB P3.1,QUIT; 如按下停止鍵退出
ACALL DISPLAY
JNB P1.0,TRUE1
JNB P1.1,TRUE2
JNB P1.2,TRUE3
JNB P1.3,TRUE4
JNB P1.4,TRUE5
JNB P1.5,TRUE6
JNB P1.6,TRUE7
JNB P1.7,TRUE8
AJMP RECOUNT
QUIT: CLR OK ; 如果按下了"停止鍵"重新回到開始
CLR RING
ACALL BARK
AJMP START
正常搶答處理程序：
TRUE1: ACALL BARK; 按鍵發聲
MOV A,R2
MOV R6,A; 搶答時間R2送R6
MOV R3,#01H
CLR OK;
AJMP LOOP2
TRUE2:ACALL BARK;
MOV A,R2
MOV R6,A
MOV R3,#02H
CLR OK
AJMP LOOP2
TRUE3:ACALL BARK;
MOV A,R2
MOV R6,A
MOV R3,#03H
CLR OK
AJMP LOOP2
TRUE4:ACALL BARK;
MOV A,R2
MOV R6,A
MOV R3,#04H
CLR OK
AJMP LOOP2
TRUE5: ACALL BARK;
MOV A,R2
MOV R6,A
MOV R3,#05H
CLR OK
AJMP LOOP2
TRUE6: ACALL BARK;
MOV A,R2
MOV R6,A
MOV R3,#06H
CLR OK
AJMP LOOP2
TRUE7: ACALL BARK;
MOV A,R2
MOV R6,A
MOV R3,#07H
CLR OK
AJMP LOOP2
TRUE8: ACALL BARK;
MOV A,R2
MOV R6,A
MOV R3,#08H
CLR OK
LOOP2: AJMP DISPLAY ;搶答後停止計時，等待返回
SETB RING
JNB P3.1 QUIT
AJMP LOOP2
犯規搶答程序:
ERROR: SETB RING ;犯規響鈴
MOV R5,#0BH
MOV R4,#0BH; 顯示FF和犯規號數
LOOP3: ACALL DISPLAY
JNB P3.1 QUIT1; 等待「停止」鍵按下
AJMP LOOP3
QUIT1: CLR RING
CLR OK
AJMP START
顯示程序:
DISPLAY:MOV DPTR,#DAT1; 查表顯示程序,利用P0口做段選碼口輸出/P2低三位做位選碼輸出
MOV A,R5
MOVC A,@A+DPTR
MOV P2,#01H
MOV P0,A
ACALL DELAY
MOV DPTR,#DAT2
MOV A,R4
MOVC A,@A+DPTR
MOV P2,#02H
MOV P0,A
ACALL DELAY
MOV A,R3
MOVC A,@A+DPTR
MOV P2,#04H
MOV P0,A
ACALL DELAY
RET
DAT1:DB 00H,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,00H,71H
;"滅","1","2","3","4","5","6","7","8","9","滅","F"
DAT2:DB 3FH, 06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,00H,71H
DELAY1: MOV 35H,#08H
LOOP0: ACALL DISPLAY
DJNZ 35H,LOOP0
RET
延時(顯示和去抖動用到):
DELAY: MOV 32H,#12H
LOOP: MOV 33H,#0AFH
LOOP1: DJNZ 33H,LOOP1
DJNZ 32H,LOOP
RET
發聲程序:
BARK: SETB RING
ACALL DELAY1
ACALL DELAY1
CLR RING; 按鍵發聲
RET
INT0(搶答時間R1調整程序):
INT0SUB:MOV A,R1
MOV B,#0AH
DIV AB
MOV R5,A
MOV R4,B
MOV R3,#0AH
ACALL DISPLAY；先在兩個時間LED上顯示R1
JNB P3.2,INC0; P3.2為+1s鍵,如按下跳到INCO
JNB P3.3,DEC0; P3.3為-1s鍵,如按下跳到DECO
JNB P3.4,BACK0; P3.4為確定鍵,如按下跳到BACKO
AJMP INT0SUB
INC0: MOV A,R1
CJNE A,#63H,ADD0; 如果不是99,R2加1,如果加到99了,R1就置0，重新加起
MOV R1,#00H
ACALL DELAY1
AJMP INT0SUB
ADD0: INC R1
ACALL DELAY1
AJMP INT0SUB
DEC0: MOV A,R1
JZ SETR1;如果R1為0, R1就置99，
DEC R1
ACALL DELAY1
AJMP INT0SUB
SETR1: MOV R1,#63H
ACALL DELAY1
AJMP INT0SUB
BACK0: RETI
TO溢出中斷(響鈴程序):
T0INT:MOV TH0,#0ECH
MOV TL0,#0FFH
JNB RING,OUT
CPL P3.6 ; RING標志位為1時候P3.6口不短取反使喇叭發出一定頻率的聲音
OUT: RETI
T1溢出中斷(計時程序):
T1INT: MOV TH1,#3CH
MOV TL1,#0B0H
INC R0
RETI
END

6. 智力競賽搶答器

QQ531898828，加我。註明

下面是一部分

目錄

第1節引言……………………………………………………………………1

1.1搶答器的概述……………………………………………………………1

1.2本設計主要任務…………………………………………………………1

1.3系統主要功能……………………………………………………………1

第2節系統硬體設計………………………………………………………3

2.1晶元的選擇………………………………………………………………3

2.2工作原理…………………………………………………………………3

2.3系統的硬體構成及功能…………………………………………………3

2.3.1搶答器的電路圖…………………………………………………………3

2.3.2單元電路設計……………………………………………………………5

2.3.3定時電路設計……………………………………………………………7

2.3.4報警電路設計……………………………………………………………7

第3節系統軟體設計…………………………………………………………9

3.1系統主程序設計………………………………………………………9

3.2搶答器的源程序………………………………………………………9

第4節技術指標及故障處理…………………………………………………20

4.1主要技術參數………………………………………………………20

4.2使用說明……………………………………………………………20

4.3常見故障……………………………………………………………21

八路掃描式搶答器

第1節引言

當今的社會競爭日益激烈，選拔人才，評選優勝，知識競賽之類的活動愈加頻繁，那麼也就必然離不開搶答器。而現在的搶答器有著數字化，智能化的方向發展，這就必然提高了搶答器的成本。鑒於現在小規模的知識競賽越來越多，操作簡單，經濟實用的小型搶答器必將大有市場。本搶答器通過十分巧妙的設計僅用兩塊數字晶元便實現了數顯搶答的功能，與其他搶答器電路相比較有分辨時間極短、結構清晰，成本低、製作方便等優點，並且還有防作弊功能。因此，我們製作了這款簡易八路搶答器屏棄了成本高，體積大，而且操作復雜。我們採用了數字顯示器直接指示，自動鎖存顯示結果，並自動復位的設計思想，因而本搶答器具有顯示直觀，不需要人干預的特點。而且在顯示時搶答器會發出叮咚聲使效果更為生動。工廠、學校和電視台等單位常舉辦各種智力競賽,搶答記分器是必要設備。

1.1八路掃描式搶答器的概述

本文介紹的八路數顯搶答器具有電路簡單、成本較低、操作方便、靈敏可靠等優點，經使用效果良好,具有較高的推廣價值。無線遙控搶答器，它由8個發射器和1個接收器組成，可用於8組或8組以下的智力競賽中。比賽前，將參賽組從0至7編號，每組發給對應的一個發射器。將接收器放於各組中央或前方。主持人按一下啟動鍵後，搶答開始。此後，哪一組最先按下發射器上的搶答鍵，接收器就立即顯示該組的組號並鎖定，同時發出3次清脆的「叮咚」聲。以後，按下任何一路搶答鍵均不起反映。只有主持人再次按動啟動鍵後，才能進行下一次搶答該電路由直流穩壓電源、搶答器、超時報警與電子計分四部分組成。

1.2本設計任務及要求

任務：設計一個供8名選手參加八路掃描式搶答器。

1.3系統主要功能

每名選手有一個搶答按鈕，按鈕的編號與選手的編號相對應，搶答器具有第一個搶答信號的鑒別和數據鎖存、顯示的功能。搶答開始後，若有選手按搶答按鈕，剛該選手指示燈亮，並在數碼管上顯示相應編號，揚聲器發出音響提示。同時，電路應具備自鎖功能，禁止其他選手再搶答，優先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統清0為止。搶答器具有計分、顯示功能。預置分數可由主持人設定，並顯示在每名選手的計分牌上，選手答對加10分，答錯扣10分。搶答器具有定時搶答的功能。一次搶答的時間由主持人設定，在主持人發出搶答指令後，定時器立即進行減計時，並在顯示器上顯示，同時揚聲器發出短暫聲響，聲響時間持續0.5s左右。選手在設定的時間內進行搶答，搶答有效，定時器停止工作，顯示器顯示選手編號和搶答時刻的時間，並保持到主持人將系統清0為止。

第2節系統硬體設計

2.1晶元的選擇

本設計使用到的元器件包括：8051晶元、數碼LED顯示器、七段LED數碼管的解碼。

2.2工作原理

基於這個設計的上述要求，根據功能要求，須設計有搶答電路、解碼顯示電路、主持人控制電路、定時電路、報警電路，各個電路都有其自己的功能。通過復位按鍵FW，電路進入就緒狀態，等待搶答。首先由主持人根據題目的難易程度，可以用「JIASHI」和「JIANSHA」兩個按鍵，設定時間在（0S-99S）之間，然後再由主持人發布搶答命令（按下KS按鍵）同時發光二極體隨即變亮，當看到二極體亮，進入倒計時狀態和搶答狀態。在電路中「S1-S8」為8路搶答器的8個按鍵，如果有人按下按鍵，程序就會判斷是誰先按下的，然後從P2口輸出搶答者號碼的七段碼值，經GAL16V8驅動，送到碼管顯示，並封鎖鍵盤，保持剛才按鍵按下時刻的時間，禁止其他人按鍵的輸入，從而實現了搶答的功能。如果在設定的時間中沒有一個人按下按鍵，一到時間，則產生報警信號已經超時，不可以搶答。當要進行下一次的搶答時，由主持人先按一下復位按鍵FW，電路復位，進入下一次搶答的就緒狀態。

2.3系統的硬體構成及功能

2.3.1搶答器的電路框圖    如圖11、1所示為電路框圖。其工作原理為：接通電源後，主持人將開關撥到「清除」狀態，搶答器處於禁止狀態，編號顯示器滅燈，定時器顯示設定時間；主持人將開關置，「開始」狀態，宣布「開始」搶答器工作。定時器倒計時，揚聲器給出聲響提示。選手在定時時間內搶答時，搶答器完成：優先判斷、編號鎖存、編號顯示、揚聲器提示。當一輪搶答之後，定時器停止、禁止二次搶答、定時器顯示剩餘時間。如果再次搶答必須由主持人再次操作"清除"和"開始"狀態開關。

圖11.1搶答器框圖

圖11.2搶答電路的介面電路

2.3.2單元電路設計

(1)搶答器電路

    參考電路如圖11.2所示。該電路完成兩個功能：一是分辨出選手按鍵的先後，並鎖存優先搶答者的編號，同時解碼顯示電路顯示編號；二是禁止其他選手按鍵操作無效。工作過程：開關S置於「清除」端時，RS觸發器的端均為0,4個觸發器輸出置0，使74LS148的＝0，使之處於工作狀態。當開關S置於"開始"時，搶答器處於等待工作狀態，當有選手將鍵按下時（如按下S5），74LS148的輸出經RS鎖存後，1Q=1,=1,74LS48處於工作狀態，4Q3Q2Q=101,經解碼顯示為"5"。此外，1Q＝1，使74LS148=1，處於禁止狀態，封鎖其他按鍵的輸入。當按鍵松開即按下時，74LS148的此時由於仍為1Q＝1，使=1，所以74LS148仍處於禁止狀態，確保不會出二次按鍵時輸入信號，保證了搶答者的優先性。如有再次搶答需由主持人將S開關重新置,「清除」然後再進行下一輪搶答。74LS148為8線－3線優先編碼器，表11、1為其功能表。

圖11.2搶答器電路

表10.174LS148的功能真值表

(2)時序控制電路設計

時序控制電路是搶答器設計的關鍵，它要完成以下功能：a.主持人將控制開關撥到"開始"位置時，揚聲器發聲，搶答電路和定時電路進人正常搶答工作狀態。b.當參賽選手按動搶答鍵時，揚聲器發聲，搶答電路和定時電路停止工作。

(3)復位電路的設計

當MCS-5l系列單片機的復位引腳RST(全稱RESET)出現2個機器周期以上的高電平時，單片機就執行復位*作。如果RST持續為高電平，單片機就處於循環復位狀態。根據應用的要求，復位*作通常有兩種基本形式：上電復位和上電或開關復位。8051的復位方式可以是自動復位，也可以是手動復位，見下圖。此外，RESET/Vpd還是一復用腳，VCC掉電期間，此腳可接上備用電源，以保證單片機內部RAM的數據不丟失。

7. 數字電路課程設計及實驗的圖書目錄

第一章數字電路驗證性實驗
實驗一TTL邏輯門電路的邏輯功能測試
實驗二CMOS集成邏輯門的功能與參數測試
實驗三集成邏輯電路的連接和驅動
實驗四半加器與全加器
實驗五解碼器及其應用
實驗六觸發器
實驗七計數器
實驗八寄存器和移位寄存器
實驗九自激多諧振盪器
實驗十單穩態觸發器與施密特觸發器
實驗十一555定時器及其應用
第二章數字電路設計性實驗
設計實驗一組合邏輯電路的設計
設計實驗二數據選擇器及其應用
設計實驗三任意進制計數器
設計實驗四移位寄存器的應用
設計實驗五電子表計數、解碼顯示電路
設計實驗六自擬題設計電路
設計實驗七智力競賽搶答裝置
設計實驗八電子秒錶
設計實驗九數字頻率計
設計實驗十拔河游戲機
設計實驗十一隨機存取存儲器2114A及其應用
第三章數字電路課程設計
概述電子技術基礎課程設計的基本知識
課題一 數字電子鍾邏輯電路設計
課題二智力競賽搶答計時器的設計
課題三數字電壓表
課題四 數字脈搏測試儀的設計
課題五交通信號燈控制邏輯電路設計
課題六 數字頻率計邏輯電路設計
課題七定時控制器邏輯電路設計
課題八循環彩燈控制電路設計
課題九脈沖按鍵電話顯示邏輯電路設計
課題十雙路防盜報警器的設計
課題十一數字式溫度測量電路的設計
附錄
附錄1KHD-2型數字電路實驗裝置
附錄2集成邏輯門電路新、舊圖形符號對照表
附錄3集成觸發器新、舊圖形符號對照表
附錄4部分集成電路引腳圖
……

8. 設計一個智力競賽搶答控制裝置,競賽規則是(1)當出題人說出問題且按下開始按B後,在20s之內,3個

摘要 選擇了常用的單片機模擬軟體proteus6.9以及keil 進行模擬就可以了。

9. 描述下本電路是如何實現四路輸入搶答功能的

vvc：設計一個4人參加的智力競賽搶答計時器
1：當有某一個參賽者下按搶答開關時。相應顯示等亮。並伴有聲響；且此時搶答器不再接受其他輸入信號；
2：電路具有回答問題時間控制功能。要求回答問題小於等於100s（顯示0——99s）。時間顯示採用倒計時方式。當達到限定時間時。發出聲響以示警告
3：有清零復位功能
補充：設計5v穩壓電源供給電路
實驗四 多路智力搶答器
實驗目的
1、熟悉智力競賽搶答器的工作原理
2、掌握搶答電路、優先編碼電路、鎖存電路、定時電路、報警電路、時序控制電路、解碼電路、顯示電路及報警電路的設計方法
實驗任務
基本功能
1、設計一個多路智力競賽搶答器，同時供 8 個選手參賽，編號分別為 0 到 7 ，每個用一搶答按鍵。
2、給節目主持人一個控制開關，實現系統清零和搶答的開始。
3、具有數據鎖存和顯示功能。搶答開始後，如果有選手按下搶答按鍵，其編號立即鎖存並顯示在 LED 上，同時揚聲器報警。此外，禁止其他選手再次搶答。選手編號一直保存到主持人清除。
擴展功能
1、具有定時搶答功能，可由主持人設定搶答時間。當搶答開始後，定時器開始倒計時，並顯示在 LED 上，同時揚聲器發聲提醒。
2、選手在規定時間內搶答有效，停止倒計時，並將倒計時時間顯示在 LED 上，同時報警。
在規定時間內，無人搶答時，電路報警提醒主持人，次後的搶答按鍵無效。
實驗四 多路智力搶答器
實驗原理
1、原理框圖：
2、原理簡述
定時搶答器的總體框圖如上圖所示，它由主體電路和擴展電路兩部分組成。主體電路完成基本的搶答功能，即開始搶答後，當選手按動搶答鍵時，能顯示選手的編號，同時能封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。擴展電路完成定時搶答的功能。
定時搶答器的工作過程是：接通電源時，節目主持人將開關置於「清除」位置，搶答器處於禁止工作狀態，編號顯示器滅燈，定時器倒計時。當定時時間到，卻沒有選手搶答時，系統報警，並封鎖輸入電路，禁止選手超時後搶答。當選手在定時時間內按動搶答鍵時，搶答器要完成以下四項工作： ①優先緞電路立即分辨出搶答者的編號，並由鎖存器進行鎖存，然後由解碼顯示電路顯示編號；②揚聲器發出短暫聲響，提醒節目主持人注意；③控制電路要對輸入編碼電路進行封鎖，避免其他選手再次進行搶答；④控制電路要使定時器停止工作，時間顯示器上顯示剩餘的搶答時間，並保持到主持人將系統清零為止。當選手將問題回答完畢，主持人操作控制開關，使系統回復到禁止工作狀態，以便進行下一輪搶答。
電路設計
1、搶答部分
a） 電路功能 ：一是將搶答選手的編號識別出並鎖存顯示到數碼管上，二是使其他選手按鍵無效；三是有人搶答時輸出時序控制信號，使計數電路停止工作並報警。
b） 原理圖：
c） 與其他電路的介面：
S ： 輸入，與主持人總控相接，此處控制數碼管的清零；
/ST ： 輸入， 74148 的使能控制端（由 7400 輸入）；
/YEX ： 輸出，報警時序控制（與 74121 相連）；
CTR ： 輸出，報警時序控制（與 7400 相連）；
d） 具體原理 ：該部分主要由 74148 優先編碼器、鎖存器 74279 、解碼器 7448 組成和按鍵、
7 段數碼管組成。如圖所示，搶答輸入端為 74148 的 /I7 到 /I0 腳，當有選手按鍵時， 74148 的相應的引腳為低電平，電路完成以下動作：
（ 1 ）、 74148 將編碼輸入到鎖存其中，並通過鎖存器由 7448 解碼後顯示到數碼管上；
（ 2 ）、 74148 解碼輸出端 /YEX ＝ 0 ，通過控制時序電路使 74148 的使能端 /ST 為 1 ， 74148 停在解碼工作，使以後其他選手的按鍵無效；
（ 3 ）、時序信號 /YEX=0 ， CTR=1 ，通過控制時序電路使計時電路停止工作，報警電路報警。
2、定時電路
a） 電路功能 ：主要實現搶答倒計時，同時通過輸出介面與時序控制電路相接，實現時序控制，當無人搶答且時間到時，報警。
b） 原理圖：
c） 與其他電路介面 ：
CLCK ： 輸入，計數脈沖，時序控制電路產生， 由 7411 輸出；
S ： 輸入，主持人總控，此處控制計數器 74192 的預置數；
BO2 ： 輸出，倒計時時間到時輸出低電平 0 ，與時序電路 74121 相接，控制報警；
d） 具體原理 ：該部分主要由 555 脈沖產生電路、 74192 減法計數電路、 7448 解碼電路和 2 個 7 段數碼管即相關電路組成。兩塊 74192 實現減法計數，通過解碼電路 7448 顯示到數碼管上，其時鍾信號由時鍾產生電路提供。 74192 的預置數控制端實現預置數，當主持人按下控制按鍵 S 時，實現預置。按鍵彈起後，計數器開始減法計數工作，並將時間顯示在 LED 上，當有人搶答時，停止計數並顯示此時的倒計時時間；如果沒有人搶答，且倒計時時間到時， BO2 輸出低電平到時序控制電路，控制報警電路報警，同時以後選手搶答無效。
3、時鍾產生和時序控制電路
a） 電路功能 ：為計數電路提供計數脈沖，同時完成主持人控制以及以上各部分的邏輯控制協調，使電路正常工作